Texnologik jarayon 28 nm. Protsessor texnologiyasi jarayoni nima va u nimaga ta'sir qiladi? Texnik jarayon nimaga ta'sir qiladi?

Texnik jarayon protsessorning ishlashiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilmasa ham, biz buni hali ham protsessorning o'ziga xos xususiyati sifatida eslatib o'tamiz, chunki u dizayndagi o'zgarishlar orqali protsessor unumdorligini oshirishga ta'sir qiluvchi texnik jarayondir. Shuni ta'kidlashni istardimki, texnik jarayon markaziy protsessorlar uchun ham, video kartalarda ishlatiladigan grafik protsessorlar uchun ham umumiy tushunchadir.

Protsessorlardagi asosiy element tranzistorlar - millionlab va milliardlab tranzistorlardir. Protsessorning ishlash printsipi shundan kelib chiqadi. Transistor elektr tokini ham o'tkazishi, ham blokirovka qilishi mumkin, bu mantiqiy davrlarni ikkita holatda - yoqish va o'chirishda, ya'ni taniqli ikkilik tizimda (0 va 1) ishlashiga imkon beradi.

Jarayon texnologiyasi asosan tranzistorlarning o'lchamidir. Va protsessor ishlashining asosi aynan tranzistorlarda yotadi. Shunga ko'ra, tranzistorlar qanchalik kichik bo'lsa, ularning ko'pi protsessor chipiga joylashtirilishi mumkin.

Yangi Intel protsessorlari 22 nm texnologik texnologiyadan foydalangan holda ishlab chiqariladi. Nanometr (nm) metrning 10 dan -9 kuchiga teng, bu metrning milliarddan bir qismidir. Ushbu tranzistorlar qanchalik miniatyura ekanligini yaxshiroq tasavvur qilishingiz uchun men sizga bitta qiziqarli ilmiy faktni aytaman: "Zamonaviy texnologiya yordamida 2000 ta tranzistorli eshiklarni inson sochining kesishgan qismiga joylashtirish mumkin!"

Agar zamonaviy protsessorlarni hisobga oladigan bo'lsak, tranzistorlar soni uzoq vaqtdan beri 1 milliarddan oshdi.

Xo'sh, birinchi modellarning texnik jarayoni umuman nanometrlardan boshlanmadi, lekin katta hajmli miqdorlar bilan boshlandi, ammo biz o'tmishga qaytmaymiz.

Grafik va markaziy protsessorlarning texnik jarayonlariga misollar

Endi biz taniqli grafik va markaziy protsessorlar ishlab chiqaruvchilari tomonidan qo'llaniladigan bir nechta so'nggi texnik jarayonlarni ko'rib chiqamiz.

1. AMD (protsessorlar):

Texnologik jarayon 32 nm. Bularga Trinity, Buldozer, Llano kiradi. Masalan, Buldozer protsessorlarida tranzistorlar soni 1,2 milliard dona, kristall maydoni 315 mm2.

Texnologik jarayon 45 nm. Bularga Phenom va Athlon protsessorlari kiradi. Bunga misol qilib, 904 million tranzistorlar soni va kristall maydoni 346 mm2 bo'lgan Phemom bo'lishi mumkin.

2. Intel:

Texnologik jarayon 22 nm. Ivy Bridge protsessorlari (Intel Core ix - 3xxx) 22 nm standartlarga muvofiq qurilgan. Masalan, Core i7 – 3770K, bortida 1,4 milliard tranzistorga ega, kristall maydoni 160 mm2, biz joylashtirish zichligi sezilarli darajada oshganini ko'ramiz.

Texnologik jarayon 32 nm. Bularga Intel Sandy Bridge protsessorlari kiradi (Intel Core ix – 2xxx). Bu erda 1,16 milliard 216 mm2 maydonda joylashgan.

Bu erda siz ushbu ko'rsatkich bo'yicha Intel o'zining asosiy raqobatchisidan aniq oldinda ekanligini aniq ko'rishingiz mumkin.

3. AMD (ATI) (video kartalar):

Texnologik jarayon 28 nm. Radeon HD 7970 video kartasi

4. Nvidia:

Texnologik jarayon 28 nm. GeForce GTX 690

Shunday qilib, biz markaziy va grafik protsessorlarda texnik jarayon tushunchasini ko'rib chiqdik. Bugungi kunda ishlab chiquvchilar boshqa materiallar va usullardan foydalangan holda 14 nm texnologik texnologiyani, keyin esa 9 ni zabt etishni rejalashtirmoqdalar. Va bu chegaradan uzoqdir!

we-it.net

Protsessor texnologiyasi jarayoni nima va u nimaga ta'sir qiladi?

Barcha zamonaviy hisoblash texnologiyalari yarimo'tkazgichli elektronikaga asoslangan. Uni ishlab chiqarish uchun kremniy kristallari ishlatiladi - sayyoramizdagi eng keng tarqalgan minerallardan biri. Katta hajmli quvur tizimlarining nobud bo'lishi va tranzistor texnologiyasining rivojlanishidan boshlab, ushbu material kompyuter uskunalarini ishlab chiqarishda muhim o'rin egalladi.

Markaziy va grafik protsessorlar, xotira chiplari, turli kontrollerlar - bularning barchasi kremniy kristallari asosida ishlab chiqariladi. Yarim asr davomida asosiy printsip o'zgarmadi, faqat chip yaratish texnologiyalari takomillashtirilmoqda. Ular yupqaroq va miniatyura, energiya tejamkor va samarali bo'lib bormoqda. Takomillashtiriladigan asosiy parametr - bu texnik jarayon.

Texnik jarayon nima

Deyarli barcha zamonaviy chiplar kremniy kristallaridan iborat bo'lib, ular alohida tranzistorlar hosil qilish uchun litografiya bilan qayta ishlanadi. Transistor har qanday integral mikrosxemaning asosiy elementidir. Elektr maydonining holatiga qarab, u mantiqiy (oqimdan o'tadi) yoki nolga (izolyator vazifasini bajaradi) ekvivalent qiymatni uzatishi mumkin. Xotira chiplarida ma'lumotlar nol va birlar kombinatsiyasi (tranzistor pozitsiyalari) yordamida yoziladi, protsessorlarda esa kommutatsiya paytida hisoblar amalga oshiriladi.

