литография что это такое процессор
Технологии полупроводников. Часть 2
Технологии полупроводников. Часть 2
Увеличение разрешающей способности
На протяжении последних десятилетий перед инженерами неизменно стояла задача уменьшения размеров кристаллов. Одним из способов является использование света с малой длиной волны, которое позволяет достичь большего разрешения. Нечто похожее можно наблюдать в электронном микроскопе. Использующиеся в нем короткие волны де Бройля обеспечили микроскопу выдающуюся разрешающую способность, которая во много раз превышает разрешение любого оптического микроскопа. Аналогично в фотолитографии можно повысить разрешение посредством использования источников света, генерирующих короткие волны.
График зависимости разрешения от длины волны
В этой области инженерам удалось добиться значительного прогресса. Начиналось все с ртутных ламп, которые генерировали ультрафиолетовый свет с длиной волны порядка 400 нм. После того как потенциал таких ламп был исчерпан, индустрия переключилась на использование лазеров, которые смогли не только обеспечить более высокую разрешающую способность, но и ускоряли весь процесс производства. Первым таким устройством стал криптоно-фторидный лазер, генерирующий длину волны около 248 нм. Следующим шагом было использование аргоно-фторидного лазера. Длина волны в этом случае составляла всего 193 нм. Увы, но для того чтобы использовать еще более короткие волны (например, глубокий ультрафиолет) весь литографический процесс необходимо проводить в вакууме. Причина этого заключается в том, что воздух поглощает все излучение с длиной волны меньше 186 нм. На практике даже излучение с длиной волны 193 нм, которое вырабатывается аргоно-фторидным лазером, отчасти поглощается воздухом, что можно видеть на графике ниже.
Излучение с длиной волны 185 нм и меньше поглощается воздухом
Иммерсионная литография
Еще одним способом увеличения разрешающей способности является иммерсионная литография. Разные производители начали использовать эту технологию в разное время. Это произошло в период между выпуском первых 65-нм и 32-нм чипов. Иммерсионная литография является относительно простым процессом. Его смысл заключается в том, что воздушное пространство между последней линзой и пленкой фоторезиста заполняется жидкостью с показателем преломления больше единицы. Благодаря этому повышается числовая апертура оптической системы, потому как свет от источника лучше рассеивается. Кстати, в качестве иммерсионной жидкости, как правило, используется высокоочищенная (деионизированная) вода.
Нужно отметить, что в деионизированной воде должны отсутствовать какие-либо газы, поскольку под влиянием высокой температуры и давления они могут стать причиной появления пузырьков между линзой и пластиной. В этом случае коэффициент преломления в воде может непредсказуемо изменяться, что приведет к дефектам литографии. К слову, излучение с длиной волны 193 нм также может ионизировать воду, тем самым провоцируя реакции с фоторезистом.
Увы, но с появлением фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV, Extreme ultraviolet lithography) использовать метод иммерсионной литографии стало невозможным, поскольку использующиеся жидкости поглощают всю выделяемую энергию.
Мультипаттернинг
А вот технологию мультипаттернинга (Multiple Patterning) использовать вместе с фотолитографией в глубоком ультрафиолете уже возможно. При этом существует далеко не один способ ее реализации. Суть мультипаттернинга заключается в следующем. К примеру, если определенная система умеет печатать линии на расстоянии 64 нм друг от друга за один проход, то во время второго прохода она сможет нанести еще две такие же линии с таким же интервалом, причем одна из них будет располагаться между линиями первого прохода. Как итог, всего будет нанесено 4 линии на расстоянии 32 нм друг от друга.
Одним из основных способов мультипаттернинга является двойное формирование рисунка LELE (Litho-Etch, Litho-Etch). В процессе LELE используется два отдельных фоторезистивных слоя. Во время первого прохода литография производится на твердой маске, после чего следует проявление. Очень важно использовать именно твердую маску, так как во время второго прохода используется еще один слой фоторезиста, который впоследствии также экспонируется и проявляется. Если бы не твердая маска, то после применения второго слоя фоторезиста от первого рисунка ничего бы не осталось. Что касается технологии LFLE (Litho-Freeze, Litho-Etch), то она является своего рода модификацией LELE. В LFLE не используется твердая маска. После начального литографического процесса фоторезист замораживают, покрывая его определенным химическим веществом, а затем проявляют. Тем самым первый резистивный слой отделяется от второго. После этого применяется второй литографический проход, и процесс завершается.
