硅晶圓尺寸是在半導體生產過程中硅晶圓使用的直徑值。硅晶圓尺寸越大越好,因為這樣每塊晶圓能生產更多的芯片。比如,同樣使用0.13微米的制程在200mm的晶圓上可以生產大約179個處理器核心,而使用300mm的晶圓可以制造大約427個處理器核心,300mm直徑的晶圓的面積是200mm直徑晶圓的2.25倍,出產的處理器個數卻是后者的2.385倍,并且300mm晶圓實際的成本并不會比200mm晶圓來得高多少,因此這種成倍的生產率提高顯然是所有芯片生產商所喜歡的。
然而,硅晶圓具有的一個特性卻限制了生產商隨意增加硅晶圓的尺寸,那就是在晶圓生產過程中,離晶圓中心越遠就越容易出現壞點。因此從硅晶圓中心向外擴展,壞點數呈上升趨勢,這樣我們就無法隨心所欲地增大晶圓尺寸。
蝕刻尺寸是制造設備在一個硅晶圓上所能蝕刻的一個最小尺寸,是CPU核心制造的關鍵技術參數。在制造工藝相同時,晶體管越多處理器內核尺寸就越大,一塊硅晶圓所能生產的芯片的數量就越少,每顆CPU的成本就要隨之提高。反之,如果更先進的制造工藝,意味著所能蝕刻的尺寸越小,一塊晶圓所能生產的芯片就越多,成本也就隨之降低。比如8086的蝕刻尺寸為3μm,Pentium的蝕刻尺寸是0.80μm,而Pentium 4的蝕刻尺寸當前是0.09μm。目前Intel的300mm尺寸硅晶圓廠可以做到0.065μm(65納米)的蝕刻尺寸。
此外,每一款CPU在研發完畢時其內核架構就已經固定了,后期并不能對核心邏輯再作過大的修改。因此,隨著頻率的提升,它所產生的熱量也隨之提高,而更先進的蝕刻技術另一個重要優點就是可以減小晶體管間電阻,讓CPU所需的電壓降低,從而使驅動它們所需要的功率也大幅度減小。所以我們看到每一款新CPU核心,其電壓較前一代產品都有相應降低,又由于很多因素的抵消,這種下降趨勢并不明顯。
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