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强悍大脑是怎样炼成? 处理器背后的有趣故事:工艺篇

2016-04-15 18:15:18    来源:互联网    编辑:Tweaker    

  作为占据CPU消费级市场主力军的霸主,Intel每逢新品发布,从每次鲜花和掌声变了唏嘘声一片。大家从满怀希望到略带失望,个中的原因相信大家也是很清楚。指的就是新发布产品相比上代产品性能提升在10%以内。除了性能幅度提升之少外,更让人难以接受的是,Intel近年来在主流级所有产品的核心与CPU顶盖的导热层从之前的导热比率优秀的钎焊材质而转为硅脂,使得产品在使用一段时间后内部热量急剧上升,因此也饱受争议。

 

  看了上述这么多负面是否觉得Intel做产品没用心?其实每代新品发布除了架构更新外,在Intel还在实施Tick-Tock企业战略时候(现已失效),每两年更新一次制造工艺。看似简单的纳米数字变更背后所包含着高超技术实力的科研人员日以继夜研发的智慧结晶。更先进的制造工艺可带来更低的功耗,以及同样体积下容纳更多晶体管,使得处理器性能更出色的同时,在功耗和发热上也得到显著的降低。

   
处理器制造视频

   CPU的制造是一项极为复杂的过程,当今世上只有少数几家厂商具备研发和生产CPU的能力。CPU的发展史也可以看作是制作工艺的发展史。几乎每一次制作工艺的改进都能为CPU发展带来最强大的源动力,无论是Intel还是AMD,制作工艺都是发展蓝图中的重中之重。从上述视频中相信大家都能看出处理器制造复杂程度之深,不得不感叹美帝掌握核心科技啊。


32nm工艺处理器内核照


14nm工艺处理器内核照

  纳米工艺的制程是指IC内电路与电路之间的距离长度,制程的单位是纳米(之前的制造工艺还没现在先进的时候是微米)。纳米顾名思义是一个长度单位,指的是IC内电路与电路之间的距离。处理器内的微型电子元件(包括晶体管、电容器、电阻器等)电子元件之间的距离就是用纳米来计算。我们都知道,一纳米等于十亿分之一米。电子元件彼此之间的距离越小,能在芯片中放置晶体管就越多。同时同样晶体管数目的DIE(核心封装面积)会降低,唯一的弊端就是核心封装面积的降低使得与顶盖的接触面积也相应减少,一定程度上增加热堆积效应。

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