cpu幾納米什么意思

　　納米技術其實就是一種用單個原子、分子制造物質的技術。 下面，就讓學習啦小編帶您一起去了解cpu幾納米是什么意思。

　　從第一顆處理器到90納米處理器，乃至65納米處理器都是如此。英特爾把這種以兩年為周期的芯片與微體系結構快速發(fā)展步調稱為“Tick-tock”戰(zhàn)略。當硅制程技術“Tick”與微體系結構“Tock”交替發(fā)展到65納米階段時，進一步突破遇到了難以逾越的瓶頸。

　　我們知道，一般的晶體管可分為低電阻層、多晶硅柵極和二氧化硅電介層。其中，二氧化硅電介層在65納米時代已降低至相當于五層原子的厚度，再進一步縮小則會遭遇電介層的漏電而達到極限。

　　但是，對業(yè)界影響深遠的摩爾定律并沒有因此而失去效力。經(jīng)歷千萬次的試驗，英特爾將一種熔沸點和強度都極高且抗腐蝕性的新型金屬鉿(Hf)運用到芯片處理技術當中，創(chuàng)造出英特爾45納米高K金屬柵極硅制程技術層，替換二氧化硅電介層。

　　英特爾45納米高K技術能將晶體管間的切換功耗降低近30%，將晶體管切換速度提高20%，而減少柵極漏電10倍以上，源極向漏極漏電5倍以上。這就為芯片帶來更低的功耗和更持久的電池使用時間，并擁有更多的晶體管數(shù)目以及更小尺寸。

　　2007年，英特爾發(fā)布第一款基于45納米的四核英特爾至強處理器以及英特爾酷睿2至尊四核處理器，帶領世界跨入45納米全新時代。

　　難以置信的偉大突破!請繼續(xù)探索45納米世界，發(fā)現(xiàn)更多驚奇。

　　cpu幾納米什么意思：高K金屬柵極

　　在處理器量產(chǎn)中采用的45nm芯片生產(chǎn)工藝和同時提及的高K-金屬柵極有什么關系嗎?高K-金屬柵極到底是什么?為什么說成功研制高K-金屬柵極并將之付諸量產(chǎn)是半導體業(yè)界里程碑式的技術變革和突破?

　　cpu幾納米什么意思：物理極限

　　我們天天說45nm制程，但真正明白其含義的朋友恐怕并不多，這里我們首先來明確下這個概念。45nm(1μm=1000nm，1nm為10億分之一米)不是指的芯片上每個晶體管的大小，也不是指用于蝕刻芯片形成電路時采用的激光光源的波長，而是指芯片上晶體管和晶體管之間導線連線的寬度，簡稱線寬。半導體業(yè)界習慣上用線寬這個工藝尺寸來代表硅芯片生產(chǎn)工藝的水平。早期的連線采用鋁，后來都采用銅連線了。

　　我們知道，處理器性能的不斷提高離不開優(yōu)秀的核心微架構設計，而芯片生產(chǎn)工藝的更新?lián)Q代是保證不斷創(chuàng)新設計的處理器變?yōu)楝F(xiàn)實的基礎。每一次制作工藝的更新?lián)Q代都給新一輪處理器高速發(fā)展鋪平了大道。因為線寬越小，晶體管也越小，讓晶體管工作需要的電壓和電流就越低，晶體管開關的速度也就越快，這樣新工藝的晶體管就可以工作在更高的頻率下，隨之而來的就是芯片性能的提升。

　　大家習慣了芯片生產(chǎn)工藝兩年一次的更新?lián)Q代，給大家的感覺好像是從65nm到45nm同以前從130nm到90nm，以及從90nm到65nm一樣沒有什么特別的。根據(jù)摩爾定律，就是每18個月，在同樣面積的硅片上把兩倍的晶體管“塞”進去，從單個晶體管的角度來看，為了延續(xù)摩爾定律，我們需要每兩年把晶體管的尺寸縮小到原來的一半?，F(xiàn)在的工藝已經(jīng)將晶體管的組成部分做到了幾個分子和原子的厚度，組成半導體的材料已經(jīng)達到了它的物理電氣特性的極限。最早達到這個極限的部件是組成晶體管的柵極氧化物——柵極介電質，現(xiàn)有的工藝都是采用二氧化硅(SiO2)層作為柵極介電質(圖1)。大家也把源極(Source)和漏極(Drain)之間的部分叫做溝道(Channel)，在柵極氧化物上面是柵極(Gate)。

　　晶體管的工作原理其實很簡單，就是用兩個狀態(tài)表示二進制的“0”和“1”。源極和漏極之間是溝道，當沒有對柵極(G)施加電壓的時候，溝道中不會聚集有效的電荷，源極(S)和漏極(D)之間不會有有效電流產(chǎn)生，晶體管處于關閉狀態(tài)?？梢园堰@種關閉的狀態(tài)解釋為“0”，當對柵極(G)施加電壓的時候，溝道中會聚集有效的電荷，形成一條從源極(S)到漏極(D)導通的通道，晶體管處于開啟狀態(tài)，可以把這種狀態(tài)解釋為“1”。這樣二進制的兩個狀態(tài)就由晶體管的開啟和關閉狀態(tài)表示出來了。

　　我們可以把柵極比喻為控制水管的閥門，開啟讓水流過，關閉截止水流。晶體管的開啟/關閉的速度就是我們說的頻率，如果主頻是1GHz，也就是晶體管可以在1秒鐘開啟和關閉的次數(shù)達10億次。

　　從65nm開始，我們已經(jīng)無法讓柵極介電質繼續(xù)縮減變薄，而且到45nm，晶體管的尺寸要進一步縮小，源極和漏極也靠得更近了，如果不能解決柵極向下的漏電問題以及源極和漏極之間的漏電問題，新一代處理器的問世可能變得遙遙無期。