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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。

最佳贡献者
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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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