大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于機(jī)械原理高副個(gè)數(shù)的問(wèn)題,于是小編就整理了1個(gè)相關(guān)介紹機(jī)械原理高副個(gè)數(shù)的解答,讓我們一起看看吧。
芯片里有成千上萬(wàn)的晶體管,為什么在網(wǎng)上搜索晶體管圖片都非常大?
很好理解!你在網(wǎng)上看到的晶體管我們稱為分立元件,要安裝電路板使用的,所以必須有安全的封裝,體積很大。
而我們常說(shuō)的芯片屬于集成電路,顧名思義!把大數(shù)量的微晶體管集成到一個(gè)小芯片里,下圖為一款芯片的內(nèi)部設(shè)計(jì)圖,密密麻麻、層層疊疊!當(dāng)然這就不可能一個(gè)個(gè)的做了,所以就有了光刻等等技術(shù)。
用一種簡(jiǎn)單的描述:就是一個(gè)硅片,然后在上面做光刻,接著做腐蝕,上面做沉積,然后在上面做離子注入,等等最后才是切割、封裝。然后形成各種各樣的芯片,見(jiàn)上圖。
而這個(gè)密密麻麻的晶體管數(shù)量,專業(yè)名稱叫MTr/mm2,即每平方毫米X百萬(wàn)個(gè)晶體管表,上圖是不是很恐怖?體積就太小了。
按照摩爾定律:每隔 18~24 個(gè)月,集成電路上可容納的元器件數(shù)目便會(huì)增加一倍,芯片的性能也會(huì)隨之翻一番。
2020年伊始,臺(tái)積電、三星已經(jīng)完成了奔向 5nm、3nm,臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣的第一家3nm工廠將于2021年投產(chǎn)。
即將發(fā)布的***le A14芯片,***用了5納米工藝,擁有125億個(gè)晶體管。
就是這么簡(jiǎn)單!您理解了嗎?
謝謝您的問(wèn)題。晶體管的設(shè)計(jì)是要求不斷縮小的,網(wǎng)上的圖片都是放大的。
無(wú)法想象的晶體管數(shù)量。晶片的性能提升必須要容納更多的晶體管。英特爾公司推出的Stratix 10 GX 10M芯片,包含了433億個(gè)晶體管。美國(guó)AI初創(chuàng)公司Cerebras Systems宣布自己研發(fā)了世界最大的芯片WSE,包含了1.2萬(wàn)億個(gè)晶體管。全球超級(jí)計(jì)算機(jī)下一個(gè)時(shí)代將是E級(jí)超算,每秒將達(dá)到百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算,難以想象芯片會(huì)含有多少個(gè)晶體管。
不斷壓縮的晶體管體積。這里就會(huì)涉及nm工藝,nm實(shí)際上講的是柵極的大小,也可以理解為柵長(zhǎng)距離,包括28nm、14nm、7nm,距離尺寸越來(lái)越小,芯片的體積也會(huì)越來(lái)越小,工藝制程越來(lái)越高。由于柵極越短,電流流通越快,功耗和成本就越小,但是晶體管的數(shù)量還要不斷增加以保證性能,所以晶體管的尺寸也要不斷變小。而且,對(duì)于硅材料芯片,7nm似乎到了物理極限,需要研發(fā)新的材料,才有可能能裝進(jìn)更多的晶體管。
拍照片的問(wèn)題。這是用特殊的儀器,比如電子顯微鏡放大1000倍,才能拍到晶體管的照片,放到網(wǎng)絡(luò)上讓大家學(xué)習(xí)觀看。7nm是什么概念?肉眼能看到嗎?也許就一?;覊m。而且要想拍得清楚,必須在封裝芯片之前。以后要想拍攝清楚晶體管,估計(jì)放大儀器也得升級(jí)。
歡迎關(guān)注,批評(píng)指正。
問(wèn)題:小白問(wèn)一個(gè)愚蠢的問(wèn)題,芯片里有由成千上萬(wàn)的晶體管,為什么在網(wǎng)上搜索晶體管圖片都非常大?