14 nm texnologiyasida (22 nm bilan solishtirganda) to'siqlar soni kamayadi, ularning balandligi oshadi va dielektrik qanotlari orasidagi masofa kamayadi.

Texnologik jarayon - bu har qanday mahsulotni ishlab chiqarish tartibi va tartibi. Elektron sanoatida, umumiy qabul qilingan ma'noda, bu chiplar ishlab chiqarishda ishlatiladigan asbob-uskunalarning o'lchamlarini ko'rsatadigan qiymatdir. Kremniyni qayta ishlashdan keyin olingan funktsional elementlarning o'lchami (ya'ni tranzistorlar) ham unga bevosita bog'liq. Protsessor blankalari uchun kristallarni qayta ishlash uchun ishlatiladigan uskunalar qanchalik sezgir va aniq bo'lsa, texnik jarayon shunchalik nozik bo'ladi.

Texnik jarayonning raqamli qiymati nimani anglatadi?

Zamonaviy yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda eng keng tarqalgan usul fotolitografiya - yorug'lik yordamida dielektrik plyonka bilan qoplangan chipga elementlarni o'rnatish. Bu so'zning umume'tirof etilgan talqinidagi texnik jarayon bo'lib, qirqish uchun yorug'lik chiqaradigan optik uskunaning o'lchamlari. Bu raqam chipdagi xususiyat qanchalik nozik bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi.

Fotolitografiya - kristall ustidagi elementlarni o'rash

Texnik jarayon nimaga ta'sir qiladi?

Texnik jarayon yarimo'tkazgich chipining faol elementlari soniga bevosita ta'sir qiladi. Texnik jarayon qanchalik nozik bo'lsa, chipning ma'lum bir maydoniga ko'proq tranzistorlar mos keladi. Bu, birinchi navbatda, bir donadan mahsulot sonini ko'paytirishni anglatadi. Ikkinchidan, energiya sarfini kamaytirish: tranzistor qanchalik nozik bo'lsa, u kamroq energiya sarflaydi. Natijada, tranzistorlarning teng soni va joylashishi (va shuning uchun unumdorlikning oshishi) bilan protsessor kamroq energiya sarflaydi.

Nozik texnik jarayonga o'tishning salbiy tomoni shundaki, uskuna qimmatroq bo'ladi. Yangi sanoat birliklari protsessorlarni yaxshiroq va arzonroq qilish imkonini beradi, lekin ularning o'zlari narxni oshiradi. Natijada, faqat yirik korporatsiyalar yangi uskunalarga milliardlab dollar sarmoya kiritishlari mumkin. Hatto AMD, Nvidia, Mediatek, Qualcomm yoki Apple kabi taniqli kompaniyalar ham protsessorlarni o'zlari ishlab chiqarmaydi va bu vazifani TSMC kabi gigantlarga ishonib topshiradi.

Texnik jarayonni qisqartirish nima beradi?

Texnologik jarayonni qisqartirish orqali ishlab chiqaruvchi bir xil chip o'lchamlarini saqlab, ishlashni oshirish imkoniyatiga ega. Masalan, 32 nm dan 22 nm ga o'tish tranzistor zichligini ikki baravar oshirish imkonini berdi. Natijada, avvalgidek bir xil chipda 4 ta emas, balki 8 ta protsessor yadrolarini joylashtirish mumkin bo'ldi.

Foydalanuvchilar uchun asosiy afzallik energiya sarfini kamaytirishdir. Yupqaroq texnologik texnologiyadan foydalanadigan chiplar kamroq energiya talab qiladi va kamroq issiqlik hosil qiladi. Buning yordamida siz quvvat tizimini soddalashtirishingiz, sovutgichni kamaytirishingiz va puflash qismlariga kamroq e'tibor berishingiz mumkin.

Kelajakdagi jarayon o'zgarishlarining sxematik prognozi

Smartfonlarda protsessor texnologiyasi

Smartfonlar apparat resurslarini talab qiladi va batareya quvvatini tezda tugatadi. Shu sababli, zaryadsizlanish sarfini sekinlashtirish uchun mobil qurilmalar uchun protsessorlarni ishlab chiquvchilar ishlab chiqarishga eng yangi texnik jarayonlarni joriy etishga harakat qilmoqdalar. Misol uchun, bir vaqtlar mashhur bo'lgan ikki yadroli MediaTek MT6577 40 nm texnologik texnologiyadan foydalangan holda ishlab chiqarilgan va Qualcomm Snapdragon 200 erta seriyali 45 nm texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan.

2013-2015 yillarda 28 nm smartfonlarda ishlatiladigan chiplar uchun asosiy texnologik jarayonga aylandi. MediaTek (Helio X10 gacha va shu jumladan), Qualcomm Snapdragon S4, 400 seriyali, shuningdek, 600, 602, 610, 615, 616 va 617 modellari hammasi 28 nm. Bundan tashqari, u Snapdragon 650, 652, 800, 801, 805 ishlab chiqarishda ham qo'llanilgan. Qizig'i shundaki, "issiq" Snapdragon 810 20 nmlik yupqaroq texnologik texnologiya yordamida yaratilgan, ammo bu unga unchalik yordam bermadi.

Apple o'zining A7 (iPhone 5S) da 20nm texnologiyasidan ham foydalangan. Oltinchi iPhone uchun Apple A8 20 nm, A9 modelida (6s va SE uchun) allaqachon yangi 16 nm texnologik texnologiyadan foydalanilgan. 2013-2014 yillarda Intel 22 nanometrli texnologiyadan foydalangan holda Atom Z3xxx-ni yaratdi. 2015 yildan boshlab 14 nm mikrosxemalar ishlab chiqarila boshlandi.

