Техпроцесс 28 нм что это – о чем говорит технологический процесс процессора

alexxlab
alexxlab
23.04.2020

Содержание

Что такое технологический процесс процессора и на что он влияет

Все современные вычислительные технологии базируются на основе полупроводниковой электронной техники. Для ее производства используются кристаллы кремния – одного из самых распространенных минералов в составе нашей планеты. С момента ухода в прошлое громоздких ламповых систем и с развитием транзисторных технологий этот материал занял важное место в производстве вычислительной техники.

Центральные и графические процессоры, чипы памяти, различные контроллеры – все это производится на основе кремниевых кристаллов. Уже полвека основной принцип не меняется, совершенствуются только технологии создания чипов. Они становятся более тонкими и миниатюрными, энергоэффективными и производительными. Главным параметром, который при этом усовершенствуется, является техпроцесс.

Что такое техпроцесс

Практически все современные чипы состоят из кристаллов кремния, которые обрабатываются методом литографии, с целью формирования отдельных транзисторов. Транзистор – ключевой элемент любой интегральной микросхемы. В зависимости от состояния электрического поля, он может передавать значение, эквивалентное логической единице (пропускает ток) или нулю (выступает изолятором). В чипах памяти с помощью комбинаций нулей и единиц (положений транзистора) записываются данные, а в процессорах – при переключении производятся вычисления.

В 14-нм технологии (по сравнению с 22 нм) сокращено количество барьеров, увеличена их высота, уменьшено расстояние между диэлектрическими ребрами

В 14-нм технологии (по сравнению с 22-нм) сокращено количество барьеров, увеличена их высота, уменьшено расстояние между диэлектрическими ребрами

Технологический процесс – это процедура и порядок изготовления какой-либо продукции. В электронной промышленности, в общепринятом значении, это величина, которая указывает на разрешающую способность оборудования, применяемого при производстве чипов. От нее также напрямую зависит размер функциональных элементов, получаемых после обработки кремния (то есть, транзисторов). Чем чувствительнее и точнее оборудование используется для обработки кристаллов под заготовки процессоров – тем тоньше будет техпроцесс.

Что значит числовая величина техпроцесса

В современном полупроводниковом производстве наиболее распространена фотолитография – вытравливание элементов на кристалле, покрытом диэлектрической пленкой, с помощью воздействия света. Именно разрешающая способность оптического оборудования, излучающего свет для вытравливания, и является техпроцессом в общепринятом толковании этого слова. Это число указывает, насколько тонким может быть элемент на кристалле.

Фотолитография – вытравливание элементов на кристалле

Фотолитография – вытравливание элементов на кристалле

На что влияет техпроцесс

Техпроцесс напрямую сказывается на количестве активных элементов полупроводниковой микросхемы. Чем тоньше техпроцесс – тем больше транзисторов поместится на определенной площади кристалла. В первую очередь это значит увеличение количества продукции из одной заготовки. Во вторую – снижение потребления энергии: чем тоньше транзистор – тем меньше он расходует энергии. Как итог, при равном количестве и структуре размещения транзисторов (а значит, и увеличения производительности) процессор будет меньше расходовать энергию.

Минусом перехода на тонкий техпроцесс является удорожание оборудования. Новые промышленные агрегаты позволяют делать процессоры лучше и дешевле, но сами набирают в цене. Как следствие, лишь крупные корпорации могут вкладывать миллиарды долларов в новое оборудование. Даже такие известные компании, как AMD, Nvidia, Mediatek, Qualcomm или Apple самостоятельно процессоров не делают, доверяя это задание гигантам вроде TSMC.

Что дает уменьшение техпроцесса

При уменьшении технологического процесса производитель получает возможность поднять быстродействие, сохранив прежние размеры чипа. К примеру, переход с 32 нм на 22 нм позволил вдвое увеличить плотность транзисторов. Как следствие, на том же кристалле, что раньше, стало возможным размещение не 4, а уже 8 ядер процессора.

Для пользователей главное преимущество заключается в снижении энергопотребления. Чипы на более тонком техпроцессе требуют меньше энергии, выделяют меньше тепла. Благодаря этому можно упростить систему питания, уменьшить кулер, меньше внимания уделить обдуву компонентов.

Схематический прогноз изменения техпроцесса в будущем

Схематический прогноз изменения техпроцесса в будущем

Техпроцесс процессоров на смартфонах

Смартфоны требовательны к аппаратным ресурсам и быстро расходуют заряд аккумулятора. Поэтому, для замедления расхода разряда, разработчики процессоров для мобильных устройств стараются внедрять в производство самые новые техпроцессы. К примеру, некогда популярные двухъядерники MediaTek MT6577 производились по техпроцессу 40 нм, а Qualcomm Snapdragon 200 ранних серий изготавливались по 45-нанометровой технологии.

В 2013-2015 годах основным техпроцессом для чипов, используемых в смартфонах, стал 28 нм. MediaTek (вплоть до Helio X10 включительно), Qualcomm Snapdragon серий S4, 400, а также модели 600, 602, 610, 615, 616 и 617 – это все 28 нм. Он же использовался и при изготовлении Snapdragon 650, 652, 800, 801, 805. «Горячий» Snapdragon 810, что интересно, был выполнен по более тонкому техпроцессу 20 нм, но это ему не сильно помогло.

Apple в своем A7 (iPhone 5S) тоже обходилась 20-нанометровой технологией. В Apple A8 для шестого Айфона применили 20 нм, а в модели A9 (для 6s и SE) уже используется новый 16 нм технологический процесс. В 2013-2014 годах Intel делали свои Atom Z3xxx по 22-нанометровой технологии. С 2015 года в производство запустили чипы с 14 нм.

Следующим шагом в развитии процессоров для смартфонов является повсеместное освоение техпроцессов 14 и 16 нм, а дальше стоит ожидать 10 нм. Первыми экземплярами на нем могут стать Qualcomm Snapdragon 825, 828 и 830.

mobcompany.info

Что означают термины 7nm и 10nm для процессоров и почему они имеют значение

Что означают термины «7nm» и «10nm» для процессоров и почему они имеют значение

Постараюсь объяснить просто. Процессоры производятся с использованием миллиардов крошечных транзисторов, электрических затворов, которые включаются и выключаются для выполнения расчетов. Для этого им требуется энергия, и чем меньше транзистор, тем меньше требуется мощность. «7nm» и «10nm» — это размеры этих транзисторов, а «nm» — нанометры. Именно они являются полезными для оценки производительности конкретного процессора.

Для справки, «10nm» — это новый технологический процесс Intel, который должен дебютировать в 4 квартале 2019 года, а «7nm» обычно относится к процессу TSMC, на котором основаны новые процессоры AMD и чип A12X Apple.

Так почему же эти новые процессы так важны?

