กระบวนการทางเทคนิคยิ่งน้อยก็ยิ่งดี เทคโนโลยีกระบวนการ (นาโนเมตร) ของโปรเซสเซอร์คืออะไร? นาโนเมตรไม่เหมือนกันทุกที่

ผู้ผลิตชิปชอบที่จะอวดบันทึกกระบวนการย่อส่วนใหม่ๆ ไม่ว่าพวกเขาจะใช้โรงงานของตนเองหรือผู้ผลิตตามสัญญาก็ตาม Intel, Samsung, GlobalFoundries และ TSMC แข่งขันกันอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะที่อ้างสิทธิ์ที่ 16, 14, 10 หรือ 7 นาโนเมตรนั้นไม่สามารถชี้ขาดได้อีกต่อไป กล่าวคือ ไม่สามารถใช้เปรียบเทียบกระบวนการทางเทคนิคได้ นอกจากนี้ ควรประเมินคุณลักษณะอื่นๆ ของกระบวนการ (Fin Pitch, Min Metal Pitch, Cell Height และ Gate Pitch) ด้วย

เมื่อปีที่แล้ว Intel เน้นย้ำว่า AMD และ Intel แม้ว่าแนวทางของทั้งสองบริษัทจะแตกต่างกันโดยพื้นฐานก็ตาม AMD ชอบโปรเซสเซอร์รุ่นเก่ามากกว่า Intel ชอบการออกแบบชิปแบบเสาหิน

Bang-Hao Huang และ Shih-Hsin Chang จาก MSSCORPS CO., LTD ของไต้หวันวิเคราะห์ชิป Samsung Exynos 8895 โดยเปรียบเทียบกับ Apple A11 Bionic ที่ผลิตโดย TSMC พวกเขายังเพิ่มข้อกำหนดที่เผยแพร่ของ Intel ด้วย ผลลัพธ์ออกมาน่าสนใจมาก

การเปรียบเทียบกระบวนการทางเทคนิค

	อินเทล 14 นาโนเมตร	อินเทล 10 นาโนเมตร	TSMC 10 นาโนเมตร	ซัมซุง 10 นาโนเมตร
ฟิน พิทช์	42/45 น	34 นาโนเมตร	35.1 นาโนเมตร	46.8 นาโนเมตร
สนามมินเมทัล	52 นาโนเมตร	36 นาโนเมตร	44 นาโนเมตร	48 นาโนเมตร
ความสูงของเซลล์	399 นาโนเมตร	272 นาโนเมตร	330 นาโนเมตร	360 นาโนเมตร
สนามเกต	70 นาโนเมตร	54 นาโนเมตร	44 นาโนเมตร	48 นาโนเมตร
ความสูงครีบ	42/46 น	53 น	42.1 นาโนเมตร	48.6 นาโนเมตร
ความกว้างของครีบ	8/7 น	7 นาโนเมตร	5.4 นาโนเมตร	5.9 นาโนเมตร
6T-SRAM	69.167/70.158 นาโนเมตร	-	40.233 นาโนเมตร	49.648 นาโนเมตร²

ก่อนที่เราจะเจาะลึกรายละเอียด ให้ฉันชี้แจงบางประการ:

• Fin Pitch: ระยะห่างระหว่างครีบ (ตัวส่งสัญญาณและตัวสะสม) ของทรานซิสเตอร์
• Min Metal Pitch: ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างโลหะสองชั้น
• Fin Height: ความสูงของครีบจากสารตั้งต้น Si ในชั้นออกไซด์
• ความกว้างของครีบ: ความกว้างของครีบ

จาก Intel เราได้เห็นการทำซ้ำกระบวนการ 14 นาโนเมตรหลายครั้งพร้อมการปรับปรุงเล็กน้อย แต่กระบวนการ 10 นาโนเมตรน่าจะแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม Intel ยังห่างไกลจากบริษัทเดียวที่มีความสามารถเพียงพอในการผลิตชิปโดยใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีที่ทันสมัย บางที Intel อาจเริ่มสูญเสียพื้นที่: ความล่าช้าในการเปิดตัวโปรเซสเซอร์ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีกระบวนการใหม่บ่งบอกถึงปัญหาทางเทคนิค Intel ไม่ได้ให้ความเห็นเกี่ยวกับสาเหตุของความล่าช้า

แหล่งที่มาเปรียบเทียบกระบวนการทางเทคโนโลยี 10 นาโนเมตรของ Samsung และ TSMC และข้อสรุปมีดังนี้ กระบวนการทางเทคโนโลยี Samsung Exynos 8895 มีความโดดเด่นด้วยความสูงและความกว้างของครีบที่ใหญ่กว่า ในกรณีของ TSMC เราจะได้ระยะห่างระหว่างครีบน้อยลง และมีความหนาน้อยกว่าของการเชื่อมต่อระหว่างกัน ทั้ง TSMC และ Samsung ต่างก็มาถึงขีดจำกัดทางเทคนิคของการผลิตจำนวนมากแล้ว

การเปรียบเทียบกับข้อกำหนด 10 นาโนเมตรของ Intel แสดงให้เห็นว่าอดีตผู้นำเทคโนโลยีได้ทิ้งการแข่งขันไว้ข้างหลัง แน่นอนว่าการผลิต SoC บนมือถือนั้นแตกต่างจากการผลิตโปรเซสเซอร์เดสก์ท็อป แต่คุณลักษณะบางประการของกระบวนการทางเทคนิคนั้นค่อนข้างจะเทียบเคียงได้ โดยไม่คำนึงถึงขนาดหรือความซับซ้อนของชิป

TSMC และ Samsung ต่อสู้แย่งชิงลูกค้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังนั้นพวกเขาจึงใช้ความพยายามอย่างมากในการนำหน้าทางเทคนิค เร็วๆ นี้ Intel จะเข้าร่วมการต่อสู้นี้ด้วยการผลิตโปรเซสเซอร์ 10 นาโนเมตรเป็นจำนวนมาก เช่นเดียวกับ GlobalFoundries ซึ่งจะผลิตโปรเซสเซอร์ AMD แน่นอนว่าใครๆ ก็สามารถโต้เถียงกันเป็นเวลานานเกี่ยวกับการนำกฎของมัวร์ไปใช้ แต่การลงทุนหลายพันล้านดอลลาร์ในสายเทคโนโลยีใหม่และการลงทุนด้านการวิจัยและพัฒนานั้นสมเหตุสมผล

Intel ใช้เทคโนโลยีตามหลัง AMD มาหลายปีแล้ว แต่นี่ไม่ได้ขัดขวางการวางแผนการพัฒนาในอนาคต

ดร. เอียน เคอร์เทส เข้าร่วมการประชุม IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) ได้เห็นและเผยแพร่แผนงานด้านเทคโนโลยีของ Intel ในอีก 10 ปีข้างหน้า

โร้ดแมปเทคโนโลยีของ Intel "In Moore We Trust"