Smartfonlar uchun protsessorlarni ishlab chiqishning navbatdagi bosqichi 14 va 16 nm texnologik jarayonlarning keng tarqalgan rivojlanishi bo'lib, keyin biz 10 nmni kutishimiz mumkin. Undagi birinchi nusxalar Qualcomm Snapdragon 825, 828 va 830 bo'lishi mumkin.

mobcompany.info

Protsessorda qanday texnik jarayon: kristall hajmining ahamiyati

09.07.2017
Dmitriy Vassiyarovning blogi.

Xayrli kun.

Keling, kompyuterlar uchun protsessorlar ishlab chiqarish kabi murakkab masala pardasini birgalikda ko'taraylik. Xususan, ushbu maqoladan siz protsessordagi texnik jarayon nima ekanligini va nima uchun har yili ishlab chiquvchilar uni kamaytirishga harakat qilishlarini bilib olasiz.

Protsessorlar qanday ishlab chiqariladi?

Avvalo, bu savolga javobni bilishingiz kerak, shunda keyingi tushuntirishlar aniq bo'ladi. Har qanday elektron uskunalar, shu jumladan CPU, eng ko'p ishlatiladigan minerallardan biri - kremniy kristallari asosida yaratilgan. Bundan tashqari, u 50 yildan ortiq vaqt davomida ushbu maqsadlar uchun ishlatilgan.

Kristallar alohida tranzistorlarni yaratishga imkon berish uchun litografiya orqali qayta ishlanadi. Ikkinchisi chipning asosiy elementlari, chunki u butunlay ulardan iborat.

Transistorlarning vazifasi elektr maydonining joriy holatiga qarab oqimni blokirovka qilish yoki o'tkazishdir. Shunday qilib, mantiqiy sxemalar ikkilik tizimda ishlaydi, ya'ni ikkita holatda - yoqish va o'chirish. Bu shuni anglatadiki, ular energiyani (mantiqiy) uzatadi yoki izolyator sifatida ishlaydi (nol). Protsessorda tranzistorlarni almashtirishda hisob-kitoblar amalga oshiriladi.

Endi asosiy narsa haqida

Umuman olganda, texnologik jarayon tranzistorlarning o'lchamiga ishora qiladi.

Bu nima degani? Keling, yana protsessorlarni ishlab chiqarishga qaytaylik.

Eng ko'p qo'llaniladigan usul - fotolitografiya: kristall dielektrik plyonka bilan qoplangan va undan yorug'lik yordamida tranzistorlar chizilgan. Shu maqsadda optik asbob-uskunalar qo'llaniladi, ularning o'lchamlari, mohiyatiga ko'ra, texnik jarayondir. Kristaldagi tranzistorlarning nozikligi uning qiymatiga - qurilmaning aniqligi va sezgirligiga bog'liq.

Bu nima beradi?

Siz tushunganingizdek, ular qanchalik kichik bo'lsa, ularning ko'pi chipga joylashtirilishi mumkin. Bu ta'sir qiladi:

Issiqlik tarqalishi va quvvat sarfi. Elementning hajmini kamaytirish orqali u kamroq energiya talab qiladi va shuning uchun kamroq issiqlik hosil qiladi. Bu afzallik kichik mobil qurilmalarda kuchli protsessorlarni o'rnatish imkonini beradi. Aytgancha, zamonaviy chiplarning kam quvvat iste'moli tufayli planshetlar va smartfonlar zaryadini uzoqroq ushlab turadi. Kompyuterlar uchun issiqlik tarqalishining pastligi sovutish tizimini soddalashtirishga imkon beradi.
Blankalar soni. Bir tomondan, ishlab chiqaruvchilar uchun texnik jarayonni qisqartirish foydalidir, chunki bitta ish qismidan ko'proq mahsulot olinadi. To'g'ri, bu imtiyozlarga intilish emas, balki texnik jarayonni takomillashtirish natijasidir, chunki boshqa tomondan, tranzistorlar hajmini kamaytirish uchun qimmatroq uskunalar kerak bo'ladi.

Chip ishlashi. U qanchalik ko'p elementlarga ega bo'lsa, u shunchalik tez ishlaydi, jismoniy hajmi esa bir xil bo'lib qoladi.

Raqamlar va misollarda texnologik jarayon

Texnologik jarayon nanometrlarda (nm) o'lchanadi. Bu metrning 10 dan -9 kuchiga teng, ya'ni bir nanometr uning milliarddan bir qismidir. O'rtacha zamonaviy protsessorlar 22 nm texnologik texnologiyadan foydalangan holda ishlab chiqariladi.

Protsessorga qancha tranzistor mos kelishini tasavvur qilishingiz mumkin. Aniqroq qilish uchun, inson sochining kesilgan maydoni 2000 elementni sig'dira oladi. Chip miniatyura bo'lsa-da, u sochdan aniq kattaroqdir, shuning uchun u milliardlab tranzistorli eshiklarni o'z ichiga olishi mumkin.

Aniqroq bilmoqchimisiz? Sizga bir nechta misollar keltiraman:

AMD protsessorlari, ya'ni Trinity, Llano, Buldozer 32 nm jarayon texnologiyasiga ega. Xususan, ikkinchisining kristall maydoni 315 mm2 ni tashkil etadi, bu erda 1,2 milliard tranzistorlar joylashgan. Xuddi shu ishlab chiqaruvchining Phenom va Athlon 45 nm texnologik texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi, ya'ni ular 346 mm2 tayanch maydoni bo'lgan 904 mln.

Intel 22 nm standartiga asoslangan chiplarga ega - bu Ivy Bridge oilasi (Intel Core ix - 3xxx). Aniqlik uchun: Core i7 – 3770K o'lchami atigi 160 mm bo'lishiga qaramay, 1,4 milliard elementga ega. Xuddi shu brendda 32nm mahsulot ham mavjud. Gap Intel Sandy Bridge (2xxx) haqida bormoqda. 216 mm2 maydonda u 1,16 milliard tranzistorga mos keladi.

Aytgancha, markaziy kompyuter qurilmalari uchun texnik jarayonlar haqida bilib olgan hamma narsa grafik qurilmalarga ham tegishli. Masalan, AMD (ATI) va Nvidia video kartalarida bu qiymat 28 nm.

