Trang web này có thể có được hoa hồng liên kết từ các liên kết trên trang này. Điều khoản sử dụng 
Chúng tôi nói rất nhiều về các nút quy trình trong ExtremeTech, nhưng chúng tôi thường không đề cập đến các nút xử lý kỹ thuật nào Tôi Khi nút 10nm của Intel chuyển sang sản xuất, tôi đã thấy sự gia tăng các cuộc hội thoại về chủ đề này và sự nhầm lẫn về việc liệu TSMC và Samsung có lợi thế sản xuất so với Intel (và, nếu họ làm, họ có bao nhiêu lợi nhuận).
Các nút quá trình thường được đặt tên với các số theo sau là chữ viết tắt cho nanomet: 32nm, 22nm, 14nm, v.v. Không có mối quan hệ xác định và khách quan giữa các đặc tính của CPU.
và tên của nút. Điều này không phải lúc nào cũng đúng. Từ khoảng những năm 1960 cho đến cuối những năm 1990, các nút được đặt tên dựa trên chiều dài của cửa ra vào. Biểu đồ IEEE này cho thấy mối quan hệ:
Trong một thời gian dài, chiều dài cửa (chiều dài cửa bóng bán dẫn) và một nửa bước (một nửa khoảng cách giữa hai đặc điểm giống hệt nhau trên chip) khớp với tên của nút quá trình, nhưng lần cuối cùng điều này đúng 1997 Một nửa âm điệu tiếp tục trùng với nút tên trong nhiều thế hệ, nhưng không còn được liên kết với nó theo nghĩa thực tế. Trên thực tế, đây là một thời gian dài kể từ khi tỷ lệ hình học của các nút xử lý của chúng tôi thực sự khớp với sự xuất hiện của đường cong nếu chúng ta có thể tiếp tục thực sự Tính năng kích thước có thể thu vào.
Xa bên dưới 1 bước sóng trước năm 2015? Vui tưởng tượng
Nếu chúng tôi loại bỏ các yêu cầu tỷ lệ hình học để giữ tên của các nút và kích thước thực tế của các tính năng được đồng bộ hóa, chúng tôi đã giảm xuống dưới 1 bước sóng sản xuất sáu năm trước. Các số chúng tôi sử dụng để chỉ ra mỗi nút mới là các số được chọn bởi công ty. Trong năm 2010, ITRS (thông tin thêm về chúng trong một thời điểm) đã đề cập đến công nghệ khối lập phương được bật trên mỗi nút như là một "quy mô công bằng". Khi chúng ta tiến gần đến cuối thang đo nanomet, các công ty có thể bắt đầu đề cập đến angstroms thay vì nanomet, hoặc chúng ta có thể bắt đầu sử dụng dấu thập phân. Khi tôi bắt đầu làm việc trong ngành này, việc thấy các nhà báo đề cập đến các nút xử lý bằng micron thay vì nanomet là điều phổ biến hơn nhiều. 0, 18 micron hoặc 0, 13 micron, ví dụ, thay vì 180 nm hoặc 130 nm.
Làm thế nào các mảnh thị trường
Sản xuất chất bán dẫn liên quan đến chi tiêu vốn phi thường và nhiều nghiên cứu dài hạn. Thời gian trung bình giữa thời gian một phương pháp công nghệ mới được giới thiệu trong một tài liệu và thời gian nó đạt đến sản xuất thương mại quy mô lớn là 1015 năm. Vài thập kỷ trước, ngành công nghiệp bán dẫn nhận ra rằng nó sẽ có lợi cho tất cả mọi người nếu Sẽ có một lộ trình chung để nhận biết các nút và kích thước của các đặc điểm mà mục tiêu đó sẽ là khách quan. Điều này sẽ cho phép phát triển rộng rãi và đồng thời tất cả các mảnh ghép cần thiết để mang lại một nút thắt mới cho thị trường. Trong những năm qua, ITRS – Lộ trình công nghệ quốc tế cho chất bán dẫn – đã công bố một lộ trình chung cho ngành công nghiệp này. Lộ trình này kéo dài hơn 15 năm và đặt ra các mục tiêu chung cho thị trường bán dẫn.
Hình ảnh Wikipedia
ITRS được ban hành từ năm 1998 đến 2015. Từ 2013-2014, ITRS được tổ chức lại thành ITRS 2.0Nhưng ông sớm nhận ra rằng phạm vi nhiệm vụ của mình, nghĩa là, cung cấp "một tài liệu tham khảo quan trọng cho tương lai cho các trường đại học, tập đoàn và các nhà nghiên cứu công nghiệp để kích thích sự đổi mới trong các lĩnh vực công nghệ", yêu cầu các tổ chức mở rộng phạm vi của họ. ITRS đã rút và tổ chức IRDS mới được tạo ra – Lộ trình quốc tế cho các thiết bị và hệ thống – với nhiệm vụ rộng lớn hơn nhiều, bao trùm một bộ công nghệ rộng lớn hơn.