ตามแผนใหม่ แม้จะมีปัญหาที่ชัดเจนกับการใช้เทคโนโลยี 10 นาโนเมตร แต่ในปี 2564 บริษัท จะเปลี่ยนมาใช้การผลิตโปรเซสเซอร์ 7 นาโนเมตร ในปี 2023 เราจะเห็นโปรเซสเซอร์ 5 นาโนเมตร, 3 นาโนเมตรในปี 2025 และ 2 นาโนเมตรในปี 2027 สิ่งที่น่าสนใจคือนี่ไม่ใช่ขีดจำกัด และในปี 2572 บริษัทจะเปลี่ยนไปใช้กระบวนการที่มีขนาดองค์ประกอบ 1.4 นาโนเมตร ดังนั้นบริษัทจึงวางแผนที่จะเปลี่ยนไปใช้กระบวนการทางเทคนิคที่ดียิ่งขึ้นทุกๆ สองปี สำหรับขนาด 1.4 นาโนเมตร ตามข้อมูลของKörtess นี่ "เทียบเท่ากับขนาดของซิลิคอนอะตอม 12 อะตอม" น่าอัศจรรย์เพียง

TSMC จะผลิต Ampere GPU ส่วนใหญ่

25 ธันวาคม

NVIDIA GPU เจนเนอเรชั่นใหม่ซึ่งมีชื่อรหัสว่า Ampere จะเปิดตัวในปี 2020 GPU เหล่านี้จะสร้างพื้นฐานของอุปกรณ์หลากหลายประเภท ตั้งแต่กราฟิกการ์ดสำหรับเล่นเกมไปจนถึงตัวเร่งความเร็วการคำนวณในศูนย์ข้อมูล

เป็นที่ทราบกันดีว่า Samsung และ TSMC จะผลิตโปรเซสเซอร์ใหม่ แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าสัดส่วนเท่าใด ในระหว่างการประชุม GTC 2019 Jensen Huang ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ NVIDIA ถูกถามว่าใครจะเป็นผู้ผลิต GPU ขนาด 7 นาโนเมตรใหม่ส่วนใหญ่ในปี 2020 และต่อๆ ไป Huang ตอบว่า TSMC จะดำเนินการผลิตจำนวนมาก ในขณะที่ Samsung จะผลิตผลิตภัณฑ์บางส่วนให้กับ NVIDIA ในส่วนของเรา เราสามารถสรุปได้ว่าในกรณีของผู้ผลิตชาวเกาหลี เรากำลังพูดถึงตัวเลือกที่ใช้พลังงานต่ำสำหรับแล็ปท็อปหรือผู้ประกอบ OEM

Huang ตั้งข้อสังเกตว่าหากไม่มี TSMC NVIDIA คงไม่สามารถบรรลุประสิทธิภาพด้านพลังงานและประสิทธิภาพที่สูงได้เช่นเดียวกับการ์ดกราฟิก 12nm GeForce RTX และ Quadro RTX โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับ GPU ขนาด 7 นาโนเมตรของ AMD ซึ่งใช้ในกราฟิกการ์ดซีรีส์ Radeon RX 5500 และ RX 5700

แต่เมื่อไหร่ NVIDIA จะเปิดตัวโปรเซสเซอร์ใหม่? ไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะได้เจอเขาในอีกสองสามสัปดาห์ข้างหน้า เป็นไปได้มากว่าเราควรคาดหวังในเดือนมีนาคมที่งาน GPU Technology Conference (GTC)

Future Zen ให้ความสำคัญกับการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรม

18 พฤศจิกายน

อนาคตของโปรเซสเซอร์ Zen มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในสถาปัตยกรรม ไม่ใช่แค่ในกระบวนการผลิตเท่านั้น ประกาศโดย Lisa Su ผู้อำนวยการบริหารของ AMD

ความสำเร็จของ Zen 2 เกิดจากปัจจัยสามประการ: เทคโนโลยีการผลิต การออกแบบแกนที่ได้รับการปรับปรุง และชิปเล็ตที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่เหมาะสำหรับการผลิตโปรเซสเซอร์ มีการให้ความสนใจอย่างมากกับเทคโนโลยีการผลิต 7 นาโนเมตรใหม่ ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังทำให้สามารถเพิ่มความถี่และเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ได้อีกด้วย

ในระหว่างรายงานไตรมาสที่ 3 Lisa Su กล่าวว่าโปรเซสเซอร์ Zen ในอนาคตจะต้องอาศัยมากกว่าการปรับปรุงกระบวนการ ตอนนี้บริษัทจะอาศัยการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมเป็นหลัก เธอตั้งข้อสังเกตว่าการเปลี่ยนไปใช้กระบวนการ 5 นาโนเมตรจะเกิดขึ้นในเวลาที่กำหนด แต่ตัวขับเคลื่อนหลักของการเปลี่ยนแปลงคือสถาปัตยกรรม

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมที่สำคัญไม่น่าจะเกิดขึ้นได้หากไม่มีเทคโนโลยีการผลิตใหม่ เพียงพอที่จะเรียกคืน Intel ซึ่งติดอยู่ที่การผลิต 14 นาโนเมตร ไม่ได้ทำการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญกับ CPU เอง และตอนนี้เป็นเรื่องสำคัญมากสำหรับ AMD ที่จะไม่ทำผิดพลาดซ้ำอีก

AMD ยืนยันการเปิดตัว Ryzen 4000 ในต้นปี 2020

8 พฤศจิกายน

หากคุณคิดว่าปี 2019 เป็นปีที่วุ่นวายสำหรับ AMD คุณคิดผิดเพราะในต้นปีหน้าเราจะได้เห็นการเปิดตัวโปรเซสเซอร์ซีรีส์ Ryzen 4000 ใหม่ ซึ่งประกาศโดยหัวหน้า บริษัท Lisa Su

Lisa Su ซีอีโอของ AMD อธิบายว่า: “เรารอคอยถึงปี 2020 คุณจะเห็นโปรเซสเซอร์โมบายล์เจเนอเรชันถัดไปของเราในต้นปี 2020 คุณจะเห็นชิปมือถือขนาด 7 นาโนเมตรที่ยังไม่ออกสู่ตลาด นี่เป็นพอร์ตโฟลิโอที่ทรงพลังมาก เราทำงานได้ดีกับ Zen 3 ในฐานะส่วนเสริม ซึ่งเป็นกิจกรรมมากมายสำหรับผลิตภัณฑ์".