Endi siz kompyuteringizning protsessor kabi muhim komponenti haqida ko'proq bilasiz. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun qaytib keling.

Ko'rishguncha.

Intel: Bizning 10nm jarayonimiz sanoatdagi eng yaxshisi bo'ladi

Intel 10 nanometrli jarayondan foydalangan holda protsessorlarni ommaviy ishlab chiqarish 2017 yilning ikkinchi yarmigacha kechiktirilishini tasdiqladi. Chip ishlab chiqaruvchining ta'kidlashicha, yangi ishlab chiqarish standartlarini o'zlashtirishdagi qiyinchiliklar tufayli u 14 nm protsessor jarayonining ishlash muddatini yana bir yilga uzaytirishi kerak. Shunday qilib, kelgusi yilda Intel kompaniyasi Kaby Lake protsessorlarini taqdim etadi, Cannonlake esa faqat 2017 yilda chiqariladi. Intel rahbariyati chip ishlab chiqarishning murakkabligi ortib borayotgani sababli mashhur Mur qonuni o'zgarishi mumkinligini tan oldi. Biroq, raqobatchilardan farqli o'laroq, Intel bozorga chiqish vaqtini tezlashtirish uchun yangi ishlab chiqarish texnologiyasining xususiyatlarini soddalashtirishni rejalashtirmaydi. Korporatsiya uning 10 nm texnologik texnologiyasi sanoatda eng yaxshisi bo'lishiga ishonchi komil.

Mur qonunining siklligi ortadi

Gordon Mur birinchi marta 1965 yilda integral mikrosxemalardagi tranzistorlar soni ikki baravar ko'payishi haqida o'z kuzatuvini qilganida, u har 12 oyda ularning soni ikki baravar ortib borayotganini ta'kidladi. 1975 yilda u o'z kuzatuvlarini qayta ko'rib chiqdi va har ikki yilda mikrosxemalardagi tranzistorlar soni ikki baravar ko'payishini bashorat qildi. So'nggi bir necha yil ichida ishlab chiqarish texnologiyalari va integral mikrosxemalar shu qadar murakkab bo'lib qoldiki, ular jarayonni o'zgartirish davrlarining uzoqroq bo'lishiga olib keldi. Natijada, mikrosxemalardagi tranzistorlar soni endi har ikki yarim yilda ikki baravar ko'payadi. Natijada Intel aslida bir xil texnologiyadan foydalangan holda mikroprotsessorlarning ikkita emas, uchta oilasini ishlab chiqarishga majbur.

"So'nggi ikki o'tish shuni ko'rsatdiki, bugungi kunda tsikl uzunligi taxminan ikki yarim yilni tashkil etadi", dedi Intel bosh ijrochi direktori Brayan Krzanich kompaniyaning sarmoyadorlar va moliyaviy tahlilchilar bilan har choraklik konferentsiyasida. “Shunga ko‘ra, 2016 yilning ikkinchi yarmida biz Skylake arxitekturasining poydevoriga asoslangan, ammo asosiy ish faoliyatini yaxshilashga ega bo‘lgan 14 nanometrli mahsulotlarimizning uchinchi avlodi Kaby Lakeni taqdim etishni rejalashtirmoqdamiz. Bizning yo‘l xaritamizdagi ushbu yangilik yangi imkoniyatlarni joriy etishi va hisoblash tezligini oshirishi hamda 10nm ga silliq o‘tishga yo‘l ochishini kutamiz”.

Hamma jarayonlar bir xil emas

Intel 2017 yilning ikkinchi yarmida 10 nanometr ishlab chiqarish texnologiyasidan foydalangan holda Cannonlake kod nomi bilan atalgan chiplarini ishlab chiqarishni boshlash niyatida. Norasmiy manbalardan olingan xabarlarga qaraganda, Samsung 2016-yildayoq 10 nm texnologiyasidan foydalangan holda chiplarni ommaviy ishlab chiqarishni boshlashni rejalashtirmoqda. Shunday qilib, Samsung ilg'or texnologik jarayonlarni ishlab chiqishda Inteldan oldinga chiqib olishi mumkin.

Nazariy jihatdan, kechikish Intel uchun muammo tug'dirishi mumkin, chunki ishlab chiqarishning nozikroq stavkalari quvvat sarfini kamaytirish va ishlashni oshirish imkoniyatini anglatadi. Intel protsessorlari to'g'ridan-to'g'ri Apple A va Samsung Exynos protsessorlari bilan raqobatlashmasa-da (bu Samsung zamonaviy texnologiyalardan foydalangan holda ishlab chiqaradi), Intel asosidagi qurilmalar ushbu chiplarga asoslanganlar bilan raqobatlashadi. Natijada, bunday qurilmalarning mashhurligi oshgani sayin, Intel mahsulotlariga asoslangan elektronikaning mashhurligi pasayadi.

Biroq, shuni tushunish kerakki, 10 nm faqat texnologik jarayonning nomi bo'lib, uning xususiyatlaridan birini ko'rsatadi. Intelning barcha ishlab chiqarish jarayonlari odatda boshqa yarimo'tkazgichlar ishlab chiqaruvchilarnikidan ustundir. Shunday qilib, Samsung, GlobalFoundries va TSMC kompaniyalarining 14 nm va 16 nm FinFET texnologiyalari, garchi ular kichikroq tranzistorlardan foydalansalar ham, 20 nm texnologik texnologiyaning o'zaro ulanishlariga asoslangan. Shunday qilib, 14LPE va CLN16FF texnologiyalari yordamida ishlab chiqarilgan chiplarning o'lchamlari kamroq ilg'or jarayonlar yordamida ishlab chiqarilganlardan farq qilmaydi, bu ularning tranzistorlar byudjetini avvalgilariga nisbatan sezilarli darajada oshirishga imkon bermaydi.

Boshqa yarimo'tkazgichlar ishlab chiqaruvchilarining chip ishlab chiqarish texnologiyalari bilan solishtirganda, Intelning yangi ishlab chiqarish jarayonlari har doim o'zidan oldingilaridan har tomonlama ustundir. Shunday qilib, Intelning 14 nm texnologik texnologiyasi nafaqat chastota potentsialini oshiradi va quvvat sarfini kamaytiradi, balki tranzistorlar zichligini oshiradi, bu esa ko'proq funktsional bloklarni mikrosxemalarga birlashtirish imkonini beradi.

