20纳米cpu,cpu22纳米是什么意思
一、cpu纳米是什么意思
CPU的"制作工艺"指得是在生产CPU过程中,要进行加工各种电路和电子元件,精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件,连接线也越细,提高CPU的集成度,CPU的功耗也越小。下面是我带来的关于 cpu纳米是什么意思的内容,欢迎阅读!
cpu纳米是什么意思:
制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。
芯片制造工艺在1995年以后,从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纳米、65纳米、45纳米、32纳米,22纳米,一直发展到目前最新的14纳米。提高处理器的制造工艺具有重大的意义,因为更先进的制造工艺会在CPU内部集成更多的晶体管,使处理器实现更多的功能和更高的性能;更先进的制造工艺会使处理器的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的CPU产品,直接降低了CPU的产品成本,从而最终会降低CPU的销售价格使广大消费者得利;更先进的制造工艺还会减少处理器的功耗,从而减少其发热量,解决处理器性能提升的障碍.....处理器自身的发展历史也充分的说明了这一点,先进的制造工艺使CPU的性能和功能一直增强,而价格则一直下滑,也使得电脑从以前大多数人可望而不可及的奢侈品变成了现在所有人的日常消费品和生活必需品。总体来说,更先进的制成工艺需要更久的研制时间和更高的研制技术,但是更先进的制成工艺可以更好的提高中央处理器的性能和节省处理器的生产成本,以便降低售价。
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作为计算机的核心组件,CPU(Central Processor Unit,中央处理器)在用户的心中一直是十分神秘的:在多数用户的心目中,它都只是一个名词缩写,他们甚至连它的全写都拚不出来;在一些硬件高手的眼里,CPU也至多是一块十余平方厘米,有很多脚的块块儿,而CPU的核心部分甚至只有不到一平方厘米大。他们知道这块不到一平方厘米大的玩意儿是用多少微米工艺制成的,知道它集成了几亿几千万晶体管,但鲜有了解CPU的制造流程者。我们来详细的了解一下,CPU是怎样练成的。折叠基本材料多数人都知道,现代的CPU是使用硅材料制成的。硅是一种非金属元素,从化学的角度来看,由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处,所以具有半导体的性质,适合于制造各种微小的晶体管,是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。从某种意义上说,沙滩上的沙子的主要成分也是硅(二氧化硅),而生产CPU所使用的硅材料,实际上就是从沙子里面提取出来的。当然,CPU的制造过程中还要使用到一些其它的材料,这也就是为什么我们不会看到Intel或者AMD只是把成吨的沙子拉往他们的制造厂。同时,制造CPU对硅材料的纯度要求极高,虽然来源于廉价的沙子,但是由于材料提纯工艺的复杂,我们还是无法将一百克高纯硅和一吨沙子的价格相提并论。
制造CPU的另一种基本材料是金属。金属被用于制造CPU内部连接各个元件的电路。铝是常用的金属材料之一,因为它廉价,而且性能不差。而现今主流的CPU大都使用了铜来代替铝,因为铝的电迁移性太大,已经无法满足当前飞速发展的CPU制造工艺的需要。所谓电迁移,是指金属的个别原子在特定条件下(例如高电压)从原有的地方迁出。很显然,如果不断有原子从连接元件的金属微电路上迁出,电路很快就会变得千疮百孔,直到断路。
这也就是为什么超频者尝试对Northwood Pentium 4的电压进行大幅度提升时,这块悲命的CPU经常在"突发性Northwood死亡综合症(Sudden Northwood Death Syndrome,SNDS)"中休克甚至牺牲的原因。SNDS使得Intel第一次将铜互连(Copper Interconnect)技术应用到CPU的生产工艺中。铜互连技术能够明显的减少电迁移现象,同时还能比铝工艺制造的电路更小,这也是在纳米级制造工艺中不可忽视的一个问题。不仅仅如此,铜比铝的电阻还要小得多。种种优势让铜互连工艺迅速取代了铝的位置,成为CPU制造的主流之选。除了硅和一定的金属材料之外,还有很多复杂的化学材料也参加了CPU的制造工作。
二、cpu22纳米是什么意思
是指CPU的制程(制造工艺)是22纳米,单位面积晶体管数目更多,发热更低,同等功耗下性能更强。
制造工艺指制造CPU或GPU的制程,或指晶体管门电路的尺寸,单位为纳米(nm)。目前主流的CPU制程已经达到了14-32纳米(英特尔第五代i7处理器以及三星Exynos 7420处理器均采用最新的14nm制造工艺),更高的在研发制程甚至已经达到了7nm或更高。
