تمت إعادة طباعة هذه المقالة بإذن من Superpower.com.
غالباً ما نسمع في موقع مؤتمر الهاتف المحمول أن "معالج ×× يتم تصنيعه باستخدام عملية 10nm الأكثر تقدمًا. ما الذي يعنيه هذا 10nm؟ ما أهمية عمليات النانو لوحدات المعالجة المركزية ووحدات SoC؟ ما هي العلاقة بين الترانزستورات ، FinFETs و EUV؟
ولادة وحدة المعالجة المركزية، الخطوة التي السابعة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية هي تكنولوجيا الطباعة الحجرية الأكثر أهمية، وتصنيع الدوائر المتكاملة عملية عملية الطباعة الحجرية هو يعكس مدى تقنية التصنيع المتقدمة، والذي يشير إلى قرار من الطباعة الحجرية بشكل مباشر يحدد الحد الأدنى لحجم الخط الذي يستطيع نظام الطباعة الحججية معالجته والحد الأدنى لحجم الميزة للترانزستور في وحدة المعالجة المركزية.
وفقا للأحكام ذات الصلة من ITRS "خارطة الطريق التكنولوجيا الدولية لأشباه الموصلات" في الداخل، ونحن عادة نتحدث عن 16nm، 14nm، عقدة 10nm يستخدم لوصف كائن جبري التكنولوجيا عملية أشباه الموصلات، ولكن يجب أن يكون على عنصر أشباه الموصلات مختلفة يمكن وصفها ليس هو نفسه كما يقولون، في DRAM، يمكن وصفها في خلية DRAM نصف طول قيمة الحد الأدنى المسموح به الملعب نصف الملعب طول الملعب نصف الملعب بين السطور معدنيين، في حين المستخدمة في وحدة المعالجة المركزية، ويمكن وصفها وحدة المعالجة المركزية في الحد الأدنى لعرض البوابة في الترانزستور.
بشكل عام ، تصف عملية ×× نانومتر دقة مقياس العملية ، ولكنها لا تشير إلى حجم ميزة بنية محددة في جهاز أشباه الموصلات ، ولكن الحد الأدنى لحجم دقة العملية. يتعلق الأمر بعملية وحدة المعالجة المركزية ، لأن العملية لها دور مهم من حيث أداء وحدة المعالجة المركزية واستهلاك الطاقة وتوليد الحرارة.تغيير العملية له تأثير كبير على أداء وحدة المعالجة المركزية.وكما ذكرنا من قبل ، 14nm يستخدم عادة ل وصف عرض البوابة للترانزستور.
لماذا استخدام عرض البوابة بدلاً من عرض الخط الآخر لتوصيف عقدة العملية؟
هذه المشكلة هي ذات الصلة أساسا إلى هيكل الترانزستورات، عموما يتم استخدام وحدة المعالجة المركزية الداخلية MOSFET الدوائر بوابة المنطق، ولديها ثلاث أقطاب، بوابة (بوابة)، والمصدر (المصدر)، وهجرة (هجرة)، حيث البوابة والمصدر يمكن التحكم في فرق الجهد بين حجم القطب الحالي من المصدر إلى القطب استنزاف، بوابة بالتالي يلعب دورا في السيطرة.
في نفس الوقت، مثل الترانزستور التنقل الإلكترون، الخ الخصائص هي تعتمد اعتمادا كليا على الحالة حيث يتم تحديد أيونات إشابة وعملية الإنتاج، وإلى حد كبير لا يمكن أن تتحرك، ولكن حيث نسبة الارتفاع من بوابة الترانزستور يمكن أن تفعل بعض المواد، وهو نفس الجهد، أصغر عرض البوابة، فمن الممكن أن الإلكترون تدفق إلى القطب الموجب، وهو سبب القطب تسرب سلبي من الركيزة وضوح الشمس، ويؤدي إلى زيادة مشاكل تسرب الكهرباء الساكنة.
