क्या प्रोसेसर को विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है?


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क्या प्रोसेसर को विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके डिज़ाइन किया जा सकता है? मेरा यहाँ क्या मतलब है: उदाहरण के लिए, Intel के 28nm प्रोसेसर, उस प्रोसेसर के सभी द्वार हैं जो 28nm तकनीक में बने हैं या केवल 28nm में निर्मित उस प्रोसेसर के सबसे महत्वपूर्ण भाग हैं, अन्य, बहुत कम महत्वपूर्ण भागों को डिज़ाइन किया जा रहा है उदाहरण के लिए 65nm या अधिक जैसे अन्य बहुत कम महंगी तकनीकों में?

यदि हाँ [प्रोसेसर प्रौद्योगिकियों का एक मिश्रण है] तो इसे व्यवहार में कैसे किया जा सकता है (अर्थात एक ही मरने पर विभिन्न प्रौद्योगिकियाँ)? और ऐसा क्यों किया जाता है?

मैं इस सब के बारे में उत्सुक हूं इसलिए इन सवालों से संबंधित कोई अतिरिक्त जानकारी भी स्वागत से अधिक है


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क्या "कम महत्वपूर्ण भागों" आप के बारे में सोच रहे हैं? वे सभी महत्वपूर्ण हैं: 1 बिलियन ट्रांजिस्टर में से किसी के लिए सही संचालन की आवश्यकता है। यदि कोई विफल हो जाता है तो CPU जल्दी या बाद में त्रुटियां करेगा।
फेडेरिको रूसो

@FedericoRusso - टाइमिंग एक ऐसी चीज़ है जो किसी डिज़ाइन के केवल हिस्सों के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है।
लॉगेस्टोर्ल ऑक्ट

जवाबों:


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"टेक्नोलॉजी" वास्तव में आप जो पूछ रहे हैं उसके लिए सही शब्द नहीं है। चिप की तकनीक इसे बनाने के लिए आवश्यक विशिष्ट प्रसंस्करण चरणों द्वारा निर्धारित की जाती है, और अन्य चीजों के बीच, यह चिप पर विभिन्न मदों के लिए न्यूनतम सुविधा आकार निर्धारित करता है । आमतौर पर एक विशेष तकनीक से जुड़ी संख्या (उदाहरण के लिए, 28 एनएम) विशेष रूप से न्यूनतम गेट की लंबाई को संदर्भित करती है, जो कि ट्रांजिस्टर गेट बनाने वाले मास्क पर खींची जाने वाली लाइनों की चौड़ाई से निर्धारित होती है।

यह सुनिश्चित करने के लिए, किसी भी चिप पर सभी ट्रांजिस्टर को न्यूनतम गेट लंबाई की आवश्यकता नहीं होती है, और कई को न्यूनतम गेट चौड़ाई (अधिक वर्तमान-हैंडलिंग कैपैबिलिटी के लिए) से अधिक की आवश्यकता होती है, इसलिए हां, आप वास्तव में एक चिप पर कई अलग-अलग आकारों के ट्रांजिस्टर देखेंगे। ।


आपके उत्तर के लिए धन्यवाद। क्या किसी भी संयोग से आपके पास ट्रांजिस्टर के अनुपात का कोई विचार है जो न्यूनतम गेट के आकार को बढ़ाया जाता है? (यहां तक ​​कि एक मोटा सन्निकटन भी अच्छा होगा) क्या यह लागत कारणों से भी किया गया है? और सबसे छोटे ट्रांजिस्टर कहाँ जाते हैं? (कैश मेमोरी में, कंट्रोल यूनिट, या ...) बहुत बहुत धन्यवाद।
user123

एक तर्क प्रक्रिया में लगभग सभी ट्रांजिस्टर गेट लंबाई में न्यूनतम सुविधा आकार होते हैं। ट्रांजिस्टर को उस लंबाई में सर्वश्रेष्ठ रूप से तैयार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ट्रांजिस्टर जो उच्च वोल्टेज को संभाल सकते हैं, वे आमतौर पर पैड के सबसे करीब होते हैं, लेकिन आमतौर पर उन्हें और नहीं होने की आवश्यकता होती है, जब तक कि चिप पर एनालॉग ब्लॉक न हों।
प्लेसहोल्डर

