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cpu 新纳米工艺(cpu的60纳米工艺是指什么其中什么是60纳米的)

vnshog9462 2024-04-10

一、cpu纳米越小越好吗

纳米数代表了CPU的制造工艺水平,现在最先进的是来自IBM的7nm工艺,还有英特尔的14nm工艺,纳米数越小,操作难度越大,良品率相对变低,但极栅规格也就越小,漏电率越低,功耗越小,还有就是可以在同样的硅基氧化层上堆叠更多的晶体管,性能也就越强。

CPU出现于大规模集成电路时代,处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,最后到64位处理器。

扩展资料

工艺要素

晶圆尺寸

硅晶圆尺寸是在半导体生产过程中硅晶圆使用的直径值。硅晶圆尺寸越大越好,因为这样每块晶圆能生产更多的芯片。比如,同样使用0.13微米的制程在200mm的晶圆上可以生产大约179个处理器核心,而使用300mm的晶圆可以制造大约427个处理器核心;

300mm直径的晶圆的面积是200mm直径晶圆的2.25倍,出产的处理器个数却是后者的2.385倍,并且300mm晶圆实际的成本并不会比200mm晶圆来得高多少,因此这种成倍的生产率提高显然是所有芯片生产商所喜欢的。

蚀刻尺寸

蚀刻尺寸是制造设备在一个硅晶圆上所能蚀刻的一个最小尺寸,是CPU核心制造的关键技术参数。在制造工艺相同时,晶体管越多处理器内核尺寸就越大,一块硅晶圆所能生产的芯片的数量就越少,每颗CPU的成本就要随之提高。

反之,如果更先进的制造工艺,意味着所能蚀刻的尺寸越小,一块晶圆所能生产的芯片就越多,成本也就随之降低。比如8086的蚀刻尺寸为3μm,Pentium的蚀刻尺寸是0.90μm,而Pentium 4的蚀刻尺寸当前是0.09μm(90纳米)。

2006年初intel酷睿发布,采用65nm蚀刻尺寸,到2008年酷睿2已经发展到45nm蚀刻尺寸,2010年1月英特尔发布第一代Core i系列处理器采用32nm的蚀刻尺寸,2012年4月,英特尔发布第三代Core i系列处理器采用22nm蚀刻尺寸;

2015年初第五代Core i系列处理器采用14nm蚀刻尺寸,直到2016年第七代Core i系列KabyLake架构的处理器还在延续使用14nm蚀刻尺寸。

金属互连层

在前面的第5节“重复、分层”中,我们知道了不同CPU的内部互连层数是不同的。这和厂商的设计是有关的,但它也可以间接说明CPU制造工艺的水平。这种设计没有什么好说的了,Intel在这方面已经落后了,当他们在0.13微米制程上使用6层技术时,其他厂商已经使用7层技术了;

参考资料来源:

百度百科-cpu制作工艺

百度百科-中央处理器

二、CPU的45纳米工艺是指什么

概述:

英特尔45纳米高K半导体制程技术全称为英特尔45纳米高K金属栅硅制程技术。该技术突破性的采用金属铪制作具有高K特性的栅极绝缘层,是半导体行业近40年来的重要创新。英特尔的65纳米制程升级为45纳米制程技术并非以往升级所带来的量变,而是脱胎换骨的飞跃。凭借制程的创新,英特尔迈出TICK-TOCK产品发展战略稳健的又一步,并拉开了半导体行业发展的历史新篇章。这一创新再次延续了摩尔定律,使之在未来10年继续有效。

随着英特尔45纳米半导体制程技术揭开神秘面纱,一系列采用该技术的服务器、工作站及台式机处理器同期发布。较前代产品,新产品在性能、能耗比以及经济性方面有显著提高,并将在正式发布后向市场供货。