ولذلك، فإن دور عرض البوابة مهم جدا، وعادة ما يعتبر العرض بوابة أهم المعايير لتصميم VLSI، وبالتالي استخدامه بمثابة برنامج العقدة عملية أشباه الموصلات نيابة، وهذا هو بالمعنى التقليدي للمواصفات التكنولوجيا العملية.
إذن ماذا يعني هذا أنه كلما كانت العملية أصغر ، كان ذلك أفضل؟
بل هو، وتريد عرض الخط أصغر، ثم أصغر حجم الترانزستورات الفردية، وبالتالي فإن أصغر مساحة وحدة المعالجة المركزية يموت مصنوعة من ذلك، سوف تكون قادرة على إنتاج أكثر من يموت وحدة المعالجة المركزية مع رقاقة، ثم تقريبا يزيد من الإيرادات بائع (أكثر إلى قطع). في المقابل، يمكنك حزمة المزيد من الترانزستورات في نفس المنطقة يموت، وسيتم تعزيز أداء وحدة المعالجة المركزية (طبعا هذه ليست مطلقة).
ثانيا، لأن عرض بوابة أصغر، ثم سيتم تخفيض الجهد التشغيل وفقا لذلك، يمكن تخفيض استهلاك الطاقة وحدة المعالجة المركزية، وأيضا في تكنولوجيا أكثر تقدما، فإن وتيرة الترانزستور قطع لها أداء أفضل، وحدة المعالجة المركزية تعمل بشكل طبيعي على ترددات أعلى، ولذا فإننا كثيرا ما نرى شركة نفط الجنوب معين، وحدة المعالجة المركزية، واعتمدنا على 10nm أكثر تقدما، واستهلاك الطاقة انخفض بنسبة ××٪، وتحسنت تردد ××٪، وتحسين أداء ××٪.
إنتاج 10nm تسمك كانت لفترة طويلة، وإنتل لم يتم شحنها بعد، والحرف إنتل التي لا تقهر للموت؟
وقبل بضع سنوات في 14nm إنتل من عصر في 22nm، ونحن نتحدث عن إنتل في تقنية التصنيع، متقدما على الأقل من المنازل الأخرى 3 - أكثر من خمس سنوات، ولكن لم يدم طويلا، وجدنا أنهم وجدوا في الواقع انتل 14nm مصقول مرارا وتكرارا، من Skylake (14nm)، وذلك بعد ثلاثة أجيال لا يزال قيد الاستخدام، ويقال Kaby بحيرة (14nm +)، القهوة بحيرة (14nm ++) سيكون هناك 14nm +++، قد قال نعم 10nm اجه عددا من المشاكل التقنية في الولادة.
وعلى النقيض من منافسه TSMC، سامسونج الطريق مسبك بسرعة، واللحاق على عقدة 16 / 14nm على التقدم إنتل، والمدهش، TSMC، الإنتاج الضخم عملية 10nm سامسونج في وقت سابق بكثير من إنتل، والمنتجات ذات الصلة (على سبيل المثال كوالكوم شياو 835) تم بيعها في السوق أو حتى سنة كاملة، حتى هذا العام، TSMC إنتاج رقاقة 7nm، وهذا هو كيف يتم ذلك؟
واعتبرت الناس إلى 10nm بالتأكيد أكثر تقدما من 14nm، 12nm من 14nm جيدة، عندما كانت إنتل على وشك أن يغرق صوت الرأي العام السلبي، وإنتل نشير إلى عملية نانومتر وراء "الغموض" الأرقام لTSMC، التكنولوجيا الرقمية من سامسونج يكون مختلفا درجة 'تجميل' في الحيل اسم، وهذا هو القمع "الرقمي"، على الرغم من إنتل فقدت على "الرقمية"، ولكن من جميع مستويات العملية في عدد من المعلمات التقنية الرئيسية ل، في الواقع، وإنتل أفضل. قبل حدثت هذه الظاهرة في 14 دقيقة ، وبدأت عملية ×× نانومتر بالفعل في الابتعاد عن الفئة الأصلية ، وبدأ الجميع في التزوير.
