Технологические нормы процессора

Технологические нормы процессора

Технологические нормы процессораНаиболее радикальное средство повышения быстродействия ПК — увеличение рабочей тактовой частоты процессора и частоты системной платы. Достижение высоких показателей этих параметров требует внедрения в производство микросхем более прогрессивных технологических конструктивных норм.

Технологические конструктивные нормы (или просто нормы) применительно к микропроцессорам выражаются в единице измерения микрон (мкм) или нанометр (нм) и показывают, какие предусмотрены минимально допустимые размеры для элементов топологии микросхемы.

Например, конструктивная норма 180 нм говорит о том, что эффективная длина проводящего канала связи между транзисторами кристалла процессора составляет 180 нм — такова дистанция пробега тока между двумя транзисторами.

Чем короче проводящий канал, тем выше скорость информационного обмена, меньше потребление тока и нагрев элементов (выделение тепла). Чем ниже значение нормы, тем плотнее «набивка» микросхемы элементами.

Уменьшение значения нормы (и размеров проводников) уменьшает паразитные емкости, что представляет еще одну возможность для потенциального повышения производительности процессора.

Переходу к технологическому процессу производства микропроцессоров с нормами 45 нм способствовало применение в структурах CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), на которых построены микросхемы с очень высокой степенью интеграции — редкоземельного металла с высокими показателями диэлектрической проницаемости — гафния. Этот материал заменил двуокись кремния, из которого изготавливаются затворы полевых транзисторов микросхем CMOS. Диэлектрик, основанный на базе гафния, называется high-k.

Благодаря такой замене и применению еще некоторых новаций в десять раз уменьшились токи утечки транзисторов, что позволило компаниям — производителям процессоров создать микропроцессоры последнего поколения.

Яндекс.Метрика