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cpu制作工藝納米是什么

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  CPU作為電腦的核心組成部份,它的好壞直接影響到電腦的性能。下面是學(xué)習(xí)啦小編帶來的關(guān)于cpu制作工藝納米是什么的內(nèi)容,歡迎閱讀!

  cpu制作工藝納米是什么:

  制造工藝的微米是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設(shè)計(jì),意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn),使得器件的特征尺寸不斷縮小,從而集成度不斷提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后,從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90納米、65納米、45納米、32納米,22納米,一直發(fā)展到目前最新的14納米。

  提高處理器的制造工藝具有重大的意義,因?yàn)楦冗M(jìn)的制造工藝會在CPU內(nèi)部集成更多的晶體管,使處理器實(shí)現(xiàn)更多的功能和更高的性能;更先進(jìn)的制造工藝會使處理器的核心面積進(jìn)一步減小,也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的CPU產(chǎn)品,直接降低了CPU的產(chǎn)品成本,從而最終會降低CPU的銷售價(jià)格使廣大消費(fèi)者得利;更先進(jìn)的制造工藝還會減少處理器的功耗,從而減少其發(fā)熱量,解決處理器性能提升的障礙.....處理器自身的發(fā)展歷史也充分的說明了這一點(diǎn),先進(jìn)的制造工藝使CPU的性能和功能一直增強(qiáng),而價(jià)格則一直下滑,也使得電腦從以前大多數(shù)人可望而不可及的奢侈品變成了現(xiàn)在所有人的日常消費(fèi)品和生活必需品??傮w來說,更先進(jìn)的制成工藝需要更久的研制時(shí)間和更高的研制技術(shù),但是更先進(jìn)的制成工藝可以更好的提高中央處理器的性能和節(jié)省處理器的生產(chǎn)成本,以便降低售價(jià)。

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  多數(shù)人都知道,現(xiàn)代的CPU是使用硅材料制成的。硅是一種非金屬元素,從化學(xué)的角度來看,由于它處于元素周期表中金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處,所以具有半導(dǎo)體的性質(zhì),適合于制造各種微小的晶體管,是目前最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一。

  從某種意義上說,沙灘上的沙子的主要成分也是硅(二氧化硅),而生產(chǎn)CPU所使用的硅材料,實(shí)際上就是從沙子里面提取出來的。當(dāng)然,CPU的制造過程中還要使用到一些其它的材料,這也就是為什么我們不會看到Intel或者AMD只是把成噸的沙子拉往他們的制造廠。

  同時(shí),制造CPU對硅材料的純度要求極高,雖然來源于廉價(jià)的沙子,但是由于材料提純工藝的復(fù)雜,我們還是無法將一百克高純硅和一噸沙子的價(jià)格相提并論。制造CPU的另一種基本材料是金屬。金屬被用于制造CPU內(nèi)部連接各個(gè)元件的電路。鋁是常用的金屬材料之一,因?yàn)樗畠r(jià),而且性能不差。

  而現(xiàn)今主流的CPU大都使用了銅來代替鋁,因?yàn)殇X的電遷移性太大,已經(jīng)無法滿足當(dāng)前飛速發(fā)展的CPU制造工藝的需要。所謂電遷移,是指金屬的個(gè)別原子在特定條件下(例如高電壓)從原有的地方遷出。很顯然,如果不斷有原子從連接元件的金屬微電路上遷出,電路很快就會變得千瘡百孔,直到斷路。這也就是為什么超頻者嘗試對Northwood Pentium 4的電壓進(jìn)行大幅度提升時(shí),這塊悲命的CPU經(jīng)常在"突發(fā)性Northwood死亡綜合癥(Sudden Northwood Death Syndrome,SNDS)"中休克甚至犧牲的原因。

  SNDS使得Intel第一次將銅互連(Copper Interconnect)技術(shù)應(yīng)用到CPU的生產(chǎn)工藝中。銅互連技術(shù)能夠明顯的減少電遷移現(xiàn)象,同時(shí)還能比鋁工藝制造的電路更小,這也是在納米級制造工藝中不可忽視的一個(gè)問題。不僅僅如此,銅比鋁的電阻還要小得多。種種優(yōu)勢讓銅互連工藝迅速取代了鋁的位置,成為CPU制造的主流之選。除了硅和一定的金屬材料之外,還有很多復(fù)雜的化學(xué)材料也參加了CPU的制造工作。

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