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集成度是什么意思_集成度的概念

2017年11月10日 15:15 網絡整理 作者: 用戶評論(0

  集成度,是指圖形中最小線條寬度,集成電路的集成度是指單塊芯片上所容納的元件數目,集成度越高,所容納的元件數目越多,為此對傳統的光刻方法進行了很多改進以滿足分辨率的要求,增加集成電路的集成度。

  集成度是什么意思

  集成電路的線寬通??衫斫鉃樗庸さ碾娐穲D形中最小線條寬度,但在MOS電路中,人們也常用柵極長度來定義線寬。集成度與線寬有對應關系,即集成度越高,線寬越小,所以,線寬也常用來表示集成電路制造技術水平的高低。

  隨著大規模集成電路和超大規模集成電路的發展,人們對光刻分辨率的要求愈來愈高。1995年為0.35μm,1998年為0.18μm,現在努力的方向是0.18μm,接著就是0.13μm。

  

  集成度的概念

  自集成電路誕生的那一天起,它的集成度就一直走著一條越來越高,從不回頭的道路。方家總結其規律,遂有“摩爾定律”。但是,摩爾定律只是描述了集成度越來越高的現象,而真正驅動這一表象的是對盈利追求所帶來的激烈競爭。

  簡單說來,集成度增加帶來的好處有:

  1、同樣復雜度的芯片面積大約可以減少一半(此處不考慮是core-limit還是pad-limit,只是就邏輯而言)。這相當于,同樣價格的芯片,用新工藝可以降低大約一半的制造成本(不考慮NRE);

  2、或同樣面積的芯片可以提供雙倍的計算能力。這相當于,同樣成本的芯片,可以賣出兩倍的價格;

  3、更好的制程帶來更低的功耗,因為驅動電壓降低了,而動態功耗和電壓的平方成正比。同樣的性能,如果功耗更低,那么待機時間越長,就可以賣出更高的價格;

  4、但我覺得更重要的是時鐘頻率的增加。工藝越先進,延時縮短,芯片能夠做到的最高時鐘頻率增加。不知道大家是否還記得那個CPU一代主頻比一代高的時代。而且低功耗對手持設備意義更大,像CPU、GPU這類用在臺式機里面的芯片,當時對性能的追求遠遠超過對低功耗的追求。那時候只聽說有人研究如何冷卻CPU、GPU,根本沒人要求低功耗。大家應該還記得,最新的CPU總是賣得很貴,Intel的gross margin都在60%以上。

  

  半導體產業是一個競爭很充分的行業。為了生存,為了追求更多的利潤,這就逼著參與者必須不斷地升級,跟上潮流,不被淘汰。這也就帶來了摩爾定律所描述的現象,同時也讓消費者得到了實惠。所以,我們可以說集成度越高越好,晶體管尺寸越小越好。

  需要注意的是,技術的升級是需要投入大量研發資本的。在之前的世代,人們寄希望于盈利可以超過投入。然后,隨著尺寸的越來越小,投入成本越來越大,也許有一天就會入不敷出。那一天應該就是摩爾定律終結的日子。只要科學和技術的發展,仍能為我們找到盈利之路,那么摩爾定律還是有可能繼續下去的。

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( 發表人:龔婷 )

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