Умереть термоусадочный

Термин «усадка кристалла» (иногда оптическая усадка или технологическая усадка ) относится к масштабированию устройств металл-оксид-полупроводник (МОП). В результате сжатия штампа создается несколько идентичная схема с использованием более сложного производственного процесса , обычно включающего использование литографических узлов . Это снижает общие затраты компании-производителя микросхем, поскольку отсутствие серьезных архитектурных изменений в процессоре снижает затраты на исследования и разработки и в то же время позволяет изготавливать больше процессорных кристаллов на одной и той же кремниевой пластине , что приводит к снижению себестоимости продукта. продал.

Усадка кристаллов является ключом к снижению цен и повышению производительности для полупроводниковых компаний , таких как Samsung , Intel , TSMC и SK Hynix , а также для производителей без производственных мощностей , таких как AMD (включая бывшую ATI ), NVIDIA и MediaTek .

Подробности

Примеры 2000-х годов включают уменьшение размера 2 для PlayStation процессора Emotion Engine от Sony и Toshiba (со 180-нм CMOS в 2000 году до 90-нм CMOS в 2003 году), ^[1] процессоры Cedar Mill Pentium 4 (от 90 нм CMOS до 65 нм CMOS) и процессоры Penryn Core 2 (от 65 нм CMOS до 45 нм CMOS), процессоры Brisbane Athlon 64 X2 под кодовым названием (от 90 нм SOI до 65 нм SOI ) , различные поколения графических процессоров от ATI и NVIDIA, а также различные поколения чипов оперативной и флэш-памяти от Samsung, Toshiba и SK Hynix. В январе 2010 года Intel выпустила процессоры Clarkdale Core i5 и Core i7 , изготовленные по 32-нм техпроцессу по сравнению с предыдущим 45-нм техпроцессом, который использовался в старых версиях Nehalem процессоров микроархитектуры . Intel, в частности, раньше фокусировалась на использовании термоусадки кристаллов для регулярного повышения производительности продуктов с помощью своей модели Tick-Tock . В этой бизнес-модели за каждой новой микроархитектурой (tock) следует сокращение кристалла (галочка) для повышения производительности с той же микроархитектурой. ^[2]

Усадка кристалла выгодна конечным пользователям, поскольку уменьшение размера кристалла снижает ток, используемый при включении или выключении каждого транзистора в полупроводниковых устройствах , сохраняя при этом ту же тактовую частоту чипа, что делает продукт с меньшим энергопотреблением (и, следовательно, меньшим выделением тепла). , увеличенный запас тактовой частоты и более низкие цены. ^[2] Поскольку стоимость изготовления кремниевой пластины диаметром 200 или 300 мм пропорциональна количеству этапов изготовления, а не количеству чипов на пластине, при усадке кристалла на каждую пластину помещается больше чипов, что приводит к снижению производственных затрат на одну пластину. чип.

Полуусадочная

При производстве процессоров термоусадка всегда включает в себя переход к литографическому узлу, как это определено ITRS (см. список). При производстве графических процессоров и SoC сжатие кристалла часто включает в себя сжатие кристалла на узле, не определенном ITRS, например, узлы 150 нм, 110 нм, 80 нм, 55 нм, 40 нм и более, в настоящее время 8 нм, иногда называемые узлами как «полуузлы». Это временной промежуток между двумя литографическими узлами, определенными ITRS (таким образом, называемый «сокращением половинного узла») перед тем, как произойдет дальнейшее сжатие до нижних узлов, определенных ITRS, что помогает сэкономить дополнительные затраты на НИОКР. Выбор способа сжатия кристалла до полных узлов или полуузлов остается за литейным цехом, а не за разработчиком интегральных схем.

Полуусадочная
Главный узел СУМО	Промежуточный полуузел
250 нм	220 нм
180 нм	150 нм
130 нм	110 нм
90 нм	80 нм
65 нм	55 нм
45 нм	40 нм
32 нм	28 нм
22 нм	20 нм
14 нм	12 нм ^[3]
10 нм	8 нм
7 нм	6 нм
5 нм	4 нм
3 нм	—

См. также

Ссылки

^ «EMOTION ENGINE® И ГРАФИЧЕСКИЙ СИНТЕЗАТОР, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В ЯДРЕ PLAYSTATION®, СТАНОВЯТСЯ ОДНИМ ЧИПОМ» (PDF) . Сони . 21 апреля 2003 года . Проверено 26 июня 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Тик-так» Intel, казалось бы, мертвый, становится «оптимизацией архитектуры процессов» » . Анандтех . Проверено 23 марта 2016 г.
^ Компания «Taiwan Semiconductor Mfg. Co. Ltd.» подтверждает планы по производству «12-нм» чипов» . Пестрый дурак . Проверено 18 января 2017 г.

Внешние ссылки

[sony2003-1] «EMOTION ENGINE® И ГРАФИЧЕСКИЙ СИНТЕЗАТОР, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В ЯДРЕ PLAYSTATION®, СТАНОВЯТСЯ ОДНИМ ЧИПОМ» (PDF) . Сони . 21 апреля 2003 года . Проверено 26 июня 2019 г.

[anandtech-pao-2] Перейти обратно: ^а ^б «Тик-так» Intel, казалось бы, мертвый, становится «оптимизацией архитектуры процессов» » . Анандтех . Проверено 23 марта 2016 г.

[3] Компания «Taiwan Semiconductor Mfg. Co. Ltd.» подтверждает планы по производству «12-нм» чипов» . Пестрый дурак . Проверено 18 января 2017 г.

[1]

[2]

[3]