Intel: Biz yarimo'tkazgich sanoatida yetakchi bo'lib qolamiz!

Intel ijrochi direktorining ta'kidlashicha, kompaniya 10 nm texnologik texnologiyaga o'tishni rasman e'lon qilish uchun har qanday hiyla-nayranglardan foydalanmaydi. Yangi ishlab chiqarish texnologiyasi tranzistorlar va o'zaro bog'lanishlarning o'lchamlarini qisqartiradi, bu esa elementlarning zichligini maksimal darajada oshiradi, tranzistor uchun chiplar narxini pasaytiradi.

"Biz ishonamizki, agar siz masshtabni ko'rib chiqsangiz, u bir jarayondan ikkinchisiga o'tishda odatiy holga qaraganda ancha dramatik bo'ladi", dedi janob Krzanich. “Hozir aniq raqamlarni aytmayman. Ammo biz ishonamizki, agar biz barcha [10nm texnologiya innovatsiyalarini] birlashtirsak, [sanoatdagi] yetakchi mavqeimiz, hatto [chiplarni jo‘natishdagi] kechikish bilan ham o‘zgarmaydi”.

Intel ishlab chiqarish majmuasida

Intel rahbari 10nm texnologik jarayon haqida ko‘p tafsilotlarni, shuningdek, uni qo‘llashni boshlash kechikishining aniq sabablarini oshkor qilmadi. Biroq, u yangi ishlab chiqarish texnologiyasida "yaxshilangan" vertikal eshikli tranzistorlar (FinFETs) hamda ko'p naqshli immersion litografiya qo'llanilishiga ishora qildi.

"Har bir [texnik jarayon] murakkablik va qiyinchilik uchun o'z retseptiga ega", deb tushuntirdi janob Krzanich. “14 nm dan 10 nm ga o‘tish bilan bog‘liq muammolar 22 nm dan 14 nm ga o‘tish bilan bog‘liq muammolar bilan deyarli bir xil. [Immersion] fotolitografiyadan foydalanish tobora qiyinlashib bormoqda, chunki chip xususiyatlarining o'lchamlari kichrayadi. Multipatterni ishlatganda o'tishlar soni ortadi.

Intel: Biz birinchi yilda millionlab Cannonlake-ni chiqaramiz

Hech kimga sir emaski, Broadwell chiplari bozoriga kirish jarayoni ko'p oylar davom etdi va 14 nm texnologiyasidan foydalangan holda Core M (Broadwell) ning dastlabki ishlab chiqarish hajmi kam edi. Intel qo'shimcha yil o'z muhandislariga yangi Cannonlake chiplarini tezda ommaviy ishlab chiqarishga chiqarish uchun 10 nanometrli jarayonni yaxshilashga yordam beradi, deb va'da qilmoqda.

"2017 yilning ikkinchi yarmida biz Cannonlake kod nomini olgan birinchi 10nm protsessorlarini ishlab chiqarishni boshlaymiz", dedi janob Krzanich. "2017 yilning ikkinchi yarmi haqida gapirganda, biz millionlab birliklar va katta hajmlar haqida gapiramiz."

Intel chiplari bilan 300 mm gofret

Intel: Tik-tok tsikli hali qaytishi mumkin

Intelning ta'kidlashicha, mikroprotsessorlarni ishlab chiqarish uchun bitta texnologik jarayondan foydalanish muddati hozirda ikki yarim-uch yilga cho'zilgan bo'lsa-da, kompaniya o'zining "tik-tok" modeliga qaytishga harakat qiladi, uning aylanishi taxminan ikki yil. yillar. "Tik-tok" ning qaytishi chuqur ultrabinafsha (ekstremal ultrabinafsha litografiya, EUV) da fotolitografiyadan foydalanishga o'tishni talab qilishi mumkin. Agar 10 nm texnologik texnologiya uch yil davomida ishlatilsa, 2020 yilga kelib EUV skanerlari 7 nm texnologik texnologiyadan foydalangan holda chiplarni ishlab chiqarish uchun iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo'lishi mumkin.

Shuni ta'kidlash kerakki, texnologiya sikllarini uzaytirish mikroarxitektura sikllarini ham uzaytiradi: endi bitta fundamental mikroarxitekturadan uch yil ichida protsessorlarning uch avlodi uchun foydalaniladi. Intel har bir avlodda unumdorlikni qanday oshirishni rejalashtirmoqda va protsessor tezligining oshishi har yili qanchalik muhim bo'lishini vaqt ko'rsatadi.

Agar xatolikni sezsangiz, uni sichqoncha bilan belgilang va CTRL+ENTER tugmalarini bosing.

3dnews.ru

Nanometrlar uchun kurash: nima uchun ishlab chiqaruvchilar texnik jarayonni qisqartirishmoqda

1965 yildan beri biz Mur qonuni deb ataladigan narsa haqida bilamiz: "Integratsiyalashgan mikrosxemalar chipiga o'rnatilgan tranzistorlar soni har 24 oyda ikki baravar ko'payadi, bu yangi texnologiyalarga, samaradorlikni oshirishga va elektronikada yutuqlarga olib keladi". Ushbu qonunni ommaga taqdim etayotganda, Intelning otalaridan biri muhandislar unga ellik yil davomida amal qilishlarini tasavvur ham qila olmas edi. U 2014 yilda ushbu qonunga rioya qilish bilan bog'liq qiyinchiliklar Intelning o'zida boshlanishini tasavvur ham qila olmadi. Axir, protsessorda tranzistorlar sonini ko'paytirish uchun texnik ishlab chiqarish jarayonini qisqartirish kerak. Oddiy qilib aytganda, tranzistorlarning jismoniy hajmini kamaytiring va ularning zichligini oshiring. Hozirgi vaqtda o'zlashtirilgan o'lchamni 22 nanometr deb hisoblash mumkin, bu Intel Haswell protsessoridagi tranzistorlarning o'lchamidir. Aftidan, pasayish faqat muammolarni keltirib chiqaradi: xona tozaligining qat'iy standartlari, litografiya uchun shablonni yaratish qiyinroq, kvant effektlari ta'sir qila boshlaydi va sifatni nazorat qilish qiyinroq. Ammo biron bir muvaffaqiyatli ishlab chiqaruvchi ishlab chiqarish xarajatlari va raqobatni kamaytirish haqida bo'lmasa, bunday qiyinchiliklarni boshdan kechirmaydi. Shunga ko'ra, yanada nozik texnik jarayonlarga o'tishning bir nechta sabablarini aniqlash mumkin.

