全球首款量产7纳米芯片虚实,7纳米芯片多大( 三 )


7纳米制程的芯片中有69亿个晶体管,而14纳米的晶体管仅为7纳米的一半,晶体管的多少主要体现在芯片运算能力上 。打个比方,就比如同样一件事,一个人干与多个人干效果就不一样,一个人很费劲,而几个人来干就显得又快又轻松 。所以说,7纳米芯片的运算能力要比14纳米强,也就是我们说的速度快、很流畅 。另外一个最大的区别,就是7纳米芯片的能耗低,体积要更小,最直观的就是手机用起来省电,而且发热要更少一些 。
除此之外,再没有啥大的区别,目前使用14纳米芯片手机的大有人在,可能除系统无法更到最新外,再没有什么影响 。如果用14纳米芯片来取代7纳米,那只能是降维使用,肯定是能用,但会在芯片架构、缓存、带宽等方面存在差距 。另外,要使用14纳米芯片的手机,就得有相应的生态与之相配套,比如手机系统、APP等等,都可能要降维来设计 。
从用户的角度来说,如果你不运行大游戏或同时运行几个APP,使用14纳米与7纳米没多大区别,但只能是短期而言 。从长远角度看,这种替代没有可持续性,也就是说只能用来应急,芯片发展总趋势还是向前的,这只是不得已而为之 。就目前情况来看,14纳米还不算太落伍,肯定是中低端水平了 。若是再过几年,可能就是淘汰品了,很难再继续使用 。
比如2012年上市的苹果5,搭载的是苹果A6处理器,工艺制程是32纳米,放到现在肯定无法再用,很多软件都不支持 。再比如6年前上市的苹果6系列,搭载的是20纳米的A8处理器,虽然说现在也能凑合着用,但早已卡的人怀疑人生 。14纳米的芯片与这个情况一样,现在用还没啥大问题,但几年后就不好说了 。如果仅是用电话功能,那啥也不会影响 。
芯片七纳米制程,是指晶体管之间的间距是七纳米,还是晶体管的尺寸是七纳米?
我来简单说说吧!1、纳米是尺寸还是间距:用最直白的话说,芯片制造工艺中的5nm、7nm其实指的就是晶体管尺寸 。一般专业术语称之为晶体管栅极的宽度(下图红框就是栅极),也就是所谓的栅长 。栅长的宽度越小,也就意味着晶体管的尺寸越小 。2、晶体管小的好处:晶体管越小也就意味着在单个晶圆体上能塞入更多的晶体管,相同晶圆体面积的情况下,这样就可以以更小的功耗来容纳更复杂的电路系统,也就意味着了电路系统集成度更高,能实现更大的运行速率 。
目前晶圆体尺寸最小能达到4寸,不过集成电路主流是使用8寸的晶圆体(见图) 。3、晶体管尺寸不能无限缩小:当然,在我们这个世界很多技术都会遇上物理极限,晶体管尺寸也一样 。按照现有的技术,当晶体管达到20nm时就会产生量子物理问题,比如漏电等 。因此,随着尺寸的越来越小,要解决的技术问题也就越多,厂商的研发难度也就越高 。
【全球首款量产7纳米芯片虚实,7纳米芯片多大】现在的7nm的制造工艺已经接近物理极限,而台积电现在已经准备研制5nm制造工艺,真要成功基本算是要突破物理极限了 。4、光刻机和蚀刻机的作用:要想实现纳米级晶体管制造,最终都离不开这两种设备 。前者的主要作用是在晶圆体上涂抹光刻胶并进行光腐蚀,并在其中包含编码等内容;而后者则是将光刻机复印在晶圆体上的电路进行蚀刻,最终形成栅级,也就是前面说的晶体管 。

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