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पूरा प्रोसेसर एक ही तकनीक से बनाया गया है। यह मास्क (एस) और ऑप्टिक्स द्वारा निर्धारित किया जाता है ताकि वे प्रत्येक वेफर पर एक वेफर ("स्टेपिंग" नामक एक प्रक्रिया) पर प्रोजेक्ट कर सकें। छोटे फीचर आकार अधिक घटकों को मरने, कम बिजली की खपत और उच्च गति पर पैक करने की अनुमति देते हैं। यह कोई एक छोटे से भाग्य (वे खर्च फायदा नहीं है कर एक मुखौटा पर एक छोटे से भाग्य खर्च) और फिर इसकी संभावनाओं का उपयोग नहीं।

स्पष्ट होने के लिए: हाँ, एक ही 28 एनएम का उपयोग पूर्ण डाई सतह के लिए एक कदम के लिए किया जाएगा, लेकिन नहीं , सभी घटकों का आकार समान नहीं होगा। यह सिर्फ इतना है कि 28 एनएम मास्क को मरने के भाग के लिए 65 एनएम मास्क के लिए स्वैप नहीं किया जाएगा।

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वास्तव में मरने पर बड़े क्षेत्र हैं जिन्हें 28 एनएम छोटे आकार की आवश्यकता नहीं है। विशिष्ट एक फ्लिप चिप के लिए सोल्डर बॉल पैड है:

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पैमाने पर ध्यान दें: ये पैड मरने पर बेहतरीन संरचनाओं से 1000 गुना बड़े हैं। यहाँ एक कम महीन मास्क का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन फिर से, यदि प्रक्रिया चरण में 28 एनएम की भी आवश्यकता होगी तो दोनों के लिए एक ही मास्क का उपयोग किया जाएगा। ऐसा नहीं है क्योंकि पैड विशाल हैं कि उन्हें ठीक से तैनात नहीं करना पड़ता है, और यदि आपको मास्क स्विच करने की आवश्यकता नहीं है, तो यह कम त्रुटि वाला है।


बिजली की खपत कम? क्या आपने मेरे हीटसिंक का आकार देखा है?
रॉकेटमेग्नेट

@Rocket - :-), और फिर भी ... छोटे गेट कैपेसिटी मेनस कम ऊर्जा प्रत्येक Vdd से जमीन पर प्रत्येक 0-1-0 संक्रमण पर पंप की जाती है। मैं 1 um तकनीक में 3 GHz पर 1 बिलियन ट्रांजिस्टर प्रोसेसर के बारे में सोचने की हिम्मत नहीं करता: - /। (और न केवल 1 वर्ग मीटर पैकेज के लिए, हालांकि यह शीतलन में मदद करेगा :-))।
स्टीवनव सिप

"यह सिर्फ इतना है कि 28 एनएम मास्क को 65 एनएम मास्क के लिए स्वैप नहीं किया जाएगा" गलत है। ठीक फीचर्स (पॉली, गेट, कॉन्टैक्ट) बेहतरीन फीचर साइज का उपयोग करते हैं, लेकिन बाद की परतें उत्तरोत्तर मोटे लैटरोग्राफी का उपयोग करती हैं। यह एक लागत की बात है। कम रिज़ॉल्यूशन पर स्कैनर्स / स्टेपर्स कम लागत वाले होते हैं और मास्क कम खर्चीले होते हैं।
प्लेसहोल्डर

@ टॉनी - मेरा मतलब था कि एक ही प्रोडक्शन स्टेप के लिए दो अलग-अलग टेक मास्क का इस्तेमाल नहीं किया जाएगा। यदि आपके IC को 25 क्रमिक चरणों की आवश्यकता है, तो वे इसके लिए 40 मास्क का उपयोग नहीं करेंगे। (BTW, तुम यहाँ क्या कर रहे हो?)
स्टीवनव सिप

@stevenvh - क्या छोटे गेट का आकार भी अधिक रिसाव नहीं है? मैंने सोचा कि आधुनिक सीपीयू की बिजली की खपत में बहुत योगदान था?
राकेटमग्नेट

