一個指頭大小的芯片會有60億個晶體管嗎?網友:光刻機的功勞

一個指頭大小的芯片會有60億個晶體管嗎?網友:光刻機的功勞

有網友提問,一張指頭大小的芯片居然有60億個晶體管?

答案是肯定的,有的還遠不止這麼多。

我們來看一下iPhone手機的芯片和華為手機的芯片你就知道答案了。

iPhone手機最新的A13芯片含有85億個晶體管,下一代A14芯片則很可能突破100萬個晶體管甚至更多。

部分華為手機採用的麒麟990芯片5G版芯片已經含有103億晶體管。

一個指頭大小的芯片會有60億個晶體管嗎?網友:光刻機的功勞

不管是85億還是103億,實際上都遠遠超過60億個了。

那麼問題來了,一張小小的芯片有必要容下那麼多個晶體管嗎?

答案是肯定的,有必要,畢竟晶體管的個數和性能是成正比的,這點我們可以通過iPhone手機的芯片來做一個直觀的對比。

iPhone手機從A4芯片含3000多萬晶體管,發展到A8處理器含30億晶體管,再到目前最新的A13處理器85億晶體管,手機性能自然也是一直在提升,你對應道iPhone4,iPhone8和目前最新的iPhone11對比一下性能就知道了手機性能的主要取決於芯片的提升。

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那又為什麼能容得下這麼多晶體管呢?

體管數量會隨著工藝水平的提升而增大,越低的工藝納米數,會使在光刻時溝槽寬度越窄,相同的面積下就可以容納更多的晶體管。

我們還是通過數據對比一下,更容易直觀理解。還是繼續採用iPhone手機A系列芯片的例子。

A4芯片含3000多萬晶體管,採用的是35nm工藝;A8芯片的時候採用的是20nm工藝,到A13芯片的時候是7nm工藝。下一代A14芯片採用的很肯能是5nm工藝,未來還會有3nm工藝……

一個指頭大小的芯片會有60億個晶體管嗎?網友:光刻機的功勞

​如此精密的工藝,靠人手是實現不了的,所以光刻機才會那麼搶手。

芯片作到5nm,相當於20萬分之一毫米。機械精密量具千分尺,僅能量出千分之一毫米,稱為“一道兒”,精密機器控制在3道以內算高端了。而芯片 ,在20萬倍的顯微鏡下,做設計,製造毫米大小的物件,把各種各樣的,一顆顆小小小的晶體管按設計排列焊接。按照60億個計算,假設一名精工,一天焊1000個點,則需三千人幹一年,且一天不歇。所以人工完成是不可能的了。

今天我們能用上如此高性能的芯片,高性能的手機,還得感謝光刻機等高端製造設備。


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