ดังนั้นโปรเซสเซอร์มือถือรุ่นใหม่รอเราอยู่ในช่วงต้นปีและนี่ไม่ใช่ใครอื่นนอกจาก Ryzen 4000

สำหรับโปรเซสเซอร์เดสก์ท็อป Ryzen 4000 น่าจะปรากฏตัวในอีกไม่กี่เดือนต่อมา อาจเป็นในเดือนมิถุนายนที่งาน Computex โดยจะเริ่มจำหน่ายในเดือนกรกฎาคม

ค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวเทคโนโลยี 7 นาโนเมตรนั้นมีมูลค่ามากกว่าหนึ่งพันล้าน

29 ตุลาคม

ไม่มีความลับว่าเมื่อกระบวนการทางเทคโนโลยีลดลง ต้นทุนในการพัฒนาไมโครวงจรก็จะมีราคาแพงขึ้นเรื่อยๆ

CPU และ GPU ประสิทธิภาพสูงยังคงต้องการขนาดฟีเจอร์ที่เล็กลงมากขึ้น แต่โซลูชันอื่นๆ ที่กินไฟน้อยกว่าก็ไม่จำเป็นต้องลดขนาดลงอีกอีกต่อไป เนื่องจากกระบวนการนี้มีราคาแพงเกินไป

Fudzilla รายงานว่าหลังจากพูดคุยกับวิศวกรและผู้บริหารบริษัทเทคโนโลยีหลายคน พวกเขาได้ตัดสินใจว่าต้นทุนในการเปิดตัวการผลิตชิป 7 นาโนเมตรนั้นมีมูลค่ามากกว่าหนึ่งพันล้านดอลลาร์

การแสวงหาการประหยัดจากขนาดได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าการสร้างชิปตัวเดียวมีค่าใช้จ่ายหลายพันล้านดอลลาร์และการทำงานหลายเดือน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีปริมาณการขายสูงจึงจะสามารถจ่ายราคาดังกล่าวได้ ดังนั้น Apple จึงขายโทรศัพท์ได้มากกว่า 70 ล้านเครื่องต่อไตรมาส แม้จะในปริมาณนี้ Apple ก็จ่ายเงิน 5 ดอลลาร์สำหรับ iPhone แต่ละเครื่องเพื่อเปิดตัว A13 ในจำนวนนี้คุณต้องเพิ่มต้นทุนการผลิตด้วย

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมบริษัทที่ใหญ่ที่สุดเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่มีโอกาสสั่งการผลิตสำหรับกระบวนการระดับสูง แม้จะมีต้นทุนการเข้าสูง แต่โปรเซสเซอร์ตัวแรกที่ใช้มาตรฐาน 5 นาโนเมตรได้ผ่านขั้นตอนการผลิตนำร่องแล้ว พวกเขาจะเข้าสู่ตลาดในช่วงครึ่งหลังของปี 2020

TSMC ได้เริ่มการผลิตจำนวนมากโดยใช้เทคโนโลยี 7 nm+

17 ตุลาคม

TSMC กล่าวว่าได้เริ่มการผลิตชิปกระบวนการ 7nm+ (N7+) จำนวนมาก และบรรลุอัตราการผลิตเวเฟอร์แบบเดียวกับกระบวนการ 7nm (N7) ดั้งเดิมแล้ว

สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยี 7 nm+ มีความพิเศษคือการใช้ EUV ซึ่งเป็นการพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตขั้นสุดขีด เทคนิคนี้ช่วยเพิ่มความแม่นยำและลดความยุ่งยากในการผลิตทรานซิสเตอร์ ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของแสงอัลตราไวโอเลตทำให้สามารถสร้างทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กลงและปรับขนาดให้อยู่ในระดับที่ไม่สามารถบรรลุได้ก่อนหน้านี้ ปัจจุบันเทคโนโลยี EUV ใช้ในการผลิตชิปที่มาตรฐาน 7 นาโนเมตร แต่จะใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้กับเทคโนโลยีการผลิต 5 นาโนเมตรด้วย

การเปลี่ยนไปใช้ 7 nm+ ทำให้สามารถวางทรานซิสเตอร์ได้มากกว่าเทคโนโลยี 7 nm ทั่วไปถึง 15-20% และยังช่วยลดการใช้พลังงานของชิปอีกด้วย กระบวนการใหม่นี้จะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตชิปที่หลากหลาย ตั้งแต่ CPU และ GPU ไปจนถึงโมเด็ม 5G

บริษัทตั้งข้อสังเกตว่ากำลังปรับใช้ความจุขนาดใหญ่ที่สามารถตอบสนองความต้องการที่สูงสำหรับ 7 nm+ ภายในสิ้นปีนี้บริษัทวางแผนที่จะเปิดตัวกระบวนการ 6 นาโนเมตรที่จะเข้ากันได้กับการออกแบบ 7 นาโนเมตรอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้ลูกค้าไม่ต้องเปลี่ยนการออกแบบชิปของตน

MSI เปิดตัวแล็ปท็อปเครื่องแรกที่มีโปรเซสเซอร์ 7 นาโนเมตร

11 ตุลาคม

MSI เปิดตัวแล็ปท็อปสำหรับเล่นเกมรุ่นใหม่ MSI Alpha 15 ซึ่งกลายเป็นแล็ปท็อปเครื่องแรกของโลกที่ใช้โปรเซสเซอร์ที่ผลิตตามมาตรฐาน 7 นาโนเมตร

แล็ปท็อป Alpha 15 คือเครื่องสำหรับนักเล่นเกมทั่วไป ใต้ฝากระโปรงคุณจะพบโปรเซสเซอร์กลาง Ryzen 7 3750H และการ์ดวิดีโอ Radeon RX 5500M พร้อมหน่วยความจำวิดีโอ GDDR6 4 GB โปรเซสเซอร์ทั้งสองนี้ผลิตขึ้นตามมาตรฐาน 7 นาโนเมตร

เมื่อพูดถึงหน้าจอ MSI เสนอสองทางเลือกให้กับลูกค้า ในทั้งสองกรณี เส้นทแยงมุมคือ 15.6” แต่ตัวเลือกหนึ่งนำเสนอเมทริกซ์ IPS ที่มีความละเอียด 1080p พร้อมอัตราเฟรม 144 Hz และการซิงโครไนซ์แบบปรับตัว FreeSync อีกเวอร์ชันหนึ่งมีเมทริกซ์เดียวกัน แต่มีอัตราเฟรม 120 Hz และ FreeSync

คอมพิวเตอร์ระบายความร้อนด้วยระบบ Cooler Boost 5 พร้อมท่อความร้อนเจ็ดท่อ ระบบนี้เข้ากันได้กับเทคโนโลยี AMD SmartShift เทคโนโลยีนี้ให้การระบายความร้อนของ CPU และ GPU พร้อมกัน โดยรักษาอุณหภูมิต่ำระหว่างการเล่นเกม

รุ่นพื้นฐานมาพร้อมกับหน่วยความจำวิดีโอขนาด 8GB จะมีราคา 1,000 ดอลลาร์ สำหรับรุ่นที่มี RAM ขนาด 16 GB ผู้ผลิตจะเรียกเก็บเงิน 1,100 ดอลลาร์ ไดรฟ์มีสล็อต M.2 รวมกันซึ่งช่วยให้คุณติดตั้งไดรฟ์โซลิดสเทตทั้งในรูปแบบ SATA และ PCIe 3.0 นอกจากนี้ยังมีพื้นที่สำหรับติดตั้งไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้วแบบเดิม

Intel เตรียมผลิต EUV ขนาด 7 นาโนเมตร

10 ตุลาคม

Intel ไม่สามารถเปลี่ยนไปใช้กระบวนการผลิต 10 นาโนเมตรมาหลายปีแล้ว แต่กำลังเตรียมการสำหรับเทคโนโลยี 7 นาโนเมตร

