Bạn đã hiểu đúng về tiến trình 7nm, 10nm? Có thật con số này càng nhỏ thì càng tốt? | Sforum

7nm, 10nm hay 14nm là những con số bạn thường nghe mỗi khi người ta nhắc đến một con chip nào đó. Nhưng ý nghĩa của nó thực sự là gì thì hầu hết người dùng lại hiểu sai.

Khi được hỏi về số lượng này, mình tin chắc đa số những bạn sẽ vấn đáp đây là kích cỡ của một bóng bán dẫn ( Transistor ), khi số lượng này được thu nhỏ thì trên một diện tích quy hoạnh người ta nhét được nhiều bóng bán dẫn hơn. Vậy nếu hiểu theo cách này để mình thử tính cho những bạn xem nhé. Ví dụ khi tất cả chúng ta hiểu 10 nm là size bóng bán dẫn có hình vuông vắn cạnh 10 nm. Chúng ta lại ví dụ khoảng cách giữa chúng là 10 nm nữa. Và 1 nm = 10 − 9 m, 1 mm = 10 − 3 m .

Tức là trên một chiều dài 1 mm tất cả chúng ta hoàn toàn có thể sắp xếp khoảng chừng 10 − 3 / ( 20 * 10 − 9 ) = 50,000 ( bóng bán dẫn ) cạnh nhanh với khoảng cách 10 nm. Như vậy cứ mỗi milimet vuông ( hình vuông vắn cạnh 1 mm ) sẽ chứa được khoảng chừng 50,000 * 50,000 = 2,500,000,000 bóng bán dẫn. Diện tích đế chip hiện tại từ khoảng chừng hơn 100 đến vài trăm milimet vuông, nếu cách hiểu này là đúng thì người ta hoàn toàn có thể tạo ra những bộ giải quyết và xử lý hàng trăm tỷ bóng bán dẫn nhét vô một chiếc điện thoại thông minh. Thật không may, công nghệ 7 nm + hiện tại mới chỉ nhét được hơn 100 triệu bóng bán dẫn vào mỗi milimet vuông mà thôi. Như vậy rõ ràng cách hiểu này thật quá sai .

Vậy ý nghĩa thực sự là gì?

Để hiểu được khái niệm chính xác về cái gọi là “tiến trình nanomet” thì chúng ta phải hiểu được cấu tạo của bóng bán dẫn. 

Nói một chút ít về Transistor, đây là một thành phần vô cùng cơ bản trong những thiết bị điện tử, nếu bạn nào đã học và nhớ môn Vật lý đại trà phổ thông thì cũng đã biết được cấu trúc cơ bản của loại linh phụ kiện này rồi. Còn nếu bạn không nhớ thì hoàn toàn có thể hiểu đơn thuần Transistor là một linh phụ kiện bán dẫn dữ thế chủ động, tức là chúng hoàn toàn có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện ( hai trạng thái được quy ước là 1 và 0 trong mạng lưới hệ thống nhị phân ) .

Để tinh chỉnh và điều khiển chúng dẫn điện hoặc không dẫn điện người ta sử dụng một cái cổng ( gate ), vì vậy mà mấy cái Transistor hồi xưa tất cả chúng ta học có 3 cái chân nối ra ngoài, một chân sẽ là cực nguồn ( source ), một chân sẽ là cực máng ( drain ), chân còn lại là cái cổng ( gate ) có trách nhiệm đóng hoặc mở tạo ra những tín hiệu điện 1 và 0. Transistor trong mấy con chip cũng vậy thôi, chỉ là chúng vô cùng nhỏ .

Trước đây người ta phong cách thiết kế chip theo dạng phẳng ( còn gọi là MOSFET ). Lúc này cái gọi là “ tiến trình nm ” là khoảng cách giữa cực nguồn ( source ) và cực máng ( drain ), hay chính là kích cỡ của cái cổng ( gate ). Cổng càng ngắn ( “ L ” trong hình dưới ) hay khoảng cách giữa hai cực càng gần nhau thì thời hạn electron di dời càng nhanh, điện trở càng thấp, càng tiết kiệm ngân sách và chi phí điện .

Tuy nhiên khi thu hẹp cánh cổng đó xuống 22nm thì khoảng cách giữa hai cực là quá nhỏ, làm cái cổng không còn hoạt động theo ý muốn. Vậy là người ta nghĩ ra thiết kế dạng 3D hay còn gọi là FinFET, Fin ở đây có thể hiểu là cái vây (vây như vây cá vậy). Các bạn có thể xem trong video bên dưới để dễ tưởng tượng hơn về MOSFET và FinFET.

Và cũng từ khi người ta phong cách thiết kế chip theo dạng 3 chiều FinFET, cái định nghĩa về kích cỡ của cái cổng cũng không còn đúng nữa và trong thực tiễn thì nó cũng chẳng đại diện thay mặt cho số lượng nào bên trong những con chip cả .

Hiện tại thì cái còn gọi là tiến trình như những bạn hay thấy nó mang ý nghĩa marketing nhiều hơn là một cái gì đó để so sánh. Cũng không có một quy chuẩn quốc tế nào về việc đặt tên cho những loại tiến trình 14 nm, 10 nm hay 7 nm hiện tại cả .

Vậy có thật con số này càng nhỏ thì càng tốt hay không?

Câu vấn đáp là hên xui. Vì nó còn tùy thuộc vào cách định nghĩa và cách sắp xếp những bóng bán dẫn của những đơn vị sản xuất chip khác nhau. Trên trong thực tiễn thì để so sánh mức độ “ xịn sò ” tất cả chúng ta nên chú ý đến tỷ lệ bóng bán dẫn nhiều hơn là số lượng nanomet kia .

Ví dụ với 14 nm, Intel hoàn toàn có thể nhét tới 43.5 triệu bóng bán dẫn vào mỗi milimet vuông, số lượng đó với TSMC 16FF chỉ là 28.2 triệu và Samsung 14LPP là 32.5 triệu. Khi xuống 10 nm, Intel hoàn toàn có thể đạt tới 106.1 triệu. Trong khi đó 7 nm của TSMC chỉ đạt 96.49 triệu và Samsung là 95.3 triệu. Thế mới nói khi Intel hoàn thành xong được tiến trình 10 nm của mình thì 7 nm của AMD hiện tại cũng chỉ thường thôi .Nhưng mà hiện tại thì TSMC và Samsung đã sử dụng công nghệ 7 nm + EUV, một công nghệ mới hơn để “ khắc chip ”. Bộ giải quyết và xử lý tiếp theo của AMD sẽ sử dụng công nghệ này của TSMC, vì vậy cũng là 7 nm nhưng tỷ lệ bóng bán dẫn hoàn toàn có thể đạt 116.7 triệu. Thậm chí Samsung hoàn toàn có thể sản xuất những con chip 7 nm + với tỷ lệ 127.3 triệu bóng bán dẫn trên mỗi milimet vuông, tức là dù Intel kịp hoàn thành xong tiến trình 10 nm trong năm sau thì vẫn phải theo sau AMD .Vậy tại sao Intel chưa xuống được 7 nm ? Tại sao 7 nm + EUV lại “ xịn ” hơn nhiều 7 nm ? Mình sẽ tổng hợp thông tin gửi đến những bạn trong một bài viết khác nhé .

Source: https://thevesta.vn
Category: Công Nghệ