万博客户端解读芯片以纳米为单位测量将越来越小

发布时间:2019-06-26 发布者:康芯威
      万博客户端带您了解为什么芯片以纳米为单位测量?为什么它们将越来越小,速度越来越快,能耗越来越低,性能也越来越高。它们将引领人们走向全自动汽车,具有当前智能手机的电量和电池寿命的智能手表,以及超过十年前数百万美元电影中所见的游戏中的图形。
 
      在计算机芯片领域,往往数字越大越好。更多内核,更高GHz,更快的浮点运算,工程师和用户都希望这样。但现在有一个衡量标准火了,越小越好。它究竟是什么?
 
      在深入研究之前,值得花些时间研究一下CPU架构。我们介绍了处理器的基本架构,我们研究了工程师如何规划和设计它们。与本文相关的关键部分是解释如何将计算机芯片物理地组合在一起。如果您想深入了解制造工艺,您需要仔细阅读,万博app官方下载手机版将重点介绍以下几点:
 
      与芯片制造相关的最大营销术语之一是特征尺寸。在芯片工业中,特征尺寸与被称为制程节点的东西有关。正如我们在第3部分“CPU的设计”中提到的,这是一个相当宽松的术语,因为不同的制造商使用这个短语来描述芯片本身的不同方面,但不久前它被用来描述晶体管两个部分之间最小的间隙。
 
      今天,它更像是一个营销术语,对于比较生产方法不太有用。也就是说,晶体管是处理器的一个关键特性,由于它们的组执行所有的数字处理和数据存储都在芯片内,因此非常需要来自同一制造商的更小的制程节点。显而易见,你想问为什么?
 
      在处理器的世界里,什么都不会立即发生,也不会在不需要电源的情况下发生。更大的元件需要更长的时间来改变它们的状态,信号需要更长的时间来传输,并且需要更多的能量来移动处理器的电子。虽然听起来不笨重,但更大的元器件占用更多的物理空间,因此芯片本身更大。
 
      垂直轴以10倍的系数显示节点大小,从10000 nm开始一直向上。该芯片巨头已经遵循了4.5年的粗略节点半衰期(每次减少一半节点大小所花费的时间)。那么,这是否意味着到2025年我们将看到5纳米的英特尔?可能是的,尽管他们最近在10纳米的技术上遇到了困难。但三星和台积电一直在推进他们的5纳米研究,因此未来对各种处理器都是有利的。
 
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      虽然制程节点的减少只是最近设计的物理尺寸更小、晶体管数量更多的原因之一,但它确实在英特尔能够提供这一功能方面发挥了重要作用。真正的问题是:与奔腾的12W相比,赛扬产生了大约30W的热量。这种热量来自这样一个事实:当电流(electricity)被推到芯片的电路上时,能量通过不同的过程而损失,绝大多数能量以热量的形式释放出来。是的,30是一个比12大的数字,但别忘了,赛扬芯片上的晶体管比奔腾多近100倍。
 
      未来确实很光明,因为未来很小。
 
      因此,如果拥有一个更小的制程节点的好处会是产生更小的芯片,能使更多的晶体管可以更快地转换,实现更强的计算,以及减少能量作为热量的损失。那么为题来了——为什么不是每一个芯片都使用尽可能最小的制程节点呢?保留一个问题后续康芯威再为您一一解答。