โปรเซสเซอร์ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันหรือไม่?

สามารถ / โปรเซสเซอร์ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันหรือไม่? สิ่งที่ฉันหมายถึงคือ: ตัวอย่างเช่นโปรเซสเซอร์ 28nm ของ Intel เป็นประตูในโปรเซสเซอร์ที่สร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยี 28nm หรือเป็นเพียงส่วนที่สำคัญที่สุดของโปรเซสเซอร์นั้นที่สร้างขึ้นใน 28nm ส่วนอื่น ๆ ที่สำคัญน้อยกว่านั้นได้รับการออกแบบ ในเทคโนโลยีที่มีราคาถูกกว่ามากเช่น 65nm หรือมากกว่านั้น?

ถ้าใช่ [โปรเซสเซอร์เป็นส่วนผสมของเทคโนโลยี] จะทำอย่างไรในทางปฏิบัติ (เช่นเทคโนโลยีที่แตกต่างกันในแม่พิมพ์เดียวกัน) และทำไมถึงทำเช่นนี้?

ฉันอยากรู้เกี่ยวกับสิ่งนี้ดังนั้นข้อมูลพิเศษใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับคำถามเหล่านี้ก็เป็นมากกว่าการต้อนรับ

"เทคโนโลยี" ไม่ใช่คำที่เหมาะสมสำหรับสิ่งที่คุณถาม เทคโนโลยีของชิปจะถูกกำหนดโดยขั้นตอนการประมวลผลเฉพาะที่จำเป็นในการทำสิ่งนี้ซึ่งจะกำหนดขนาดของคุณสมบัติขั้นต่ำสำหรับรายการต่าง ๆ บนชิป จำนวนทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีเฉพาะ (เช่น 28 nm) หมายถึงความยาวประตูต่ำสุดซึ่งกำหนดโดยความกว้างของเส้นที่สามารถวาดบนหน้ากากที่เป็นประตูทรานซิสเตอร์

เพื่อให้แน่ใจว่าไม่ใช่ทรานซิสเตอร์ทุกตัวที่อยู่ในชิปที่ต้องการความยาวเกตขั้นต่ำและหลาย ๆ ตัวต้องการมากกว่าความกว้างเกตขั้นต่ำ .

โปรเซสเซอร์ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีเดียวกัน สิ่งนี้จะถูกกำหนดโดยหน้ากาก (s) และเลนส์เพื่อฉายภาพบนแม่พิมพ์แต่ละแผ่นบนแผ่นเวเฟอร์ (กระบวนการที่เรียกว่า "stepping") ขนาดคุณสมบัติที่เล็กลงทำให้สามารถบรรจุชิ้นส่วนได้มากขึ้นบนแม่พิมพ์ลดการใช้พลังงานและความเร็วสูงขึ้น มันไม่มีประโยชน์อะไรที่จะใช้โชคลาภเล็ก ๆ (พวกมันใช้เงินกับโชคเล็ก ๆ ) ในหน้ากาก

ต้องมีความชัดเจน: ใช่เดียวกัน 28 นาโนเมตรจะใช้สำหรับขั้นตอนที่หนึ่งสำหรับพื้นผิวที่ตายเสร็จสมบูรณ์ แต่ไม่มีไม่ส่วนประกอบทั้งหมดจะมีขนาดเดียวกัน มันเป็นเพียงว่าหน้ากาก 28 นาโนเมตรจะไม่ถูกเปลี่ยนเป็นหน้ากาก 65 นาโนเมตรสำหรับส่วนหนึ่งของความตาย

แก้ไข
มีพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าบนแม่พิมพ์ซึ่งไม่ต้องการขนาดเล็ก 28 นาโนเมตร โดยทั่วไปคือแผ่นประสานลูกสำหรับชิปพลิก:

สังเกตขนาด: แผ่นเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่า 1,000 เท่าของโครงสร้างที่ดีที่สุดบนแม่พิมพ์ อาจใช้รูปแบบการปรับที่น้อยกว่านี้ แต่อีกครั้งหากขั้นตอนกระบวนการยังต้องการ 28 นาโนเมตรก็จะใช้รูปแบบเดียวกันนี้สำหรับทั้งสอง ไม่ใช่เพราะแผ่นมีขนาดมหึมาที่ไม่จำเป็นต้องจัดวางตำแหน่งอย่างแม่นยำและมีข้อผิดพลาดน้อยลงหากคุณไม่จำเป็นต้องสลับมาสก์

ในกระบวนการที่ทันสมัยใด ๆ มันเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะมีความหนาหลาย ๆ GOX (Gate Oxide) สิ่งนี้ไม่ได้ใช้เพื่อเหตุผลด้านราคา แต่เป็นการเชื่อมต่อกับโลกภายนอก แกนกลางจะทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดและบน GOX ที่บางกว่า แต่จะเร็วกว่ามาก ทรานซิสเตอร์เกตออกไซด์หนาขึ้นเชื่อมต่อกับพินของแพ็คเกจจะช้าลง แต่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

เมื่อคุณปรับความหนาของ GOX ขนาดทางกายภาพของทรานซิสเตอร์ก็จะต้องเพิ่มขึ้นเช่นกัน

การเพิ่มขั้นตอนเพิ่มเติมเพื่อรองรับขั้นตอน GOX คู่นี้เพิ่มค่าใช้จ่ายของกระบวนการอย่างแท้จริง แต่มันจะไม่สามารถทำงานอื่น ๆ ได้อย่างชาญฉลาด

เหตุผลในการใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันคือการลดพลังงานคงที่ (โดยทั่วไปจะมีการรั่วไหลของกระแสบนทรานซิสเตอร์) ที่ 90nm กระบวนการคงที่พลังงานเริ่มเปรียบเทียบและในที่สุดก็มีอำนาจมากกว่าพลังแบบไดนามิก และวิธีการใช้งานกระบวนการผลิตซิลิกอนนั้นเกี่ยวข้องกับมาสก์และการแกะสลักถ้าคุณสามารถทำ 28nm procress ได้ฉันจะถือว่ากระบวนการ 65nm สามารถทำได้โดยใช้ 28nm มันจะเป็นทรานซิสเตอร์ขนาดใหญ่บนมาสก์

โหนดเทคโนโลยีสามารถเกี่ยวข้องกับขนาดของคุณสมบัติ (ความยาว mim ของช่องทรานซิสเตอร์ MOS b / w ท่อระบายน้ำและแหล่งที่มา) ถ้า IC เป็น 28nm ก็หมายถึงช่องทางความยาว mim ไม่ใช่ขนาด 28 ช่องทุกความยาวเหมือนกัน แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะไปที่ 65nm