更先进的制造工艺可以使CPU与GPU内部集成更多的晶体管,使处理器具有更多的功能以及更高的性能;更先进的制造工艺会减少处理器的散热设计功耗(TDP),从而解决处理器频率提升的障碍;更先进的制造工艺还可以使处理器的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的CPU与GPU产品,直接降低了CPU与GPU的产品成本,从而最终会降低CPU与GPU的销售价格使广大消费者得利.....处理器自身的发展历史也充分的说明了这一点,先进的制造工艺不仅让CPU的性能和功能逐步提升,也使成本得到了有效的控制。
三、为什么22纳米cpu比32纳米cpu好
您好,
纳米是制造工艺的衡量标准之一,指的是cpu内晶体管线间的距离,这个数字越小,在单位面积上就可以集成更多的晶体管,理论上就更高的运算能力和更高的性能,几年前的制造工艺还是以微米记。你可以这么理解,22纳米相对32纳米,在同等频率下,22纳米的功耗更低,在同等功耗下,22纳米的频率更高,理论上22纳米可以突破32纳米的频率极限。但这都是理论值,具体影响性能的因素还有很多的。当然,如果不差钱的话,新的工艺肯定比旧的好。
希望回答对您有所帮助。
四、CPU纳米极限
在经典力学里,粒子会被牢牢地束缚于原子核内,因为粒子需要超强的能量才能逃出原子核的位势。经典力学无法解释阿尔法衰变。在量子力学里,粒子不需要具有比位势还强劲的能量,才能逃出原子核的束缚;粒子可以概率性的穿越过原子核的位势,从而逃出原子核的束缚。伽莫夫想出原子核的位势模型,其为吸引性核位势与排斥性库仑位势共同形成。借着这模型,他用薛定谔方程推导出进行阿尔法衰变的放射性粒子的半衰期与能量的关系方程,即盖革-努塔尔定律。
晶体管图:
cpu的制程工艺,从14nm起,进展变得非常缓慢,摩尔定律已经失效了。
因为电子隧道效应的存在,公认的晶体管制程极限是5nm。
根据量子力学计算,硅芯片中线宽低于10nm左右的时候,
因此目前预计可能的线宽极限是1~10nm,不会低于一纳米。
芯片商最关心的可能就是成本问题了,“摩尔定律的终结不是技术问题,而是经济问题。”鲍特姆斯说,包括英特尔在内的一些公司,依然试图在达到量子效应之前继续缩小元件体积,但是,产品缩得越小,成本越高。
每次产品体积缩小一半,生产商就需要全新的更准确的影印石版机器。如今,建立一条全新的生产线往往需要投入几十亿美元,这个成本仅有少数几家厂商可以承受。而由移动设备带来的市场碎片化,使得筹集这样的资金更加困难。“一旦下一代的每晶体管成本超过现有的成本,产品更新就会停止。”很多业内人士认为,半导体行业已经非常接近这个“产品更新停止”的阶段。
IBM与合作伙伴成功研制出7纳米的测试芯片,延续了摩尔定律,突破了半导体产业的瓶颈。对于IBM而言,7纳米制程技术的后续发展将会影响旗下Power系列处理器的规划蓝图。
据The Platform网站报导,7纳米制程芯片背后结合了许多尚未经过量产测试的新技术,IBM与GlobalFoundries、三星电子(Samsung Electronics)等合作伙伴,对何时能实际以7纳米制程制作处理器与其他芯片并未提出时程表。
IBM这次利用矽锗(silicon germanium)制造一部分的电晶体,因而能减少提升电路表现时进行快速切换的耗电量,而电路都是以极紫外线(Extreme UltraViolet;EUV)光刻技术蚀刻。
IBM研究表示,目前最先进的技术能够制造10纳米芯片,但是利用矽锗制作电晶体通道和EUV光刻,能够缩小电晶体尺寸的一半,同时还能够提升50%的电路电力效率。然而,EUV对于震动特别敏感,制作过程非常精密,因此要量产将有难度,价格也会十分高昂。
7纳米制程可使指甲大小的服务器芯片容纳200亿个电晶体
纳米是什么概念?
1纳米等于十亿分之一米
1米(m)=100厘米(cm);
1厘米(cm)=10-2m=10毫米(mm);
1毫米(mm)=10-3m=1000微米(um);
1微米(um)=10-6m=1000纳米(nm);
1纳米=10-9m。【病毒大小约100纳米】
氢原子的直径为0.1纳米(1纳米=1m-9米)
硅原子大小半径为110皮米,也就是0.11纳米,直径0.22nm
水分子的直径为0.3nm= 3 x 10^(-10)m
DNA分子直径10nm
病毒大小约20-300nm之间,约300nm的属于较大(但不是最大)的病毒、小儿麻痹之病毒约28nm,属于较小(但不是最小)的病毒
细菌的直径也有2,000nm, 2微米,0.5~5微米
一般细胞大小直径约为10-20微米
小孩子的头发的直径大概就在0.04毫米左右,40微米,40000nm
成人的头发的直径大概就在0.07毫米左右,70微米, 70000nm
粗硬的头发的直径是90微米以上,中性的头发的直径是60到90微米以上,细软的头发的直径是60微米以下
水熊虫,初生的时候只有50微米。而最大的只达1.4毫米。
人的大脑有800~1000亿个神经元细胞,人体总共大约有3万亿个细胞,3.9万亿个细菌
纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:
表面效应
小尺寸效应
宏观量子隧道效应