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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。. p' l. V" g7 `" Z0 b+ C
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。
" s! w: P% ]3 N7 b5 O! J. M9 knm , 中文 纳米,晶圆制造行业的基础单位。$ W! [3 a: d3 H p4 [) Q
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先看看行业的相关概念% ?$ Q" ~9 B0 I0 F V
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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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。9 ?; R e1 x" O6 h- v8 Y
就是全部都自己做,啥都操碎了心,就像老妈。% M! U/ @) W& G$ x$ [9 S$ y5 z
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。
6 W2 }- L# \! i" f% `8 r6 P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。
4 @' z. n3 h/ h: \Foundry(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 k- S6 U# M* T& Q/ K2 v
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。
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制程 h! h. ]- R1 G# v8 s2 I' h( U
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?
. Z' @! M& l; }4 E 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。
: f* i& W/ K! r+ W乘此机会向各位蒙娃科普下。。。
! [: Z+ `: k0 r% M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,; O, S* Q1 ~1 A* |6 k
常常与芯片性能的突破离不开关系。
+ a5 `5 }9 u# U9 Y6 I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%。. M6 N r# ~: g. g2 M5 f- Z& [ |
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。
3 O# |$ O6 c- P; S3 P( 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。5 ?( Q% U! r8 q8 i. u' w N
而一个晶体管结构大致如下:
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5 U, G, b- r. f% S0 A3 h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。
u$ t+ I% V/ ^) J. P7 I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。: M, h) X. q2 K0 W# Q. L7 _' ~
到这里才真正值得了啥是nm 了。7 Q" b: h) E% t) f$ U6 p; K
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。
. Y2 b$ |0 a! P& m( K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。
3 k4 M% B6 F8 v1 O& O, E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,
1 q+ M! q% S# W2 E# E$ b功耗增加,陷入死循环。+ x# u2 W2 Q; A4 Y3 G/ b* ]
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谁能制造,谁领风骚。: w1 ]: k9 v2 j' j
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