في عصر 14 نانومتر ، لعبت إنتل بالفعل سرًا خلف الكواليس
جعلت Techinsights أيضا مقارنة ، إنتل 14nm هو في الواقع أفضل من 14nm LPE سامسونج
وقالت انتل العقد عملية لا تمثل سوى عرض الخط، ولكن لقياس جودة هذه العملية، بوابة الملعب بوابة الملعب، فنلندا Pitc زعنفة تباعد، فنلندا الملعب الحد الأدنى المعدن في الملعب، والمعلمة المنطق خلية الطول هو أكثر المنطق ارتفاع الخلية القيمة المرجعية. وفي الوقت نفسه معالج إنتل الهندسة المعمارية وقسم التكامل رؤساء، اقترح زميل مارك بوهر إلى الترانزستور الكثافة كثافة الترانزستور من تكنولوجيا أشباه الموصلات لقياس مستوى، واقترح الصيغة التالية:
مثل التكنولوجيا ويوم التصنيع في سبتمبر من العام الماضي، عقدت شركة إنتل، والمبادرة إلى نشر ثلاثة 10nm مؤشرات المعايير الفنية المتعلقة العملية، نرى إنتل على يتم تعليق أو ضرب اثنين آخرين هذه المؤشرات الفنية الرئيسية، على سبيل المثال، إنتل ضوء 10nm الطباعة الحجرية التي أنشأتها الزعنفة، والفاصل الزمني البوابة الصغيرة (لاحظ أن أعلنت إنتل على النقيض من ذلك الفاصل، ليس عرض الخط، أكثر نسبيا معنى). ولذلك، فإن كثافة الترانزستور تقريبا ضعف TSMC، سامسونج، ليصل إلى كل مربع مم 100 000 000 الترانزستورات، مع الحفاظ على ارتفاع منخفض للغرامة وحدة المنطق ميزة التقليد المكدس في 3D.
ذكرت مؤخرا 10nm Semiwiki، 8nm 7nm كثافة الترانزستور وعملية سامسونج أن كثافة الترانزستور عملية 10/8 / 7nm هي نعم 55.10 / 64.4 / 101.23 MTR / MM2. يمكن أن ينظر إليه، وكثافة الترانزستور عملية سامسونج 7nm بالكاد قبض على 10nm إنتل، الذي كان يلعب الحيل، فإنك لن تعرف ذلك؟
أين هو الحد في هذه العملية؟
عند عملية أقل من 20NM، بسبب وجود طبقة عازلة ثاني أكسيد السيليكون رقيقة، لذلك سوى بضع ذرات سميكة، ثم في المرة عن الترانزستور غير مستقر للغاية، يمكن أن يسبب الإلكترونات الحرة تسبب تسرب من خلال الحاجز، مما أدى إلى رقاقة السلطة زيادة الاستهلاك. ومع ذلك، هذه المشكلة هي صغيرة نسبيا، وجاء إنتل مع ارتفاع فيلم ثابت العزل الكهربائي والمعادن بوابة الدوائر المتكاملة، وFinFET ودراية الحقل الزعانف هيكل تأثير الترانزستور، يتم زيادة قيمة السعة من خلال زيادة المساحة السطحية للطبقة عازلة، وبالتالي الحد من التسرب الحجم الحالي لهذه المشكلة. من أجل إنتاج في وقت واحد 7nm العرض، إجماع الصناعة هو الطباعة الحجرية باستخدام مصدر المدقع فوق البنفسجية فوق البنفسجي ضوء، وجود عدد قليل من انطباعات، وليس لميزات تصحيح القرب البصرية للتغلب على الآثار الحيود تنتجها، ولكن في الوقت الحاضر لا يزال هناك عدد من القضايا، لذلك تكنولوجيا الطباعة الحجرية EUV ليست ناضجة تماما بعد.