คาดว่าโปรเซสเซอร์ดังกล่าวจะปรากฏสู่ตลาดในปี 2564 ในเวลาเดียวกันบริษัทวางแผนที่จะผลิตทั้งซีพียูและ GPU โดยใช้มัน

DigiTimes รายงานว่ายักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีเริ่มสั่งซื้ออุปกรณ์และวัสดุที่จำเป็นสำหรับกระบวนการพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตขั้นรุนแรงในเดือนสิงหาคม

เว็บไซต์ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าตามข้อมูลของ TSMC กระบวนการ EUV ขนาด 7 นาโนเมตรจะเป็นตัวขับเคลื่อนเทคโนโลยีหลักในปีนี้ บริษัทไต้หวันตั้งข้อสังเกตว่าลูกค้า 5G คาดว่าจะได้รับคำสั่งซื้อจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น MediaTek ซึ่งเป็นหนึ่งในลูกค้าด้านการผลิต 7 นาโนเมตรของ TSMC จะผลิต SoC 5G ตัวแรกของโลกที่มีความถี่สูงถึง 6 GHz การผลิตชิปนี้จำนวนมากจะเริ่มในเดือนมกราคม 2020

เราพูดถึงคุณสมบัติหลักประการหนึ่งของชิปเซ็ตมือถือ

โปรเซสเซอร์ของสมาร์ทโฟนสมัยใหม่เป็นกลไกที่ซับซ้อนซึ่งมีส่วนประกอบนับพันรายการ ตัวบ่งชี้เช่นความถี่และจำนวนคอร์จะค่อยๆสูญเสียความหมายและถูกแทนที่ด้วยแนวคิดของกระบวนการทางเทคนิคซึ่งระบุลักษณะประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโปรเซสเซอร์

กระบวนการทางเทคนิคคืออะไร?

โปรเซสเซอร์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายพันตัวที่อนุญาตหรือปิดกั้นกระแสไฟฟ้า ทำให้วงจรลอจิกทำงานในระบบไบนารี่ได้ ด้วยการลดขนาดของทรานซิสเตอร์และระยะห่างระหว่างกัน ผู้ผลิตจึงได้รับประสิทธิภาพการผลิตที่มากขึ้นจากชิปเซ็ต

ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กใช้พลังงานน้อยลงโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง แม้ว่าขนาดของทรานซิสเตอร์จะไม่ส่งผลโดยตรงต่อกำลัง แต่พารามิเตอร์นี้ควรถือเป็นลักษณะหนึ่งที่ส่งผลต่อความเร็วของงานให้เสร็จเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงการออกแบบในการทำงานของอุปกรณ์ ขนาดของทรานซิสเตอร์เป็นตัวกำหนดลักษณะกระบวนการทางเทคนิคของโปรเซสเซอร์เป็นหลัก

การลดระยะห่างระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของโปรเซสเซอร์ ปริมาณพลังงานที่จำเป็นสำหรับการโต้ตอบของส่วนประกอบต่างๆ จะลดลงด้วย ด้วยเหตุนี้ ชิปที่มีกระบวนการทางเทคโนโลยีต่ำกว่าจึงมีความเป็นอิสระมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับชิปที่มีกระบวนการทางเทคโนโลยีที่สูงกว่า ไม่เหมือนกับพารามิเตอร์สมาร์ทโฟนส่วนใหญ่ ยิ่งตัวเลขที่แสดงถึงกระบวนการทางเทคนิคยิ่งน้อยก็ยิ่งดีเท่านั้น ในกรณีของเรา นี่คือนาโนเมตร (nm)

การพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยีในสมาร์ทโฟน

ในสมาร์ทโฟน Android เครื่องแรก HTC Dream (2008) โปรเซสเซอร์ทำงานบนชิปเซ็ต 65 นาโนเมตร ในโมเดลงบประมาณกลางปัจจุบัน พารามิเตอร์นี้จะแตกต่างกันไประหว่าง 28-14 นาโนเมตร สมาร์ทโฟนเรือธงและสมาร์ทโฟนสำหรับเล่นเกมมักจะมาพร้อมกับโปรเซสเซอร์ 14 และแม้แต่ 10 นาโนเมตร ดังนั้นจึงทรงพลัง ประหยัดพลังงาน และเสี่ยงต่อความร้อนน้อยกว่า เมื่อพิจารณาว่าการพัฒนาเทคโนโลยีมุ่งเน้นไปที่การเรียนรู้ของเครื่องและปัญญาประดิษฐ์ เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพที่สูงขึ้น กระบวนการทางเทคนิคมักจะลดลงเหลือ 5 และจากนั้นเหลือ 1 นาโนเมตร

เมื่อเลือกสมาร์ทโฟน สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาไม่เพียงแต่จำนวนคอร์และความเร็วสัญญาณนาฬิกาเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงกระบวนการทางเทคนิคด้วย เป็นพารามิเตอร์นี้จะระบุความเกี่ยวข้องของชิปเซ็ตประสิทธิภาพแนวโน้มที่จะร้อนเกินไปและความเป็นอิสระทางอ้อม ปัจจุบันอุปกรณ์ในกลุ่มราคากลางได้รับการติดตั้งโปรเซสเซอร์ 14 นาโนเมตรแล้ว ซึ่งในขณะนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นโซลูชันที่เกี่ยวข้องและสมดุลสำหรับสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ทุกรุ่น

23/05/2018 พุธ 15:10 น. ตามเวลามอสโก , ข้อความ: วลาดิมีร์ บาคูร์

TSMC ได้เริ่มการผลิตโปรเซสเซอร์มือถือ Apple A12 ใหม่จำนวนมากด้วยมาตรฐาน 7 นาโนเมตร ชิปใหม่สำหรับสมาร์ทโฟน Apple ซึ่งจะปรากฏในช่วงปลายปี 2561 จะประหยัดพลังงานมากกว่าเมื่อเทียบกับโปรเซสเซอร์ A11 ใน iPhone ปัจจุบัน

บันทึกนาโนเมตร

บริษัทไต้หวัน Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ที่สุดของโลกและเป็นพันธมิตร OEM ถาวรของ Apple ได้เริ่มการผลิตโปรเซสเซอร์มือถือรุ่นต่อไปสำหรับสมาร์ทโฟน iPhone จำนวนมาก โดยคาดว่าจะประกาศในช่วงครึ่งหลังของปี 2018 มีรายงานนี้ โดยพอร์ทัลธุรกิจ Bloomberg โดยอ้างถึงแหล่งอุตสาหกรรมของตนเองยืนกรานไม่เปิดเผยตัวตน

คุณลักษณะของโปรเซสเซอร์มือถือรุ่นใหม่ของ Apple ซึ่งส่วนใหญ่จะได้รับชื่อตลาด A12 คือการใช้กระบวนการทางเทคโนโลยี 7 นาโนเมตรล่าสุดในการผลิต

