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CPU处理器与制作工艺的纳米技术有什么关系?

归档日期:06-28       文本归类:预取技术      文章编辑:爱尚语录

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  每一级工艺下单一芯片中所能集成的晶体管数目有一个上限,线宽越小,集成度越高,而晶体管集成度通常也是区分同一类超大规模集成电路性能高低的重要指标。比如假设用180nm工艺生产45nm酷睿处理器,就不仅仅是芯片面积变大了,而是根本就加工不出来——良品率会极低。

  此外,更精密的工艺生产出的VLSI功耗更小、发热更低,可以稳定工作在更高的频率下,当年著名的显卡 nVidia Riva TNT2 ultra,就是在 TNT2 原版的基础上将加工工艺从 250nm 改为 220nm,结果工作频率大大提高,性能提升显著。

  展开全部每一级工艺下单一芯片中所能集成的晶体管数目有一个上限,线宽越小,集成度越高,而晶体管集成度通常也是区分同一类超大规模集成电路性能高低的重要指标。比如假设用180nm工艺生产45nm酷睿处理器,就不仅仅是芯片面积变大了,而是根本就加工不出来——良品率会极低。

  此外,更精密的工艺生产出的VLSI功耗更小、发热更低,可以稳定工作在更高的频率下,当年著名的显卡 nVidia Riva TNT2 ultra,就是在 TNT2 原版的基础上将加工工艺从 250nm 改为 220nm,结果工作频率大大提高,性能提升显著。

  展开全部制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、90nm、65nm。Intel公司更于2007年11月16日发布了45nm的制造工艺。

  从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

  在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。

  超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至Intel自家的老产品奔腾III。

  CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。

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