Закон Мура, старое наблюдение о том, что количество транзисторов на чипе удваивается каждый год, а затраты вдвое сокращаются, удерживался в течение длительного времени. Еще в конце 90-х и начале 2000-х годов транзисторы сокращались вдвое каждые два года, что приводило к их значительному улучшению. Но дальнейшее уменьшение стало более сложным, и, например, мы не наблюдали уменьшения транзистора от Intel с 2014 года. Так что эти новые технологические процессы являются первыми крупными сокращениями за долгое время, особенно со стороны Intel, и представляют собой краткое возрождение закона Мура.

С появлением новых процессоров AMD на 7-нм процессорах TSMC и чипов A12X Apple, у них появляется шанс обойти Intel по производительности и создать здоровую конкуренцию монополии этой компании на рынке. По крайней мере до тех пор, пока 10-нм чипы Intel «Sunny Cove» не начнут поступать в продажу.

Что «nm» на самом деле означает

Процессоры выполнены с помощью фотолитографии, где образ процессора вытравливается на куске кремния. Точная методика выполнения этой операции обычно называется технологическим процессом и измеряется тем, насколько малым может быть изготовление транзисторов.

Поскольку более компактные транзисторы более энергоэффективны, они могут выполнять больше вычислений без перегрева, что обычно является ограничивающим фактором для производительности процессора. Это также позволяет уменьшить размеры матрицы, что снижает затраты и может увеличить плотность при тех же размерах, а это означает увеличение количества ядер на чип.

Плотность 7 нм в два раза выше, чем у предыдущего 14 нм узла, что позволяет таким компаниям, как AMD, выпускать 64-ядерные серверные чипы, что значительно превосходит их предыдущие 32 ядра (и 28 ядра Intel).

Важно отметить, что, хотя Intel все еще находится на 14-нм процессоре, а AMD собирается запустить свои 7-нм процессоры очень скоро, это не означает, что AMD будут работать в два раза быстрее. Производительность не соответствует размеру транзистора, и в таких маленьких масштабах эти значения уже не столь точны.

Мобильные чипы претерпят наибольшие улучшения

Уменьшение транзисторов — это не только производительность; оно также имеет огромное значение для маломощных чипов мобильных устройств и ноутбуков. С 7 нм (по сравнению с 14 нм) вы можете получить на 25% больше производительности при той же мощности, или вы можете получить ту же производительность за половину мощности.

Это означает более длительное время работы от батареи при одинаковой производительности и гораздо более мощные чипы для небольших устройств. Мы уже видели, как чип A12X от Apple выигрывал некоторые старые чипы Intel в тестах, несмотря на то, что он был только пассивно охлажден и упакован внутри смартфона, И это только первый 7-нм чип, который появился на рынке.

Уменьшение узлов всегда является хорошей новостью, так как более быстрые и энергоэффективные чипы влияют практически на все аспекты технологического мира. 2019 год будет очень интересным для технических специалистов и, конечно, очень приятно видеть, что закон Мура еще не совсем мертв.


Спасибо, что читаете! Подписывайтесь на мой канал в Telegram и Яндекс.Дзен. Только там последние обновления блога и новости мира информационных технологий. Также, читайте меня в социальных сетях:

Facebook, Twitter, VKOK.

Респект за пост! Спасибо за работу!

Хотите больше постов? Узнавать новости технологий? Читать обзоры на гаджеты? Для всего этого, а также для продвижения сайта, покупки нового дизайна и оплаты хостинга, мне необходима помощь от вас, преданные и благодарные читатели. Подробнее о донатах читайте на специальной странице.

На данный момент есть возможность стать патроном, чтобы ежемесячно поддерживать блог донатом, или воспользоваться Яндекс.Деньгами, WebMoney, QIWI и PayPal:

Спасибо! Все собранные средства будут пущены на развитие сайта. Поддержка проекта является подарком владельцу сайта.

levashove.ru

5-нм на подходе — когда ждать новый техпроцесс / ИТ-ГРАД corporate blog / Habr

В начале октября тайваньский производитель чипов TSMC, который работает с такими компаниями, как AMD и Apple, сделал два заявления. Первое — компании удалось улучшить свой 7-нм техпроцесс и изготовить чип по новой технологии. Второе — 5-нанометровый чип выйдет в 2019 году. О перспективах этих разработок — рассказываем далее.


/ фото UCL CC

7-нм техпроцесс TSMC


Чип, напечатанный TSMC в начале месяца, выполнен по 7-нм техпроцессу второго поколения, который претерпел ряд изменений, по сравнению со своим предшественником.

В основе 7-нм техпроцесса первого поколения TSMC лежит DUV-литография с «глубоким» ультрафиолетовым излучением. При этом используется иммерсионная литография и сканеры с длиной волны 193 нм. Первый чип по этой технологии в компании напечатали еще в апреле этого года. А в мае TSMC начали производить 7-нм чипы для Apple. Новыми микросхемами снабдили систему на кристалле A12 Bionic. Она уже отвечает за работу последних смартфонов ИТ-гиганта: iPhone XR, XS и XS Max.

Всего же заказы поступают от двух десятков компаний, включая Bitmain, NVIDIA и Qualcomm. Крупным клиентом TSMC также является AMD — на основе 7-нм техпроцесса построены процессоры Vega 20 и серверный ЦП Epyc.

В начале этого месяца TSMC сообщили, что им удалось усовершенствовать свой 7-нм техпроцесс. Инженеры использовали для разработки чипов фотолитографию в «жестком» ультрафиолете (EUV). В этом случае длина волны оказывается в двадцать раз меньше и составляет 13,5 нм. Переход на EUV (совместно с развитием методов моделирования и обнаружения дефектов и других процессов) снизил энергопотребление производимых микросхем на 8% и увеличил плотность транзисторов на 20%, по сравнению с технологией первого поколения.

Пока с помощью EUV реализовывают только четыре некритичных слоя чипа. Сперва компания хочет освоить технологию, а потом уже использовать ее для изготовления больших объемов продукции (пока выход годных устройств довольно низок).

Кто стал первым клиентом, получившим новые чипы, компания-производитель не раскрывает, однако есть предположение, что им стала все та же Apple. Также компания разрабатывает специализированную версию обновленного техпроцесса для автоиндустрии.

Когда ждать 5-нм чип


В TSMC планируют начать рисковое производство 5-нм чипов уже в 2019 году. Для создания 5-нанометровых микросхем компания задействует EUV, но с помощью этого метода фотолитографии будут производиться четырнадцать слоев чипа, вместо четырех.

К тому времени тайваньская компания планирует обкатать технологию EUV и увеличить производственные мощности. Компания уже объявила о начале строительства новой фабрики, на которой будут создаваться чипы. Его возведут в Южном научном парке Тайваня.