การเปลี่ยนไปใช้มาตรฐานกระบวนการทางเทคโนโลยีใหม่จะรับประกันการผลิตชิปที่มีขนาดกะทัดรัด เร็วขึ้น (สูงสุด 20%) และประหยัดพลังงาน (สูงสุด 40%) มากกว่าโปรเซสเซอร์ Apple A11 (Bionic) รุ่นปัจจุบันสำหรับ iPhone 8 และ iPhone สมาร์ทโฟน X การผลิตที่ใช้กระบวนการเทคโนโลยี TFTC FinFET และสายการผลิตที่มีมาตรฐาน 10 นาโนเมตร

ตัวแทนอย่างเป็นทางการของ Apple และ TSMC มักจะปฏิเสธที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้นำเสนออย่างเป็นทางการ Bloomberg รายงาน

แซงหน้าคู่แข่งได้ 3 นาโนเมตร

นับเป็นครั้งแรกที่ TSMC ประกาศความพร้อมอย่างเต็มที่ที่จะเริ่มการผลิตไมโครวงจรจำนวนมากโดยใช้มาตรฐาน 7 นาโนเมตรในเดือนเมษายน อย่างไรก็ตาม ตามธรรมเนียมแล้ว บริษัทปฏิเสธที่จะตั้งชื่อพันธมิตรที่สามารถเป็นคนแรกที่สั่งซื้อโปรเซสเซอร์ที่มีกระบวนการทางเทคโนโลยีที่บันทึกไว้

Apple จะเป็นรายแรกที่ได้รับโปรเซสเซอร์ 7 นาโนเมตรจาก TSMC สำหรับ iPhone ใหม่

Apple จะเป็นหนึ่งในแบรนด์แรกๆ ที่นำเสนอสมาร์ทโฟนสำหรับผู้บริโภคโดยใช้กระบวนการทางเทคนิคที่แม่นยำที่สุด Bloomberg กล่าว แต่ก็ไม่ใช่เพียงแบรนด์เดียวเท่านั้น คู่แข่งรายใหญ่ที่สุดของ Apple ในตลาดอุปกรณ์พกพาอย่าง Samsung Electronics ของเกาหลีใต้ แถลงอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม 2018 ว่าจะเริ่มผลิตโปรเซสเซอร์มือถือขนาด 7 นาโนเมตรของตัวเองภายในสิ้นปี 2018

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ Bloomberg กระบวนการ FinFET และเทคโนโลยี InFO หลายชั้นที่ใช้โดย TSMC ในการผลิตชิปที่มีมาตรฐาน 7 นาโนเมตรนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าเทคโนโลยีของ Samsung

ในทางกลับกัน แตกต่างจากโมเดลธุรกิจ "นิทาน" ของ Apple ตรงที่ Samsung ผลิตชิปสำหรับอุปกรณ์บางอย่างอย่างอิสระ (รวมถึงการซื้อชิป Snapdragon จาก Qualcomm) ซึ่งช่วยให้กำหนดค่าและใช้สายการผลิตได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น นอกจากนี้ บริษัทเกาหลีแห่งนี้ยังเป็นผู้เล่น OEM รายใหญ่ในตลาดการผลิตตามสัญญาผลิตเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกอีกด้วย

Apple พยายามอย่างดีที่สุดเพื่อก้าวนำหน้าคู่แข่งรายใหญ่ที่สุดในตลาดชิปมือถืออย่าง Qualcomm ซึ่งดำเนินการในรูปแบบนิทานเช่นกัน Bloomberg กล่าว

ผู้เล่นที่โดดเด่นอีกรายในตลาดนี้ตามข้อมูลของ Bloomberg คือ Huawei Technologies ซึ่งพัฒนาการออกแบบโปรเซสเซอร์มือถือตระกูล Huawei ของตนเองอย่างอิสระ และสั่งซื้อการผลิตจาก TSMC

แนวโน้มครึ่งปีหลัง

ตามข้อมูลเบื้องต้น Apple วางแผนที่จะเปิดตัว iPhone รุ่นใหม่อย่างน้อยสามรุ่นในฤดูใบไม้ร่วงนี้ รวมถึง iPhone X รุ่นที่ใหญ่กว่าและ iPhone X รุ่นที่ราคาถูกกว่าพร้อมจอ LCD ราคาถูกกว่า

ตามแหล่งข่าวของ Bloomberg ชิป Apple A12 ใหม่จะถูกใช้กับสมาร์ทโฟน Apple รุ่นปี 2018 ทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น รวมถึง iPhone ขนาด 6.1 นิ้วที่มีหน้าจอ LCD “ราคาประหยัด”

ในทางกลับกัน TSMC วางแผนที่จะลงทุนมากกว่า 1 หมื่นล้านดอลลาร์ภายในสิ้นปี 2561 เพื่อขยายศูนย์การผลิตชั้นนำของตนเองในบริเวณใกล้เคียงเมืองซินจู๋ ซึ่งรวมถึงเหนือสิ่งอื่นใด ศูนย์ R&D เพื่อการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตยุคใหม่

ขั้นตอนกระบวนการ

เวเฟอร์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์พร้อมชิปสำเร็จรูป

กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และวงจรรวม (ไมโครโปรเซสเซอร์ โมดูลหน่วยความจำ ฯลฯ) รวมถึงการดำเนินการดังต่อไปนี้

• การประมวลผลทางกลของเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ - เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีรูปทรงที่ระบุไว้อย่างเคร่งครัด ได้รับการวางแนวผลึกศาสตร์ที่ต้องการ (ไม่แย่กว่า ±5%) และระดับความสะอาดของพื้นผิว ในเวลาต่อมา เวเฟอร์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นชิ้นงานในการผลิตอุปกรณ์หรือเป็นสารตั้งต้นสำหรับการสะสมของชั้นเอพิแทกเซียล
• การบำบัดด้วยสารเคมี (ก่อนการดำเนินการด้านความร้อนทั้งหมด) - กำจัดชั้นเซมิคอนดักเตอร์ที่เสียหายทางกลไกออก และทำความสะอาดพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ วิธีพื้นฐานของกระบวนการทางเคมี: การกัดด้วยของเหลวและก๊าซ วิธีพลาสมาเคมี เพื่อให้ได้การผ่อนปรน (การทำโปรไฟล์พื้นผิว) บนจานในรูปแบบของการยื่นออกมาและการกดทับของรูปทรงเรขาคณิตบางอย่าง การกัดหน้าต่างในการเคลือบแบบปิดบัง การพัฒนาภาพแฝงในชั้นของโฟโตรีซิสต์ที่สัมผัส เพื่อกำจัดสารตกค้างที่เป็นโพลีเมอร์ เพื่อให้ได้แผ่นสัมผัสและสายไฟในชั้นเคลือบโลหะ จะใช้สารเคมี (เคมีไฟฟ้า)
• การเจริญเติบโตของชั้น epitaxis ของชั้นเซมิคอนดักเตอร์คือการสะสมของอะตอมของเซมิคอนดักเตอร์บนพื้นผิวซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของชั้นบนนั้นซึ่งมีโครงสร้างผลึกซึ่งคล้ายกับโครงสร้างของสารตั้งต้น ในกรณีนี้ วัสดุพิมพ์มักจะทำหน้าที่ของตัวพาเชิงกลเท่านั้น
• การได้รับการเคลือบกำบัง - เพื่อปกป้องชั้นเซมิคอนดักเตอร์จากการแทรกซึมของสิ่งสกปรกในระหว่างการดำเนินการเติมสารในภายหลัง ส่วนใหญ่มักเกิดจากการออกซิเดชันของชั้น epitaxis ของซิลิคอนในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง
• Photolithography - ผลิตขึ้นเพื่อสร้างความโล่งใจในฟิล์มอิเล็กทริก
• การนำสารเจือปนที่เกิดปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเข้าไปในเพลตเพื่อสร้างบริเวณ p และ n แยกจากกัน เป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างการเปลี่ยนผ่านทางไฟฟ้าและพื้นที่ฉนวน เกิดจากการแพร่จากแหล่งของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ สารกระจายหลักในซิลิคอนคือ ฟอสฟอรัสและโบรอน

