2024年3月17日发(作者:大学生用什么笔记本电脑好推荐)
解析一下技术节点的意思以及晶体管的缩小过程中涉及到三个问题和解答
在摩尔定律的指导下,集成电路的制造工艺一直在往前演进。得意与这几年
智能手机的流行,大家对节点了解甚多。例如40nm、28nm、20nm、16nm等等,但是你
知道的这些节点的真正含义吗?你知道他们是怎么演进的吗?我们来看一下这个报道。
首先解析一下技术节点的意思是什么。
常听说的,诸如,台积电16nm工艺的Nvidia GPU、英特尔14nm工艺的i5,等等,这个
长度的含义,具体的定义需要详细的给出晶体管的结构图才行,简单地说,在早期的时候,
可以姑且认为是相当于晶体管的尺寸。
为什么这个尺寸重要呢?因为晶体管的作用,简单地说,是把电子从一端(S),通过一段沟
道,送到另一端(D),这个过程完成了之后,信息的传递就完成了。因为电子的速度是有
限的,在现代晶体管中,一般都是以饱和速度运行的,所以需要的时间基本就由这个沟道
的长度来决定。越短,就越快。这个沟道的长度,和前面说的晶体管的尺寸,大体上可以
认为是一致的。但是二者有区别,沟道长度是一个晶体管物理的概念,而用于技术节点的
那个尺寸,是制造工艺的概念,二者相关,但是不相等。
在微米时代,一般这个技术节点的数字越小,晶体管的尺寸也越小,沟道长度也就越小。
但是在22nm节点之后,晶体管的实际尺寸,或者说沟道的实际长度,是长于这个数字的。
比方说,英特尔的14nm的晶体管,沟道长度其实是20nm左右。
根据现在的了解,晶体管的缩小过程中涉及到三个问题,分别是:
第一,为什么要把晶体管的尺寸缩小?以及是按照怎样的比例缩小的?这个问题就是在
问,缩小有什么好处?
第二,为什么技术节点的数字不能等同于晶体管的实际尺寸?或者说,在晶体管的实际尺
寸并没有按比例缩小的情况下,为什么要宣称是新一代的技术节点?这个问题就是在问,
缩小有什么技术困难?
第三,具体如何缩小?也就是,技术节点的发展历程是怎样的?在每一代都有怎样的技术
进步?这也是题主所提的真正的问题。在这里我特指晶体管的设计和材料,前面已经说明
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