У 5-нм чипов есть ряд преимуществ, по сравнению с 7-нм. При одинаковой сложности, плотность транзисторов в обновленных микросхемах будет в 1,8 раз выше, а тактовая частота увеличится на 15%. При этом 5-нм процессор будет потреблять на 20% меньше энергии, чем 7-нм. Однако перед запуском производства, компании нужно решить ряд трудностей.

Первая из них — нехватка инструментов для разработки. Необходимый пакет проектирования EDA для 5-нм техпроцесса подготовят в ноябре этого года. Однако библиотеки для блоков PCIe 4.0 и USB 3.1 окажутся готовы только летом будущего года.

Еще одна проблема — высокая стоимость разработки. По оценкам экспертов, разработка системы на кристалле по 7-нм технологии обходится где-то в 150 млн долларов. В случае с 5-нм техпроцессом стоимость увеличивается до 250 млн долларов. Это значит, что цена готовой продукции в итоге вырастет, и в использовании этих чипов будут заинтересовано меньше компаний-клиентов. Потому нет гарантий, что производство микросхем по 5-нм техпроцессу окупится.

Как дела у других компаний


В одном из прошлых постов мы говорили, что производитель интегральных микросхем GlobalFoundries остановил разработку своих 7-, 5- и 3-нм техпроцессов из-за финансовых трудностей. Вместо этого, организация переключилась на совершенствование 14-нм и создание встроенных запоминающих устройств.


/ фото Mr Seb CC / 22-нм кремниевая пластина Intel

Intel тоже проигрывают TSMC в скорости разработки новых техпроцессов. Компания опять перенесла релиз 10-нм микросхемы, а в сентябре и вовсе заявила, что возвращается к 22-нм (хотя и для реализации чипсетов), чтобы «разгрузить» производственные мощности. Однако здесь справедливо будет отметить, что 7-нм у TSMC и 10-нм у Intel считаются одинаковыми проектными нормами в контексте плотности и размеров транзисторов.

Единственным конкурентом TSMC на 7- и 5-нанометровом «поприще» пока видится Samsung. Запуск 7-нм чипов южнокорейский гигант запланировал на первую половину следующего года. Микросхемы по проектным нормам 5-нм Samsung начнут производить тоже в 2019, но когда стартуют их продажи, пока неизвестно.



P.S. О виртуальной инфраструктуре и работе с ПД — в нашем Telegram-канале:

habr.com

Что такое техпроцесс в процессоре: важность размер кристалла

 

Доброго времени суток.

Давайте вместе приоткроем завесу такого сложного дела как производство CPU для компьютеров. В частности, из этой статьи вы узнаете, что такое техпроцесс в процессоре и почему с каждым годом разработчики стараются его уменьшить.


Как изготавливаются процессоры?

Для начала вам стоит знать ответ на данный вопрос, чтобы дальнейшие разъяснения были понятны. Любая электронная техника, в том числе и CPU, создается на основе одного из наиболее часто используемых минералов — кристаллов кремния. Причем применяется он в данных целях уже более 50 лет.

Кристаллы обрабатываются посредством литографии для возможности создания отдельных транзисторов. Последние являются основополагающими элементами чипа, так как он полностью состоит из них.

Функция транзисторов заключается в блокировке или пропуске тока, в зависимости от актуального состояния электрического поля. Таким образом, логические схемы работают по двоичной системе, то есть в двух положениях — включения и выключения. Это значит, что они либо пропускают энергию (логическая единица), либо выступают в роли изоляторов (ноль). При переключении транзисторов в CPU производятся вычисления.

 

Теперь о главном

Если говорить обобщенно, то под технологическим процессом понимается размер транзисторов.

Что это значит? Снова вернемся к производству процессоров.

Чаще всего применяется метод фотолитографии: кристалл покрыт диэлектрической пленкой, и из него вытравливаются транзисторы с помощью света. Для этого используется оптическое оборудование, разрешающая способность которого, по сути, и является техническим процессом. От ее значения — от точности и чувствительности аппарата — зависит тонкость транзисторов на кристалле.

 

Что это дает?

Как вы понимаете, чем они будут меньше, тем больше их можно расположить на чипе. Это влияет на:

  • Тепловыделение и энергопотребление. Из-за уменьшения размера элемента он нуждается в меньшем количестве энергии, следовательно, и меньше выделяет тепла.
    Данное преимущество позволяет устанавливать мощные CPU в небольшие мобильные устройства. Кстати, благодаря низкому энергопотреблению современных чипов, планшеты и смартфоны дольше держат заряд. Что касается ПК, пониженное тепловыделение дает возможность упростить систему охлаждения.
  • Численность заготовок. С одной стороны, производителям выгодно уменьшать техпроцесс, потому что из одной заготовки получается большее количество продукции. Правда, это лишь следствие утончения техпроцесса, а не преследование выгоды, потому что с другой стороны, чтобы снизить размер транзисторов, необходимо более дорогое оборудование.

  • Производительность чипа. Чем больше он будет иметь элементов, тем быстрее будет работать, при том, что его физический размер останется прежним.

 

Техпроцесс в числах и примерах

Измеряется технологический процесс в нанометрах (нм). Это 10 в -9 степени метра, то есть один нанометр является миллиардной его частью. В среднем, современные процессоры производятся по техпроцессу 22 нм.

Можете себе представить, сколько транзисторов умещается на процессоре. Чтобы вам было понятнее, на площади среза человеческого волоса могут разместиться 2000 элементов. Хоть чип и миниатюрный, но явно больше волоска, поэтому может включать в себя миллиарды транзисторных затворов.

Хотите знать точнее? Приведу несколько примеров:

  • В процессорах фирмы AMD, а именно Trinity, Llano, Bulldozer, техпроцесс составляет 32 нм. В частности, площадь кристалла последнего — 315 мм2, где располагаются 1,2 млрд. транзисторов.
    Phenom и Athlon того же производителя выполнены по техпроцессу 45 нм, то есть имеют 904 млн. при площади основания 346 мм2.

  • У компании Intel есть чипы по стандарту 22 нм — это семейство Ivy Bridge (Intel Core ix — 3xxx). Для наглядности: Core i7 – 3770K обладает 1,4 млрд. элементов, при том, что размер его кристалла всего 160 мм.
    У этого же бренда есть и 32-нанометровая продукция. Речь идет об Intel Sandy Bridge (2xxx). На площади 216 мм2 она умещает 1,16 млрд. транзисторов.

К слову, все, что вы узнали о техпроцессах для центральных компьютерных аппаратов, применимо и к графическим устройствам. Например, данное значение в видеокартах AMD (ATI) и Nvidia составляет 28 нм.

 

Теперь вы знаете больше о cpu и в частности, что такое техпроцесс в процессоре. Возвращайтесь за новой информацией.

