手机芯片极限尺寸是多少
手机芯片极限尺寸是多少
7nm指的不是芯片尺寸
手机芯片行业经常看到28nm,14nm,10nm,7nm等等,其中xxnm指的是CPU上面形成的互补氧化物金属半导体场效应晶体管栅极的宽度,因称为栅长,而不是很多人以为的芯片尺寸。
摩尔定律
摩尔定律指的是价格不变时,集成电路所能容纳的晶体管数量,大约18个月会翻一倍,确实自硅芯片问世以来,一直遵循这摩尔定律的发展,当前10nm工艺已经完善,7nm也有了技术支持,不过已经到达物理极限。
硅芯片的物理极限
技术人员不断缩短栅的长度,为了使CPU能够集成更多的晶体管同时降低成本和功耗,不过这种做法同时带来的是电子的移动距离缩短,电子十分容易通过晶体管内部的硅底板从负极流向正极,也就是我们常说的漏电,由于晶体管数量的增加,使得绝缘层更加薄,使得漏电更加严重,反而使得功耗上升。
在以前栅长大于7nm的时候,各公司还能通过自身的技术手段来解决或者削弱漏电现象,当来到7nm这个程度过后,这些手段都没有作用了,晶体管十分容易就被电子击穿,所以说7nm是硅芯片的物理极限。
7nm不是极限 不过要突破也不容易
7nm级别的芯片确实目前硅芯片所能达到的极限,但是也不是不能突破,美国一家实验室通过新型材料,生产出了1nm级别的晶体管,不过这也不代表着打破了摩尔定律,因为这仅仅是实验阶段,商业化量产还遥遥无期。
我国也应该趁着国外芯片发展放缓的时机,奋起直追。手机芯片极限尺寸不知道,但7纳米制程工艺之后还有5纳米制程工艺!
手机芯片的工艺制成大约遵循这样一个规律: 每隔18个月,单位面积上的晶体管数量增加一倍嘛!多年来我们所熟知的芯片制造工艺是由65nm到32nm,再到28nm,还有近两年的14nm、16nm和10nm,接下来就是7nm ,据消息称5nm 已经在路上了!
按照这个规律,大家可以试着计算一下,手机芯片单位面积内晶体管数量翻倍并不意味着制程就要缩小一半,如果缩小一半的话单位面积晶体管数量不就翻4倍吗?所以说要保证两倍的成长,那么整代升级应该乘以0.7。所以从20nm*0.7就等于14nm,从14nm*0.7就约等于10nm,以此类推以从10nm当然是到7nm,7nm再到5nm,按这个规律5nm之后应该就是3.5nm!
目前据我所知拥有7nm先进制成工艺的只有台积电和三星,至于谁的性能和功耗更高就不得而知了!
总而言之言而总之: 如今的芯片行业在已经进入7nm时代,后续还有5nm等着大家!不过5nm的制成工艺我们也在积极的加入进来!未来还会三星、台积电和英特尔的天下吗,我们拭目以待吧!
目前手机芯片的尺寸主要是90nm、65nm、40nm、28nm、22nm、14nm,其中更先进的7nm芯片预计在2018下半年进入市场。
所谓的XX nm其实指的是栅长,栅长是:
而栅长越短,在相同大小的硅片上可以集成的晶体管也就越多,所以当栅长从130nm减小到90nm时,晶体管所占得面积也就减小了一半,这样相同的集成程度所占面积就更小,功耗和成本也就越低。
在这样的背景之下,追求更小的芯片尺寸就成了所有研发企业的追求之事。理论上,栅长可以无限的减小下去。但是实际上,栅长是有物理极限的,这个极限是7nm。
为什么说7nm是物理的极限呢?这就需要引入另一个概念,叫做漏电效应,也叫隧穿效应,这是指
其实漏电效应在20nm附近就已经很明显了,但是Intel、IBM等公司八仙过海,各显其能,纷纷解决了这些问题。例如Intel在制作工艺中融合了高介电薄膜和金属门集成电路以解决漏电问题;IBM开发出SOI技术解决漏电问题。但是这些工艺的极限就是7nm,当栅长小于7nm时,目前还没有可行的防止漏电现象发生的办法。
当栅长小于7nm时,向其中加入薄膜分隔已经变得不可能了,所以解决这个问题只能从芯片的材料上入手,这将是一个无比漫长的过程。目前美国的实验室中已经在着手研制1nm的芯片,如果某一天这变成可能,电子行业将发生翻天覆地的变化。
肯定会不断突破,直到接近物理极限。我们首先看看芯片的物理极限,一个原子的尺度大约是0.1nm,传统的芯片是利用原子的核外电子进行相应的操作。人造的任何器件最少要用一个原子,因而,理论上我们能突破到0.1个纳米。
纳米工艺和晶体管个数决定芯片大小。功能一致的情况下,芯片的极成工艺才是芯片大小的决定性因素,才是最值得衡量的最重要指标,就目前能够大量生产的最小工艺7纳米的工艺指标!
在以往每一次迭代工艺尺寸都接近根号2的比例缩小,由32,28,16,14,10,7纳米跨越式的逐渐缩小,每一次进步,都能成倍的增加单位面积的晶体管数量,让耗电更低,体积更小…
进步,进步,进步无止境,目前还没有人准确预见到未来的最小工艺尺寸是多少。是5纳米,是3.5,是2还是到不足1纳米还是…才止……
未来,未来的科技,如果还是晶体硅,可能不在是紫外光刀具,可能是频率更高,波长更短的超强X射线,r射线在几个硅原子上分割刻画也未可知,那样的工艺真的可以不足1纳米…
科技进步,展望未来,一切更精彩!
以上内容是万老网对手机cpu最高多少的问题就介绍到这了,希望介绍关于手机cpu最高多少的1点解答对大家有用。