秋秋数码智能家居

手机科技发展第一要素,手机科技发展第一要素是什么

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于手机科技发展第一要素的问题,于是小编就整理了1个相关介绍手机科技发展第一要素的解答,让我们一起看看吧。

  1. 芯片里的单位纳米是什么意思?是否是越小越先进呢?

芯片里的单位纳米什么意思?是否是越小越先进呢?

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回这个问题。最近一段时间关于我国高端集成芯片的制造技术成为舆论讨论的热点,在讨论中大家都对中国到底能做多少纳米的集成芯片非常感兴趣,今天我借着有点时间与朋友们聊聊关于芯片体积与尺寸的一些事情。

芯片的集成大小尺寸

手机科技发展第一要素,手机科技发展第一要素是什么
图片来源网络,侵删)

我们知道芯片是集成电路(IC)的简称,它是运用半导体制作工艺的方法将电路中的有源器件,比如晶体三极管、场效应管以及二极管这些器件,然后再配合一些无源元件,类似电阻和电容等。最后把它们连接在一起后放在半导体晶片上封装起来就形成了一个具有一定功能的整体电路了,这个整体电路就是一个完整的芯片,在这个芯片里所装的元器件是有尺寸的,比如最常见的是三极管,在集成电路中为了表达这个三极管的大小时,我们就用“纳米”这个长度单位来衡量,因此芯片里的纳米就是指晶体管之间的距离,如果我们用专业术语说的话它也叫“栅长”的长度单位。一般的朋友可能对“米”,“分米”,“厘米”和“毫米”都有一定的空间概念,当讲到“微米”,“亚微米”和“纳米”时,有的朋友可能就不太清楚了。

我记得我在学习电子技术课,当讲到集成电路章节的时候老师曾经用一个形象的对比给我们讲了纳米究竟有多小,我很清楚地记得电子老师说:"我们所用的电子技术的教科书一张纸的厚度大约是0.1毫米,1纳米大约是十万分之一毫米,也就是把我们所用的教材里的一张纸再分成十万张就是1纳米的厚度了。"老师说完我们都会在自己的脑海里盘算,也就是说一毫米应该等于100万纳米了。通过后面的了解我们知道了一毫米等于1000微米,一微米等于1000纳米,那么一毫米就应该等于100万纳米了。由此可见这个“纳米”的长度单位还是非常小的,到目前为止我们人类制造最小的集成芯片可以达到3纳米的尺寸,而我国普遍能够制造出28纳米的集成芯片,与外国集成芯片的制造技术还有很大的差距的,我们在这方面还有很长的路要走。

下面我们再说说下一个问题,芯片是不是越小越先进呢?我认为肯定是芯片越小越先进,因为衡量芯片高低的一个重要的指标就是集成度了,所以我们把集成电路分为了小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI)和巨大规模集成电路(GLSI)这六种。因为芯片的集成度越大,它的功能就越强。到目前为止我们在芯片面积上是有一定限度要求的,因此,在芯片面积不变的情况下,为了使芯片具有更多、更强的功能,我们就需要追求在芯片上集成更多的器件数量,这样就需要芯片里的器件做的越来越小,于是在芯片的制造技术上就出现了5纳米和3纳米的最求目标。

手机科技发展第一要素,手机科技发展第一要素是什么
(图片来源网络,侵删)

因此芯片在技术上讲,当然是越小越好了,晶体管越小就表示这个芯片的制造工艺就越先进,以上就是我对这个问题的回答。欢迎朋友们参与讨论,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。

运行内存越大(另外还有单位时间内处理数据越多)的芯片越先进,现在电脑CPU的运行内存为8G,目前国内造不出来,空调芯片都运行内存为几个KB,国内可以制造出来但是成本太高,某些企业到外国去订货还便宜

再者芯片面积越小越先进,目前中国的超级计算机虽然比美国先进,但是里面的芯片都是连接起来的,单个芯片都的面积比美国的要大,所以说中国的芯片技术比美国还要落后……

手机科技发展第一要素,手机科技发展第一要素是什么
(图片来源网络,侵删)

总之,一样单位面积的芯片在同样的时间内,处理数据越多的芯片高科技含量越高。现在的手机芯片越做越小,以至于做芯片的光刻机的分辨长度的能力到了纳米的单位…………1纳米等于10的负9次方米。

