TA的每日心情 | 开心
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本帖最后由 moletronic 于 2024-9-18 08:30 编辑 9 F7 A7 {7 n# H# W' P6 _& a
9 Q9 O# f* B0 S- | P
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。* W) g9 C% ^- F. W7 Z5 Z6 a; A5 n
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：
0 c7 {* ^, a5 m4 U1 R4 H9 `^{2} "I_{D}=\frac{\mu_{n}C_{ox}}{2}\frac{W}{L}\left( V_{GS}-V_{th} \right)^{2}") , ?" o! s' B, l, j; c! i" t3 b
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。
( k- B4 O" g6 a& m2 }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。, A! W' |; V8 g5 _, Z4 y+ ^
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。9 v3 U: U! a/ B
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。3 Z, G* h$ j* E* v. q* B# O2 z: x) [- l) p
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 _7 m G: f9 K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。
; h/ I( o* C- b V1 Z( v |
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发表于 2024-9-19 00:27:53
