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标题: 揭秘 XX nm面纱-带你走半导体世界 [打印本页]
作者: denny_9    时间: 2017-3-24 15:28
标题: 揭秘 XX nm面纱-带你走半导体世界
你去华强北买电脑时 是否有人跟你说这是 用22nm，28nm 做的CPU， 老牛逼了。2 M  e1 U9 [$ b
你看资讯时，是否有被动接收到  A、B、C 公司已经量产 xx、yy nm的芯片了，老牛逼了。, ?5 F5 y' P$ G- P3 Z2 s" @
nm , 中文 纳米，晶圆制造行业的基础单位。4 v1 _7 p! s# w% ^' m8 g

2 h* D% Q1 z# c先看看行业的相关概念
7 c' Z4 R: Y! @! ~' m什么OEM, ODM  IDM, FABLESS,FOUDNRY 等，刚入会的人总觉得ODM 好牛比，其实每个行业都牛逼，关键是你把它做好来。
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* ^; x' r6 r1 i) W+ ]IDM(集成器件制造商)指Intel、IBM、三星这种拥有自己的晶圆厂，集芯片设计、制造、封装、测试、投向消费者市场五个环节的厂商，一般还拥有下游整机生产。
: R3 n  r  T, \/ t  H3 P* ^' U就是全部都自己做，啥都操碎了心，就像老妈。
! L* E4 S) `8 r% |Fabless(无厂半导体公司)指有能力设计芯片架构，但本身无厂，需要找代工厂代为生产的厂商，知名的有ARM、NVIDIA、高通、苹果和华为。
* m: T" J1 ?# _  S, ]( f+ P- E就是做自己的idea， 让别人也做自己的idea，在很多少男心中，这是多么高达上的行业。
' F' |+ d1 ~3 NFoundry(代工厂)指台积电和GlobalFoundries ，拥有工艺技术代工生产别家设计的芯片的厂商。我们常见到三星，台积电、中芯国际。0 z) Z' h0 e) S: }' ?" ^0 Q
就是干活的，把好的想法做出来的人，其实这才是最高达上的行业，高端制造业，没有这个行业，什么也做不了。肌肉型的男人才是最受女人欢喜的。$ o$ c, I' i0 L- V. |: T- D

& {3 Y- R% S5 M5 k制程' z9 M# j1 D6 \- y4 l; Y, [
在描述手机芯片性能的时候，消费者常听到的就是22nm、14nm、10nm这些数值，这是什么呢?   
2 k. f% _6 I& L' o+ `, W 深圳你去华强北买电脑，人家会告诉你，这个电脑好牛逼哦，采用22nm的技术做的CPU，好高级的。擦，我一农村来的，22nm?这么猛，卖了。* c2 b2 V: S) D1 P6 o. E" {# Y: J$ F
乘此机会向各位蒙娃科普下。。。, g" s/ G$ J7 t' M( Y
这是芯片市场上，一款芯片制程工艺的具体数值是手机性能关键的指标。制程工艺的每一次提升，带来的都是性能的增强和功耗的降低，而每一款旗舰手机的发布，: O1 L- Q2 x% |$ Y
常常与芯片性能的突破离不开关系。
8 Z- b  {2 j5 I) E  U9 x骁龙835用上了更先进的10nm制程， 在集成了超过30亿个晶体管的情况下，体积比骁龙820还要小了35%，整体功耗降低了40%，性能却大涨27%。4 P3 r. R9 Q' Z% q% o: l
深入来说，这几十纳米怎么计算出来的?我们从芯片的组成单位晶体管说起。
: o& \! x+ t* e3 \) T( T7 t$ Z: g得益于摩尔定律的预测，走到今天，比拇指还小的芯片里集成了上亿个晶体管。苹果A10 Fusion芯片上，用的是台积电16nm的制造工艺，集成了大约33亿个晶体管。3 @0 s5 ~8 P9 b" O, B: f: V  }  o
而一个晶体管结构大致如下：& y# E+ k- p1 V9 e4 B

7 |5 Y7 Z) o; P  D  ~+ s% ~图中的晶体管结构中，电流从Source(源极)流入Drain(漏级)，Gate(栅极)相当于闸门，主要负责控制两端源极和漏级的通断。& E( {4 t2 r2 s% e
电流会损耗，而栅极的宽度则决定了电流通过时的损耗，表现出来就是手机常见的发热和功耗，宽度越窄，功耗越低。而栅极的最小宽度(栅长)，就是XX nm工艺中的数值。
* `5 z# S1 @: K: P* X到这里才真正值得了啥是nm 了。
! @2 B- C. L5 C对于芯片制造商而言，主要就要不断升级技术，力求栅极宽度越窄越好。不过当宽度逼近20nm时，栅极对电流控制能力急剧下降，会出现“电流泄露”问题。
! h0 |7 _2 z- j9 X0 E; Q为了在CPU上集成更多的晶体管，二氧化硅绝缘层会变得更薄，容易导致电流泄漏。& g2 m, S) ^2 A! @0 U" L
一方面，电流泄露将直接增加芯片的功耗，为晶体管带来额外的发热量;另一方面，电流泄露导致电路错误，信号模糊。为了解决信号模糊问题，芯片又不得不提高核心电压，
& k3 @! L# M) _. ^& w4 d功耗增加，陷入死循环。
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谁能制造，谁领风骚。
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晶体管.jpg (12.45 KB, 下载次数: 0)

晶体管.jpg
作者: 平流层    时间: 2017-3-24 17:36
设计谁都可以做，制造就寥寥无几了
作者: cool001    时间: 2017-3-27 16:35
苹果就是一个典型的设计者，
作者: pjh02032121    时间: 2017-3-27 16:40
楼主要努力上图啊，写这么多字，累吧！！
作者: denny_9    时间: 2017-6-9 14:20
苹果牛逼，小米更强



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