可以/是否可以使用不同的技术设计处理器?我的意思是:例如,在英特尔的 28nm 处理器中,该处理器中的所有门都是采用 28nm 技术构建的,或者只是该处理器中最关键的部分,采用 28nm 构建,其他的关键部分要少得多在其他更便宜的技术中,例如 65nm 或更高?
如果是的话[处理器是技术的混合体]如何在实践中做到这一点(即在同一个芯片上使用不同的技术)?为什么这样做?
我对这一切很好奇,所以任何与这些问题相关的额外信息也非常受欢迎
可以/是否可以使用不同的技术设计处理器?我的意思是:例如,在英特尔的 28nm 处理器中,该处理器中的所有门都是采用 28nm 技术构建的,或者只是该处理器中最关键的部分,采用 28nm 构建,其他的关键部分要少得多在其他更便宜的技术中,例如 65nm 或更高?
如果是的话[处理器是技术的混合体]如何在实践中做到这一点(即在同一个芯片上使用不同的技术)?为什么这样做?
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整个处理器采用相同的技术构建。这是由掩膜和光学器件决定的,以将它们投射到晶圆上的每个裸片上(称为“步进”的过程)。更小的特征尺寸允许在一个芯片上封装更多的组件、更低的功耗和更高的速度。在面具上花一大笔钱(他们确实花了一大笔钱)然后不利用它的可能性是没有用的。
需要明确的是:是的,相同的 28 nm 将用于整个芯片表面的一步,但不是,并非所有组件的尺寸都相同。只是 28 nm 掩膜不会被部分芯片换成 65 nm 掩膜。
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芯片上确实有更大的区域不需要 28 nm 小尺寸。典型的是倒装芯片的焊球焊盘:
注意比例:这些焊盘比芯片上最精细的结构大 1000 倍。这里可以使用不太精细的掩膜,但同样,如果工艺步骤也需要 28 nm,则两者都将使用相同的掩膜。这并不是因为焊盘很大,所以它们不必精确定位,而且如果您不必切换面罩,那么出错的可能性就会降低。
“技术”并不是您所要求的真正正确的术语。芯片的技术取决于制造它所需的特定处理步骤,除此之外,这决定了芯片上各种项目的最小特征尺寸。通常与特定技术(例如,28 nm)相关的数字专门指最小栅极长度,它由可在形成晶体管栅极的掩模上绘制的线的宽度决定。
可以肯定的是,并非任何给定芯片上的所有晶体管都需要最小栅极长度,并且许多晶体管需要超过最小栅极宽度(以获得更大的电流处理能力),所以是的,您确实会在芯片上看到许多不同尺寸的晶体管.
在任何给定的现代工艺中,具有多个 GOX(栅极氧化物)厚度是很常见的。这不是出于成本原因,而是用于与外部世界的接口。内核将在最低电压和更薄的 GOX 上运行,但速度会快得多。较厚的栅极氧化物晶体管连接到封装引脚,速度较慢,但工作电压较高。
随着您缩放 GOX 厚度,晶体管的物理尺寸也必须增加。
添加额外的步骤来适应这种双重 GOX 流程实际上会增加流程的成本。但它不能以其他方式工作。
使用不同技术的原因是为了降低静态功率(基本上是晶体管上的漏电流)。在 90nm 工艺中,静态功耗开始比较,最终超过了动态功耗。以及如何实现它,以及硅制造工艺涉及掩模和蚀刻,如果你可以进行 28nm 工艺,我认为 65nm 工艺可以使用 28nm 完成,它只是掩模上的一个大晶体管