TA的每日心情 | 开心
2023-2-8 04:51 |
|---|
签到天数: 1811 天 [LV.Master]无
|
本帖最后由 moletronic 于 2024-9-18 08:30 编辑
$ V% ]+ v8 H$ ~" {# y; v6 `: U/ e9 G: W
看到大家讨论光刻机的时候对XXnm节点有些疑惑，这里解释一下。
! Y2 n9 ~% d. c' s' W8 p) V( D其实我们说的XXnm都是逻辑电路这边的。顾名思义，逻辑电路就是执行逻辑运算的，而各种逻辑运算的器件都可以用反相器（非门）为基础得到。在大规模集成电路里最基本的器件就是反相器，而一个反相器是由一个P型场效应管（MOSFET）串联一个N-MOS得到的。反相器切换的速度跟MOS管的饱和电流成正比。所以要提高半导体器件的性能就要提高MOS的饱和电流。MOS的饱和电流公式：
5 t2 f7 b8 [7 ?6 q, L: @, J^{2} "I_{D}=\frac{\mu_{n}C_{ox}}{2}\frac{W}{L}\left( V_{GS}-V_{th} \right)^{2}") : b6 S; @- n' C( _4 s
这里D是漏极，S是源极，G是栅极。un是电子迁移率，Cox是栅极下面形成的电容大小，Vth是阈值电压（MOS管形成导电通道），W是栅极宽度，L是栅极长度。1 r" ?5 H6 F; Y: G- A
我们平常说的XXnm节点就是栅极长度，所以工艺进步就是要减小L。, p) \% N# p; T" P
提高W也可以提高ID，但这会增大器件面积，减小器件密度，所以不会做。
# i3 o. O- h; v. h/ _! Y5 H0 g8 g现在常说的FinFET/GAA等于往三维方向增大W，不会增大器件面积。增大W可以等效认为减小L，现在节点的数值比实际器件栅极长度小有部分就是靠这个来的。. r/ \% ~" l0 |
现在减小尺寸的主要动力是降功耗，P=IV，电流不能降因为要保持高频，所以降电压的同时要降L。9 M( r6 [3 O9 F' o, V
近十几年牙膏厂CPU的主频就没升过，就是因为ID稳定的原因，而90年代主频是一直在升的。4 ~% j4 k, l. T$ i. A5 F
|
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2024-9-19 00:27:53