До скорого.

 

 

profi-user.ru

Технологический процесс в электронной промышленности

Процессор Apple.

Технологический процесс полупроводникового производства — технологический процесс изготовления полупроводниковых (п/п) изделий и материалов, и состоит из последовательности технологических (обработка, сборка) и контрольных операций, часть производственного процесса производства п/п изделий (транзисторов, диодов и тп.).

При производстве п/п интегральных микросхем применяется фотолитография и литографическое оборудование. Разрешающая способность (в мкм и нм) этого оборудования (т. н. проектные нормы) и определяет название применяемого конкретного технологического процесса.

Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров п/п структур способствуют улучшению характеристик (размеры, энергопотребление, стоимость) полупроводниковых приборов (микросхем, процессоров, микроконтроллеров и тд.). Особую значимость это имеет для процессорных ядер, в аспектах потребления электроэнергии и повышения производительности, поэтому ниже указаны процессоры (ядра) массового производства на данном техпроцессе.

Содержание

Этапы технологического процесса

Пластина монокристаллического кремния с готовыми микросхемами

Технологический процесс производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем (микропроцессоров, модулей памяти и др.) включает нижеследующие операции.

  • Механическую обработку полупроводниковых пластин — получают пластины полупроводника со строго заданной геометрией, нужной кристаллографической ориентацией (не хуже ±5 %) и классом чистоты поверхности. Эти пластины в дальнейшем служат заготовками в производстве приборов или подложками для нанесения эпитаксиального слоя.
  • Химическую обработку (предшествующую всем термическим операциям) — удаление механически нарушенного слоя полупроводника и очистка поверхности пластины. Основные методы химической обработки: жидкостное и газовое травление, плазмохимические методы. Для получения на пластине рельефа (профилирование поверхности) в виде чередующихся выступов и впадин определённой геометрии, для вытравливания окон в маскирующих покрытиях, для проявления скрытого изображения в слое экспонированного фоторезиста, для удаления его заполимеризированных остатков, для получения контактных площадок и разводки в слое металлизации применяют химическую (электрохимическую) обработку.
  • Эпитаксиальное наращивание слоя полупроводника — осаждение атомов полупроводника на подложку, в результате чего на ней образуется слой, кристаллическая структура которого подобна структуре подложки. При этом подложка часто выполняет лишь функции механического носителя.
  • Получение маскирующего покрытия — для защиты слоя полупроводника от проникновения примесей на последующих операциях легирования. Чаще всего проводится путём окисления эпитаксиального слоя кремния в среде кислорода при высокой температуре.
  • Фотолитография — производится для образования рельефа в диэлектрической плёнке.
  • Введение электрически активных примесей в пластину для образования отдельных p- и n-областей — нужно для создания электрических переходов, изолирующих участков. Производится методом диффузии из твёрдых, жидких или газообразных источников, основными диффузантами в кремний являются фосфор и бор.
Термическая диффузия — направленное перемещение частиц вещества в сторону убывания их концентрации: определяется градиентом концентрации. Часто применяется для получения введения легирующих примесей в полупроводниковые пластины (или выращенные на них эпитаксиальные слои) для получения противоположного, по сравнению с исходным материалом, типа проводимости, либо элементов с более низким электрическим сопротивлением.
Ионное легирование (применяемое при изготовлении полупроводниковых приборов с большой плотностью переходов, солнечных батарей и СВЧ-структур) определяется начальной кинетической энергией ионов в полупроводнике и выполняется в два этапа:
  1. в полупроводниковую пластину на вакуумной установке внедряют ионы
  2. производится отжиг при высокой температуре
В результате восстанавливается нарушенная структура полупроводника и ионы примеси занимают узлы кристаллической решётки.
  • Получение омических контактов и создание пассивных элементов на пластине — с помощью фотолитографической обработки в слое оксида, покрывающем области сформированных структур, над предварительно созданными сильно легированными областями n+— или p+-типа, которые обеспечивают низкое переходное сопротивление контакта, вскрывают окна. Затем, методом вакуумного напыления всю поверхность пластины покрывают слоем металла (металлизируют), излишек металла удаляют, оставив его только на местах контактных площадок и разводки. Полученные таким образом контакты, для улучшения адгезии материала контакта к поверхности и уменьшения переходного сопротивления, термически обрабатывают (операция вжигания). В случае напыления на материал оксида специальных сплавов получают пассивные тонкоплёночные элементы — резисторы, конденсаторы, индуктивности.
  • Добавление дополнительных слоев металла (в современных процессах — около 10 слоев), между слоями располагают диэлектрик (англ. inter-metal dielectric, IMD) со сквозными отверстиями.
  • Пассивация поверхности пластины. Перед контролем кристаллов необходимо очистить их внешнюю поверхность от различных загрязнений. Более удобной (в технологическом плане) является очистка пластин непосредственно после скрайбирования или резки диском, пока они ещё не разделены на кристаллы. Это целесообразно и потому, что крошки полупроводникового материала, образуемые при скрайбировании или надрезании пластин, потенциально являются причиной появления брака при размалывании их на кристаллы с образованием царапин при металлизации. Наиболее часто пластины очищают в деионизированной воде на установках гидромеханической (кистьевой) отмывки, а затем сушат на центрифуге, в термошкафу при температуре не более 60° C или инфракрасным нагревом. На очищенной пластине определяются дефекты вносимые операцией скрайбирования и разламывания пластин на кристаллы, а также ранее проводимых операциях — фотолитографии, окислении, напылении, измерении (сколы и микротрещины на рабочей поверхности, царапины и другие повреждения металлизации, остатки оксида на контактных площадках, различные остаточные загрязнения в виде фоторезиста, лака, маркировочной краски и т.п.).
  • Тестирование неразрезанной пластины. Обычно это испытания зондовыми головками на установках автоматической разбраковки пластин. В момент касания зондами разбраковываемых структур измеряются электрические параметры. В процессе маркируются бракованные кристаллы, которые затем отбрасываются. Линейные размеры кристаллов обычно не контролируют, так как их высокая точность обеспечивается механической и электрохимической обработкой поверхности (толщина) и последующим скрайбированием (длина и ширина).
  • Разделение пластин на кристаллы — механически разделяет (разрезанием) пластину на отдельные кристаллы.
  • Сборка кристалла и последующие операции монтажа кристалла в корпус и герметизация — присоединение к кристаллу выводов и последующая упаковка в корпус, с последующей его герметизацией.
  • Электрические измерения и испытания — проводятся с целью отбраковки изделий, имеющих несоответствующие технической документации параметры. Иногда специально выпускаются микросхемы с «открытым» верхним пределом параметров, допускающих впоследствии работу в нештатных для остальных микросхем режимах повышенной нагрузки (см., например, Разгон компьютеров).
  • Выходной контроль (англ.), завершающий технологический цикл изготовления устройства весьма важная и сложная задача (так, для проверки всех комбинаций схемы, состоящей из 20 элементов с 75 (совокупно) входами, при использовании устройства работающего по принципу функционального контроля со скоростью 104 проверок в секунду, потребуется 1019 лет!)
  • Маркировка, нанесение защитного покрытия, упаковка — завершающие операции перед отгрузкой готового изделия конечному потребителю.
Для выполнения требований электронной производственной гигиены строят особо чистые помещения («чистые комнаты»), в которых люди могут находиться только в специальной одежде

