芯片中的纳米意味着什么?
纳米是什么米?纳米是用于测量长度的测量单位。1纳米等于一米的十亿分之一,因此,纳米绝对不是用来测量长距离的。相反,它们用于测量极小的物体,例如现代CPU中的原子结构或晶体管,单个纳米比毫米小一百万倍。所以,纳米非常小。
芯片中晶体管是什么结构?任何芯片、IC、处理器、内存或GPU都是由大量晶体管的集成制成的。由于此类芯片是在内部集成了大量晶体管制成的,通常将其称为IC(集成电路)。并且根据制造这种芯片组的集成晶体管的数量,将它们分为SSI(小规模集成),LSI(大规模集成)或VLSI(超大规模集成)。晶体管由于集成电路(例如计算机处理器)包含微观组件,因此纳米对于测量其尺寸非常有用。实际上,纳米定义了不同的处理器时代,代表处理器(芯片)制造工艺的不同工艺阶段,这基本上是一种工艺技术,其中包括所涉及的制造工艺(如光刻)和物理参数(如尺寸和厚度)等,其中数字定义了晶体管与CPU中其他组件之间的距离。
晶体管实质上由漏极(Drain),源极(Source)和栅极(Gate)组成。在源极和漏极之间有一条使电子(从而电流)流动的路径,称为通道。Gate负责控制通道的宽度。通道越宽,电子在通道中流动的速度越慢,反之亦然。处理器中提到的纳米技术是通道之间平均距离的度量。晶体管越小,源极与漏极之间的距离越小,形成栅极下方的导电沟道所需的电子或空穴的数量就越少。需要较小的输入电压以产生较少的功耗,栅极的最小宽度就是工艺制程中的X纳米。
处理器架构——纳米技术:任何芯片,无论是处理器,内存还是GPU,都是通过集成大量晶体管制成的。晶体管只是电子信号的开关,具有两种状态(ON/OFF)。纳米架构是晶体管的大小。尺寸越小,可将更多晶体管嵌入到处理器芯片中,从而增加其计算量。45nm,32nm,28nm,14nm,10nm和7nm基本上是采用新制造技术的晶体管的缩放比例。芯片的长度越短,电流(或信息)可以流过的速度就越快。同样,较短的芯片消耗的电压更少。
为什么纳米小一点好?
过程节点的大小(以纳米为单位)描述了芯片最小可能元素的大小。可以这样想象:如果芯片的设计是数字图像,则一个"像素"的大小将是处理大小。制程越小,可获得的分辨率越高。制造商可以使晶体管和其他组件更小。这意味着更多的晶体管可以塞满较小的物理空间。
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