Birinchisi: yorug'likning to'lqin uzunligi va signallarning chastotasi bilan bog'liq effektlar. Barcha elektronika (va nafaqat u) abstraktsiyalar va soddalashtirishlar asosida qurilgan. Yana to'liq tahlil qilmasdan elementlarni xavfsiz birlashtira olish uchun elementlar superpozitsiya tamoyiliga amal qilishlari kerak. Superpozitsiya printsipi to'g'ri bo'lishi uchun signal shkalasi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan signal tarqalishining kechikishidan sezilarli darajada katta bo'lishi kerak. Ya'ni, 3 gigagertsli chastotada, yorug'lik tezligini bilib, biz sxemaning o'lchami sezilarli darajada 10 sm dan kam bo'lishi kerakligini aniqlaymiz.. Sezilarli - bu 3-4 marta degani.

Ikkinchidan: energiya iste'moli va issiqlik tarqalishi. Element qanchalik kichik bo'lsa, u kamroq energiya sarflaydi va issiqlik hosil qiladi. Bu ultra ixcham qurilmalarda kuchli protsessorlardan foydalanish imkonini beradi. To'g'ri, tranzistorlarning o'lchamlari kamayishi bilan issiqlikni olib tashlash bilan bog'liq qiyinchiliklar ortadi, shuning uchun, ehtimol, ijobiy va salbiy tomonlari qoplanadi.

Uchinchidan: barcha zamonaviy protsessorlardan ko'proq narsani tashkil etuvchi tranzistorlar faqat kuchlanish bilan boshqariladigan kalit emas. Uning tuzilishi tufayli u ham kichik kondansatör bo'lib, uning sig'imi femto-faradlarda hisoblanadi, lekin hali ham nolga teng emas. Har bir kondansatör raqamli signalning tarqalishida kichik kechikishni keltirib chiqaradi, bu esa ulangan komponentlar soni ortishi bilan qo'shiladi. Natijada, chiqishda to'rtburchak puls o'rniga biz shunga o'xshash narsani olamiz:

To'rtinchidan: ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish. Bu, menimcha, muhim sababdir. Har bir alohida protsessor gofretda o'stiriladi, u erda ular juda ko'p. Individual chipning (protsessor) maydoni qanchalik kichik bo'lsa, ularning ko'pi bitta gofretga joylashtirilishi mumkin va foyda shunchalik ko'p bo'ladi. Ammo bu faqat texnik jarayonning qisqarishining natijasidir, shuning uchun ishlab chiqaruvchilar bir kremniy substratga ko'proq protsessorlarni joylashtirishga harakat qilmoqdalar, deyish noto'g'ri bo'ladi.

Menimcha, ishlab chiqaruvchilar Mur qonuni bema'nilik ekanligiga tezda rozi bo'lishadi va hamma narsani kamaytirishni to'xtatadilar. Axir, texnik jarayonning qisqarishi ko'p sonli rad etilgan protsessorlarga olib keladi. Faqat er qobig'idagi odamlar uchun sezilmaydigan kichik tebranishlar yaroqsiz protsessorlar sonini 80% ga etkazishiga ishonish qiyin! Bu erda protsessorlar uchun juda yuqori narxni tushunish o'ynaydi. Murakkab materiallar, zamonaviy asbob-uskunalar, olimlarning ulkan jamoasi va boshqa qiyinchiliklar ishlab chiqaruvchilarni texnik jarayonni qisqartirish istagida to'xtata olmaydi. Nega endi yo'q? Axir, bu, albatta, tejamkor. Intel uzoq vaqtdan beri Oyda zavod qurishni va'da qilmoqda, chunki zaif tortishish bor, zilzilalar bo'lmaydi va siz texnologik jarayonni atomgacha kamaytirishingiz mumkin!

Formatlashdan keyin qattiq diskdan ma'lumotlarni qanday tiklash mumkin

14 nm texnologiyasida (22 nm bilan solishtirganda) to'siqlar soni kamayadi, ularning balandligi oshadi va dielektrik qanotlari orasidagi masofa kamayadi.

Texnik jarayonning raqamli qiymati nimani anglatadi?

Texnik jarayon nimaga ta'sir qiladi?

Texnik jarayonni qisqartirish nima beradi?

Smartfonlarda protsessor texnologiyasi

Sizga ham yoqadi:

IPhone 7-da skrinshotni qanday olish mumkin
Smartfonlarda qanday turdagi sensorlar mavjud?

AMD va NVIDIA-dan yangi avlod jarayonlari va video kartalarining chiqarilishini kutayotganda, chipning ishlab chiqarishning texnologik jarayoni kabi muhim xususiyatini ko'rib chiqishga arziydi. 2015-yildan beri Intel protsessorlarini 14 nm texnologik texnologiya bo'yicha perchinlab kelmoqda, AMD va NVIDA esa allaqachon eskirgan 28 nm texnologik texnologiyadan foydalanadi. Bizning maqolamizdan siz bu haqda bilib olasiz chip ishlab chiqarish jarayoni nima? va u CPU/GPU ning asosiy xususiyatlariga ta'siri, shuningdek, savolga javob toping: "Qaysi biri yaxshiroq: hozir sotib oling yoki yangi avlodni kuting?"

Kirish

AMD o'zining Polaris GPU va Zen CPU uchun GlobalFoundries va Samsung'dan 14 nm ni tanladi, bu NVIDIA ning TSMC dan 16 nm dan kichikroq. Va siz ushbu kompaniyalarning texnologiyalari haqida tegishli havolalarda o'qishingiz mumkin: , .