การแพร่กระจายความร้อน- กำกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคของสารในทิศทางที่ความเข้มข้นลดลง: กำหนดโดยการไล่ระดับความเข้มข้น มักใช้เพื่อแนะนำสารเจือปนเจือปนลงในเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ (หรือชั้นเอพิแทกเซียลที่ปลูกบนเวเฟอร์) เพื่อให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าประเภทตรงกันข้ามเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุต้นทาง หรือองค์ประกอบที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่า การเติมไอออน(ใช้ในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความหนาแน่นทางแยกสูง เซลล์แสงอาทิตย์และโครงสร้างไมโครเวฟ) ถูกกำหนดโดยพลังงานจลน์เริ่มต้นของไอออนในเซมิคอนดักเตอร์และดำเนินการในสองขั้นตอน:

1. ไอออนจะถูกนำเข้าไปในเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ในการติดตั้งสุญญากาศ
2. หลอมที่อุณหภูมิสูง

เป็นผลให้โครงสร้างที่เสียหายของเซมิคอนดักเตอร์ได้รับการฟื้นฟูและไอออนที่ไม่บริสุทธิ์จะเข้าครอบครองโหนดของโครงตาข่ายคริสตัล

• การรับหน้าสัมผัสแบบโอห์มมิกและสร้างองค์ประกอบแบบพาสซีฟบนเวเฟอร์ - โดยใช้การประมวลผลด้วยแสงโฟโตลิโทกราฟีในชั้นออกไซด์ซึ่งครอบคลุมบริเวณของโครงสร้างที่เกิดขึ้น บนพื้นที่ชนิด n + - หรือ p + -type ที่เจืออย่างหนักที่สร้างไว้ล่วงหน้า ซึ่งให้ความต้านทานการสัมผัสหน้าสัมผัสต่ำ เปิด หน้าต่าง จากนั้น ใช้วิธีการสะสมสุญญากาศ พื้นผิวทั้งหมดของแผ่นถูกปกคลุมด้วยชั้นโลหะ (เคลือบด้วยโลหะ) โลหะส่วนเกินจะถูกเอาออก เหลือไว้เฉพาะที่แผ่นสัมผัสและบริเวณสายไฟเท่านั้น หน้าสัมผัสที่ได้รับในลักษณะนี้จะได้รับการบำบัดด้วยความร้อน (การเผาไหม้) เพื่อปรับปรุงการยึดเกาะของวัสดุสัมผัสกับพื้นผิวและลดความต้านทานต่อการสัมผัส ในกรณีของการสปัตเตอร์ออกไซด์ของโลหะผสมพิเศษลงบนวัสดุจะได้องค์ประกอบของฟิล์มบางแบบพาสซีฟ - ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, ตัวเหนี่ยวนำ
• การเพิ่มชั้นโลหะเพิ่มเติม (ในกระบวนการสมัยใหม่ - ประมาณ 10 ชั้น) จะมีการวางอิเล็กทริกระหว่างชั้นต่างๆ (อังกฤษ. อิเล็กทริกระหว่างโลหะ, IMD) โดยมีรูทะลุ
• การทู่ของพื้นผิวแผ่น ก่อนการทดสอบคริสตัล จำเป็นต้องทำความสะอาดพื้นผิวด้านนอกจากสิ่งปนเปื้อนต่างๆ สะดวกกว่า (ในแง่เทคโนโลยี) ในการทำความสะอาดเวเฟอร์ทันทีหลังจากเขียนหรือตัดด้วยดิสก์ในขณะที่ยังไม่ได้แยกออกเป็นคริสตัล ขอแนะนำให้ทำเช่นนี้เนื่องจากเศษของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเขียนหรือการบากเวเฟอร์อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องเมื่อบดให้เป็นคริสตัลและเกิดรอยขีดข่วนระหว่างการเคลือบโลหะ ส่วนใหญ่แล้วแผ่นจะถูกทำความสะอาดในน้ำปราศจากไอออนโดยใช้ชุดทำความสะอาดแบบกลไกไฮดรอลิกส์ (แปรง) จากนั้นทำให้แห้งในเครื่องหมุนเหวี่ยงในตู้ทำความร้อนที่อุณหภูมิไม่เกิน 60 ° C หรือโดยการทำความร้อนแบบอินฟราเรด บนเวเฟอร์ที่ทำความสะอาดจะมีการกำหนดข้อบกพร่องที่เกิดจากการเขียนและทำลายเวเฟอร์เป็นคริสตัลรวมถึงการดำเนินการก่อนหน้านี้ - การพิมพ์หินด้วยแสง, ออกซิเดชัน, สปัตเตอร์, การวัด (ชิปและไมโครแคร็กบนพื้นผิวการทำงาน, รอยขีดข่วนและความเสียหายอื่น ๆ การทำให้เป็นโลหะ, สารออกไซด์ที่ตกค้างบนแผ่นสัมผัส, สารปนเปื้อนที่ตกค้างต่างๆ ในรูปของสารต้านทานแสง, สารเคลือบเงา, สีทาเครื่องหมาย ฯลฯ)
• ทดสอบแผ่นที่ไม่ได้เจียระไน โดยทั่วไปจะเป็นการทดสอบกับหัวโพรบในการติดตั้งการคัดแยกแผ่นเวเฟอร์อัตโนมัติ ในขณะที่โพรบสัมผัสกับโครงสร้างที่ถูกปฏิเสธ จะมีการวัดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า กระบวนการนี้จะทำเครื่องหมายคริสตัลที่มีข้อบกพร่องแล้วทิ้งไป ขนาดเชิงเส้นของคริสตัลมักจะไม่ได้ถูกควบคุม เนื่องจากมีความแม่นยำสูงโดยการรักษาพื้นผิวทางกลและไฟฟ้าเคมี (ความหนา) และการเขียนทับในภายหลัง (ความยาวและความกว้าง)
• การแยกแผ่นออกเป็นคริสตัล - แยกกลไก (โดยการตัด) แผ่นออกเป็นคริสตัลแต่ละอัน
• การประกอบคริสตัลและการดำเนินการตามมาในการติดตั้งคริสตัลลงในเคสและการปิดผนึก - การติดนำไปสู่คริสตัลและการบรรจุหีบห่อในภายหลังเข้าไปในเคส ตามด้วยการปิดผนึก
• การวัดและการทดสอบทางไฟฟ้าดำเนินการโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อปฏิเสธผลิตภัณฑ์ที่มีพารามิเตอร์ที่ไม่สอดคล้องกับเอกสารทางเทคนิค บางครั้งไมโครวงจรถูกผลิตขึ้นเป็นพิเศษโดยมีขีดจำกัดบนของพารามิเตอร์ "เปิด" ซึ่งต่อมาอนุญาตให้ทำงานในโหมดโหลดสูงซึ่งผิดปกติสำหรับวงจรไมโครอื่น ๆ (ดูตัวอย่าง การโอเวอร์คล็อกคอมพิวเตอร์)
• การควบคุมเอาท์พุท ( ภาษาอังกฤษ) วงจรเทคโนโลยีขั้นสุดท้ายของการผลิตอุปกรณ์เป็นงานที่สำคัญและซับซ้อน (เช่นเพื่อตรวจสอบการรวมวงจรทั้งหมดที่ประกอบด้วย 20 องค์ประกอบพร้อมอินพุต 75 รายการ (ทั้งหมด) เมื่อใช้อุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการควบคุมการทำงานที่ ความเร็ว 10 4 เช็คต่อวินาที 10 19 ปี!)
• การติดฉลาก การใช้การเคลือบป้องกัน การบรรจุหีบห่อเป็นการดำเนินการขั้นสุดท้ายก่อนจัดส่งผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไปยังผู้บริโภคขั้นสุดท้าย

