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nm工艺决定了处理器的什么性能?

时间:2024-01-22 16:37:32  来源:http://www.hongsengmold.com  作者:admin

一、nm工艺决定了处理器的什么性能?

你说的多少纳米是指芯片的特征尺寸,也就是最小栅宽,就是晶体管栅极宽度。

在集成电路设计制造的过程中,有一条重要的指标就是“宽长比”,就是晶体管栅极的宽度和长度的比。栅宽越小,晶体管驱动性越好,驱动电压越低,也就导致处理器内部核心电压降低,功耗降低,发热也降低。这样的处理器,更适合在高频下工作。现在32nm的桌面处理器,主频普遍在3.0GHz以上。特征尺寸越小,处理器的电气性越好,也更适合超频。只有功率下降、驱动电压下降,在这样的前提下,才可能进一步提升处理器的频率。可以说,每一代工艺的发展,都为处理器的频率提升争取了空间。也为多模块集成,减小延迟做了基础。

随着特征尺寸的缩小,晶体管体积成比例缩小,在和以往同样的晶圆面积上,可以集成更多的晶体管,这样,提高了单晶圆上芯片产量,使生产成本降低。

不过,特征尺寸的缩小也不是没有坏处。从45nm工艺开始,由于栅极厚度也随之减小,栅极漏电流已经无法忽视。所以,从45nm工艺开始,引入了HKMG技术,提高栅极下绝缘层的绝缘性,解决漏电流。所以,HKMG技术的成熟程度也影响了新工艺芯片的性能。

二、cpu制造工艺有生之年可以降到0.1纳米左右吗

不可能,CPU主要是硅,硅原子半径110皮米,也就是直径0.2纳米,你要把原子切开吗?越往后越难,原子间还要空隙,能到1nm已经不错了

三、现在的Cpu制作工艺最小达到了多少nm

目前的CPU制作工艺,最小已经达到了(22nm)

例如:

Intel 酷睿i7 3770K(四核心八线程)¥2330

Intel 酷睿i5 3550 (四核心四线程)¥1450

32nm 已经非常普遍了。

AMD 速龙II X4 641

Intel 酷睿i3 2120

Intel 酷睿i5 2320

四、nm技术有什么应用? nm是什么?

nm是nanometer的缩写,纳米,又称毫微米,十亿分之一米,是长度的度量单位,国际单位制符号为nm。

1纳米=10^-9米,如同厘米、分米和米一样,是长度的度量单位。

纳米技术(nanotechnology),也称毫微技术,是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。

纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括:

纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。

1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开,将纳米技术划分为6大分支:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学,促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性,神奇性和广泛性,吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。 纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造,测量、控制和产品的技术。纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能的检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子的制备技术;纳米材料;纳米生物学技术;纳米组装技术等。

纳米技术包含下列四个主要方面:

1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。 这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。

如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。

过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,像铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

为什么磁畴变成单磁畴,磁性要比原来提高1000倍呢?这是因为,磁畴中的单个原子排列的并不是很规则,而单原子中间是一个原子核,外则是电子绕其旋转的电子,这是形成磁性的原因。但是,变成单磁畴后,单个原子排列的很规则,对外显示了强大磁性。

这一特性,主要用于制造微特电机。如果将技术发展到一定的时候,用于制造磁悬浮,可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车。

2、纳米动力学:主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。

理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。

3、纳米生物学和纳米药物学:如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。

纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,可以用于定向杀癌细胞。

4、纳米电子学:包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。

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