 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( февраль 2017 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
| Изготовление полупроводниковых приборов |
|---|
 |
| Масштабирование MOSFET ( технологические узлы ) |
Термин « усадка кристалла» (иногда оптическая усадка или технологическая усадка ) относится к масштабированию устройств металл-оксид-полупроводник (MOS). Сжатие штампа заключается в создании в некоторой степени идентичной схемы с использованием более совершенного производственного процесса , обычно включающего продвижение литографических узлов . Это снижает общие затраты для компании, производящей микросхемы, поскольку отсутствие серьезных архитектурных изменений в процессоре снижает затраты на исследования и разработки, в то же время позволяя изготавливать большее количество кристаллов процессора на одном и том же куске кремниевой пластины , что приводит к снижению затрат в расчете на единицу продукции. проданный товар.
Подробности [ править ]
Уменьшение размеров кристалла является ключом к повышению соотношения цена / производительность для полупроводниковых компаний, таких как Samsung , Intel , TSMC и SK Hynix , и производителей без фабрики, таких как AMD (включая бывшую ATI ), NVIDIA и MediaTek .
Примеры в 2000 - е годы включают разукрупнение в PlayStation 2 «сек Emotion Engine процессор от Sony и Toshiba (от 180 нм CMOS в 2000 году до 90 нм CMOS в 2003 году), [1] , что под кодовым названием Cedar Mill Pentium 4 процессоров (от 90 нм CMOS до 65 нм CMOS) и процессоры Penryn Core 2 (от 65 нм CMOS до 45 нм CMOS), процессоры под кодовым названием Brisbane Athlon 64 X2 (от 90 нм SOI до 65 нм SOI ), различные поколенияГрафические процессоры от ATI и NVIDIA, а также различные поколения микросхем оперативной памяти и флэш-памяти от Samsung, Toshiba и SK Hynix. В январе 2010 года Intel выпустила процессоры Clarkdale Core i5 и Core i7 , изготовленные по 32-нм техпроцессу, по сравнению с 45-нм техпроцессом, который использовался ранее в более старых версиях микроархитектуры процессора Nehalem . Intel, в частности, ранее сосредоточивалась на использовании усадки кристаллов для повышения производительности продукта на регулярной основе с помощью своей модели Tick-Tock . В этой бизнес-модели каждая новая микроархитектура(tock) следует усадка матрицы (галочка) для повышения производительности с той же микроархитектурой. [2]
Усадка кристалла полезна для конечных пользователей, так как уменьшение кристалла снижает ток, используемый при каждом включении или выключении транзистора в полупроводниковых устройствах, при сохранении той же тактовой частоты микросхемы, делая продукт с меньшим энергопотреблением (и, следовательно, меньшим тепловыделением). , увеличенный запас по тактовой частоте и более низкие цены. [2] Поскольку стоимость изготовления кремниевой пластины диаметром 200 или 300 мм пропорциональна количеству этапов изготовления, а не количеству чипов на пластине, усадка матрицы приводит к увеличению количества чипов на каждой пластине, что приводит к снижение производственных затрат на чип.
Полуусадка [ править ]
При изготовлении ЦП усадка матрицы всегда включает продвижение к литографическому узлу, как определено ITRS (см. Список). Для производства GPU и SoC усадка кристалла часто включает сжатие кристалла на узле, не определенном ITRS, например, на узлах 150 нм, 110 нм, 80 нм, 55 нм, 40 нм и более, в настоящее время 8-нм узлах, которые иногда называют как «полуузлы». Это временный промежуток между двумя литографическими узлами, определяемыми ITRS (так называемое «усадка на половину узла»), прежде чем произойдет дальнейшее сжатие до нижних узлов, определенных ITRS, что помогает сэкономить дальнейшие затраты на исследования и разработки. Выбор выполнять усадку кристаллов до полных или полуузлов остается за литейным производством, а не за проектировщиком интегральных схем.
| Главный узел ITRS | Полуузел остановки |
|---|---|
| 250 нм | 220 нм |
| 180 нм | 150 нм |
| 130 нм | 110 нм |
| 90 нм | 80 нм |
| 65 нм | 55 нм |
| 45 нм | 40 нм |
| 32 нм | 28 нм |
| 22 морских миль | 20 нм |
| 14 нм | 12 нм [3] |
| 10 нм | 8 нм |
| 7 нм | 6 нм |
| 5 нм | 4 нм |
| 3 нм | N / A |
См. Также [ править ]
- Интегральная схема
- Изготовление полупроводниковых приборов
- Фотолитография
- Закон Мура
- Количество транзисторов
Ссылки [ править ]
- ^ «EMOTION ENGINE® И СИНТЕЗАТОР ГРАФИКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В ЯДРЕ PLAYSTATION® СТАНОВИТСЯ ОДНИМ ЧИПОМ» (PDF) . Sony . 21 апреля 2003 . Проверено 26 июня 2019 .
- ^ a b «Tick-Tock от Intel, казалось бы, мертвый, становится« оптимизацией архитектуры процессов » » . Anandtech . Проверено 23 марта 2016 года .
- ^ "Taiwan Semiconductor Mfg. Co. Ltd." подтверждает "планы по разработке 12-нм чипов" . Пестрый дурак . Проверено 18 января 2017 года .
Внешние ссылки [ править ]
- 0,11 мкм ASIC со стандартной ячейкой
- EETimes: ON Semi предлагает 110-нм платформу ASIC
- Особенности процесса Renesas 55 нм
- RDA, SMIC создают 55-нм ИС со смешанными сигналами
- Globalfoundries 40 нм
- UMC 45/40 нм
- Наконечники SiliconBlue ПЛИС переходят на 40 нм
- Globalfoundries 28 нм, передовые технологии
- TSMC подтверждает готовность к 28 нм к 4 кварталу 2011 г.
- Дизайн начинается тройным для TSMC на 28 нм