预览英特尔45纳米制程技术创新

英特尔45纳米高k金属栅极晶体管技术

英特尔45纳米高k金属栅极晶体管技术是英特尔制造晶体管的新方法,它以一种具有高k特性的新材料作为“栅极电介质”,并采用了一种新型金属材料作为晶体管的“栅极”。向这些新材料组合的转变,标志着40多年来晶体管制造方式最重大的变革。

采用英特尔45纳米高k晶体管的优势

全新英特尔45纳米高k晶体管方案通过缩小晶体管的体积解决了漏电率问题。它能降低晶体管的漏电率,帮助英特尔的工程师们在提供更高性能的同时降低处理器的能耗。同时,笔记本电脑用户也将发现,漏电率的降低使得能耗也随之减少,电池的使用时间更长了。

英特尔在新制程技术中采用的新材料

高k材料基于一种名为铪的元素,而不是以往的二氧化硅;而晶体管栅极则由两种金属元素组成,取代了硅。多数晶体管和芯片仍基于先进的英特尔硅制程技术制造。新的方案中结合了所有这些新材料,是英特尔提升处理器性能的独特手段。

采用金属铪的价值所在

铪是元素周期表中的72号元素,也是一种金属材料。它呈银灰色,具有很高的韧性和防腐性,化学特性类似于锆。英特尔之所以在45纳米晶体管中采用铪来代替二氧化硅,是因为铪是一种较厚(thicker)的材料,它能在显著降低漏电量的同时,保持高电容来实现晶体管的高性能。这项创新技术引导我们推出了新一代45纳米处理器,并为我们将来生产体积更小巧的处理器奠定了基础。

三、cpu的60纳米工艺是指什么其中什么是60纳米的

分类:电脑/网络>>硬件

解析:

CUP纳米工艺是讲两晶体间的距离.距离越小就代表CUP做的越小当然是同一种型号啦...但是越小发热越大...

什么是纳米科技?

纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。

纳米科技的研究内容

创造和制备优异性能的纳米材料

设计、制备各种纳米器件和装置

探测和分析纳米区域的性质和现象

用扫描隧道显微镜的针尖将原子

一个个地排列成汉字,汉字的大小只有几个纳米。

什么是纳米?

纳米是尺寸或大小的度量单位:

千米(103)→米→厘米→毫米→微米→纳米( 10-9)

4倍原子大小,万分之一头发粗细

纳米科技研究什么问题?

生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识,产生了转基因生物技术,可以治疗顽症,也可以创造出自然界不存在的生物;信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事,因特网几乎可以改变人们的生活方式。

纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。

还原论:把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成;分子生物学;转基因食品、克隆羊;原子光谱和激光;固体电子论和IC;几何光学到光纤通讯。

宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就:计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式

科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区--纳米世界。

例:分子合成≤1.5nm,→活体

微电子技术在0.2μm,

显微外科只能连接大、小、微血管

≤ PM10和PM1.5的微粒

50年代,钱老“物理力学”是企图连接两个世界的前驱工作之一

几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,像真是一些长不大的孩子。

在10nm尺度内,由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。

原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律

探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法

新概念和新理论:强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系

应用

新科学还是老理论的翻版?

历史悠久的新科学技术

西汉铜镜和黑漆鼓

徽墨

漆器

图中显示用扫描隧道显微镜的针尖在铜表面上搬运和操纵48个原子,使它们排成圆形。圆形上原子的某些电子向外传播,逐渐减小,同时与相内传播的电子相互干涉形成干涉波。

催化剂材料

感光材料和彩色胶片

含有高岭土颗粒的轮胎

近十年,计算机和材料设计;探测技术STM、AFM、SNOM;IC和生命科学的推动;制备技术发展;理论的发展高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料

为什幺小尺寸会有如此重要的影响?

表面效应

小尺寸效应

量子限域效应

研究目标和可能的应用

材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复;

微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统;

医学与健康:快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物'导弹'技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统

航天和航空:低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料

环境和能源:发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料

生物技术和农业在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等。

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