Технологии производства полупроводниковой продукции с субмикронными размерами элементов основана на чрезвычайно широком круге сложных физико-химических процессов: получение тонких плёнок термическим и ионно-плазменным распылением в вакууме, механическая обработка пластин производится по 14-му классу чистоты с отклонением от плоскостности не более 1 мкм, широко применяется ультразвук и лазерное излучение, используются отжиг в кислороде и водороде, рабочие температуры при плавлении металлов достигают более 1500 °C, при этом диффузионные печи поддерживают температуру с точностью 0,5 °C, широко применяются опасные химические элементы и соединения (например, белый фосфор).

Всё это обусловливает особые требования к производственной гигиене, так называемую «электронную гигиену», ведь в рабочей зоне обработки полупроводниковых пластин или на операциях сборки кристалла не должно быть более пяти пылинок размером 0,5 мкм в 1 л воздуха. Поэтому в чистых комнатах на фабриках по производству подобных изделий все работники обязаны носить специальные комбинезоны.[1]. В рекламных материалах Intel спецодежда работников получила название bunny suit («костюм кролика») [2][3].

Техпроцессы более 100 нм

3 мкм

3 мкм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в 1979 году Intel. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 3 мкм.

1,5 мкм

1,5 мкм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому Intel в 1982 году. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 1,5 мкм.

0,8 мкм

0,8 мкм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в конце 1980-х — начале 1990-х годов компаниями Intel и IBM.

0,6 мкм

Техпроцесс, достигнутый производственными мощностями компаниями Intel и IBM в 1994—1995 годах.

  • 80486DX4 CPU (1994 год)
  • IBM/Motorola PowerPC 601, первый чип архитектуры PowerPC
  • Intel Pentium на частотах 75, 90 и 100 МГц
  • МЦСТ-R100 (1998 г., 0,5 мкм, 50 МГц)

0,35 мкм

350 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в 1997 году ведущими компаниями-производителями микросхем, такими как Intel, IBM, и TSMC. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 0,35 мкм.

0,25 мкм

250 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в 1998 году ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 0,25 мкм.

слоев металла до 6. минимальное количество масок 22

0,18 мкм

180 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в 1999 году ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 0,180 мкм.

слоев металла до 6-7. минимальное количество масок 22-24

0,13 мкм

130 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в 2000—2001 годах ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 130 нм.

  • Intel Pentium III Tualatin
  • Intel Celeron Tualatin-256 — октябрь 2001
  • Intel Pentium M Banias — март 2003
  • Intel Pentium 4 Northwood — январь 2002
  • Intel Celeron Northwood-128 — сентябрь 2002
  • Intel Xeon Prestonia и Gallatin — февраль 2002
  • AMD Athlon XP Thoroughbred, Thorton и Barton
  • AMD Athlon MP Thoroughbred — август 2002
  • AMD Athlon XP-M Thoroughbred, Barton и Dublin
  • AMD Duron Applebred — август 2003
  • AMD K7 Sempron Thoroughbred-B, Thorton и Barton — июль 2004
  • AMD K8 Sempron Paris — июль 2004
  • AMD Athlon 64 Clawhammer и Newcastle — сентябрь 2003
  • AMD Opteron Sledgehammer — июнь 2003
  • МЦСТ Эльбрус 2000 (1891BM4Я) — июль 2008
  • МЦСТ-R500S (1891ВМ3) — 2008, 500 МГц

Техпроцессы менее 100 нм

Актуальность Данные в этой статье приведены по состоянию на 2011 год. Вы можете помочь, обновив информацию в статье.

90 нм (0,09 мкм)

90 нм — техпроцесс, соответствующий уровню полупроводниковой технологии, которая была достигнута к 2002—2003 годам. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 90 нм.

Технологический процесс с проектной нормой 90 нм часто используется с технологиями напряженного кремния, медных соединений с меньшим сопротивлением, чем у ранее применяемого алюминия, а также новый диэлектрический материал с низкой диэлектрической проницаемостью.

  • Intel Pentium 4 (Prescott)
  • МЦСТ-4R (готовится к выпуску, 4 ядра, 1 ГГц)
  • AMD Turion 64 X2 (мобильный)

65 нм (0,065 мкм)

65 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому к 2004 году ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 65—70 нм.

  • STI Cell – PlayStation 3 – 2007-11-17
  • Microsoft Xbox 360 «Falcon» CPU – 2007–09
  • Microsoft Xbox 360 «Opus» CPU – 2008
  • Microsoft Xbox 360 «Jasper» CPU – 2008–10
  • Microsoft Xbox 360 «Jasper» GPU – 2008–10
  • Sun UltraSPARC T2 – 2007–10
  • TI OMAP 3 – 2008-02
  • VIA Nano – 2008-05
  • Loongson – 2009

50 нм (0,050 мкм)

50 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому к 2005 году ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 50 нм.

45 нм (0,045 мкм)

45 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому к 2006—2007 годах ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 45 нм. Для микроэлектронной промышленности стал революционным, так как это был первый техпроцесс, использующий технологию high-k/metal gate (HfSiON/TaN в технологии компании Intel), для замены физически себя исчерпавших SiO2/poly-Si

32 нм (0,032 мкм)

32 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому к 2009—2010 годах ведущими компаниями-производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 32 нм. Осенью 2009 компания Intel находилась на этапе перехода к этому новому техпроцессу[4][5][6][7][8]. С начала 2011 начали производится процессоры по данному техпроцессу.

  • Intel Sandy Bridge
  • AMD Bulldozer
  • AMD Piledriver (второе поколение Bulldozer, выход 23 октября 2012[9][10])
  • APU от AMD: Llano и Trinity (выход последнего намечен на октябрь 2012)

28 нм (0,028 мкм)

В третьем квартале 2010 года на новых мощностях расположенной на Тайване фабрики Fab 12 компании TSMC должен начаться серийный выпуск продукции по 28-нанометровой технологии[11].

