纳米是什么意思

纳米是什么意思,第1张

纳米是什么意思 芯片里的单位纳米是什么意思?是否是越小越先进呢?

一说到芯片,我们就会说到纳米(nm),比如华为海思的990 5G SoC芯片就是用7nm工艺制程生产的芯片。

纳米(nm)是长度尺寸的单位,先不说先进不先进的事,尺寸越小,它的生产难度就会越大,这个大家没有异议吧?芯片由大规模数量的晶体管组成芯片也可以称为集成电路,我们把晶体管、电阻、电容等集成到晶片上就成为集成电路了。

大规模数量的晶体管集成在一起设计的电路,可以大大的提升性能,并且降低成本,尺寸更是可以大大的缩小。

为什么我们平常见到的芯片(集成电路)好像很简单,只是引脚比较多?是因为芯片经过了封装,只把功能引脚引出来,这样才可保护芯片,避免受到损伤。

芯片越小的确越先进芯片越小,难度就越高,那为什么我们要把芯片做得那么小呢?比如手机,大家是不是喜欢又轻又薄的?如果光手机的芯片就有手掌那么大,手机还没做得轻薄吗?所以芯片尺寸超小,电子产品设计的灵活性越高。

芯片越小,成本越低,晶圆是生产芯片的关键材料,晶圆的价格是相当昂贵的,尺寸越小,同一块晶圆上就可以切割出更多数量的芯片了。

要提升芯片的性能,就需要更多CPU核心,也就需要集成更多晶体管,相同尺寸的芯片,要集成更多数量的晶体管,意味着单个晶体管的尺寸更小。

晶体管之间的距离就更小的,它 们之间的电容就会减少,晶体管的开关频率就可以得到提升。

根据功率计算公式P=U x I =U x U / R,芯片的工作电压越高,它的功耗就越大,晶体管的尺寸变小后,导通电压也需要相应的减少,这样芯片的功耗就可以得到降低了。

晶体管数量越多,工作频率越高,功耗越低,也就代表芯片越先进了!说是容易,但大家想想,纳米是什么概念?1纳米(nm)跟4个原子的大小差不多,1nm比细菌的长度还小得多,可想而知,要在晶片上做出7nm或者5nm宽度栅极的晶体管有多难了。

越先进的芯片,除了需要越先进的工生工艺和技术水平,还需要有先进的设备支持。

ASML公司生产的极紫外光(EUV)光刻机就是必不可少的设备了,而紫外光(EUV)光刻机本身就是全球尖端科技的结晶。

台积电目前已经突破5nm的工艺,将会在2020年实现量产,而中芯国际目前也只能量产14nm的芯片。

所以最近大家担台积电断供会对华为造成影响就是这个原因了!欢迎关注@电子产品设计方案,一起享受分享与学习的乐趣!关注我,成为朋友,一起交流一起学习记得点赞和评论哦!非常感谢!

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。

最近一段时间关于我国高端集成芯片的制造技术成为舆论讨论的热点,在讨论中大家都对中国到底能做多少纳米的集成芯片非常感兴趣,今天我借着有点时间与朋友们聊聊关于芯片体积与尺寸的一些事情。

芯片的集成大小尺寸我们知道芯片是集成电路(IC)的简称,它是运用半导体制作工艺的方法将电路中的有源器件,比如晶体三极管、场效应管以及二极管这些器件,然后再配合一些无源元件,类似电阻和电容等。

最后把它们连接在一起后放在半导体晶片上封装起来就形成了一个具有一定功能的整体电路了,这个整体电路就是一个完整的芯片,在这个芯片里所装的元器件是有尺寸的,比如最常见的是三极管,在集成电路中为了表达这个三极管的大小时,我们就用“纳米”这个长度单位来衡量,因此芯片里的纳米就是指晶体管之间的距离,如果我们用专业术语说的话它也叫“栅长”的长度单位。

一般的朋友可能对“米”,“分米”,“厘米”和“毫米”都有一定的空间概念,当讲到“微米”,“亚微米”和“纳米”时,有的朋友可能就不太清楚了。

我记得我在学习电子技术课,当讲到集成电路章节的时候,老师曾经用一个形象的对比给我们讲了纳米究竟有多小,我很清楚地记得电子老师说:"我们所用的电子技术的教科书一张纸的厚度大约是0.1毫米,1纳米大约是十万分之一毫米,也就是把我们所用的教材里的一张纸再分成十万张就是1纳米的厚度了。

"老师说完我们都会在自己的脑海里盘算,也就是说一毫米应该等于100万纳米了。

通过后面的了解我们知道了一毫米等于1000微米,一微米等于1000纳米,那么一毫米就应该等于100万纳米了。

由此可见这个“纳米”的长度单位还是非常小的,到目前为止我们人类制造最小的集成芯片可以达到3纳米的尺寸,而我国普遍能够制造出28纳米的集成芯片,与外国集成芯片的制造技术还有很大的差距的,我们在这方面还有很长的路要走。

下面我们再说说下一个问题,芯片是不是越小越先进呢?我认为肯定是芯片越小越先进,因为衡量芯片高低的一个重要的指标就是集成度了,所以我们把集成电路分为了小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI)和巨大规模集成电路(GLSI)这六种。

因为芯片的集成度越大,它的功能就越强。

到目前为止我们在芯片面积上是有一定限度要求的,因此,在芯片面积不变的情况下,为了使芯片具有更多、更强的功能,我们就需要追求在芯片上集成更多的器件数量,这样就需要芯片里的器件做的越来越小,于是在芯片的制造技术上就出现了5纳米和3纳米的最求目标。

因此芯片在技术上讲,当然是越小越好了,晶体管越小就表示这个芯片的制造工艺就越先进,以上就是我对这个问题的回答。

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