เพื่อตอบสนองความต้องการของสุขอนามัยอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะห้องสะอาด (“ห้องสะอาด”) ถูกสร้างขึ้น โดยผู้คนสามารถสวมเสื้อผ้าพิเศษเท่านั้น

เทคโนโลยีสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีขนาดองค์ประกอบต่ำกว่าไมครอนนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนที่หลากหลายมาก: การผลิตฟิล์มบางโดยการสปัตเตอร์ด้วยความร้อนและไอออน-พลาสมาในสุญญากาศ ดำเนินการประมวลผลทางกลของเวเฟอร์ ตามความสะอาดระดับ 14 โดยมีค่าเบี่ยงเบนจากความเรียบไม่เกิน 1 ไมครอน มีการใช้อัลตราซาวนด์และรังสีเลเซอร์กันอย่างแพร่หลาย ใช้การหลอมในออกซิเจนและไฮโดรเจน อุณหภูมิในการทำงานเมื่อโลหะหลอมละลายมีอุณหภูมิสูงกว่า 1,500 °C ในขณะที่เตาหลอมแบบแพร่ รักษาอุณหภูมิด้วยความแม่นยำ 0.5 °C องค์ประกอบและสารประกอบเคมีอันตรายมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย (เช่น ฟอสฟอรัสขาว)

ทั้งหมดนี้กำหนดข้อกำหนดพิเศษสำหรับสุขอนามัยทางอุตสาหกรรมที่เรียกว่า "สุขอนามัยอิเล็กทรอนิกส์" เนื่องจากในพื้นที่ทำงานของการประมวลผลเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์หรือในระหว่างการประกอบคริสตัลไม่ควรมีอนุภาคฝุ่นเกินห้าอนุภาคที่มีขนาด 0.5 ไมครอนใน 1 ลิตรของอากาศ ดังนั้นในห้องสะอาดในโรงงานที่ผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าว คนงานทุกคนจะต้องสวมชุดหลวมพิเศษ - ในสื่อส่งเสริมการขายของ Intel มีการเรียกชุดทำงานของคนงาน ชุดกระต่าย(“ชุดกระต่าย”)

เทคโนโลยีการประมวลผลมากกว่า 100 นาโนเมตร

3 ไมโครเมตร

3 ไมครอนเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่ตรงกับระดับเทคโนโลยีที่ Intel ประสบความสำเร็จในปี 1979 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 3 ไมครอน

1.5 ไมโครเมตร

1.5 ไมครอนเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่ตรงกับระดับเทคโนโลยีที่ Intel ประสบความสำเร็จในปี 1982 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หินที่ประมาณ 1.5 µm

0.8 ไมโครเมตร

0.8 ไมครอนเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่ตรงกับระดับเทคโนโลยีที่ Intel และ IBM ประสบความสำเร็จในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990

• อินเทล 80486 (1989)
• ไมโครสปาร์ค 1 (1992)
• Intel P5 Pentium ตัวแรกที่ 60 และ 66 MHz (1993)

0.6 ไมโครเมตร

กระบวนการทางเทคนิคที่โรงงานผลิตของ Intel และ IBM ทำได้สำเร็จในปี 1994-1995

• ซีพียู 80486DX4 (1994)
• IBM/Motorola PowerPC 601 ซึ่งเป็นชิปสถาปัตยกรรม PowerPC ตัวแรก
• Intel Pentium ที่ 75, 90 และ 100 MHz
• MCST-R100 (1998, 0.5 µm, 50 MHz)

0.35 ไมโครเมตร

350 นาโนเมตรเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่ตรงกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทชิปชั้นนำ เช่น Intel, IBM และ TSMC ประสบความสำเร็จในปี 1997 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หินที่ประมาณ 0.35 µm

• MCST-R150 (2001, 150 เมกะเฮิรตซ์)

0.25 ไมโครเมตร

250 นาโนเมตรเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จในปี 1998 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หินที่ประมาณ 0.25 µm

ชั้นโลหะมากถึง 6 จำนวนหน้ากากขั้นต่ำ 22

0.18 ไมโครเมตร

180 นาโนเมตรเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จในปี 1999 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หินที่ประมาณ 0.180 µm

ชั้นโลหะสูงถึง 6-7 จำนวนมาสก์ขั้นต่ำ 22-24

• AMD Athlon XP (ปาโลมิโน)
• Intel Pentium III (ทองแดง)

0.13 ไมโครเมตร

130 นาโนเมตรเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จในปี 2543-2544 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 130 นาโนเมตร

• Intel Celeron Tualatin-256 - ตุลาคม 2544
• Intel Pentium M Banias - มีนาคม 2546
• Intel Pentium 4 Northwood - มกราคม 2545
• Intel Celeron Northwood-128 - กันยายน 2545
• Intel Xeon Prestonia และ Gallatin - กุมภาพันธ์ 2545
• AMD Athlon XP พันธุ์แท้, Thorton และ Barton
• AMD Athlon MP พันธุ์แท้ - สิงหาคม 2545
• AMD Athlon XP-M พันธุ์แท้, บาร์ตัน และดับลิน
• AMD Duron Applebred - สิงหาคม 2546
• AMD K7 Sempron Thoroughbred-B, Thorton และ Barton - กรกฎาคม 2004
• AMD K8 Sempron ปารีส - กรกฎาคม 2547
• AMD Athlon 64 Clawhammer และ Newcastle - กันยายน 2546
• ค้อนขนาดใหญ่ AMD Opteron - มิถุนายน 2546
• MCST Elbrus 2000 (1891BM4Ya) - กรกฎาคม 2008
• MCST-R500S (1891VM3) - 2008, 500 เมกะเฮิรตซ์