回答:現(xiàn)在的CPU真的很小很小很小很小,但是網(wǎng)上的晶體管圖片都非常大,因?yàn)榇?a href="http://xiupc.cn/tags-b-f.html" target="_blank" class="QIHEIHQ02f2374ddba4973b relatedlink">部分都是渲染圖來(lái)的。
我們看到的當(dāng)然是一塊芯片的圖片,但是有人用X光一照就能看到它的面積和分布圖了。
實(shí)際上,麒麟990也只有指甲蓋一樣的大小的,比圖中的還要小,然而這么小的面積中,竟然能夠容納了103億顆晶體管。
那么,網(wǎng)上能夠看到一根一根的晶體管的圖,它們是真的把晶體管放大并且拍照嗎?這個(gè)可能性不是沒(méi)有,但是實(shí)際上更多的是渲染圖。即使是專利圖,也是做一個(gè)示意的而已。
(某個(gè)晶體管和半導(dǎo)體專利的示意圖)
也就是說(shuō),大概的晶體管是怎么樣的,然后根據(jù)設(shè)計(jì)的需求,覺(jué)得怎么好看,就怎么P,進(jìn)行視覺(jué)渲染,這是方便宣傳或者是教學(xué)的時(shí)候使用。
真正的晶體管并不是這樣的!即使是通過(guò)專業(yè)的顯微鏡,放大了10萬(wàn)倍,實(shí)際上的情況跟我們網(wǎng)上的渲染圖也是不一樣的!
華為的麒麟990處理器,***用了7nm工藝制程,集成了103億個(gè)晶體管。這103億個(gè)晶體管密密麻麻的分不到只有指甲蓋大小的手機(jī)Soc中(14mm*14mm)。比拇指還小的芯片集成了上億個(gè)晶體管,那么小的晶體管是什么樣子的呢?下文具體說(shuō)一說(shuō)。
晶體管主要由源極(Source)、漏極(Drain)、柵極(Gate)組成,大體結(jié)構(gòu)如下圖所示▼。
集體管工作時(shí),電流從源極(Source)流入漏極(Drain),柵極(Gate)相當(dāng)于閘門,負(fù)責(zé)控制兩端源極和漏極的通斷。電流會(huì)損耗,柵極的寬度就決定了電流通過(guò)時(shí)的損耗,直觀的表現(xiàn)就是手機(jī)的發(fā)熱和功耗,柵極的寬度越窄,功耗越低。
柵極的寬度,就是我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的XX nm制程工藝,比如麒麟990***用了臺(tái)積電7nm制程工藝。
簡(jiǎn)單說(shuō)一下手機(jī)處理器,即Soc。處理器不僅包含了CPU,還包括了GPU、DSP、ISP、內(nèi)存控制器、基帶等等,而這些都集成到指甲殼大小的芯片中:
感謝您的閱讀!
在麒麟990中,一塊僅有113.31平方微米的地方,被放入了103億顆晶體管,你可以在下圖看到,麒麟990密密麻麻的晶體管。
而晶體管實(shí)際上我們是看不見(jiàn)的,只能通過(guò)用高倍電子顯微鏡放大10萬(wàn)倍才能夠看到,這就是為什么我們知道晶體管看似很小,拍出來(lái)的效果很大。晶體管的低成本、靈活性和可靠性強(qiáng):下圖是三柵極晶體管。
實(shí)際上,在之前,有一家叫做Cerebras Systems的公司發(fā)布的世界最大芯片“WSE”:
這是由臺(tái)積電16nm工藝制造,并且它還擁有46225平方毫米面積、1.2萬(wàn)億個(gè)晶體管、40萬(wàn)個(gè)AI核心、18GB SRAM緩存、9PB/s內(nèi)存帶寬、100Pb/s互連帶寬,功耗也高達(dá)15千瓦。
所以,別看芯片小,更別小看晶體管,它們的層級(jí)排序,所以能夠更好的帶來(lái)性能優(yōu)勢(shì)。未來(lái),即使3nm的工藝節(jié)點(diǎn),也會(huì)存在問(wèn)題。
總結(jié)下:能夠拍攝出極大晶體管,主要是因?yàn)樵谔厥?a href="http://xiupc.cn/tags-s-b.html" target="_blank" class="QIHEIHQdba4973b0e4bc206 relatedlink">設(shè)備下,可能是顯微鏡等等。當(dāng)然,知道也沒(méi)有意義,處理器的能力不僅僅一個(gè)晶體管發(fā)揮的,還是其他方面,比如CPU或者GPU 的能力等等。
到此,以上就是小編對(duì)于機(jī)械原理高副個(gè)數(shù)的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于機(jī)械原理高副個(gè)數(shù)的1點(diǎn)解答對(duì)大家有用。