TA的每日心情 | 开心
2023-2-8 04:51 |
|---|
签到天数: 1811 天 [LV.Master]无
|
本帖最后由 moletronic 于 2024-9-18 08:30 编辑 4 ^* w" l! B f, ]/ c8 s* k3 _/ {
5 Q9 F0 [: U6 Q2 D2 c8 W$ k7 @5 ^看到大家讨论光刻机的时候对XXnm节点有些疑惑，这里解释一下。
6 p9 }2 L5 ]$ p( _- O+ w4 `1 O: [) E其实我们说的XXnm都是逻辑电路这边的。顾名思义，逻辑电路就是执行逻辑运算的，而各种逻辑运算的器件都可以用反相器（非门）为基础得到。在大规模集成电路里最基本的器件就是反相器，而一个反相器是由一个P型场效应管（MOSFET）串联一个N-MOS得到的。反相器切换的速度跟MOS管的饱和电流成正比。所以要提高半导体器件的性能就要提高MOS的饱和电流。MOS的饱和电流公式：
! H/ ]* T- v% I5 }; U8 a0 g* ^^{2} "I_{D}=\frac{\mu_{n}C_{ox}}{2}\frac{W}{L}\left( V_{GS}-V_{th} \right)^{2}") , @+ h& ^" X# S# z% }# t. w" H( i. h
这里D是漏极，S是源极，G是栅极。un是电子迁移率，Cox是栅极下面形成的电容大小，Vth是阈值电压（MOS管形成导电通道），W是栅极宽度，L是栅极长度。+ D( H, ? Z- i4 t' O
我们平常说的XXnm节点就是栅极长度，所以工艺进步就是要减小L。5 {+ c2 N% e4 R' x, m2 e
提高W也可以提高ID，但这会增大器件面积，减小器件密度，所以不会做。0 X% [- |) y3 q& o R2 @, P
现在常说的FinFET/GAA等于往三维方向增大W，不会增大器件面积。增大W可以等效认为减小L，现在节点的数值比实际器件栅极长度小有部分就是靠这个来的。
+ I9 O& G+ g. m5 {# g3 ^ `) x现在减小尺寸的主要动力是降功耗，P=IV，电流不能降因为要保持高频，所以降电压的同时要降L。
5 F6 Q: ]; u1 o" |近十几年牙膏厂CPU的主频就没升过，就是因为ID稳定的原因，而90年代主频是一直在升的。* k0 ?4 ]2 D/ J t
|
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2024-9-19 00:27:53