เทคโนโลยีการประมวลผลน้อยกว่า 100 นาโนเมตร

ข้อมูลในบทความนี้เป็นข้อมูล ณ ปี 2011

90 นาโนเมตร (0.09 ไมโครเมตร)

90 นาโนเมตรเป็นกระบวนการทางเทคนิคที่สอดคล้องกับระดับของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำได้ภายในปี 2546 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 90 นาโนเมตร

• Intel Pentium 4 (เพรสคอตต์)
• MCST-4R (เร็วๆ นี้, 4 คอร์, 1 GHz)
• AMD Turion 64 X2 (มือถือ)

65 นาโนเมตร (0.065 ไมโครเมตร)

65 นาโนเมตรเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จในปี 2547 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 65-70 นาโนเมตร

• Intel Pentium 4 (โรงสีซีดาร์) – 2549-01-16
• Intel Pentium D ซีรีส์ 900 – 2006-01-16
• อินเทลคอร์ – 2006-01-05
• อินเทลซีออน – 14-03-2549

• AMD Turion 64 X2 (มือถือ)
• AMD Turion 64 X2 Ultra (มือถือ)

• เซลล์ STI – เพลย์สเตชัน 3 – 17-11-2550
• ไมโครซอฟต์เอกซ์บอกซ์ 360 "ฟอลคอน" ซีพียู – 2550–52
• ซีพียู "บทประพันธ์" ของไมโครซอฟต์เอกซ์บอกซ์ 360 – 2008
• ไมโครซอฟต์เอกซ์บอกซ์ 360 ซีพียู "แจสเปอร์" – 2008–10
• ไมโครซอฟต์เอกซ์บอกซ์ 360 "แจสเปอร์" GPU – 2008–10
• ซัน UltraSPARC T2 – 2007–10
• โอแมป 3 – 2008-02

50 นาโนเมตร (0.050 ไมโครเมตร)

50 นาโนเมตรเป็นกระบวนการทางเทคนิคที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จในปี 2548 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 50 นาโนเมตร

45 นาโนเมตร (0.045 ไมโครเมตร)

45 นาโนเมตรเป็นกระบวนการทางเทคนิคที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จภายในปี 2550 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 45 นาโนเมตร ถือเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีแรกที่ใช้เทคโนโลยี high-k/metal gate (HfSiON/TaN ในเทคโนโลยี Intel) เพื่อทดแทน SiO 2 /poly-Si ที่หมดสภาพทางกายภาพ

• เอเอ็มดีฟีนอม II X2, X3, X4, X6
• XCGPU (APU จาก GlobalFoundries ตั้งแต่ปี 2010)

32 นาโนเมตร (0.032 ไมโครเมตร)

32 นาโนเมตรเป็นกระบวนการทางเทคนิคที่สอดคล้องกับระดับเทคโนโลยีที่บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำประสบความสำเร็จภายในปี 2010 สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 32 นาโนเมตร ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2552 Intel อยู่ในระหว่างการเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีกระบวนการใหม่นี้ ตั้งแต่ต้นปี 2554 เริ่มผลิตโปรเซสเซอร์ที่ใช้กระบวนการทางเทคนิคนี้

28 นาโนเมตร (0.028 ไมโครเมตร)

• โปรเซสเซอร์ Snapdragon แบบมัลติคอร์จาก Qualcomm

22 นาโนเมตร (0.022 ไมโครเมตร)

22 นาโนเมตร - กระบวนการทางเทคนิคที่สอดคล้องกับระดับของเทคโนโลยีที่ทำได้โดย - gg บริษัทผู้ผลิตชิปชั้นนำ สอดคล้องกับความละเอียดเชิงเส้นของอุปกรณ์การพิมพ์หิน ประมาณเท่ากับ 22 นาโนเมตร คุณสมบัติ 22 นาโนเมตรถูกสร้างขึ้นโดยใช้การพิมพ์หินโดยให้หน้ากากสัมผัสกับแสงที่ความยาวคลื่น 193 นาโนเมตร

เทคโนโลยีกระบวนการระดับอะตอม

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีสร้างทรานซิสเตอร์ที่ใช้งานได้ซึ่งมีขนาดตรงกับอะตอมเพียงอะตอมเดียว นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาท์เวลส์ในออสเตรเลียสามารถสร้างและควบคุมเทคโนโลยีโดยใช้อะตอมฟอสฟอรัสที่วางอย่างระมัดระวังบนชิปเซมิคอนดักเตอร์ มีรายงานว่าผลลัพธ์จะนำไปสู่เทคโนโลยีกระบวนการระดับอะตอมภายในปี 2563 และอาจเป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต

ดูเพิ่มเติม

• แผนระหว่างประเทศเพื่อการพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ (ITRS) คือชุดเอกสารการวางแผนจากผู้นำระดับโลกในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการวางแผนระหว่างประเทศในด้านการผลิต การวิจัย และการปฏิบัติตามเทคโนโลยีและกระบวนการทางเทคนิคภายในอุตสาหกรรม

วรรณกรรม

• Gotra Z. Yu.คู่มือเทคโนโลยีอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ - Lvov: Kamenyar, 1986. - 287 น.
• เบอร์ เอ.ยู., มินสเกอร์ เอฟ.อี.การประกอบอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และวงจรรวม - อ: “โรงเรียนมัธยม”, 2529. - 279 น.

ลิงค์

• ตาสิต มูร์กี้. กฎของมัวร์กับนาโนเมตร ทุกสิ่งที่คุณอยากรู้เกี่ยวกับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างคุณไม่รู้... // ixbt.com

หมายเหตุ

1. เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล จึงมีการใช้ชุดทำงานที่ทำจากผ้าเคลือบโลหะ (ชุดเอี๊ยม เสื้อคลุม ผ้ากันเปื้อน เสื้อแจ็คเก็ตที่มีฮู้ดและแว่นตานิรภัยในตัว)

   - วี. เอ็ม. โกโรดิลิน, วี. วี. โกโรดิลิน§21 รังสี ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และมาตรการในการต่อสู้กับสิ่งแวดล้อม // การปรับอุปกรณ์วิทยุ - ฉบับที่ 4 แก้ไขและขยายความ - ม.: อุดมศึกษา, 2535. - หน้า 79. - ISBN 5-06-000881-9

2. ขนาดเล็กและสะอาด
3. พิพิธภัณฑ์ Intel – จากทรายสู่วงจร
4. เทคโนโลยีลอจิก Intel 32nm
5. โปรเซสเซอร์ Intel ที่ใช้เทคโนโลยี 32 นาโนเมตร
6. รายละเอียดใหม่เกี่ยวกับเทคโนโลยีลอจิก 32 นาโนเมตรของ Intel ที่กำลังจะมาถึง