为什么芯片那么小?芯片大小是如何确定的? - 学知识 - 趣味目光

为什么芯片那么小?芯片大小是如何确定的?

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大家好,关于为什么芯片那么小很多朋友都还不太明白,不过没关系,因为今天小编就来为大家分享关于芯片大小是如何确定的的知识点,相信应该可以解决大家的一些困惑和问题,如果碰巧可以解决您的问题,还望关注下本站哦,希望对各位有所帮助!

本文目录

  1. 芯片5nm和7nm有什么差别CPU已经很小了,可以做大点吗
  2. CPU为什么不做成圆的而是方的
  3. 为什么中国造芯片技术落后美国和荷兰
  4. 为什么感觉芯片很难制造
  5. 芯片大小是如何确定的

芯片5nm和7nm有什么差别CPU已经很小了,可以做大点吗

你的问题很好,问到关键点了。

已经足够用。无论5G手机,还是其它用途,完全可以满足需要。最为典型的就是北斗卫星芯片24纳米都没有问题。金融系统,工业系统亦如此。所以,美国的制裁,对军工,工业,金融 *** 教学等等没有任何影响。

轻薄化手机。主要是手机需要最轻最薄而且功能强大,用途广泛。所以,特朗普扼杀的是华为高端芯片,其实对华为的5G基站都没有任何影响。

中科院开始发力。中科院院长召开新闻发布会,表示着力研发光刻机,高端芯片等等掐脖子项目。举国体制?企业积极参与的新一轮科研浪潮已经扬帆起航,我们拭目以待吧!

CPU为什么不做成圆的而是方的

假设有一家芯片设计公司,像题主说的,将CPU不设计成方形而是圆形,结果会怎么样呢?

这就等于在晶圆这个大圆里刻下(芯片是光刻成的)许多小圆,效果如下图(为节约时间,我只画出了一部分)。可以看到,CPU与CPU(即小圆与小圆)之间有相当大的空隙,使许多硅片被浪费了,粗略估计大概10%左右吧。

浪费还在继续。

由于CPU是圆的,而电子线路是走直线。至于为什么要走直线,因为两点之间,直线最短,两个元件之间用直线连接,不仅可以减小电流消耗(线路变短,电阻变小),还省下空间放置其它电子元件。

CPU内走直线的电子线路纵横交错,而且本着更大化利用硅片的原则,于是一片CPU的所有电路会构成一个正方形(如下图)。结果,为了设计一片圆圆的CPU,CPU线路(下图中橙色的正方形)四周的硅片又被浪费掉了,这部分的面积大概有30%左右吧。

单颗圆形CPU浪费硅片面积,把这些CPU刻到整片晶圆上,如前文所述,CPU与CPU之间空隙很大,再浪费一次(10%左右),最终得到的浪费效果如下图。图中红色的横竖条就是被浪费的硅片面积,只有白色方格是被利用到的。整个晶圆被浪费掉40%左右。

没有对比就没有伤害。当CPU设计成方形时(见下图),CPU与CPU之间只有一条便于切割的缝隙,整片晶圆得到更大化利用。

为什么中国造芯片技术落后美国和荷兰

目前看,中国造芯片的技术落后主要表现在造光刻机的技术落后,落后好多,关键是还含有美国技术,美国认定这是华为芯片和手机越不过去的坎,而含有美国技术无疑是中国造芯片技术迄今为止发展的1种共性标志和1个共同结果,那么,是不是1个落后原因呢?如果是,在众多原因中处于怎样的地位?消除这个原因对于中国改变造光刻机技术落后局面又具有怎样的意义?

中国造光刻机技术落后有客观原因。光刻机本身技术特别复杂,掌握的难度很高,也许,相对简单的封装和刻蚀技术才在中国是世界先进的;所需投入特别大,而中国企业的研发投入在成立之后长期少,缘于企业自身营收少、国家经济底子薄,上海微电子等企业不像2004年才成立的海思半导体背后有一个很有钱的华为,当然,华为也真舍得在技术研发上作高投入;所需人才不仅多,还必须高级甚至顶级,中国连相关人才都一直缺乏,按任正非说的话是与中国教育有关;顶尖光刻机及其相关技术对中国是封锁的,中国企业没引进来此类消化吸收再创新的对象;企业研发起步晚,荷兰的ASNL公司比中国的光刻机制造厂上海微电子成立早了18年。

中国造芯片技术落后有主观原因。至今仍存在主观上单纯依靠外国技术的情况,而模仿外国造芯片技术的时间也长了些,尽管知道含有美国技术、美国是最不可靠的,却还没有做到以独立自主自力更生为主;自研是有一些的,但远没有做到全端化的自主研发或者正向研发,基础研究这一块尤其薄弱,并且自研是时断时续的,造成这种种情况的因素之一是引导、鼓励、支持以及向产业链重点环节倾斜的政策和措施连续性不强,多变,并且,在针对技术发展战略落地和规划落实的管理上失之粗、软,相关的民营企业则处于“任我行”的状态;国产化推进不够持续,同样存在政策连续性不强和放任企业自行美国化的问题;对全球化和开放化必将出现的不利于中国企业的变数估计不足,寄予的希望过多、过大、过长,即存在过于乐观、过于依赖的问题,于是另一手准备就不足了;企业管理和文化落后,华为则在管理和文化先进性上独树一帜,包括聚焦主业和尊重知识尊重人才,连若干国有企业都比不上。显然,这其中的若干情况表明了造成落后的主观上原因不仅仅存在于相关企业,至少还存在于行业层面,后一层面对前一层面产生了负面影响,还起到过主导性的负面作用。

中国造芯片技术落后的原因正是中国半导体行业整体落后的原因,又与中国高科技落后原因高度趋同。

那么,导致中国造芯片技术落后的客观原因和主观原因,哪方面是主要的?我只知道,在后来以经济明显发展起来为主要标志的若干年内,主观原因是主要的方面。

回答完毕,感谢题主!