В мае 2011 по технологии 28 нм фирмой Altera была выпущена самая большая в мире микросхема, состоящая из 3,9 млрд транзисторов.[12]

22 нм (0,022 мкм)

22 нм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому к 2009-2012 гг. ведущими компаниями — производителями микросхем. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 22 нм. 22-нм элементы формируются при литографии путем экспонирования маски светом длиной волны 193 нм[13]

В 2008 году, на ежегодной выставке высоких технологий International Electron Devices Meeting в Сан-Франциско технологический альянс компаний IBM, AMD и Toshiba продемонстрировал ячейку памяти SRAM, выполненую по 22-нм техпроцессу из транзисторов типа FinFET, которые, в свою очередь, выполняются по прогрессивной технологии high-k/metal gate (затворы транзистора изготавливаются не из кремния, а из гафния), площадью всего 0,128 мкм² (0,58×0,22 мкм)[14]. Также о разработке ячейки памяти типа SRAM площадью 0,1 мкм² созданную по техпроцессу 22 нм объявили IBM и AMD[15]
Первые работоспособные тестовые образцы регулярных структур (SRAM) представлены публике компанией Intel в 2009 году[16]. 22-нм тестовые микросхемы представляют собой память SRAM и логические модули. SRAM-ячейки размером 0,108 и 0,092 мкм² функционируют в составе массивов по 364 млн бит. Ячейка площадью 0,108 мкм² оптимизирована для работы в низковольтной среде, а ячейка площадью 0,092 мкм² является самой миниатюрной из известных сегодня ячеек SRAM.

Производятся процессоры по такой технологии в начале 2012 года.

  • Intel Ivy Bridge (анонсирован 23 апреля 2012 года).[17]
  • Intel Haswell (последователь Ivy Bridge, ожидаются в 2013 году).

14 нм (0,014 мкм)

Строительство завода под названием Fab42 в американском штате Аризона начнется в середине 2011 года, а в эксплуатацию он будет сдан в 2013 году. По заявлению Intel, он станет самым современным заводом по массовому выпуску компьютерных процессоров — Intel будет выпускать здесь продукцию по 14-нанометровой технологии на основе 300-миллиметровых кремниевых пластин. Завод также станет первым массовым производством, совместимым с 450-мм пластинами.[18][19] В стройку планируется вложить более $5 млрд. На момент запуска Fab 42 станет, как ожидается, одним из самых передовых в мире заводов по выпуску полупроводниковой продукции в больших объёмах.

10 нм (0,01 мкм)

Планы по выпуску серверных решений и развитию техпроцесса до 2018 года.[20]

Техпроцесс атомарного уровня

Учёные нашли способ создания рабочего транзистора, размер которого соответствует лишь одному атому. Исследователи из Университета Южного Уэльса в Австралии смогли создать и управлять технологией на основе атома фосфора, тщательно размещённого на полупроводниковом кристалле[21]. Результаты, как сообщается, приведут к созданию техпроцессов атомарного уровня примерно к 2020 году и могут лечь в основу будущих квантовых компьютеров.

См. также

Литература

  • Готра З. Ю. Справочник по технологии микроэлектронных устройств. — Львов: Каменяр, 1986. — 287 с.
  • Бер А. Ю., Минскер Ф. Е. Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. — М: «Высшая школа», 1986. — 279 с.

Ссылки

Примечания

  1. В качестве средств индивидуальной защиты применяют спецодежду, изготовленную из металлизированной ткани (комбинезоны, халаты, передники, куртки с капюшонами и вмонтированными в них защитными очками)

    В. М. Городилин, В. В. Городилин §21. Излучения, их действия на окружающую среду и меры борьбы за экологию. // Регулировка радиоаппаратуры. — Издание четвёртое, исправленное и дополненное. — М.: Высшая школа, 1992. — С. 79. — ISBN 5-06-000881-9

  2. Миниатюрность и чистота
  3. Intel Museum – From Sand to Circuits
  4. Intel 32nm Logic Technology (англ.)
  5. процессоры Intel по 32-нм технологии
  6. New Details on Intel’s Upcoming 32nm Logic Technology (англ.)
  7. White Paper Introduction to Intel’s 32nm Process Technology (англ.)
  8. High Performance 32nm Logic Technology Featuring 2nd Generation High-k + Metal Gate Transistors
  9. Массовое производство чипов AMD FX на базе Piledriver начнётся в III квартале
  10. Премьера процессоров AMD
  11. TSMC преодолела сложности 40-нанометровой технологии и в этом году начнет выпуск по нормам 28 нм
  12. Корпорация Altera установила новый отраслевой рекорд — Программируемая вентильная матрица (FPGA) Stratix V
  13. Новости с прошедшего с 22 по 24 сентября в Сан-Франциско Форума Intel для разработчиков (Intel Developer Forum, IDF)
  14. IBM, AMD и Toshiba продемонстрировали первую 22-нм ячейку памяти SRAM
  15. IBM и AMD продемонстрируют 22 нм ячейку памяти
  16. Intel Developer Forum 22nm News Facts
  17. Порядок анонса процессоров Intel Ivy Bridge
  18. A First Look at Intel’s 14nm Fab 42 Manufacturing Facility // January 25, 2012 by Douglas Perry — source: VLSI Research; на русском: Intel Fab 42: первые фото строящегося производства по созданию 14 нм процессоров. Цитата: «first volume production facility that is compatible with 450 mm wafers»
  19. Update: Intel to build fab for 14-nm chips // Mark LaPedus 2/18/2011 «Fab 42, will be a 300-mm plant. It will also be compatible for 450-mm»
  20. Просочившийся слайд Intel указывает на 10-нм техпроцесс в 2018 году
  21. Создан транзистор на основе единственного атома

dic.academic.ru

Перевод GPU с 28 нм на 16 нм техпроцесс принесет 40% прибавку в производительности

Введение

Мы стремимся уважать информацию личного характера, касающуюся посетителей нашего сайта. В настоящей Политике конфиденциальности разъясняются некоторые из мер, которые мы предпринимаем для защиты Вашей частной жизни.

Конфиденциальность информации личного характера

«Информация личного характера» обозначает любую информацию, которая может быть использована для идентификации личности, например, фамилия или адрес электронной почты.

Использование информации частного характера.

Информация личного характера, полученная через наш сайт, используется нами, среди прочего, для целей регистрирования пользователей, для поддержки работы и совершенствования нашего сайта, отслеживания политики и статистики пользования сайтом, а также в целях, разрешенных вами.

Раскрытие информации частного характера.

Мы нанимаем другие компании или связаны с компаниями, которые по нашему поручению предоставляют услуги, такие как обработка и доставка информации, размещение информации на данном сайте, доставка содержания и услуг, предоставляемых настоящим сайтом, выполнение статистического анализа. Чтобы эти компании могли предоставлять эти услуги, мы можем сообщать им информацию личного характера, однако им будет разрешено получать только ту информацию личного характера, которая необходима им для предоставления услуг. Они обязаны соблюдать конфиденциальность этой информации, и им запрещено использовать ее в иных целях.

