毋庸置疑,同样电路设计条件下5nm的芯片肯定比7nm芯片的芯片性能要好。nm(纳米)是一个长度单位,数字越小说明芯片的加工工艺越先进。芯片的加工工艺有个专业名词,叫制程。
为什么
毋庸置疑,同样电路设计条件下5nm的芯片肯定比7nm芯片的芯片性能要好。nm(纳米)是一个长度单位,数字越小说明芯片的加工工艺越先进。芯片的加工工艺有个专业名词,叫制程。
为什么同样的电路设计:5nm制程的芯片就是比7nm制程的芯片好呢,其中的原因还是让我为您娓娓道来。
什么是芯片的制程
芯片是手机、电脑等很多电子产品的核心器件,因为封装在电子产品内部,很少人能够看到其庐山真面目。事实上,芯片是由大量的晶体管按照特定设计图纸的要求连接起来,从而实现数据运算与处理的大规模集成电路。因此可以看出,晶体管是组成芯片的基本单位。
晶体管的结构如下图所示:
晶体管由源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)三部分组成。电流从源极流向漏极,栅极可以控制源极和漏极间电流的通断;栅极的宽度决定了电流通过时的损耗。
制程就是指晶体管中栅极的最小宽度,以7nm芯片为例,7nm芯片就是指该芯片中晶体管的栅极最小宽度为7nm。
制程对芯片性能的影响
芯片行业流传着一个定律叫,摩尔定律。它是由英特尔的创始人之一戈登·摩尔提出来的,内容是:当价格不变时,芯片上容纳的晶体管的数量,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
从中我们可以读出以下信息:晶体管数量决定了芯片性能的高低。栅极的大小可以决定晶体管体积的大小,而栅极的大小取决于芯片制造过程中的制程。
也就是说制程决定了芯片的性能,其影响主要体现在以下两点:
1.芯片功耗和发热的减少:栅极越窄,源极和漏极间的电流通过时遇到的阻力越小,芯片运行的电流就可以越小;另外电流损耗部分转化成的发热就越少。因此芯片的运行功耗和发热量就可以有效降低。
2.数据处理性能的提升:晶体管体积越小,在同等面积的条件下,可容纳的晶体管数量就会增加。晶体管相当于一个开关,晶体管数量越多,开关就越多,对电路里电流的逻辑控制能力就越强,芯片对数据的处理性能也就越强。
综上所述,芯片的制程直接影响到芯片的性能。人类对芯片性能的无限追求,导致了芯片制程的不断进步。