是否可以使用不同的技术来设计处理器?我的意思是:例如,在Intel的28nm处理器中,该处理器是采用28nm技术构建的所有门,或者仅仅是该处理器在28nm中构建的最关键的部分,而其他要设计的重要程度则要低得多在其他便宜得多的技术中,例如65nm或更高?
如果是,[处理器是技术的混合体]在实践中如何做到这一点(即同一芯片上使用不同的技术)?为什么要这样做?
我对此感到很好奇,因此与这些问题相关的任何其他信息也都值得欢迎
是否可以使用不同的技术来设计处理器?我的意思是:例如,在Intel的28nm处理器中,该处理器是采用28nm技术构建的所有门,或者仅仅是该处理器在28nm中构建的最关键的部分,而其他要设计的重要程度则要低得多在其他便宜得多的技术中,例如65nm或更高?
如果是,[处理器是技术的混合体]在实践中如何做到这一点(即同一芯片上使用不同的技术)?为什么要这样做?
我对此感到很好奇,因此与这些问题相关的任何其他信息也都值得欢迎
Answers:
“技术”并不是您所要求的正确术语。芯片的技术取决于制造所需的特定处理步骤,此外,这决定了芯片上各种物品的最小特征尺寸。通常与特定技术关联的数字(例如28 nm)专门指最小栅极长度,该长度由可在形成晶体管栅极的掩模上绘制的线的宽度确定。
可以肯定的是,并不是任何给定芯片上的所有晶体管都需要最小的栅极长度,而且很多晶体管都需要比最小栅极宽度更大的栅极(以获得更大的电流处理能力),所以是的,您的确会在芯片上看到许多不同尺寸的晶体管。
整个处理器采用相同的技术构建。这由掩模和光学器件确定,以将它们投射到晶片上的每个芯片上(称为“步进”的过程)。较小的特征尺寸允许将更多的组件封装在芯片上,从而降低了功耗并提高了速度。在面具上花一小笔钱(他们确实花了一小笔钱),然后不使用它的可能性是没有用的。
需要明确的是:是的,相同的28 nm将用于整个芯片表面的一个步骤,但是不,并非所有组件都具有相同的尺寸。只是28 nm的掩模不会交换为部分裸片的65 nm掩模。
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确实在管芯上确实有较大的区域,不需要28 nm小尺寸。典型的是倒装芯片的焊球垫:
注意比例:这些垫比裸片上最好的结构大1000倍。此处可以使用不太精细的掩模,但是同样,如果工艺步骤也需要28 nm,则两者将使用相同的掩模。并不是因为这些打击垫是巨大的,所以它们不必精确定位,而且如果您不必切换蒙版,也不会出现很多错误。
在任何给定的现代工艺中,具有多个GOX(门氧化物)厚度是很常见的。这不是出于成本原因而使用,而是用于与外界连接。内核将以最低的电压运行,并在更薄的GOX上运行,但速度会快得多。较厚的栅极氧化物晶体管连接到封装引脚,速度较慢,但在较高电压下工作。
缩放GOX厚度时,晶体管的物理尺寸也必须增加。
增加额外的步骤来适应这种双重GOX流程实际上会增加流程成本。但是它将无法以其他方式工作。
使用不同技术的原因是为了减少静态功耗(基本上是晶体管上的泄漏电流)。在90纳米制程下,静态功率开始比较,最终使动态功率蒙上阴影。以及它的实现方式,好的硅制造工艺包括掩模和蚀刻,如果您可以做一个28nm的工艺,我会假设使用28nm可以完成65nm的工艺,那将仅仅是掩模上的一个大晶体管。