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芯片nm工艺有什么区别?

电脑版   2020-11-26 17:57  

芯片nm工艺有什么区别?:一、芯片制造工艺芯片的加工技术从传统的平面晶体管发展到立体晶体管,纳米技术使得芯片中的标准单元更小,增强运算效率、降低耗:-nm,

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一、芯片制造工艺

芯片的加工技术从传统的平面晶体管发展到立体晶体管,纳米技术使得芯片中的标准单元更小,增强运算效率、降低耗电量以满足轻薄的移动需求。

目前芯片芯片的制造工艺常常用90nm、65nm、40nm、 28nm、22nm、14nm来表示,目前已达到7nm。


这两个数字的究竟意义为何,指的又是哪个部位?而在缩小制程后又将来带来什么好处与难题?

以下将做简单的说明。纳米制程是什么,以提7nm为例,其制程是指在芯片中,线宽最小可以做到7nm的尺寸,7nm是什么概念,在数学上,1nm=0.000000001m。用尺量可以得知指甲的厚度约为0.0001m(0.1mm),也就是说试着把一片指甲的侧面切成10万条线,每条线就约等同于1nm,由此可略为想像得到1nm是何等的微小了。但是,制程并不能无限制的缩小,当我们将标 准单元缩小到20nm左右时,就会遇到量子物理中的问题,让标准单元有漏电的现象,

二、为什么要不断缩短尺寸

现在的CPU内集成了以亿为单位的晶体管,这种晶体管由源极、漏极和位于他们之间的栅极所组成,电流从源极流入漏极,栅极则起到控制电流通断的作用。 而所谓的XXnm其实指的是,CPU芯片上形成的互补氧化物金属半导体场效应晶体管栅极的宽度,也被称为栅长。栅长越短,则可以在相同尺则可以在相同尺寸的硅片上集成更多的晶体管。

缩短晶体管栅极的长度可以使CPU集成更多的晶体管或者有效减少晶体管的面积和功耗,并削减 CPU的硅片成本。

三、晶圆加工

对于晶圆的加工,全世界能做的厂家以及公司屈指可数,其中为我们很多人所知的莫过于台湾的台积电,作为全球纯晶圆代工行业的领头羊,目前也在不遗余力往3nm制程发展,甚至1nm,但是1nm是否已经是到底物理极限,漏电问题是否能够很好的解决,这很多的考验问题。

全球主要纯晶圆代工厂商有台积电(TSMC)、格罗方德(Global Foundries)、联电(UMC)和中芯国际(SMIC)等。

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nm越少,工艺越好。

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多少纳米指的是集成晶体管工艺的分辨率,如果是7nm的工艺,那么在芯片上,用制造晶体管的工艺画两根线,这两根线之间的距离最低只能做到7nm,再低就画不出来了,但并不意味着只能画最小7nm的结构,你可以画得比这个大。我们读书的时候,最先进的工艺才45nm,这个定义标准基本上还是对应得上的,后来工艺进步后出现了很多其他问题,比如蚀刻和离子注入时,在尺寸比较大的时候,基本上是和设计图上一样的,而到了尺寸越来越小的时候,你就会发现比如蚀刻得和光刻的会有点儿偏差啊,离子扩散的边缘不那么准确啊之类的问题,为了应付这些问题,又得回头修改设计和工艺,然后各种结构就未必和多少纳米工艺的名字对应得上了。

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所谓的XX nm其实指的是,CPU上形成的互补氧化物金属半导体场效应晶体管栅极的宽度,也被称为栅长。

栅长越短,则可以在相同尺寸的硅片上集成更多的晶体管——Intel曾经宣称将栅长从130nm减小到90nm时,晶体管所占面积将减小一半;在芯片晶体管集成度相当的情况下,使用更先进的制造工艺,芯片的面积和功耗就越小,成本也越低。

芯片的制造工艺常常用90nm、65nm、40nm、28nm、22nm、14nm来表示。现在的CPU内集成了以亿为单位的晶体管,这种晶体管由源极、漏极和位于他们之间的栅极所组成,电流从源极流入漏极,栅极则起到控制电流通断的作用。

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芯片越小,做的电子产品越精致。比方讲以前一个芯片要做一个火柴盒大小,那装这个火柴盒的手机或电脑设备的尺寸就很大;那如果把芯片做成跟指甲盖一样大小呢?那装这手机或电脑的设备就实现了超薄,更加美观大方。再比如以前火柴盒大小的芯片上只能放10亿个晶体管,而现在指甲盖大小的芯片上却可以放100亿个晶体管,那现在的芯片就比以前的芯片运算精度以及能效比会更好。纳米级的芯片就是讲芯片工艺体积的大小。数字越小,体积越精细,科技含量越高

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nm是指芯片晶体元件的最小间隔,间隔越小元件密度越大,相同面积下算力越强;同时通过电流减小,发热减小功耗降低。

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nm数字越低,芯片的功耗也会降低

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nm越小,芯片越小,性能越好。

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越薄越省材料,越薄越省电 发热量越小

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纳米是长度单位,在这里表示芯片内联线的最小宽度。

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