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为什么cpu面积不能做大,为什么CPU要提高密度

来源:整理 时间:2022-05-28 13:55:43 编辑:科技知识 手机版

首先,厂商肯定会增加CPU的面积。以英特尔现在的处理器为例。四核Corei3系列核心面积126mm,六核Corei5/i7核心面积149.6mm,高端旗舰X299平台10核以下(Corei9-7900X以下)产品核心面积322mm。8核以下产品(Corei9-7920X至Corei9-7980X)的核心尺寸为484mm,服务器用自强铂28核处理器的核心面积高达646mm。你能感觉到。

什么CPU要提高密度,而不是增大面积?

首先呢,厂商是绝对会增加CPU的面积,以Intel现在的处理器为例,四核的Corei3系列核心面积为126mm²,六核的Corei5/i7核心面积为149.6mm²,而高端旗舰X299平台的10核以下(Corei9-7900X以下)产品核心面积为322mm²,18核以下(Corei9-7920X到Corei9-7980X)的产品核心大小为484mm²,服务器用自强白金28核处理器核心面积高达646mm²,大家可以来感受下:Corei7-8700K的核心Corei9-7900X的核心Corei9-7920X的核心增大核心面积可以简单粗暴的增加CPU的核心数量并加入更多的功能和指令集,然而这也提升了产品成本,应为晶圆的尺寸是固定的,切割出来的芯片越小成本就越低,而且在单位面积出错率固定的情况下,面积越大的芯片蚀刻时上面有坏点变成不良片的可能性就越大,实际上大型芯片的不良率远比小芯片高,所以厂商们都想放设法在尽可能小的芯片里堆更多的东西,那只能升级工艺了。

更先进半导体工艺的优势其一:降低生产成本基本上所有芯片的生产都要经过7个工序,分别是:硅提纯,切割晶圆,影印,蚀刻,重复、分层,封装,测试,当中蚀刻工序最重要的工作,它是用激光在硅晶圆上面雕刻晶体管的过程,这个过程是由激光来完成的,所用激光的波长就是该技术提升的关键,它影响着在硅晶圆上蚀刻的最小尺寸,也就是线宽,

Intel不同制程工艺的成本、核心面积我们常说的多少nm都是指线宽,也就是芯片上的门电路宽度,缩小线宽意味着晶体管可以做得更小、更密集,而且在相同的芯片复杂程度下可使用更小的晶圆,于是成本降低了。更先进半导体工艺的优势其二:频率更高,电压更低在缩短芯片内元件间距之后,晶体管间的电容也随之降低,这可以提升晶体管的开关频率,这时整个芯片的工作频率就上去了,这也为什么每升级一次工艺CPU的频率都会明显提升的原因,

另外缩小晶体管的尺寸也会减少它们的内阻,这可以降低它们的导通电压,这代表CPU可以在更低的电压下工作,所以使用新制程的CPU的电压较上一代产品都有所降低,另外CPU的功耗是与工作电压的平方成正比的,工作电压的降低,可使它们的功率也大幅度减小。想了解更多有关科技、数码、游戏、硬件等专业问答知识,欢迎右上角点击关注我们【超能网】头条号,

cpu内存为什么不能轻易做成硬盘那么大,做大点技术上会不会简单点?

前IC原厂工作人员答一波,做大一点技术上没有一点难度,但是做小才能盈利,在IC界生存。CPU是集成电路(IC)的一种,IC的原料是晶圆,晶圆直径从最早的4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至研发更大规格,晶圆经过曝光、显影、腐蚀、渗透或蒸煮等多种工艺后,制成有多层线路与半导体元件的ICWafer,再经后段的测试、切割、封装后,从是最终的IC成品。

晶圆本身和芯片制造厂的生产工艺都非常昂贵,每片晶圆上能出的IC越多越好,简单说如果每片晶圆能切割出来N个IC,单个IC的成本就是整片晶圆成本的1/N。面对IC上越来越多的Mos管等元器件,制造厂只能不断挑战极限,用越来越小的制程来降低成本,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

换句话说,每一美元可以买到的计算机性能每18-24个月就会翻一番以上。这就是著名的摩尔定律。IC工艺是前一个微米级别中最先进的7纳米工艺。TSMC仍在积极布局5nm、3nm、2nm工艺,但继续收缩工艺难度越来越大。摩尔定律已经开始失效,业界正在摸索新的途径和新的材料来实现革命性的突破。(晶圆图,每个小方块就是一个IC。不知道这是什么晶圆,感觉这个图中的IC数量有点少),

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