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为什么芯片那么小,为什么不能用大芯片

来源:整理 时间:2022-05-28 13:46:00 编辑:科技知识 手机版

四核的Core i7系列已经可以在单个芯片中拥有超过十亿个晶体管,也就是十亿个晶体管缩减集成到这么小的芯片中,每个晶体管只有几个纳米大小。如果条件允许,CPU芯片尽量小。芯片的基本处理单元是晶体管。为了提高芯片的运行效率,需要将更多的晶体管组合在一起,所以芯片也被称为集成电路。

芯片为什么越做越小?

首先我们看一下,一颗芯片是怎样制造出来的呢?芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的IC芯片(这些会在后面介绍)。然而,没有设计图,拥有再强制造能力都没有用,因此,建筑师的角色相当重要,但是IC设计中的建筑师究竟是谁呢?在IC生产流程中,IC多由专业IC设计公司进行规划、设计,像是联发科、高通、Intel等知名大厂,都自行设计各自的IC芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。

因为IC是由各厂自行设计,所以IC设计十分仰赖工程师的技术,工程师的素质影响着一间企业的价值,然而,工程师们在设计一颗IC芯片时,有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。芯片基本的处理单元就是晶体管,为了提高芯片的运算效率,需要将更多的晶体管组合到一起,所以芯片也被称为集成电路,四核的酷睿i7系列已经能做到单个芯片拥有超过10亿个晶体管,也就是将10亿个晶体管缩小整合到那么小的一块芯片上,每个晶体管只有几纳米大小。

在半导体制造中,先将单晶硅棒经过抛光、切片之后,成为了晶元(wafer),而每一片wafer经过掺杂、光刻、等步奏后形成一个个芯片。摩尔定律是所有计算机人都耳熟能详的词,1965年,英特尔联合创始人戈登·摩尔(GordonMoore)提出了这一想法,即集成电路上可容纳的元器件的数量每隔18至24个月就会增加一倍,性能也将提升一倍。

半个世纪以来,这条定律都非常准确的预测了半导体行业的发展趋势,成为计算机处理器制造的准则,也成为了推动科技行业发展的“自我实现”的预言,在1965年4月19日出版的《电子杂志》35周年纪念上,时任FairchildSemiconductor研发部主任的摩尔发表了一篇《Crammingmorecomponentsontointegratedcircuits(把更多组件放在集成电路上)》,正式提出了摩尔定律。

CPU芯片真的有必要做那么小吗?

CPU从理论上来说,规模越大性能越强,速度也就越快,但是在性能够用的情况下,把CPU芯片做的尽量小巧还是符合CPU厂商和消费者的利益的,一方面CPU芯片做小能够节省成本,因为一块晶圆就这么大,芯片越小产量也就越大,良品率也就越高,对于CPU厂商来说能获得更多利润,从消费者方面来考虑的话,越小的CPU理论上的功耗越低,发热越小,这样可以带来更好的使用体验,尤其是在手机和笔记本电脑等便携设备上,这一点是非常重要的。

性能高低很多情况下可能感觉不出来,但是发热和续航是关系到切身感受的,所以在条件允许的情况下,CPU芯片尽可能还是要做的小一些。而且对于半导体芯片设计来说,当晶体管数量堆到一定规模会出现边际效应,随着核心数量或频率的提高,达到一定程度增加的规模不会带来等比的价值,这时候盲目追求大规模芯片是得不偿失的,因此把主流芯片保持在一个小面积的范围内是最实际的,所谓那些超大芯片只是用于军事航空等特殊领域的产品,

华为7纳米被限制,为什么不能用大芯片,真的越小越好吗?

先总结一下:实在没办法的时候当然可以用!摩托罗拉、诺基亚、京瓷、波导等。已经在功能时代使用了。中兴(第一款TD手机),苹果4到苹果8,三星,HTC,酷派大观(曾经最贵的国产手机,从此中国老板和高端商务人士都不用苹果等洋品牌手机做主机),华为mate10,mate30pro等。从3G就开始用了。我们说这些的意思是,一百多纳米,一百多纳米,一百多纳米,一百多纳米,

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