15-mavzu: Turli kompaniyalar tomonidan ishlab chiqilgan protsessorlarning turlari va imkoniyatlari. Protsessorlar, Intel amd, Pentium protsessorlari - bet 2

alyuminiy ishlatilgan. Aslida, chip nomi metall bilan hech qanday aloqasi yo'q
edi; kod nomi Kanadaning shimoli-g'arbiy hududidagi Coppermine daryosidan
olingan. Intel uzoq vaqtdan beri daryolar (va ba'zan boshqa geologik xususiyatlar),
ayniqsa Shimoliy Amerika qit'asining shimoli-g'arbiy mintaqasidagi kod nomlaridan
foydalanishni yaxshi ko'radi. Misol uchun, Pentium III ning eski versiyasi (0,25
mikron o'lchamli) Alyaska daryosi sharafiga Katmai kod nomini oldi. Intel kod
nomlari oq suvli rafting ishqibozlarining sayohat marshruti kabi o'qiladi: Deerfield,
Foster, Northwood, Tualatin, Gallatin, McKinley va Madison - Oregon, Kaliforniya,
Alyaska, Montana,
Yana bir keng tarqalgan texnologiya - CMOS texnologiyasi o'rniga izolyatorda (SOI)
kremniydan foydalanish. AMD o'zining 90 namometrli (0,09 mikron)
protsessorlari
uchun SOI-dan foydalanadi va tranzistorlar uchun CMOS-ga qaraganda yaxshiroq
izolyatsiyani ta'minlaydigan SOI mashhurligi o'sishda davom etishi kutilmoqda.
Tugallangan dumaloq gofretda iloji boricha ko'proq chiplar bosilgan. Har bir chip
odatda kvadrat yoki to'rtburchaklar shaklida bo'lgani uchun gofretning chetlarida
foydalanilmagan qismlar mavjud, ammo har bir kvadrat millimetr sirtdan
foydalanishga harakat qilinadi.
Sanoat
chip
ishlab
chiqarishda
bir
nechta
o'tishlarni
boshdan
kechirmoqda. Sanoatdagi tendentsiya
ham kattaroq gofretlarni, ham kichikroq
chiplarni kesish jarayonidan foydalanishdir.
Jarayon
chipdagi alohida sxemalar va
tranzistorlarning o'lchami va oralig'iga ishora qiladi. 2001-yil oxiri va 2002-yilda
chiplarni ishlab chiqarish jarayonlari 0,18 mikrondan 0,13 mikronli jarayonga o„ta
boshladi, matritsadagi metall o„zaro bog„lanishlar alyuminiydan misga o„ta boshladi
va gofretlar 200 mm (8 dyuym) dan 300 mm gacha ( 12") diametri. Kattaroq 300 mm
gofretning o'zi ilgari ishlatilgan 200 mm bilan solishtirganda ikki baravar ko'proq
chiplarni tayyorlash imkonini beradi. Kichikroq 0,13 mikron va 0,09 mikron (90
nanometr) jarayonlar o'rtacha o'lchamdagi o'lchamni saqlab, etarli hosil olishga
imkon bergan holda, qolipga ko'proq tranzistorlarni kiritish imkonini beradi. Bu
shuni anglatadiki, o'limga ko'proq va ko'proq kesh kiritish tendentsiyasi davom etadi
va 2010 yilga kelib tranzistorlar soni har bir chip uchun 1 milliard yoki undan
ko'proqqa ko'tariladi.
Buning ma'lum bir chipga qanday ta'sir qilishi
mumkinligiga misol sifatida, keling,
asl Pentium 4 ni ko'rib chiqaylik. Sanoatda ko'p yillar davomida ishlatiladigan
standart gofret o'lchami diametri 200 mm yoki atigi 8 dyuym edi. Bu taxminan 31
416 ga teng gofretga olib keladi. Pentium 4 ning Willamette yadroli birinchi
versiyasida maydoni 217 kvadrat millimetr bo„lgan, 42 million tranzistorga ega
bo„lgan va 200 millimetrli gofretlarda ishlab chiqarilgan matritsada alyuminiy o„zaro
bog„langan 0,18 mikronli jarayon ishlatilgan. 200 mm (8 dyuym) gofretga ushbu
chiplarning 145 tagacha sig'ishi mumkin.
Undan keyingi Northwood yadroli Pentium 4 protsessorlari 55 million
tranzistorli 131 kvadrat millimetr maydondagi mis o'zaro bog'langan kichikroq 0,13
mikronli jarayondan foydalanadi. Northwood Willamette
bilan solishtirganda ikki
baravar L2 keshiga (512KB) ega, shuning uchun tranzistorlar soni sezilarli darajada
yuqori. Tranzistorlar soni yuqori bo'lsa ham, kichikroq 0,13 mikronli jarayon 60%
dan ko'proq kichikroq matritsaga olib keladi, bu esa atigi 145 Willamette qolipini
sig'dira oladigan bir xil 200 mm (8 dyuym) gofretga 240 ta chipni sig'dirish imkonini
beradi.
2002 yil boshidan boshlab Intel 70 686 kvadrat millimetr sirt maydoniga ega bo'lgan
kattaroq 300 mm gofretlarda Northwood ishlab chiqarishni boshladi. Ushbu gofretlar
kichikroq 200 mm gofretlarning sirt maydonidan 2,25 baravar ko'p bo'lib, har bir
gofret uchun ikki baravar ko'proq chip ishlab chiqarish imkonini beradi. Pentium 4
Northwood misolida, 300 mm gofretga 540 tagacha chip mos keladi. Kichikroq
qolipni kattaroq
gofret bilan birlashtirib, Pentium 4 ishlab chiqarish chip birinchi
taqdim etilganidan beri 3,7 barobardan ko'proqqa oshdi. Bu yangi chiplar ko'pincha
eskilariga qaraganda ko'proq va arzonroq bo'lishining sabablaridan biridir.
2004 yilda sanoat 90 nanometrli (0,09 mikron) jarayonga o'tishni boshladi, bu esa
undan ham kichikroq va tezroq chiplarni yasash imkonini berdi. 2005 yilda yangi
chiplarning aksariyati 0,09 mikronli jarayonga asoslangan edi va bu 2006 yil
davomida davom etishi kutilmoqda.
2007 yilda biz 65 nanometrli jarayonga o'tishni ko'ramiz va 2010 yilda 45
nanometrli jarayonni ko'ramiz. Jarayondagi bu yutuqlar 2010 yilda har bir chipga 1
milliard tranzistorga imkon beradi! Bularning barchasi hali ham 300 mm gofretlarda
amalga oshiriladi, chunki keyingi gofretga o'tish 450 mm gofretga o'tish ko'rib
chiqilayotgan 2013 yilgacha kutilmaydi. 3.17-jadvalda
protsessor jarayonlarining
o'tishlari keltirilgan.