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小小CPU集成几亿个晶体管,芯片厂商是用什么技术实现的?中国可以做出来吗?差距在哪里?如何实现突破?

时间:2024-02-07 20:38:35  来源:http://www.hongsengmold.com  作者:admin

一、小小CPU集成几亿个晶体管,芯片厂商是用什么技术实现的?中国可以做出来吗?差距在哪里?如何实现突破?

这个说来篇幅就大了……芯片都是基于半导体硅作为介质进行排布的!就是所有CPU的电路都是在一个高晶硅的基板上面“雕刻”出来的。这个工艺会分很多级别,比如90nm、65nm、45nm、32nm、28nm……每一次制程的进步都是很不容易的,因为在nm级别的电路里面很容易产生漏电,一点漏电某一部分电路就会无法工作。这也就是INTEL和AMD为什么有很多阉割版的CPU出来的原因!需要通过更先进的技术来改善。

这个技术别说中国大陆无法达到先进水平(美国限制出口到中国的最先进技术是90nm工艺),就连AMD至今也没有搞定28nm工艺,当然中国是有相关制程技术的,28nm工艺台积电有!

至于CPU的另外一个技术苦难是架构,这个东西就更飘渺了……实现这个技术是通过设计软件!这个设计软件也是外国多年积累的,INTEL和AMD也都是在自己的设计软件基础上不断完善实现更好的架构,而在这方面中国落后很多。现在电脑普通用的X86架构也是有专利的,中国也没有自主开发的可能性!而美国又限制技术出口,所以中国不可能做出自己的X86核心……要有也是50年以后专利解除的事了。

(就连INTEL和AMD之间都要交叉授权专利,否则他们两家的CPU也都是相互侵权的。)

这个领域基本可以说中国没有突破的空间,因为X86架构有专利、ARM之类的虽然对外授权但是基于ARM开发也只能是二次开发……中国虽然可以自己设计一个CPU架构和指令出来,但是全球都不兼容只有中国一家用貌似也就是糊弄自己用。

现在的龙芯其实也不是咱们自主研发的,他是一个基于MIPS指令集的产品,无法支持Windows……只能用改良版的Linux所以对普通用户没有实际意义!

二、哪家厂商的4G 芯片的技术比较领先?

必须是高通,这个没有任何争议。高通在4G LTE芯片上领先竞争对手好几代产品,目前市面上主流的LTE终端,包括手机、路由器、数据卡等大多数用的都是高通芯片。高通的技术积累非常丰富,所以在4G LTE方面做得最早,现在也做得最好。首先,多频多模是高通LTE芯片的特点,它支持LTE-FDD、LTE-TDD、WCDMA、EV-DO、CDMA 1x、TD-SCDMA和GSM/EDGE七种网络制式,移动、联通和电信用户都可以使用。此外,高通的芯片还支持40多个频段。在速度方面高通的芯片技术也遥遥领先,高通芯片组还支持LTE载波聚合技术,这个是非常非常先进的,数据传输速率最高可以达到150Mbps。

三、芯片技术比较厉害的公司?

佛山芯珠微电子是美国硅谷研发团队创建的专用数模混合集成电路设计公司,2013年作为佛山市第一批引进的创业团队,于2014年落户于佛山南海高新区。公司研究生学历占公司人员70%以上,其中核心成员超过七十年的工作经验,团队覆盖了系统设计、数字信号处理算法、数字电路设计、模拟电路设计、集成电路实体设计等方面 。

四、目前有那些芯片采用CSP封装技术?

在BGA技术开始推广的同时,另外一种从BGA发展来的CSP封装技术.正在逐渐展现它生力军本色,金士顿、勤茂科技等领先内存制造商已经推出了采用CSP封装技术的内存产品。CSP,全称为Chip Scale Package,即芯片尺寸封装的意思。作为新一代的芯片封装技术,在BGA、TSOP的基础上,CSP的性能又有了革命性的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14,已经相当接近1:1的理想情况,绝对尺寸也仅有32平方毫米,约为普通的BGA的1/3,仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。这样在相同体积下,内存条可以装入更多的芯片,从而增大单条容量。也就是说,与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍,图4展示了三种封装技术内存芯片的比较,从中我们可以清楚的看到内存芯片封装技术正向着更小的体积方向发展。CSP封装内存不但体积小,同时也更薄,其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2mm,大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性,线路阻抗显著减小,芯片速度也随之得到大幅度的提高。CSP封装的电气性能和可靠性也相比BGA、TOSP有相当大的提高。在相同的芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显的要比TSOP、BGA引脚数多的多(TSOP最多304根,BGA以600根为限,CSP原则上可以制造1000根),这样它可支持I/O端口的数目就增加了很多。此外,CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效的缩短了信号的传导距离,其衰减随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升,这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。在CSP的封装方式中,内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上,由于焊点和PCB板的接触面积较大,所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去;而传统的TSOP封装方式中,内存芯片是通过芯片引脚焊在PCB板上的,焊点和PCB板的接触面积较小,使得芯片向PCB板传热就相对困难。CSP封装可以从背面散热,且热效率良好,CSP的热阻为35℃/W,而TSOP热阻40℃/W。测试结果显示,运用CSP封装的内存可使传导到PCB板上的热量高达88.4%,而TSOP内存中传导到PCB板上的热量能为71.3%。另外由于CSP芯片结构紧凑,电路冗余度低,因此它也省去了很多不必要的电功率消耗,致使芯片耗电量和工作温度相对降低。目前内存颗粒厂在制造DDR333和DDR400内存的时候均采用0.175微米制造工艺,良品率比较低。而如果将制造工艺提升到0.15甚至0.13微米的话,良品率将大大提高。而要达到这种工艺水平,采用CSP封装方式则是不可避免的。因此CSP封装的高性能内存是大势所趋

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