Мы можем использовать или раскрывать Ваши личные данные и по иным причинам, в том числе, если мы считаем, что это необходимо в целях выполнения требований закона или решений суда, для защиты наших прав или собственности, защиты личной безопасности пользователей нашего сайта или представителей широкой общественности, в целях расследования или принятия мер в отношении незаконной или предполагаемой незаконной деятельности, в связи с корпоративными сделками, такими как разукрупнение, слияние, консолидация, продажа активов или в маловероятном случае банкротства, или в иных целях в соответствии с Вашим согласием.

Мы не будем продавать, предоставлять на правах аренды или лизинга наши списки пользователей с адресами электронной почты третьим сторонам.

Доступ к информации личного характера.

Если после предоставления информации на данный сайт, Вы решите, что Вы не хотите, чтобы Ваша персональная информация использовалась в каких-либо целях, связавшись с нами по следующему адресу: [email protected]

Наша практика в отношении информации неличного характера.

Мы можем собирать информацию неличного характера о Вашем посещении сайта, в том числе просматриваемые вами страницы, выбираемые вами ссылки, а также другие действия в связи с Вашим использованием нашего сайта. Кроме того, мы можем собирать определенную стандартную информацию, которую Ваш браузер направляет на любой посещаемый вами сайт, такую как Ваш IP-адрес, тип браузера и язык, время, проведенное на сайте, и адрес соответствующего веб-сайта.

Использование закладок (cookies).

Файл cookie — это небольшой текстовый файл, размещаемый на Вашем твердом диске нашим сервером. Cookies содержат информацию, которая позже может быть нами прочитана. Никакие данные, собранные нами таким путем, не могут быть использованы для идентификации посетителя сайта. Не могут cookies использоваться и для запуска программ или для заражения Вашего компьютера вирусами. Мы используем cookies в целях контроля использования нашего сайта, сбора информации неличного характера о наших пользователях, сохранения Ваших предпочтений и другой информации на Вашем компьютере с тем, чтобы сэкономить Ваше время за счет снятия необходимости многократно вводить одну и ту же информацию, а также в целях отображения Вашего персонализированного содержания в ходе Ваших последующих посещений нашего сайта. Эта информация также используется для статистических исследований, направленных на корректировку содержания в соответствии с предпочтениями пользователей.

Агрегированная информация.

Мы можем объединять в неидентифицируемом формате предоставляемую вами личную информацию и личную информацию, предоставляемую другими пользователями, создавая таким образом агрегированные данные. Мы планируем анализировать данные агрегированного характера в основном в целях отслеживания групповых тенденций. Мы не увязываем агрегированные данные о пользователях с информацией личного характера, поэтому агрегированные данные не могут использоваться для установления связи с вами или Вашей идентификации. Вместо фактических имен в процессе создания агрегированных данных и анализа мы будем использовать имена пользователей. В статистических целях и в целях отслеживания групповых тенденций анонимные агрегированные данные могут предоставляться другим компаниям, с которыми мы взаимодействуем.

Изменения, вносимые в настоящее Заявление о конфиденциальности.

Мы сохраняeм за собой право время от времени вносить изменения или дополнения в настоящую Политику конфиденциальности — частично или полностью. Мы призываем Вас периодически перечитывать нашу Политику конфиденциальности с тем, чтобы быть информированными относительно того, как мы защищаем Вашу личную информацию. С последним вариантом Политики конфиденциальности можно ознакомиться путем нажатия на гипертекстовую ссылку «Политика конфиденциальности», находящуюся в нижней части домашней страницы данного сайта. Во многих случаях, при внесении изменений в Политику конфиденциальности, мы также изменяем и дату, проставленную в начале текста Политики конфиденциальности, однако других уведомлений об изменениях мы можем вам не направлять. Однако, если речь идет о существенных изменениях, мы уведомим Вас, либо разместив предварительное заметное объявление о таких изменениях, либо непосредственно направив вам уведомление по электронной почте. Продолжение использования вами данного сайта и выход на него означает Ваше согласие с такими изменениями.

Связь с нами. Если у Вас возникли какие-либо вопросы или предложения по поводу нашего положения о конфиденциальности, пожалуйста, свяжитесь с нами по следующему адресу: [email protected]

Закрыть

oclab.ru

Техпроцесс 5нм от TSMC — куда уж меньше? — Stevsky.ru

tsmcПроизводитель чипов TSMC 

Компания TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) — одна из немногих промышленных компаний на нашей планете, занимающихся реальным фабричным производством мобильных процессоров. У неё десятки фабрик, в основном на Тайване, и многомиллиардные обороты, растущие ежегодно. Конечно, TSMC ещё далеко до гигантов рынка в виде Intel, но направление выбрано верно и как знать, может лет через 10 они сравняются. Хотя есть во всей этой истории один спорный момент, который и хотелось бы обсудить в данной статье.

Техпроцесс 5нм в 2020 году

 

Окунувшись в историю, можно вспомнить, что более тонкий техпроцесс всегда давался микроэлектронному производству с большим трудом. На каждый шаг по уменьшению размеров транзисторов тратились колоссальные суммы денег и годы разработки:

  • 90 нм — 2002 год
  • 65 нм — 2004 год
  • 45 нм — 2006 год
  • 28 нм — 2010 год
  • 20 нм — 2012 год
  • 14 нм — 2014 год
  • 10 нм — 2017 год
  • 7 нм — 2018 год
  • 6 нм — 2019 год
  • 5 нм — 2020 год

Причём ранее ведущим новатором в мире была компания Intel, а теперь, с приоритетом мобильных вычислений, первенство ушло TSMC. Intel только-только начала переходить на 10нм техпроцесс, причём не очень удачно, а TSMC уже готовится к промышленному производству 5нм и проектирует фабрики под 3нм!

7nm

Что интересно, 10 нм — это не размер всего транзистора, это лишь показатель ширины затвора. Полностью транзистор, выполненный по проектным нормам 10 нм, имеет размер около 64нм и если посчитать площадь одного транзистора (чуть больше 4000 квадратных нанометров) и отнести её к площади чипа (например, Apple A10 — 89.25 мм2), то получится, что на площади этого чипа можно разместить почти 22 миллиарда транзисторов. Однако, нам известно, что в состав Apple A11 входит 4,3 миллиарда транзисторов. Остальная площадь чипа отводится под соединения и другие подсистемы чипа. Итого полезная площадь — это едва ли 20% от общей площади чипа.

Apple A12, получивший новый 7нм техпроцесс, имеет площадь 83,27 мм2, но при этом содержит уже 6,9 млрд. транзисторов. Если также посчитать полезную площадь, то получим значение 17%.