Sự thay đổi về phạm vi và trọng tâm này phản ánh những gì đang xảy ra trong ngành công nghiệp đúc kim loại. Lý do chúng tôi ngừng buộc chiều dài của cửa hoặc một nửa bước với kích thước của nút là vì họ dừng quy mô hoặc bắt đầu leo chậm hơn. Thay thế, công ty đã tích hợp một số công nghệ mới và phương pháp sản xuất để cho phép quy mô nút bền vững. Ở tốc độ 40 / 45nm, các công ty như GF và TSMC trình bày kỹ thuật in chìm. Tiêu chuẩn kép được giới thiệu ở 32nm. Tính năng sản xuất cổng cuối cùng là 28 nm. FinFET được Intel giới thiệu ở mức 22nm và toàn bộ ngành công nghiệp trên nút 14 / 16nm.
Các công ty đôi khi trình bày các đặc điểm và khả năng tại các thời điểm khác nhau. AMD và TSMC giới thiệu kỹ thuật in khắc chìm ở 40 / 45nm, nhưng Intel chờ đến 32nm để sử dụng kỹ thuật này, trước tiên chọn ra mắt nhiều mẫu. GlobalFoundries và TSMC bắt đầu sử dụng nhiều mẫu kép hơn ở 32 / 28nm. TSMC sử dụng cấu trúc của cánh cửa cuối cùng ở 28nm, trong khi Samsung và GF sử dụng công nghệ của cánh cửa đầu tiên. Nhưng vì tiến độ đã chậm hơn, chúng tôi đã thấy rằng các công ty phụ thuộc nhiều hơn vào tiếp thị, với nhiều "nút" được xác định. Thay vì tưới một không gian số khá lớn (90, 65, 45), các công ty như Samsung tung các nút lên nhau, bằng số:
Tôi nghĩ bạn có thể lập luận rằng chiến lược sản phẩm này không rõ ràng lắm, vì không có cách nào để biết nút quy trình nào là một biến thể được phát triển từ nút trước đó, trừ khi bạn có một hình ảnh thực tế. Nhưng nhiều sự bùng nổ trong tên nút về cơ bản là tiếp thị.
Tại sao mọi người cho rằng Intel 7nm và TSMC / Samsung 10nm là tương đương?
Trong khi nút tên không buộc phải Đối với từng kích thước tính năng cụ thể và một số tính năng đã ngừng mở rộng, các nhà sản xuất chất bán dẫn vẫn đang tìm cách cải thiện các số liệu chính. Bảng bên dưới được lấy từ WikiChip, nhưng kết hợp các kích thước tính năng đã biết cho các nút Intel 10nm với các kích thước tính năng đã biết cho các nút Samsung TSMC và 7 bước sóng. Như bạn có thể thấy, chúng rất giống nhau:
Hình ảnh ET, được tổng hợp từ dữ liệu trên WikiChip
Cột delta 14nm / 10nm cho thấy mỗi công ty có được bao nhiêu đặc điểm nhất định của nút trước đó. Intel và Samsung có tông kim loại tối thiểu chặt chẽ hơn TSMC, nhưng các tế bào SRAM mật độ cao của TSMC nhỏ hơn Intel, có thể phản ánh nhu cầu của các khách hàng khác nhau trong xưởng đúc Đài Loan. Trong khi đó, các tế bào của Samsung thậm chí còn nhỏ hơn TSMC. Tuy nhiên, nói chung, quy trình 10nm của Intel đạt được nhiều số liệu chính, như cái gọi là TSMC và Samsung 7nm.
Các chip riêng lẻ có thể có các tính năng lệch khỏi kích thước này do các mục tiêu thiết kế nhất định. Thông tin được cung cấp bởi nhà sản xuất về những con số này là dành cho việc triển khai dự kiến trên một nút cụ thể, không nhất thiết phải là cùng một con chip.
Có một số câu hỏi về mức độ gần gũi của quy trình Intel 10nm + (được sử dụng cho Ice Lake) phản ánh những con số này (mà tôi nghĩ là được công bố cho Cannon Lake). Đúng là các thông số kỹ thuật dự kiến cho nút Intel 10nm có thể đã thay đổi một chút, nhưng 14nm + cũng là cài đặt 14nm. Intel đã tuyên bố rằng họ vẫn đang nhắm mục tiêu yếu tố quy mô 2.7x cho 10nm liên quan đến 14nm, vì vậy chúng tôi sẽ trì hoãn suy đoán về cách 10nm + có thể khác một chút.
Xóa tất cả
Cách tốt nhất để hiểu ý nghĩa của một nút quy trình mới là coi nó như một thuật ngữ chung. Khi một nhà máy nói về việc khởi chạy một nút quy trình mới, những gì họ nói sẽ dẫn đến điều này:
"Chúng tôi đã tạo ra một quy trình sản xuất mới với các đặc tính nhỏ hơn và dung sai chặt chẽ hơn. Để đạt được mục tiêu này, chúng tôi đã tích hợp các công nghệ sản xuất mới. Chúng tôi gọi bộ công nghệ sản xuất mới này như một nút quy trình vì chúng tôi muốn các thuật ngữ chung mà chúng tôi muốn cho phép nắm bắt các ý tưởng về sự tiến bộ và cải thiện năng lực. "
Bạn có câu hỏi thêm về chủ đề này? Để lại nó và tôi sẽ trả lời nó.
Bây giờ đọc:
