芯片放大几万倍,你会看到什么?

芯片放大几万倍,你会看到什么?他们通过扫描电子显微镜拍摄了芯片放大几万倍后的样子,竟然看到了一个个的晶体管。其实,芯片内部不仅仅是百亿计的晶体管,还有十几层金属层,承载了晶体管的供电、信号传输等重任,形成复杂的逻辑电路。当芯片被放大几万倍时,我们可以看到其内部的精细结构和元件。在这个放大倍数下,芯片的结构会呈现出一种类似于立交桥和高速公路的复杂网络。这些网络实际上是由无数个微小的金属线路构成的,这些线路负责在芯片内部传递电信号,从而实现各种功能。这些金属线路通常只有几十个纳米宽,远远小于一根头发丝的直径。这种精细的制造工艺要求极高的精度和技术水平,因此芯片制造被认为是人类精密制造的极限之一。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427096.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427096.htm

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英特尔详解PowerVia芯片背部供电技术:将用于18Å/20Å工艺https://laoyaoba.com/n/864595以前在靠近硅基底的部分造晶体管,然后往上叠好几层电路,信号与供电线路都在晶体管同一侧;现在Intel要把供电线路单独拿出来造在晶体管另一侧。做成夹心饼干。优点是供电线路不需要再穿过15~20层线路,线阻随之下降,功耗更低;减少供电线路对信号线路对干扰;金属层密度可以放宽,大幅度降低工艺的复杂性,有助于提高晶体管密度。缺点是原本的硅基底被移除,晶圆刚性会明显减弱;晶体管夹在两层线路中间,芯片调试难度大增,散热也比以前更困难;制造过程中增加了很多步骤,会使得成本提高。

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清华大学成功研发光电模拟芯片:摆脱摩尔定律能效提升超400万倍但是随着晶体管尺寸逐渐接近物理极限,近十年内摩尔定律已放缓甚至面临失效。此次清华大学研发的光电模拟芯片,也为摆脱摩尔定律指明了新的方向。据介绍,在光电模拟芯片这一枚芯片上便突破了大规模计算单元集成、高效非线性、高速光电接口三个国际难题。根据官方的实测,光电融合芯片的系统级算力较现有的高性能芯片架构提升了3000余倍,以交通工具来类比的话,相当于将京广高铁8小时的运行时间缩短到了8秒钟。不仅如此,该芯片的系统级能效实测达到了74.8Peta-OPS/W,是现有高性能芯片的400万余倍,相当于原本供现有芯片工作一小时的电量,可供它工作500多年。此外,该芯片光学部分的加工最小线宽仅采用百纳米级,而电路部分仅采用180nmCMOS工艺,就已取得比7纳米制程的高性能芯片多个数量级的性能提升。论文通讯作者之一戴琼海院士介绍道:“开发出人工智能时代的全新计算架构是一座高峰,而将新架构真正落地到现实生活,解决国计民生的重大需求,是更重要的攻关,也是我们的责任。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393187.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1393187.htm

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Intel预告万亿晶体管芯片时代:FinFET将被淘汰

Intel预告万亿晶体管芯片时代:FinFET将被淘汰过去50多年来,半导体行业都深受摩尔定律的影响,这一黄金定律引领着芯片技术的进步,不过近年来摩尔定律也被认为落伍了,作为铁杆捍卫者的Intel现在站出来表示摩尔定律没死,2030年芯片密度就提升到1万亿晶体管,是目前的10倍。在上周的Hotchips2022会议上,IntelCEO基辛格做了主题演讲,他提到先进封装技术将推动摩尔定律发展,将发展出SystemonPackage,简称SOP,芯片制造厂提供的不再是单一的晶圆生产,而是完整的系统级服务,包括晶圆生产、先进封装及整合在一起的软件技术等。根据基辛格所说,目前的芯片最多大概有1000亿晶体管,未来SOP技术发展之后,到2030年芯片的密度将提升到1万亿晶体管,是目前的10倍。不过要想实现10倍的晶体管密度提升,还要有技术突破,目前在用的FinFET晶体管技术已经到了极限,Intel将会在2024年量产的20A工艺上放弃FinFET技术,转向RibbonFET及PowerVIA等下一代技术。根据Intel所说,RibbonFET是Intel对GateAllAround晶体管的实现,它将成为公司自2011年率先推出FinFET以来的首个全新晶体管架构。该技术加快了晶体管开关速度,同时实现与多鳍结构相同的驱动电流,但占用的空间更小。PowerVia是Intel独有的、业界首个背面电能传输网络,通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309749.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1309749.htm

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台积电规划1nm芯片制造工艺,计划到2030年实现1万亿晶体管的单个芯片封装据Tom'sHardware 报道,在本月举行的IEDM2023会议上,台积电制定了提供包含1万亿个晶体管的芯片封装路线,这一计划与英特尔去年透露的规划类似。当然,1万亿晶体管是来自单个芯片封装上的3D封装小芯片集合,但台积电也在致力于开发单个芯片2000亿晶体管。为了实现这一目标,该公司重申正在致力于2nm级N2和N2P生产节点,以及1.4nm级A14和1nm级A10制造工艺,预计将于2030年完成。——,