如果是某些芯片面积小但是处理数据的能力低,这不是什么好芯片………………

个人观点,请指正……

我们平时听到有关芯片的信息总是有某某芯片的尺寸是90nm、65nm、……、7nm等等。这里的XXnm就是单位芯片的单位纳米,专业用语叫做栅长,栅长是CPU的上形成的互补氧化物金属半导体场效应晶体管栅极的宽度。通俗来讲,栅长可以理解为晶体管之间的距离或者叫芯片的集成度,擅长越小,晶体管排列越紧密,所占的体积也就越小,相对来说也就越先进。

所以,研发企业都争先恐后地缩小着栅长。理论上,栅长可以无限地减小。但事实上,栅长是有物理极限的,这个极限是7nm。这个7nm怎么来的呢?在芯片行业有个漏电效应,即当栅长减小时电子移动的距离缩短,容易导致晶体管内部电子自发通过晶体管通道的硅底板进行的从负极流向正极的运动也就是说当栅长特别小的时候,两个晶体管离得太近,其中的电子就可能直接通过两个晶体管间的硅板流到另一个晶体管中。宏观的表现就是耗能增加。

其实不是说到7nm才发生漏电效应,任何尺寸的芯片都多多少少会出现漏电效应,当栅长小于20nm的时候,漏电效应就已经很明显了,但是各个研发企业通过各种工艺的提高,可以解决这些漏电问题。当栅长小于7nm的时候还没有可行的办法解决,所以7nm也被芯片业成为是物理的极限。

不过目前美国科学家已经在实验室中试探1nm的芯片了,它的技术特点是不用硅做底板而是用石墨稀做底板。如果未来1nm的芯片商业化,那将是电子行业的一场革命。

很多人对这个芯片的纳米概念很模糊,曾经我也是一样的,后来看到国产芯片技术很落后,于是对这个概念开始了探究。现在谈一下自己对于这个纳米的理解。

有一些人认为这个纳米是指晶体管的之间关系,其实这个尺寸并不是晶体管的间距,而是晶体管内部电流从起点流向终点要经过一道闸门,而这个闸门的宽度就是芯片中所说的纳米单位。如下图是一个晶体管的图形,电流从Drain到Source要通过一个闸(红色的方块)这个就是所谓的闸门。


以 7 纳米为例,其制程是指在芯片中,线最小可以做到 17纳米的尺寸,下图为传统电晶体的长相,以此作为例子。缩小电晶体的最主要目的就是为了要减少耗电量,然而要缩小哪个部分才能达到这个目的?下图中的绿色块的宽度就是我们期望缩小的部分。把这个区域缩小成7纳米,我们就可以称其为7纳米芯片。缩小闸极长度,电流可以用更短的路径从 Drain 端到 Source 端。

看到这里你应该有一些明白了,简单的讲,就是我们能够把一个单位的电晶体刻在多大尺寸的一块芯片上,现在的CPU内集成了以亿为单位的晶体管,这种晶体管由源极、漏极和位于他们之间的栅极所组成,电流从源极流入漏极,栅极则起到控制电流通断的作用。

手机处理器不同于一般的电脑处理器,一部手机中能够给它留下的尺寸是相当有限的。蚀刻尺寸越小,相同大小的处理器中拥有的计算单元也就越多,性能也就越强。

我国芯片行业起步晚,目前只能生产14纳米的芯片,那么为什么会这么难呢?我们先看个一组对比: 1 颗原子的大小大约为 0.1 纳米,在 10 纳米的情况下,一条线只有不到 100 颗原子,在制作上相当困难,而且只要有一个原子的缺陷,像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质,就会产生不知名的现象,影响产品的良率。

到此,以上就是小编对于手机科技发展第一要素的问题就介绍到这了,希望介绍关于手机科技发展第一要素的1点解答对大家有用。

[免责声明]本文来源于网络,不代表本站立场,如转载内容涉及版权等问题,请联系邮箱:83115484@qq.com,我们会予以删除相关文章,保证您的权利。 转载请注明出处:http://www.ntmrgw.com/post/20147.html

分享:
扫描分享到社交APP