Техпроцесс процессора что это
Восьмое поколение Intel Core останется на техпроцессе 14 нм
Компания Intel официально объявила, что восьмое поколение процессоров Core по-прежнему будет производиться по технологическому процессу 14 нм. Intel предпочитает позиционировать это поколение как «14 нм+», подчёркивая технические улучшения:
- улучшенное напряжение канала (channel strain);
- улучшенный профиль (fin profile);
- интеграция дизайна и производства.
По имеющейся информации, планы Intel по выпуску Kaby Lake-X, Skylake-X и Cannonlake во второй половине 2017 года остаются неизменными, несмотря на появление вышеупомянутого нового семейства Core i7/i5/i3-8000. Пока не совсем понятно, в какую именно из планируемых продуктовых линеек следует позиционировать новое семейство процессоров для десктопов.
Возможно, новое семейство является неким переходным этапом перед выпуском Coffee Lake, которое пока планируется на I кв. 2018 года. Некоторые специалисты предполагают, что к такому шагу Intel могли подтолкнуть действия AMD, которая собирается в марте 2017 года вывести на рынок линейку процессоров Ryzen.
Отмена стратегии «тик-так»
Intel неизменно придерживалась стратегии «тик-так» с 2006 года. С тех пор каждые два года она выпускала процессоры по новому техпроцессу, значительно увеличивая количество транзисторов на кристалле. Каждый переход на новый техпроцесс обозначался как «тик», а последующее улучшение микроархитектуры с тем же техпроцессом — «так». Гигант полупроводниковой промышленности десять лет работал как часы, выдавая новые архитектуры без сбоев.| 2006 | 65 нм | P6, NetBurst | «тик» |
| 2006 | 65 нм | Core | «так» |
| 2008 | 45 нм | Penryn | «тик» |
| 2009 | 45 нм | Nehalem | «так» |
| 2010 | 32 нм | Westmere | «тик» |
| 2011 | 32 нм | Sandy Bridge | «так» |
| 2012 | 22 нм | Ivy Bridge | «тик» |
| 2013 | 22 нм | Haswell | «так» |
| 2014 | 14 нм | Broadwell | «тик» |
| 2015 | 14 нм | Skylake | «так» |
| 2016 | 14 нм | Kaby Lake | «так» |
Вместо размеренного метронома теперь реализована новая процедура с большим упором на оптимизацию. Возможно, новая архитектура не будет выходить каждые два года, как это было раньше. Почему Intel не форсирует переход на 10 нм? Ей не нужно этого делать, потому что она считает, что и так сильно оторвалась в своём технологическом превосходстве от конкурентов в полупроводниковой промышленности (Samsung, TSMC и прочие). Компания оценивает этот отрыв примерно в три года.
Новый завод для 7 нм
Светлое будущее закона Мура должен обеспечить новый завод Intel Fab 42, который сможет обеспечить производство по техпроцессу 7 нм. 
По оценке Intel, оборудование обойдётся примерно в $7 млрд. Такова стоимость современного промышленного предприятия. Пока неизвестно, какое конкретно оборудование понадобится. Возможно, Intel там начнёт использовать фотолитографию в глубоком ультрафиолете (EUV).
В заре двухтысячных Intel надеялась, что к 2005 году частоты процессоров вырастут до 10 ГГц, а работать они будут под напряжением ниже вольта. Как мы знаем, этого не случилось. Примерно десять лет назад перестал работать закон масштабирования Деннарда, утверждавший, что с уменьшением размеров транзисторов можно уменьшать подаваемое на затвор напряжение и увеличивать скорость переключения. С тех пор редко какой процессор получает штатную частоту работы выше 4 ГГц, зато ядер стало больше, на кристалл с материнской платы перекочевал северный мост, появились другие оптимизации и ускорения. Теперь замедляется и закон Мура, эмпирическое наблюдение, которое говорит о постоянном увеличении числа транзисторов на кристалле за счёт уменьшения их размеров.
Метки:- Core i7
- 8-е поколение
- Intel
- 14 нм
- 10 нм
- 7 нм
- Cannonlake
- Skymont
- Coffee Lake
geektimes.ru
Техпроцесс (нм, мкм) - технология производства транзисторов, чипов и полупроводниковых элементов. Что даёт более тонкий техпроцесс?
Технологический процесс (электронная литографическая промышленность, техпроцесс ,мкм, nm/нм; tecnology node, process tecnology — eng.) – свод норм для изготовления полупроводниковых (п/п) микросхем. В частности, самой важной характеристикой является размер полупроводниковых элементов, которые состоят из транзисторов, ключей, диодов и других элементов.