Это говорит о том, что площадь, которую занимают реальные вычислительные элементы, со временем сокращается, освобождая место под всевозможные соединения и переходы. Однако это не снижает производительность, так как сокращение размеров транзисторов столь сильное, что их количество всё равно возрастает на десятки процентов. Например, разница между эппловскими чипами А10 и А11 — 30%, а между новыми поколениями A11 и A12 — уже более 60%.

tp apple

Дальнейшее уменьшение проектных норм, несомненно, приведёт к ещё большему числу транзисторов на прежней площади чипа. Можно примерно посчитать их количество и ожидаемый прирост производительности:

Техпроцесс 5нм для новых айфонов

Новый iPhone XI, ожидаемый в сентябре 2019 года, получит процессор Apple A13 на техпроцессе 7нм. Но не на таком же, как Apple A12 в 2018 году, а на усовершенствованном, второго поколения, с частичным применением ультрафиолетовой литографии EUV, которую фабрики начали внедрять уже в марте 2019.

Зато в Apple A14 для айфонов 2020 года уже будет новый техпроцесс 5нм, полностью отлитый по технологии EUV (Extreme ultraviolet lithography, экстремальная ультрафиолетовая литография).

Если размер чипа останется прежним и его площадь будет равна примерно 80 мм2 (8мм х 10мм), а полезная площадь составит хотя бы 15%, то можно ожидать более 11 миллиардов транзисторов в процессоре Apple A14 на 5нм техпроцессе. Это 70% прироста вычислительной мощности. И если мы видели 300тыс. баллов в антуту для Apple A12, то Apple A14 вполне сможет показать и 600тыс. баллов. 

Возникает логичный вопрос: а нафига такая мощность нужна? Зачем смартфону вычислительные возможности настольного ПК? Всё равно же они будут простаивать!

mosch

 

Куда девать огромные вычислительные способности?

У меня есть пять весомых аргументов, чтобы ответить на этот вопрос. Каждого из них достаточно, чтобы сказать «мм, ну тогда ясно», а вкупе они составляют нерушимое доказательство необходимости такого наращивания вычислительной мощи

1. Распознавание речи на лету.

Более производительная система позволит выделить задачу по распознаванию речи и звуков в отдельный, постоянно запущенный процесс, который не будет полностью нагружать систему, а будет выполняться в фоновом режиме. Постоянное распознавание речи нужно как для голосового помощника, к которому вы будете обращаться всё чаще, так и для прогнозирования ваших действий. Представьте себе, что вы только сказали, что классная картинка, надо бы сфоткать, а смартфон уже запускает камеру и готовит подходящий режим для съёмки! Сам! Автоматически! На основании ваших слов и показателей других датчиков.

rech

2. Интеллектуальное фото и видео.

Продолжая разговор о фото, хотел бы напомнить, что сейчас многие смартфоны выполняют очень хитрую связку действий для получения одной-единственной фотографии: они делают несколько снимков сразу, а потом определённым образом накладывают их друг на друга, чтобы получить идеальную экспозицию и глубину резкости. И это не только режим портретного боке, это уже и ночные снимки, и некоторые другие режимы. Камерам не хватает производительности, чтобы выполнять подобную схему постоянно, при этом доверить интеллектуальной системе смартфона самостоятельно подбирать режим на основании данных об объекте в кадре, освещённости, скорости движения и т.д. Всё это должно выполняться за доли секунды перед тем, как вы нажмёте спуск.

С видео ещё веселее: камерам остро не хватает производительности для улучшения работы следящего автофокуса и цифрового стабилизатора. Имея запас производительности, смартфоны выведут мобильную видеосъёмку на качественно новый уровень, почти дотягиваясь до профессиональной кинооператорской работы. При этом все модные нынче ускорения и замедления кадров, эффекты и фильтры, будут подбираться автоматически или в пару тапов по экрану.

3. Умное позиционирование и геозависимые действия.

Грядёт новая эпоха геопозиционирования, когда благодаря внедрению сетей 5G смартфон научится определять своё местоположение с точностью до сантиметров. Ориентируясь на сигналы десятков устройств вокруг него, имеющих чёткую привязку к своему месту, сравнивая с данными спутника и сигналами сотовых вышек, ваш смартфон будет абсолютно точно знать своё положение в мире. Благодаря этим данным он сможет выполнять те или иные действия, заложенные вами или прогнозируемые умными сервисами. При проходе мимо магазина он будет извещать вас о проходящих в нём акциях. При спуске в метро — автоматически запускать систему бесконтактной оплаты. При заходе в кинотеатр — включать бесшумный режим и т.д. Сотни, а может и тысячи мелких действий, завязанных на позиционирование, будут выполняться в фоне или на ваших глазах, и довольно быстро станут привычными и сами собой разумеющимися. Вы даже не будете знать, что на них тратится процессорное время и мощь производительной начинки вашего устройства.

4. Предзагрузка всего

Вы только собрались почитать ленту новостей — а смартфон уже запустил нужное приложение и предзагрузил ленту на километр вперёд. Вы подумали, что неплохо бы послушать музыку, а смартфон уже включил вам плеер и подсовывает именно те композиции, что вам сейчас хотелось бы услышать. Вы хотите загуглить «яблочный пирог», а смартфон уже об этом знает и готов показать заранее предзагруженную страничку. Магия? Может быть. Но скорее — работа тысяч программистов и неустанный труд множества нейросетей, занимающихся прогнозированием ваших потребностей. Вы, возможно, уже замечали, какие точные варианты вам подсовывает яндекс в поисковой строке? Так вот то же самое скоро придёт и на телефоны. Они будут «чувствовать» ваши желания и выполнять их до того, как вы им о них скажете. 

predzagruzka

5. Повышенная автономность

Более тонкий техпроцесс уже сам по себе ведёт к повышению автономности: транзисторы уменьшаются в размерах, их энергопотребление падает, смартфон живёт дольше. Однако, умные системы расхода батареи будут координировать нагрузку на устройство таким образом, что в те моменты, когда смартфон вам не нужен, он будет практически отключаться, оставляя только самое необходимое — уведомления и связь. А когда вам потребуется вся его мощь — включит все ядра, что потребуются. Здесь можно коснуться и работы планировщика, который распределяет задачи между ядрами чипа, и поднять вопрос троттлинга, когда от нагрева процессор начинает замедляться. Я почти уверен, что троттлинг уйдёт в прошлое, так как запаса производительности будет хватать всегда и на всё, а если и нет, то ядра будут отключаться по очереди, не влияя на общий результат.

Я вообще молчу про игры. Понятное дело, что более производительные чипы в первую очередь нужны для запуска более требовательных игр на смартфоне.  

Техпроцесс 5нм видео

 


< Предыдущая   Следующая >

Новые материалы по этой тематике:

Старые материалы по этой тематике:


www.stevsky.ru

Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о