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AMD与三星将联手开发先进的3纳米芯片相比之下,三星为客户提供了使用更新的全周栅极(GAAFET)晶体管的能力,这种晶体管可以让芯片设计人员改善产品内部的电力流动,但也有一些缺点。据《韩国经济日报》报道,三星和AMD预计将深化合作,利用3纳米工艺技术生产下一代芯片。目前,由于只有苹果公司的Mac系列使用台湾台积电生产的芯片,因此大多数个人电脑都无法使用这种技术生产的芯片。三星的3纳米与台积电的3纳米不同,因为它使用的是栅极环绕(GAAFET)晶体管。GAAFET是一种升级版晶体管设计,优于FinFET,它允许设计人员改进电流量,因为改进后晶体管的沟道可以完全被栅极环绕。GAAFET晶体管使用纳米线或纳米片导电。这些都需要对导线或薄片进行权衡。虽然导线提高了效率,但其较小的面积限制了它们在某些产品(如应用处理器)中的应用。另一方面,纳米片允许更多电流流过,但传导效率却有所降低。三星代工厂的图表显示了晶体管从FinFET到GAAFET再到MBCFET的演变过程。图片:三星电子报道援引AMD首席执行官苏姿丰(LisaSu)最近在比利时举行的一次会议上分享的GAAFET晶体管优于FinFET晶体管的观点,证明两家公司有意深化合作关系。据《韩国经济日报》报道,苏姿丰介绍了她的公司采用全方位栅极技术批量生产AMD下一代产品的计划。由于三星是世界上唯一一家生产3纳米GAAFET产品的公司,分析家们认为,苏的评论是这家韩国公司生产AMD新芯片的线索,他还认为3纳米GAAFET在性能和效率方面都优于以前的技术。合同半导体制造行业目前的态势是三星和英特尔与台积电对峙。台积电在市场上占据主导地位,而它的两个大型竞争对手正忙于采用新技术,以确保在实力雄厚的竞争对手面前取得优势。英特尔正在研究名为高NAEUV的先进芯片制造设备,看能否降低制造成本和复杂性。另一方面,三星不仅比台积电更早开始生产3纳米产品,还在其产品路线图中更早引入先进的GAAFET晶体管,试图从台湾公司手中夺走3纳米产品的市场份额。另一方面,台积电多年来一直强调可以使用传统的EUV机器制造芯片,并宣布将在其2纳米工艺中改用纳米片晶体管。栅极周围晶体管也是更小特征尺寸的结果,因为这些晶体管越小,制造商在制造FinFET时就越困难。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432808.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1432808.htm

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一种由富勒烯单分子制成的开关可让执行速度提高100万倍

一种由富勒烯单分子制成的开关可让执行速度提高100万倍富勒烯分子实现的开关过程可以比微芯片中使用的开关快得多,速度提高了三到六个数量级,这取决于利用的激光脉冲。富勒烯开关在网络中的使用可能会加速计算机行业的发展,其能力已超过目前电子晶体管所能达到的水平。此外,它们有可能通过提供前所未有的分辨率水平来彻底改变微观成像设备。70多年前,物理学家发现,分子在电场存在的情况下会发射电子,后来又发现了某些波长的光。电子发射产生的图案吸引了人们的好奇心,但却无法解释。但是,由于一项新的理论分析,这种情况已经改变,其影响不仅可以带来新的高科技应用,而且可以提高我们仔细研究物理世界本身的能力。关于富勒烯开关如何像火车轨道开关点一样工作的一个简单比喻。光脉冲可以改变进入的电子的路径,这里用火车表示。项目研究员HirofumiYanagisawa和他的团队从理论上分析了富勒烯受激分子的电子发射在暴露于特定种类的激光时应如何表现,并且在测试他们的预测时,发现他们是正确的。Yanagisawa说:"我们在这里设法做的是使用非常短的红色激光脉冲来控制分子引导入射电子的路径的方式。根据光的脉冲,电子可以保持其默认的路线,或者以一种可预测的方式重新定向。因此,它有点像火车轨道上的开关点,或电子晶体管,只是速度快得多。我们认为我们可以实现比经典晶体管快100万倍的开关速度。而这可能会转化为现实世界中的计算性能。但同样重要的是,如果我们能够调整激光来诱骗富勒烯分子同时以多种方式开关,这可能就像在一个分子中拥有多个微观晶体管。这可以增加系统的复杂性,而不增加其物理尺寸"。作为开关基础的富勒烯分子与也许更为著名的碳纳米管有关,尽管富勒烯不是一个管子,而是一个碳原子球。当放在一个金属点上时--基本上是一个针的末端--富勒烯以某种方式定向,因此它们将可预测地引导电子。飞秒(四亿分之一秒)或甚至阿托秒(五亿分之一秒)规模的快速激光脉冲被集中在富勒烯分子上,以触发电子的发射。这是第一次用激光以这种方式来控制分子的电子发射。"这项技术类似于光电子发射显微镜产生图像的方式,"Yanagisawa说。"然而,那些人最多只能达到10纳米左右的分辨率,或百亿分之一米。我们的富勒烯开关增强了这一点,并允许实现大约300皮米的分辨率,或百亿分之三米。"原则上,由于多个超快电子开关可以结合到一个分子中,只需要一个富勒烯开关的小网络就可以执行可能比传统微芯片快得多的计算任务。但是有几个障碍需要克服,例如如何使激光组件小型化,这对创造这种新型的集成电路至关重要。因此,我们看到基于富勒烯开关的智能手机可能仍然需要很多年。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349135.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1349135.htm

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