cpu是什么材料
cpu是什么材料
CPU的"制作工藝"指得是在生產CPU過程中,要進行加工各種電路和電子元件,精度越高,生產工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件,連接線也越細,提高CPU的集成度,CPU的功耗也越小。下面是學習啦小編帶來的關于cpu是什么材料的內容,歡迎閱讀!
cpu是什么材料:
制造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。
微電子技術的發(fā)展與進步,主要是靠工藝技術的不斷改進,使得器件的特征尺寸不斷縮小,從而集成度不斷提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后,從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90納米、65納米、45納米、32納米,22納米,一直發(fā)展到目前最新的14納米。
提高處理器的制造工藝具有重大的意義,因為更先進的制造工藝會在CPU內部集成更多的晶體管,使處理器實現(xiàn)更多的功能和更高的性能;更先進的制造工藝會使處理器的核心面積進一步減小,也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的CPU產品,直接降低了CPU的產品成本,從而最終會降低CPU的銷售價格使廣大消費者得利;更先進的制造工藝還會減少處理器的功耗。
從而減少其發(fā)熱量,解決處理器性能提升的障礙.....處理器自身的發(fā)展歷史也充分的說明了這一點,先進的制造工藝使CPU的性能和功能一直增強,而價格則一直下滑,也使得電腦從以前大多數人可望而不可及的奢侈品變成了現(xiàn)在所有人的日常消費品和生活必需品??傮w來說,更先進的制成工藝需要更久的研制時間和更高的研制技術,但是更先進的制成工藝可以更好的提高中央處理器的性能和節(jié)省處理器的生產成本,以便降低售價。
相關CPU制作流程推薦:
作為計算機的核心組件,CPU(Central Processor Unit,中央處理器)在用戶的心中一直是十分神秘的:在多數用戶的心目中,它都只是一個名詞縮寫,他們甚至連它的全寫都拚不出來;在一些硬件高手的眼里,CPU也至多是一塊十余平方厘米,有很多腳的塊塊兒,而CPU的核心部分甚至只有不到一平方厘米大。
他們知道這塊不到一平方厘米大的玩意兒是用多少微米工藝制成的,知道它集成了幾億幾千萬晶體管,但鮮有了解CPU的制造流程者。我們來詳細的了解一下,CPU是怎樣練成的。折疊基本材料多數人都知道,現(xiàn)代的CPU是使用硅材料制成的。硅是一種非金屬元素,從化學的角度來看,由于它處于元素周期表中金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處,所以具有半導體的性質,適合于制造各種微小的晶體管,是目前最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一。
從某種意義上說,沙灘上的沙子的主要成分也是硅(二氧化硅),而生產CPU所使用的硅材料,實際上就是從沙子里面提取出來的。當然,CPU的制造過程中還要使用到一些其它的材料,這也就是為什么我們不會看到Intel或者AMD只是把成噸的沙子拉往他們的制造廠。
同時,制造CPU對硅材料的純度要求極高,雖然來源于廉價的沙子,但是由于材料提純工藝的復雜,我們還是無法將一百克高純硅和一噸沙子的價格相提并論。制造CPU的另一種基本材料是金屬。金屬被用于制造CPU內部連接各個元件的電路。鋁是常用的金屬材料之一,因為它廉價,而且性能不差。
而現(xiàn)今主流的CPU大都使用了銅來代替鋁,因為鋁的電遷移性太大,已經無法滿足當前飛速發(fā)展的CPU制造工藝的需要。所謂電遷移,是指金屬的個別原子在特定條件下(例如高電壓)從原有的地方遷出。很顯然,如果不斷有原子從連接元件的金屬微電路上遷出,電路很快就會變得千瘡百孔,直到斷路。
這也就是為什么超頻者嘗試對Northwood Pentium 4的電壓進行大幅度提升時,這塊悲命的CPU經常在"突發(fā)性Northwood死亡綜合癥(Sudden Northwood Death Syndrome,SNDS)"中休克甚至犧牲的原因。SNDS使得Intel第一次將銅互連(Copper Interconnect)技術應用到CPU的生產工藝中。
銅互連技術能夠明顯的減少電遷移現(xiàn)象,同時還能比鋁工藝制造的電路更小,這也是在納米級制造工藝中不可忽視的一個問題。不僅僅如此,銅比鋁的電阻還要小得多。種種優(yōu)勢讓銅互連工藝迅速取代了鋁的位置,成為CPU制造的主流之選。除了硅和一定的金屬材料之外,還有很多復雜的化學材料也參加了CPU的制造工作。