عندما السلف عملية لآخر 7nm، والمزيد من شركات أشباه الموصلات ليست هادئة، لأنه في عرض الخط السيليكون أشباه الموصلات من الترانزستور وصولا الى 7nm، وهي مشكلة لا يمكن تجنبها، وأنه من المعروف تأثير نفق ميكانيكا الكم.
في الفيزياء الكلاسيكية، والجسيمات العيانية أقل من ارتفاع حاجز الطاقة، لا يتم تمرير الجسيمات من خلال الحاجز، ولكن للجسيمات متناهية الصغر، وهذه المرة وجود ازدواجية موجة-جسيم، ظهرت آثار الكم السحرية، حتى الطاقة دون ارتفاع الحاجز، لا يزال هناك احتمال معينة من خلال كسر حاجز. لهذا تسبب في مشكلة كبيرة، وهذا لا يتم تمرير في المراقبة الالكترونية حد للا، إخراج بوابة منطقية 0 أو 1، لا أعرف الجواب، ثم وحدة المعالجة المركزية لن ينجح الأمر ، لذا يجب أن نمنع حدوث هذه المشكلة.
إنتل، TSMC، سامسونج وغيرها من تصنيع أشباه الموصلات الشركات المتطورة ومعالجة هذه المشكلة بالفعل دراسة، لا تزال هناك يظهر عدد من التدابير تأثير نفق ميكانيكا الكم يمكن منعها لأشباه الموصلات القائمة على السيليكون، وإنتل هو احتمال وحدود التكنولوجية و5nm أو 3nm ؛. حالة سامسونج ستتابع يكون 8/7/6/5 / عملية LPP 4nm، ويمكن إدخال 4nm متعددة هيكل قناة جسر FET (المشار MBCFET، وFET متعدد القنوات)، وGAAFET فريدة من نوعها (الترانزستور تأثير الحقل بوابة المنطق المحيطي) والتكنولوجيا، واستخدام اثنين تسببت الصفائح الدموية الأبعاد والتغلب على القيود المفروضة على التوسع المادي العمارة FinFET و.
وأقل من عملية 3nm على وسائل الإعلام لا تستند تقارير عن أكسيد السيليكون، ولكن الجرافين الجديد وغيرها من المواد المركبة أشباه الموصلات، وجميع اختراق تكنولوجيا المختبرات، وليس الإنتاج الضخم في غضون فترة زمنية قصيرة، ولكن البحث عن مواد جديدة بدلا من السيليكون لإنتاج أكثر الترانزستورات ذات المستوى المنخفض هي واحدة من أكثر الحلول فعالية.
The False and Reality Behind Nano-Process Process
قراءة النص، وسوف تعرف عملية تصنيع أشباه الموصلات الحالية دعا 10nm، قد انحرفت 7nm من فئة الأصلية، لم يعد خط العرض بالمعنى الدقيق للكلمة، 16nm "التحسين" ما يمكن أن يسمى 12nm، 10nm "التحسين" يمكن أيضا أن يسمى 8nm. كما دعم قانون مور بالطبع إنتل هو الغاز، ومع ذلك، تعليقات انتقد مرارا سامسونج، والسلوك TSMC "تجميل الرقمي". من الناحية العملية المعلمة كثافة الترانزستور، 7nm≈Intel 10nm سامسونج، إنتل عسر الولادة 10nm يبدو يغفر و، تعيين الهدف مرتفعة للغاية، كان أصدقاء تغيرت بمكر اسم الفوز، والجمهور العام ولكن لأن الوضع الفعلي لا يفهمون التكنولوجيا العملية بدلا نعتقد كلمة للمصنعين. التكنولوجيا عملية التصنيع إنتل هو في الواقع لا تطاق ذلك، لا تزال تقود العالم الموقف.