Измеряются эти элементы в микронах (мкм, микрометр) и нанометрах (нм, nm). Чем меньше базовые элементы, тем лучше их характеристики.
Преимущества более «тонкого» техпроцесса:
· Меньшее тепловыделение. Получается это за счёт уменьшения размеров дорожек, разводки, затворов и требуемых токов для нормального функционирования. Также из-за меньших токов утечки.
· Большее количество транзисторов, которые можно «упаковать» в одном и том же пространстве более компактно, и создавать чипы меньше. При этом более технологичные, с большим количеством элементов.
· Меньшее потребление энергии. Чем меньше элементы, тем меньшие токи нужны для управления ими.
· Меньшая стоимость производства. Чем меньше чипы по размеру, тем больше чипов можно разместить на полупроводниковых пластинах. Это увеличивает количество готовых продуктов при тех же затратах.
Этапы производства микрочипов:
1. Сначала выращивают кристаллический кремний и формируют его форму для распиливания на круглые пластины.
2. Далее следует точная подгонка размеров пластин и проверки их на чистоту с последующим очищением и полировкой газом и жидкостями иили плазмохимическими методами.
3. Далее следует эпитаксиальное нанесение равномерного слоя подобного подложке вещества на атомном уровне, которое служит как фундамент и выравнивающий, общий уровень. Так же применяется маскирующий слой, который защищает нанесённый слой атомов кремния от воздействий на следующих этапах.
4. Следующий шаг – фотолитография. Под действием специального излучения с разной длинной волн, на поверхности пластины, появляются химические маркеры, которые войдут в реакцию с последующими активными веществами.
5. Химическим методом и методом диффузии, под действием активных веществ (фосфор, бор), образуются p— и n— области, микро-переходы и желобки, которые станут будущими элементами.
6. Следует фотолитографическая обработка в слое оксида определённых участков, которая даст маркеры (легированные участки) для нанесения металлических элементов (разводка, контакты), методом вакуумного металлизирования. Излишки металла удаляются, а тот который нанесён правильно, термически закрепляют (впаивают). Таким образом, образуются готовые элементы микрочипа.
7. Нанесение, нужного количества уровней диэлектрика и металла с последующей фотолитографией и обработкой (слоёв может быть сколько угодно, всё зависит от допустимой высоты). Над самым верхним слоем, наносятся несколько слоёв металла и диэлектрика для защиты и правильного рассеивания тепла.
8. Пассивация пластины, тесты, нарезка на микрочипы, монтаж на корпус процессора и соединение выводов, отбраковка.
Место производства, чистые комнаты.
Для производства микросхем, применяются специальные «чистые комнаты» с фильтрами и статическими механизмами для удержания мелких частиц пыли, волос, пуха & etc. Так как даже пылинка, попавшая на микрочип в процессе производства, может нарушить его работу, не говоря уже о волосах и пухе.
Перед входом, рабочие надевают специальные костюмы, очки и шапки, а также проходят специальные процедуры очистки.
К тому же все сотрудники дышат через специальные фильтры, чтобы полностью исключить источники инородных объектов.
Самые крупные мощности литографических производств имеются у крупнейших компаний подрядчиков: TSMC и GlobalFoundries. Крупную долю на мировом рынке производства микрочипов имеет Intel, но компания занимается производством чипов только для своих нужд. Возможно в будущем данный подход изменится. Дружественным компаниям, Intel всё же оказывает контрактные услуги, но в основном только акционерам.
Компания Intel, первой планирует запустить производство микрочипов с применением трёхмерных транзисторов (3G, FinFET).
______
С переходом на всё более тонкий техпроцесс, производителям приходится вкладывать всё больше средств на разработку методов реализации нового техпроцесса. Также уходит больше времени на строительство новых фабрик для производства.
Поэтому, многие производители объединяются в группы и совместно вкладывают средства в разработку техпроцессов и строительство новых фабрик.
В сокращении издержек, также помог бы переход на более крупные пластины 450 мм, но это потребует строительства большинства фабрик с нуля и производства совершенно нового оборудования, что затратно. Переход планируется в 2012-13 году.
www.xtechx.ru
Особенности характеристик процессора или основные параметры CPU
Зная характеристики процессора, можно разложить его по полочкам и адекватно оценить вычислительную производительность будущей системы. Именно поэтому, очень важно хорошо разбираться во всех основных характеристиках процессоров.
Данная статья будет вводным материалом, где будут перечислены все основные параметры CPU с кратким описанием каждого. Для более подробного ознакомления с какой-либо характеристикой, Вам просто необходимо будет перейти по нужным ссылкам, где в отдельных статьях будет подробно расписано про каждый из пунктов.
