Là bộ xử lý được thiết kế bằng cách sử dụng các công nghệ khác nhau?

Bộ xử lý có thể được thiết kế bằng các công nghệ khác nhau không? Điều tôi muốn nói ở đây là: ví dụ, bộ xử lý 28nm của Intel, là tất cả các cổng trong bộ xử lý được xây dựng theo công nghệ 28nm hoặc chỉ là phần quan trọng nhất của bộ xử lý được xây dựng trong 28nm, phần khác, ít quan trọng hơn nhiều được thiết kế trong các công nghệ khác ít tốn kém hơn như 65nm trở lên chẳng hạn?

Nếu có [bộ xử lý là hỗn hợp của các công nghệ] thì làm thế nào điều này có thể được thực hiện trong thực tế (tức là các công nghệ khác nhau trên cùng một khuôn)? Và tại sao điều này được thực hiện?

Tôi tò mò về tất cả những điều này vì vậy bất kỳ thông tin bổ sung nào liên quan đến những câu hỏi này cũng được chào đón nhiều hơn

"Công nghệ" không thực sự là thuật ngữ phù hợp cho những gì bạn đang hỏi. Công nghệ của chip được xác định bởi các bước xử lý cụ thể cần thiết để tạo ra nó và trong số những thứ khác, điều này xác định kích thước tính năng tối thiểu cho các mặt hàng khác nhau trên chip. Số thường được liên kết với một công nghệ cụ thể (ví dụ: 28nm) đề cập cụ thể đến chiều dài cổng tối thiểu, được xác định bởi chiều rộng của các đường có thể được vẽ trên mặt nạ tạo thành cổng bóng bán dẫn.

Để chắc chắn, không phải tất cả các bóng bán dẫn trên bất kỳ chip nào đều yêu cầu độ dài cổng tối thiểu và nhiều yêu cầu nhiều hơn chiều rộng cổng tối thiểu (đối với capabiilty xử lý dòng lớn hơn), vì vậy, bạn thực sự sẽ thấy các bóng bán dẫn có nhiều kích cỡ khác nhau trên chip .

Toàn bộ bộ xử lý được xây dựng với cùng một công nghệ. Điều này được xác định bởi (các) mặt nạ và quang học để chiếu chúng trên mỗi khuôn trên một wafer (một quá trình gọi là "bước"). Kích thước tính năng nhỏ hơn cho phép nhiều thành phần được đóng gói trên khuôn, tiêu thụ điện năng thấp hơn và tốc độ cao hơn. Nó không sử dụng chi tiêu một tài sản nhỏ (họ làm tốn rất nhiều tiền nhỏ) trên một mặt nạ và sau đó không sử dụng khả năng của nó.

Để rõ ràng: có, 28nm tương tự sẽ được sử dụng cho một bước cho bề mặt khuôn hoàn chỉnh, nhưng không , không phải tất cả các thành phần sẽ có cùng kích thước. Chỉ là mặt nạ 28nm sẽ không được hoán đổi cho mặt nạ 65nm cho một phần của khuôn.

chỉnh sửa
Có những vùng thực sự lớn hơn trên khuôn không yêu cầu kích thước nhỏ 28nm. Điển hình là miếng đệm hàn cho chip lật:

Lưu ý quy mô: những miếng đệm này lớn hơn 1000 lần so với các cấu trúc tốt nhất trên khuôn. Ở đây có thể sử dụng mặt nạ kém mịn hơn, nhưng một lần nữa, nếu bước quy trình cũng yêu cầu 28nm thì mặt nạ tương tự sẽ được sử dụng cho cả hai. Không phải vì các miếng đệm khổng lồ mà chúng không phải được định vị chính xác và sẽ ít bị lỗi hơn nếu bạn không phải đổi mặt nạ.

Trong bất kỳ quy trình hiện đại nào, việc có nhiều độ dày GOX (Gate Oxide) là rất phổ biến. Điều này không được sử dụng vì lý do chi phí mà là để giao tiếp với thế giới bên ngoài. Lõi sẽ chạy ở điện áp thấp nhất và trên GOX mỏng hơn nhưng sẽ nhanh hơn rất nhiều. Các bóng bán dẫn oxit cổng dày hơn được kết nối với các chân gói, chậm hơn nhưng hoạt động ở điện áp cao hơn.

Khi bạn chia tỷ lệ độ dày GOX, kích thước vật lý của bóng bán dẫn cũng phải tăng.

Việc thêm vào các bước bổ sung để điều chỉnh luồng GOX kép này thực sự làm tăng chi phí của quy trình. Nhưng nó sẽ không thể làm việc khôn ngoan khác.

Lý do để sử dụng các công nghệ khác nhau là để giảm công suất tĩnh (về cơ bản dòng rò trên bóng bán dẫn). Ở quy trình 90nm, năng lượng tĩnh bắt đầu so sánh và cuối cùng làm lu mờ năng lượng động. Và làm thế nào nó có thể được thực hiện, quy trình sản xuất silicon tốt liên quan đến mặt nạ và khắc nếu bạn có thể thực hiện một cuộc điều khiển 28nm Tôi cho rằng một quy trình 65nm có thể được thực hiện bằng cách sử dụng 28nm, nó sẽ chỉ là một bóng bán dẫn lớn trên mặt nạ

nút công nghệ có thể liên quan đến kích thước tính năng (chiều dài bắt chước của kênh bóng bán dẫn MOS b / w cống và nguồn). nếu IC là 28nm, điều đó có nghĩa là kênh có độ dài bắt chước là 28size không phải mọi độ dài kênh đều giống nhau, nhưng đồng thời nó không có nghĩa là nó đi đến 65nm.