Что является самой плотной частью интегральной схемы?

Кроме того, на какую часть интегральной схемы больше всего повлиял закон Мура?

Это память (кеши, встроенная память и т.д.)?

Или это логика (исполнительные блоки, блоки управления и т.д.)?

Или что-то другое?

В идеале с числами/процентами.

Закон Мура по своей сути является экономическим законом, и за эти годы ему было дано так много интерпретаций, что не совсем ясно, в каком смысле он применим сегодня. Память плотнее логики, но это не обязательно имеет смысл с точки зрения экономики. Это зависит от доступных рынков и т. д., которые радикально изменились с середины 60-х годов.

Ответы (3)

Почти все.

Закон Мура, как вы выразились, немного меньше затрагивает некоторые, но далеко не все аспекты силовой электроники. Но даже там, более тонкие проекционные системы, более точное травление, более качественные системы технического зрения, все они по-прежнему влияют на качество и возможности устройств.

Закон Мура просто предсказал самостоятельный цикл процессов с более высокой точностью, которые позволяют создавать более совершенные машины, которые затем обеспечивают более точное производство.

И, как и следовало ожидать, на одном чипе люди не проектируют что-то для 22-нм техпроцесса, а затем что-то для 340-нм техпроцесса, поскольку последний будет тратить впустую «дорогостоящее недвижимое пространство», тогда как он может быть меньше, когда также разработан для 22-нм, что означает большее количество устройств на одной и той же пластине, что означает по сравнению с более дешевыми чипами.

Есть еще два исключения (которые я легко могу придумать) из правила, которое гласит, что количество транзисторов на данном квадрате кремния будет расти с устойчивой экспоненциальной скоростью в течение нескольких десятилетий (которые уже прошли, и, согласно прогнозу, мы теперь поговорим больше о вычислительной мощности, чем о количестве транзисторов, так как в современных процессорных системах все это стало немного запутанным). Боюсь, оба исключения не касаются транзисторов или вычислительной мощности, поэтому они в значительной степени выходят за рамки закона.

Первое другое исключение — это встроенные емкости и сопротивления. Они по-прежнему сжимаются, так как барьерные слои могут становиться меньше при более высокой точности обработки, но, насколько мне известно, они не сжимаются с той же скоростью, что и транзисторы. Возможно, они уже почти остановились, потому что мы слишком близко подошли к квантовым эффектам в размерах слоев, которые мы могли бы создать внутри чистых емкостей.

Другим исключением в определенной степени являются МЭМС (микроэлектромеханические системы) и светодиоды (светоизлучающие диоды - я знаю, что вы знаете, но если я напишу МЭМС, вы знаете ....), они действительно используют от 15 до 30 лет. старая" технология. Иногда буквально, когда дело доходит до светодиодов на вашей дешевой китайской светодиодной цепочке с несоответствующим цветовым соответствием и яркостью. Но даже в этом случае закон Мура привел к развитию событий последних лет, по мере накопления опыта и более доступных машин с размером элемента от 100 нм до 1 мкм на вторичном рынке, что позволяет проще и дешевле экспериментировать, а также пробовать и ошибаться.

Спасибо за дополнительные подробности. Не могли бы вы также добавить абзац или около того, описывающий самую плотную часть («на данный момент», так сказать) ИС? В основном я хотел узнать о плотности, которую мы имеем сегодня. Хоть я и не инженер-электрик, но мне кажется, мы можем говорить о плотности как таковой, о том, как она развивалась и где мы сейчас находимся, и так далее.
@LeoHeinsaar Я интерпретирую первое предложение этого ответа «Почти все» как означающее, что плотность большинства ИС практически одинакова по большей части ИС. И затем я интерпретирую первый полный абзац как означающий «возможно, силовая электроника на ИС немного менее плотная, чем остальные». Так что нет самой плотной части.
SRAM имеет тенденцию быть самой плотной с точки зрения количества транзисторов на единицу площади как из-за проблем с маршрутизацией / компоновкой / мощностью дисков, так и из-за оправданных усилий по проектированию для плотности (для кэшей последнего уровня). Я думаю, что SRAM имеет тенденцию отслеживать идеальную плотность ближе, чем «случайная логика», но я подозреваю, что это относительно второстепенный фактор (т. Е. Фактор плотности не намного больше для 90 нм, чем для 22 нм).
@ToddWilcox В значительной степени все было больше направлено на суть вопроса, если честно, при чтении «Закона Мура» все название уже начало выходить из моего ментального FIFO. Г-н Клейтон, конечно, прав в том, что конструкции на основе памяти, такие как SRAM и/или FPGA, при любом заданном размере функций, скорее всего, будут наиболее плотными, хотя всегда есть исключения из любого правила. Какой из них, размер элемента которого является наиболее плотным, я могу оставить другим, поскольку я знаю гораздо больше об обработке и технологии (от I-Line до EUV-класса), чем о фактическом современном дизайне чипа.
Комментарий @PaulA.Clayton на самом деле дает наиболее близкий ответ на то, что я искал. Но большое спасибо также всем другим полезным комментариям и ответам. Я тоже рассматривал «закон Мура» как нечто вроде псевдозакона — то, что люди наблюдали, формулировали (конечно, Муром), а затем решили, что теперь мы должны следовать ему, потому что, если мы этого не сделаем, акции Intel рухнут. вниз и апокалипсис приближается. Я просто использовал этот термин в качестве условного обозначения — чтобы понять текущее состояние плотности и какие части ИС больше всего пострадали за эти годы.

Вот , Википедия, что говорит о подсчете количества транзисторов на интегральной схеме. На сегодняшний день FPGA представляют собой сложнейшие интегральные схемы с более чем 20 миллиардами транзисторов (сочетание функций памяти и логики). Процессоры достигают десяти миллиардов транзисторов.
Каждый остров внутри FPGA содержит множество логических функций, в таблице логических функций указано количество транзисторов для каждой логической функции.
Память с произвольным доступом DRAM, SRAM считается блокпостом закона Мура.
Однако закон Мура — не лучший способ сравнения производительности чипов. Наличие большего количества транзисторов не означает лучшую производительность.

Я вообще не имел в виду производительность. Меня только плотность смутила. Однако хорошее замечание о FPGA.
Отличное дополнение по поводу главного вопроса, о котором я забыл. Я дам вам +1 и уйду из этого, так как это не мое знание. Я не очень современный (после 2000 г.) дизайнер микросхем, гораздо более опытный в обработке и технологиях, стоящих за этим :-)

Взгляните на дорожную карту: Международная технологическая дорожная карта для полупроводников .

Масштабирование процесса влияет на всю цифровую логику в одинаковой степени. Почти возможно просто полностью уменьшить кристалл при переходе, скажем, с 32 нм на 22 нм, оставив все на том же месте, только меньшего размера . (Действительно требуется небольшая повторная настройка, но гораздо меньше работы, чем с нуля). Это «тик» Intel «тик-так » .

Однако, учитывая уменьшенный размер кристалла, есть возможность снова увеличить его, добавив что-то еще. Может быть, больше исполнительных блоков, может быть, больше кеша, может быть, более сложный предсказатель ветвления. Это и есть "так".

(DRAM создается с помощью немного другого процесса с использованием очень похожих инструментов, поэтому она также масштабируется примерно с той же скоростью).

Что является самой плотной частью интегральной схемы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v