גודלו של הצומת התהליך של המעבד הוא תמיד משהו זה לעתים קרובות דנו מפרטים של שבב. אבל מה זה, ולמה זה משנה?

מה המשמעות של "גודל התהליך"?

בהקשר זה, "תהליך" משמש לתיאור תהליך ייצור ולא מעבד של המחשב. זה על איך שבב נעשה, לא מה זה יכול לעשות. גודל הצומת התהליך, נמדד ננומטר, מתאר את הגודל של המעבד האפשרי הקטן ביותר האפשרי.

תארו לעצמכם כך: אם העיצוב של המעבד הוא תמונה דיגיטלית, הגודל של "פיקסל" אחד יהיה גודל התהליך. לדוגמה, בתהליך הנוכחי של אינטל, הרכיב הקטן ביותר האפשרי הוא 14 ננומטר, או 14 ננומטר. ככל שהתהליך קטן יותר, כך הרזולוציה גבוהה יותר. כתוצאה מכך, fabricators יכול להפוך טרנזיסטורים ורכיבים אחרים קטנים יותר. משמעות הדבר היא כי טרנזיסטורים יותר יכול להיות דחוס לתוך שטח פיזי קטן יותר. זה מספק כמה יתרונות גדולים, כמו גם כמה חסרונות.

מדוע קטן יותר?

אם אתה מכווץ את כל חלקי הטרנזיסטור באופן שווה, התכונות החשמליות של הטרנזיסטור הזה לא ישתנו. ואת טרנזיסטורים יותר אתה יכול להתאים שטח נתון, כוח עיבוד גדול יותר יהיה לך. זאת הודות לעלייה בהקבלה חישובית וגודל מטמון. אז אם אתה מנסה להאיץ שבב או להוסיף תכונות חדשות, יש תמריץ חזק כדי לכווץ את גודל הטרנזיסטורים שלה.

תהליכים קטנים יותר יש גם קיבול נמוך יותר, המאפשר טרנזיסטורים להפעיל ולכבות מהר יותר תוך שימוש בפחות אנרגיה. ואם אתה מנסה לעשות שבב טוב יותר, זה מושלם. מהר יותר טרנזיסטור יכול לעבור ולכבות, מהר יותר זה יכול לעשות עבודה. טרנזיסטורים שמפעילים ומפסקים עם פחות אנרגיה יעילים יותר, מפחיתים את עוצמת ההפעלה, או "צריכת חשמל דינמית", הנדרשת על ידי מעבד. שבב עם צריכת חשמל נמוכה יותר דינמי יהיה סוללות לאט יותר, לעלות פחות לרוץ, ולהיות ידידותי יותר מבחינה אקולוגית.

שבבים קטנים יותר הם גם פחות יקר לעשות. צ 'יפס מבוצעים על ופלים מעוגלים של סיליקון, כמו אחד מעל. רקיק אחד בדרך כלל מכילים עשרות מעבדים מת. גודל התהליך קטן יותר תיצור גודל קטן יותר למות. ואם הגודל הוא קטן יותר, מת יותר יתאים על רקיק סיליקון יחיד. זה מוביל לעלייה ביעילות הייצור, צמצום עלויות ייצור. פיתוח תהליך חדש דורש השקעה גדולה, אך לאחר עלות זו הוא התאושש, עלויות לכל למות ירידה משמעותית.

מהו החיסרון של גודל תהליך קטן יותר?

טרנזיסטורים קטנים יותר קשה לעשות. כמו טרנזיסטורים להתכווץ, זה הופך להיות יותר ויותר קשה לעשות שבבים לרוץ במהירות השעון הגבוהה ביותר האפשרית. שבבים מסוימים לא יוכלו לרוץ במהירות הגבוהה ביותר, ושבבים אלה יקבלו "binned", או שכותרתו, כמו שבבים עם מהירויות שעון נמוכות או מטמון קטן יותר. תהליכים קטנים יותר בדרך כלל יש שבבים יותר binned במהירויות השעון נמוך מאז ביצוע שבב "מושלם" מאתגר יותר. Fabricators נזהרים לחסל כמו בעיות רבות ככל האפשר, אבל זה בדרך כלל מסתכם וריאציות בלתי נמנע של העולם האנלוגי.

טרנזיסטורים קטנים יותר יש גם יותר "דליפה". דליפה היא מדידה של כמה טרנזיסטור הנוכחי מאפשר דרך כאשר במצב "כבוי". משמעות הדבר היא כי כמו דליפה עולה, כך גם את צריכת החשמל סטטי או את כמות החשמל טרנזיסטור צורכת בעת המתנה. שבב עם דליפה גדולה דורש יותר חשמל גם כאשר הוא אינו פעיל, סוללות ניקוז מהר יותר ופחות פועל ביעילות.

תהליך קטן יותר עשוי להיות תשואה נמוכה יותר, וכתוצאה מכך פחות שבבי מתפקדת במלואה. זה יכול לגרום עיכובים הייצור מחסור. זה עושה את זה קשה יותר כדי להחזיר את ההשקעה הנדרשת כדי לפתח תהליך חדש. רכיב זה של הסיכון עומד ביסוד כל תהליך ייצור חדש, אבל זה נכון במיוחד עבור תהליך מדויק כמו ייצור מוליכים למחצה.

כמובן, יצרנים מנסים לצמצם או למנוע בעיות אלה בעת פיתוח תהליך חדש, והם מוצלחים לעתים קרובות. לכן אנחנו מקבלים שבבים כי הם יותר מהר ויעיל אפילו כמו מתכווץ גודל התהליך.

סיכום

גודל תהליך ההתכווצות קשה, אבל היתרונות יוצרים תמריץ חזק ליצרנים לרדוף אחרי גודלי תהליך קטנים וקטנים יותר. ובזכות הכונן הזה, הצרכנים מקבלים שבבים מהירים ויעילים יותר מדי כמה שנים. ההתקדמות הזו היא שעשתה פלאים טכנולוגיים כמו טלפונים חכמים, וזה יאפשר את הדור הבא של הישגים טכנולוגיים.