Oldindan ta'kidlash kerakki, bu erda tranzistorlar ishlab chiqarishning barcha nozikliklari haqida gapirilmaydi, bu erda siz shunchaki nozikroq texnik jarayonning ahamiyati haqida bilib olasiz.

Texnik jarayon nima?

Umuman olganda, yarimo'tkazgichli sxemalarni ishlab chiqarishning texnik jarayoni turli xil texnologik va nazorat operatsiyalari ketma-ketligini o'z ichiga oladi. Lekin nima uchun texnik jarayon ustunida raqam nanometrlarda yozilgan? Shunchaki tranzistorlar ishlab chiqarishda foydalaniladigan fotolitografik uskuna ruxsatga ega. Buni yaxshiroq tushunish uchun sizga ushbu videoni tomosha qilishni maslahat beramiz:

Vaqt o'tishi bilan bu jarayonda evolyutsion yaxshilanish bor, bu bizga Mur qonuniga amal qilish imkonini beradi.

Qiziqarli fakt: Intel Pentium 800 nm ishlab chiqarish jarayoniga ega edi, zamonaviy standartlarga ko'ra bu juda katta raqamga o'xshaydi! Va faqat 3,1 million tranzistorlar. (Intel Core i7-5960X 14 nm va 2,6 milliard tranzistorga ega)

Texnik jarayon nimaga ta'sir qiladi?

Ishlab chiqaruvchilar ushbu texnologik jarayonning yangi erishilgan darajasi bilan faxrlanishlari bejiz emas. Axir, u sezilarli foyda keltiradi:

tranzistorlarning o'zlari kamayishi ularning birlik maydoniga sonining ko'payishiga olib keladi va bu o'sish substratga ko'proq tranzistorlarni joylashtirishga imkon beradi, bu esa hisoblash birliklari sonini kengaytirish orqali ishlashni oshiradi yoki maydonni qisqartiradi. bir xil miqdordagi tranzistorlarni saqlab, substratning o'zi.
Transistorlarning kichik o'lchamlari ularning issiqlik ishlab chiqarish va quvvat sarfini kamaytirish imkonini beradi. Bu issiqlik tarqalishini buzmasdan hisoblash yadrolarining chastotasi va sonini oshirish yoki oddiygina quvvat sarfini kamaytirish imkonini beradi, bu ayniqsa noutbuklar uchun qulaydir.
FinFET tranzistorlari ko'pincha 14 nm texnologik texnologiya bilan birgalikda qo'llaniladi. Bular uch o'lchamli fin shaklidagi eshikka ega bo'lgan tranzistorlar bo'lib, bu tranzistorni kichikroq qilish va oqim yo'qotish va kechikishlarni kamaytirish imkonini beradi. Ularning bir nechta turlari bor, lekin ular bu erda muhokama qilinmaydi, shuning uchun agar siz qiziqsangiz, bu erga boring.
yangi texnologik jarayonga o'tish qimmat operatsiya bo'lgan yangi uskunalarni talab qiladi. Bu birinchi navbatda protsessorlarning narxiga ta'sir qiladi.
Yangi bosqichga o'tish darhol sodir bo'lmaydi. Texnologiyani sinab ko'rish kerak, shuning uchun yangi texnologik jarayondan foydalangan holda birinchi chiplar birinchi marta ishlab chiqarilmasligi mumkin (narxga ta'sir qiladi). Bu murakkablik, ayniqsa, chip maydonining ko'payishi bilan ortadi, bu yangi texnologik jarayon taqdim etilgandan so'ng darhol katta chip maydoniga ega bo'lgan tez ko'p yadroli chiplarni "haykal" qilishga imkon bermaydi. Bu ko'proq 12 milliardgacha tranzistorlardan foydalanish mumkin bo'lgan eng yuqori darajadagi video chiplariga taalluqlidir!

Xo'sh, nimani kutish kerak?

Agar siz bu haqda o'ylab ko'rsangiz, bu yil yoki keyingi yil energiya samaradorligi bo'yicha sezilarli sakrashni kutishingiz kerak, bu sizga yuqori darajadagi chiplarning chastotasini oshirish va arzonlarini sovutish talablarini kamaytirish imkonini beradi.

Video kartalar orqali

Protsessor tomonidan

Protsessorlarga kelsak, AMD bizga soatiga unumdorlikni 40% ga oshirishni va'da qilmoqda, bu so'nggi paytlarda dangasa bo'lgan Intel bilan sog'lom raqobatni va'da qilmoqda; ularning Skylake-dagi 5% ga oshishi ko'plab muxlislarni xafa qildi. Bundan tashqari, jarayon texnologiyasidagi bunday sakrash bilan Zen nihoyat Intelga energiya samaradorligini oshirishga yordam berishi mumkin. Qadimgi 28 nm bu parametrda raqobatlasha olmadi.

Hozirda Zen protsessorlari FX va Opteron o'rnini bosmasligi ma'lum; bu chiplar 2016 yildan keyin ham ishlab chiqarilmaydi.

Zen mikroarxitekturasiga katta umidlar bor, chunki uning rivojlanishida Jim Kellerning hissasi bor. U DEC Alpha 64-bitli RISC-ni yaratgan ishlab chiquvchi sifatida tanilgan, bu esa keyinchalik AMD K7-ni yaratgan. U AMD K8 arxitekturasini yaratdi, shundan so'ng 1999 yilda AMDni tark etdi. Endi, 2012-yilda qaytganidan so'ng, u yana "qizillar"ni tark etadi.

Iltimos, tarixga qisqa ekskursiya qilganimiz uchun bizni kechiring, ehtimol kimdir bu mavzuga qiziqadi.

xulosalar

Chip ishlab chiqarish jarayoni quvvat sarfi, tranzistorlar soni kabi parametrlarga juda katta ta'sir ko'rsatadi va bilvosita ishlashga ta'sir qiladi.