Сразу оговорюсь: некоторым расскажу, а некоторым напомню, одно простое правило комплексности характеристик. То есть, к выводам относительно производительности того, или иного процессора нельзя подходить с точки зрения лишь одной характеристики. К примеру, утверждение «лучше тот процессор, у которого частота больше», уже не работает в силу появления понятия многоядерности и других факторов. Точно так же, нельзя выбирать процессор по количеству ядер, ведь есть и другие не менее важные критерии. Так что, настоятельно рекомендую смотреть на все характеристики, и оценивать процессор по всем параметрам сразу. Итак, давайте, пожалуй, больше конкретики, поэтому подъезжаем к конкретным основным характеристикам процессоров.
1. Многоядерность процессора
Эта характеристика, последние несколько лет, является одной из наиболее важных в сфере центральных процессоров, но не решающей, как я уже упоминал выше. Уже давно прошла эра одноядерных процессоров, поэтому сейчас стоит выбирать многоядерные процессоры (одноядерные еще надо постараться найти). Соответственно, количество ядер нужно подбирать, под конкретные задачи. К примеру, для простеньких задач в виде офисных приложений и сёрфинга в интернете, двухъядерного процессора хватит более чем полностью.
А вот для таких задач как профессиональная работа с графикой, понадобится процессор с 4 или 8 ядрами – многое решает конкретная модель процессора и специфика задач. Прочитать подробно о самих принципах многоядерности вы можете в полной статье.
Читать статью: Многоядерность процессоров
2. Техпроцесс процесора
Техпроцесс производства напрямую не влияет на производительность процессора при выполнении задач, но и тут есть одно «но». Увеличение тактовой частоты или любые другие архитектурные изменения, невозможны без вноса изменений в текущий техпроцесс, так как в пределах одного семейства процессоров на одном техпроцессе, запас на наращивание тактовой частоты ограничен. В 2011-2012 годах были выпущены процессоры с техпроцессом 22нм, и всё идёт к уменьшению данных показателей. По сути 22 нм - это ширина базы транзисторов, на которых преимущественно построены процессоры. Логичен тот факт, что чем меньше будет ширина базы транзистора, то тем больше их можно будет «впихнуть» на кристалл, а значит - производительность процессора увеличится. На данный момент процессоры AMD имеют в своем распоряжении техпроцесс 32нм, интел - 22 нм.
Читать статью: Техпроцесс процессоров
3. Тактовая частота процессора
Наиболее известная характеристика процессоров – это тактовая частота. Частотой процессора определяется количество производимых вычислений в единицу времени и от неё напрямую зависит производительность процессора. Частота современных центральных процессоров колеблется от 1 до 4 ГГц, но не стоит смотреть только на тактовую частоту процессора, следует обращать внимание и на другие параметры. Безусловно частота процессора до сих пор является важным параметром, рекомендую почитать полную статью по данной характеристике.
Читать статью: Тактовая частота процесора
4. Объём кэш-памяти
Кэш современных процессоров значительно поддает им производительности. Кэш – это сверхбыстрая энергозависимая память, которая позволяет процессору быстро получить доступ к определённым данным, которые часто используются.
Различают кэш-память нескольких уровней:
- кэш первого уровня является самым быстрым, но при этом его размер очень ограничен;
- кэш второго уровня чуть медленнее, но при этом немного больше по объёму.
- также и с кэш-памятью третьего уровня, которая немного медленнее кэша первого и второго уровня, но всё равно значительно быстрее оперативной памяти. Сейчас размер кэш-памяти третьего уровня достигает 12-16 Мбайт и более. Ограниченность объёма кэш-памяти проявляется в её дороговизне из-за сложного процесса производства.
Читать статью: Кэш-память процессора
5. Сокет процессора
Сокетом, является разъём на материнской плате, в который устанавливается сам процессор. Опять же, сокет не является прямой характеристикой процессора, но данный фактор настолько важен, что мы не можем о нем не вспомнить. Очень важно, чтобы сокет процессора и сокет материнской платы совпадали, ибо процессор который позиционируется под сокет LGA 1155, никак не будет работать на материнской плате с сокетом LGA 775, об этом нужно помнить, и всегда при подборе комплектующих сверять данные параметры. Настоятельно рекомендую ознакомиться с полной статьей о сокетах процессоров.
Читать статью: Сокет процессора
Пока что это всё, некоторые другие характеристики, по мере написания подробных статей, будут добавлены в ближайшем будущем. Но вы можете ознакомится и с другими материалами, которые относяться к компьютерным процессоррам, например, как наносить термопасту на процессор.
we-it.net
