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設(shè)計好的芯片內(nèi)部是怎樣的

半導體行業(yè)相關(guān) ? 來源:半導體行業(yè)相關(guān) ? 作者:半導體行業(yè)相關(guān) ? 2022-07-08 17:21 ? 次閱讀
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昨天我們了解了芯片是如何設(shè)計的,也知道了它的完成難度有多高,可但從文字表面我們無法真正體會到芯片設(shè)計的難度,那我們今天就來看看設(shè)計好的芯片內(nèi)部是怎樣的,讓我們直觀的了解這項工作的難度。

iPhone的A11應用處理器為例,這枚處理器大小為88mm,和指甲蓋差不多大小,里面放置了43億的晶體管,還要在這有限的空間里將它們連線,再要經(jīng)過縝密的驗證工程,以保證它能正常工作2-3年。

從這就能看出來芯片項目和其他產(chǎn)品項目不同的地方就在于,芯片項目是人類歷史上最細微、最宏大的工程,也是最高精尖的制造工藝,研發(fā)投入大,試錯成本極高。有人說芯片是人類造物的巔峰之作,我是非常認可這種說法的。

43億個晶體管是如何裝到88mm的空間的呢?

芯片作為“現(xiàn)代工業(yè)的心臟”,已進入納米級,即0.000000001米。這個數(shù)值單位看起來只能感嘆它的零很多,沒有實際的感覺。那我們想象一下,芯片上的晶體管小到只有幾個原子或幾個分子大,或者你想象一下把一片指甲的側(cè)面切成10萬條線,每條線就約等同于1納米,而晶體管之間的導線只有頭發(fā)絲的三千萬分之一。

對普通人來說,芯片太小看不懂,但如果把芯片放大一億倍,也就是進入納米級的世界,你會發(fā)現(xiàn)每一顆芯片都是一個讓人驚嘆的世界。

下面,就是芯片放大一億倍的圖片,讓我們一起來感受一下科技的魅力!

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放大后的芯片,整整齊齊地排列著數(shù)不盡的晶體管,每個晶體管都被工程師們精心設(shè)計,放置在特定的位置上,那些層次分明、結(jié)構(gòu)立體的晶體管就像一座星羅密布的城池里面縱橫交錯的街道,這種感覺太震撼了!

縮小制程不僅隨著科技的發(fā)展我們能做到這個地步,而且是為了可以在更小的芯片中塞入更多的電晶體,讓芯片不會因技術(shù)提升而變得更大;其次,可以增加處理器的運算效率;再者,減少體積也可以降低耗電量;最后,芯片體積縮小后,更容易塞入行動裝置中,滿足未來輕薄化的要求,芯片的納米制程就是為了同時滿足這些需求。

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