为什么感觉芯片很难制造

美国对中兴的一纸禁令,便轻而易举的让中兴陷入绝境,泱泱大国,竟也摆脱不了对美的依赖。缺”芯”的命门显露无遗,不禁让我们深思,芯片真的那么难制造吗?

并非所有的芯片都很难制造

其实,并非所有的芯片都很难制造。如果你回家随便拆开一个蓝牙音箱、机顶盒、冰箱洗衣机,你便会发现,里面的核心芯片大部分都是国产品牌。但不可否认的是,这些芯片大多应用于消费类领域。在对稳定性和可靠性要求很高的通信、工业、医疗以及军事的大批量应用中,国产芯片跟国际一般水平相比,仍然还有很大差距。

为什么芯片很难制造?

为什么芯片很难制造,原因主要有两点:①试错成本高;②排错难度大。

1、试错成本高

做一个app,可以一天一个版本,有bug也没关系,第2天就可以修复,试错和修改的成本几乎为零;

做一个电路板,设计时长在1-30天之间,生产周期在3-14天之间,出错重新投板,试错费用在几百到几千之间,最多数万块钱;

而做一个芯片,不算架构设计,从电路设计到投片,最少半年;投片到加工,2-3个月;一次投片的费用最少也是数十万元,先进工艺高达一千万到几千万。

如此高的试错和时间成本,对成功率有着极高的要求,需要多个工种密切配合,延长流程,反复验证,团队中一个人出错,3个月后回来的芯片可能就是一块儿石头。修改一轮,于是,又三个月过去了。

2、排错难度大

互联网编个软件,调试程序可以在任意地方设置断点,查看变量实时状态或者做出记录;

硬件电路板上,几乎任何一根信号线都可以拉到示波器上看波形;

而一颗小小的芯片,上亿个晶体管,能测量到的信号线却只有十几根到几百根。凭借这少得可怜的信息,推理出哪个晶体管的设计错误,难度可想而知。

模仿也好,抄袭也罢,在互联网,我们有BAT可以和facebook/google过过招;在电子整机,我们有华为中兴可以对抗思科爱立信;但在IT行业里,独独芯片,我们没有跟美国抗衡的能力。

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虽然芯片很难制造,但好在我们有一个华为。麒麟处理器已在华为手机上得到实现,还是高端的类型,虽说暂时还拼不过高通,但也占据了一地之席。

君不见,十年前华为研发芯片的时候,我们对它嗤之以鼻,而今,它却成了唯一的安慰。

为什么芯片很难制造?“试错成本高”和“排错难度大”便是最根本的因素,啥也不说了,中国加油!

芯片大小是如何确定的

芯片大小是由芯片设计师乃至整个芯片设计团队共同沟通确定的,芯片绝对不是你想设计多大就多大,这里涉及到成本和效益等许多方面的问题,一般来说,在同等架构的条件下,芯片设计的越大规格越高,性能也就越强,但是受限于各种条件,芯片绝不能无限制的扩大。

比如一颗PC芯片和手机芯片的设计标准就不一样,一颗英特尔CPU大小在100平方毫米以上是非常正常的,高端的i7和至强处理器达到200多平方毫米也是家常便饭,因为PC的体积较大,散热空间更好,可以把芯片规格做大来提高性能。

而对于手机芯片来说,一颗骁龙或者麒麟处理器只能控制在几十平方毫米以内的面积,因为手机内部的空间寸土寸金,无法承受过大的芯片,如果CPU芯片就占据了三分之一的手机面积,那剩下的电池、各类传感器和摄像头都会受到很大影响,大芯片带来的发热和功耗也会急剧增加,这款手机的续航能力和使用体验也就很差了。

芯片大小和采用的生产工艺也是密切相关,工艺越先进,在同等条件下的芯片面积越小,因为生产芯片用的晶圆大小都是差不多的,所以芯片越大成本越高,良品率也会越低。由于芯片设计公司和制造公司都是不同的两家公司,所以在确定芯片大小的过程中还需要两方团队的密切协调,最终根据性能和良品率来确定一个最实际,效益更好的芯片大小。

关于为什么芯片那么小的内容到此结束,希望对大家有所帮助。

标签: 芯片 大小 那么 确定 为什么

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2023-08-16 20:59:07

乎任何一根信号线都可以拉到示波器上看波形;而一颗小小的芯片,上亿个晶体管,能测量到的信号线却只有十几根到几百根。凭借这少得可怜的信息,推理出哪个晶体管的设计错误,难度可想而知。模仿也好,抄袭也罢