Texnologik jarayonni yangilashdan tashqari, AMD va NVIDIA ham yangi arxitekturalarni namoyish etmoqda, bu birgalikda energiya samaradorligi va ishlashda sakrash imkonini beradi.

Shunday qilib, agar siz yangi video kartalar va protsessorlar chiqarilguncha kutishingiz kerakmi yoki bu erda va hozir sotib olishingiz kerakmi degan savol sizni qiynasa, biz ikkinchi variantga moyilmiz. Istisno, ehtimol, eng kuchli video kartalar bilan bog'liq bo'ladi, chunki katta chip maydoni tufayli ularning chiqarilishi kechiktirilishi mumkin.

Bu hafta dizayn uchun Synopsys dizayn paketlaridan foydalanadigan kompaniyalar vakillarining uchrashuvi bo'lib o'tdi. Ma'ruzalar yarimo'tkazgich sanoatining kelajakdagi taqdiri muammolariga bag'ishlandi. Aniqrog‘i, texnologik standartlarni yanada pasaytirish bilan bog‘liq masalalar ko‘rib chiqildi. Biz allaqachon eshitganmiz, TSMC kabi ishlab chiqaruvchilar bu yil 3 nanometrli chiplar ishlab chiqaradigan zavod qurishni rejalashtirmoqdalar, chunki 2 nm tranzistorlar prototiplarini ishlab chiqmoqdalar. Muammo shundaki, texnologik standartlarni pasaytirishning iqtisodiy va boshqa ta'siri chipdagi element hajmining pasayishiga qaraganda tezroq yo'qoladi. Va barcha yaxshi narsalar 5 nm chiplarni chiqarish bosqichida to'xtashi mumkin, pastroq standartlarga ega echimlarni chiqarish haqida gapirmasa ham bo'ladi.

reklama

Shunday qilib, Qualcomm vakili 10-nm ishlab chiqarishdan 7-nmga o'tishda tranzistorlarni almashtirish tezligining oshishi avvalgi 16% o'sishdan minimal darajaga tushishi mumkinligini aytdi. 30% o'sishdan iste'molni tejash 10-25% gacha kamayadi va chip maydonining qisqarishi 37% dan 20-30% gacha kamayadi. 5nm ga o'tayotganda, maydon yaxshi darajada miqyosda pasayishda davom etadi, ammo ishlash va iste'mol foydalari nuqtai nazaridan bu aniq emas. Bundan tashqari, FinFET tranzistorlari ko'rinishidagi struktura 3,5 nm texnologik standartlardan keyin butunlay ishlashni to'xtatadi. Shu sababli, xususan, Samsung ikki yil ichida 4nm jarayon doirasida gorizontal butunlay o'ralgan nano-o'tkazgichlar (tekis yoki dumaloq) ko'rinishidagi darvozalardan foydalanishga tayyorlanmoqda.

Biz mobil chipsetlarning asosiy xususiyatlaridan biri haqida gapiramiz.

Zamonaviy smartfonning protsessori minglab komponentlarni o'z ichiga olgan murakkab mexanizmdir. Yadrolarning chastotasi va soni kabi ko'rsatkichlar asta-sekin o'z ma'nosini yo'qotadi va ular protsessorning ishlashi va energiya samaradorligini tavsiflovchi texnik jarayon tushunchasi bilan almashtiriladi.

Texnik jarayon nima?

Protsessor elektr tokiga ruxsat beruvchi yoki blokirovka qiluvchi minglab tranzistorlarni o'z ichiga oladi, bu mantiqiy davrlarning ikkilik tizimda ishlashiga imkon beradi. Transistorlar hajmini va ular orasidagi masofani qisqartirish orqali ishlab chiqaruvchilar chipsetdan yuqori mahsuldorlikka erishmoqdalar.

Kichikroq tranzistorlar ishlashni yo'qotmasdan kamroq quvvat sarflaydi. Transistorlar o'lchamlari to'g'ridan-to'g'ri quvvatga ta'sir qilmasa ham, ushbu parametr qurilmaning ishlashidagi dizayn o'zgarishlari tufayli vazifani bajarish tezligiga ta'sir qiluvchi xususiyatlardan biri sifatida ko'rib chiqilishi kerak. Transistorning o'lchami asosan protsessorlarning texnik jarayonini tavsiflaydi.

Protsessor komponentlari orasidagi masofani qisqartirish orqali ularning o'zaro ta'siri uchun zarur bo'lgan energiya miqdori ham kamayadi. Buning yordamida pastroq texnologik jarayonga ega chiplar yuqori texnologik jarayonga ega chiplarga qaraganda ko'proq avtonomiyani namoyish etadi. Aksariyat smartfon parametrlaridan farqli o'laroq, texnik jarayonni tavsiflovchi raqam qanchalik past bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi. Bizning holatlarimizda bu nanometrlar (nm).

Smartfonlarda texnologik jarayonning rivojlanishi

Birinchi Android smartfonida HTC Dream (2008) protsessor 65 nm chipsetda ishladi. Bugungi o'rta byudjetli modellarda bu parametr 28-14 nm orasida o'zgarib turadi. Flagman va o'yin smartfonlari ko'pincha 14 va hatto 10 nm protsessorlar bilan jihozlangan, shuning uchun ular kuchli, energiya tejamkor va issiqlikka kamroq moyil. Texnologiyani ishlab chiqish mashinani o'rganish va sun'iy intellektga, ishlashda yangi cho'qqilarga erishishga qaratilganligini hisobga olsak, texnik jarayon katta ehtimol bilan 5 ga, keyin esa 1 nm gacha qisqaradi.

Smartfonni tanlashda nafaqat yadrolar soni va soat tezligini hisobga olish, balki texnik jarayonga ham e'tibor berish kerak. Aynan shu parametr bilvosita chipsetning dolzarbligini, ishlashini, qizib ketish tendentsiyasini va avtonomiyani ko'rsatadi. Bugungi kunda o'rtacha narx segmentidagi qurilmalar allaqachon 14 nm protsessorlari bilan jihozlangan, ularni hozirgi vaqtda har qanday zamonaviy smartfon uchun tegishli va muvozanatli yechim deb atash mumkin.