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किसी भी आधुनिक प्रक्रिया में कई GOX (गेट ऑक्साइड) की मोटाई होना बहुत आम है। यह लागत कारणों के लिए नहीं बल्कि बाहरी दुनिया के लिए इंटरफेस के लिए उपयोग किया जाता है। कोर सबसे कम वोल्टेज पर और एक पतली GOX पर चलेगा, लेकिन बहुत तेज होगा। मोटे गेट ऑक्साइड ट्रांजिस्टर पैकेज पिन से जुड़े होते हैं, धीमे होते हैं लेकिन उच्च वोल्टेज पर काम करते हैं।

जैसे-जैसे आप GOX की मोटाई बढ़ाते हैं, ट्रांजिस्टर का भौतिक आकार भी बढ़ता जाना चाहिए।

इस दोहरी GOX प्रवाह को समायोजित करने के लिए अतिरिक्त चरणों में जोड़ने से वास्तव में प्रक्रिया की लागत बढ़ जाती है। लेकिन यह अन्य बुद्धिमान काम करने में सक्षम नहीं होगा।


लेकिन क्या यह परिवर्तन सुविधा आकार है?
फेडेरिको रुसो

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आमतौर पर गेट मास्क को हमेशा एक ही फोटोलिथोग्राफी के साथ शूट किया जाता है, इसलिए तकनीकी रूप से यह समान फीचर्स का आकार होता है, क्योंकि फीचर का आकार तरंग दैर्ध्य, मुखौटा तकनीकों और फोटोरिस्ट तकनीकों द्वारा निर्धारित किया जाता है। हालाँकि, हम यह सुनिश्चित करने के लिए एक ही लिथो सिस्टम का उपयोग करते हैं कि ओवरले सटीकता समान है। लेकिन मुझे लगता है कि आप पूछना चाहते हैं कि ट्रांजिस्टर बड़ा है? हां, उन्हें होना चाहिए -> यही "भौतिक आकार" से ऊपर है।
प्लेसहोल्डर

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विभिन्न तकनीकों का उपयोग करने का कारण स्थैतिक शक्ति (मूल रूप से ट्रांजिस्टर पर रिसाव वर्तमान) को कम करना है। 90nm प्रक्रिया में स्थैतिक शक्ति की तुलना शुरू हो जाती है और अंततः गतिशील शक्ति की देखरेख होती है। और इसे कैसे लागू किया जा सकता है, अच्छी तरह से सिलिकॉन विनिर्माण प्रक्रिया में मुखौटे और नक़्क़ाशी शामिल है यदि आप एक 28nm की घोषणा कर सकते हैं तो मैं यह मानूंगा कि एक 65nm प्रक्रिया 28nm का उपयोग करके किया जा सकता है यह मास्क पर सिर्फ एक बड़ा ट्रांजिस्टर होगा


"और अंततः गतिशील शक्ति का निरीक्षण करें"। लेकिन छोटे फीचर का आकार उच्च गति को गति देता है, इसलिए गतिशील शक्ति भी बढ़ती है।
फेडेरिको रूसो

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Chipdesignmag.com/display.php?articleId=261 उनके चार्ट से पता चलता है कि गतिशील शक्ति बढ़ती है, लेकिन उन छोटे आकार की प्रौद्योगिकी पर उतना नहीं जितना स्थैतिक शक्ति होती है
Kvegaoro

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प्रौद्योगिकी नोड फीचर आकार (एमओएस ट्रांजिस्टर चैनल की मी लंबाई लंबाई / ड्रेन और स्रोत से संबंधित) के साथ संबंधित हो सकता है। अगर IC 28nm है, तो इसका मतलब है कि mim length channel 28size है हर चैनल की लंबाई समान नहीं है, लेकिन उसी समय इसका मतलब यह नहीं है कि यह 65nm पर जाता है।


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यह प्रश्न का उत्तर देने के लिए प्रकट नहीं होता है। यदि आप मूल प्रश्न और मौजूदा उत्तरों की समीक्षा करते हैं तो यह देखने में मदद मिल सकती है कि नई जानकारी को क्या जोड़ा जा सकता है।
डेविड
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