На этом рисунке можно увидеть разницу между процессами LELE и LFLE
Помимо LELE и LFLE, применяется способ под названием SADP (self-aligned double patterning) — двойное формирование рисунка с самовыравниванием. Этот способ также состоит из двух этапов. На первом шаге происходит травление временных шаблонов, которые впоследствии становятся линиями травления в финальном шаблоне. После этого временные шаблоны заполняются твердой маской, к которой несколько позже применяется процесс травления для экспонирования боковых стенок линий временного шаблона. Затем временный шаблон удаляется, а к экспонированному оксиду также применяется процесс травления. В результате получаются линии, расположенные вдвое ближе друг к другу, причем результат достигается только за один литографический проход.
В названии технологии SADP не зря указано слово «самовыравнивание». Благодаря тому, что после наложения временного шаблона нет повторного процесса экспонирования, беспокоиться о выравнивании линий не приходится. Вдобавок ко всему, из-за того, что боковые стенки создаются с помощью твердой маски, результирующие линии получаются максимально ровными и точными.
Мультипаттернинг может показаться идеальным способом дальнейшего увеличения разрешающей способности, однако это не совсем так. Главный его недостаток (и весьма существенный) — его дороговизна. Даже из-за самого минимального несоответствия выравниваний между двумя шаблонами пластина приходит в негодность.
Наглядное сравнение LELE- и SADP-процессов
Вычислительная литография
Вычислительная литография представлена двумя основными методами: технологией фазосдвигающихся масок (phase shifting masks, PSM) и оптической коррекцией близости (optical proximity correction, OPC). Суть первой заключается в коррекции толщины отдельных пикселей маски для изменения их прозрачности, что изменяет фазу проходящего сквозь них света. В результате достигается больший контраст между экспонированными и неэкспонированными зонами, что увеличивает разрешающую способность.
Сравнение фазосдвигающихся и обычных масок
Процесс оптической коррекции близости кардинально отличается от технологии фазосдвигающихся масок. По сути, эти два метода вообще не связаны между собой. Одним из самых больших недостатков литографии является то, что рисунок с фотомаски переносится на фоторезист с искажениями. Например, ширина полученных линий во многом зависит от плотности шаблона около этих самых линий. В итоге результирующие полосы, как правило, получаются более узкими и располагаются не совсем так, как на маске. Технология OPC как раз отвечает за коррекцию искажений. С ее помощью создается такая фотомаска, чтобы в итоге все элементы располагались на нужных позициях.
Синим цветом на схеме обозначен предполагаемый паттерн, зеленым — скорректированный с помощью OPC паттерн, а красным — финальный паттерн
От SOI к FINFET
По мере того как уменьшаются размеры транзисторов, факторы, которые не имели особого значения в прошлом, становятся все более значимыми. Одной из самых больших проблем является ток утечки.
Прежде всего, нужно отметить, что поведение электронов больше похоже на поведение системы из квантовой механики, нежели из классической механики. Это приводит, например, к туннельному эффекту (quantum tunneling), когда электроны проходят через изолирующие слои. И если раньше туннельный эффект не оказывал столь значительного влияния, то с переходом на более тонкие техпроцессы проблема постоянно возрастала.
Всего существует пять эффектов короткого канала. Наибольший интерес для полупроводниковой индустрии представляет DIBL-эффект (drain-induced barrier lowering). Суть этого эффекта заключается в том, что из-за небольшой длины канала напряжение, которое применяется к стоку, может оказывать влияние и на исток, потому как сток сам по себе выступает в роли конденсатора.
Это означает, что эффективность затвора в плане контроля протекающего тока значительно снижается. При этом сдвигается и уровень порогового напряжения. Пороговое напряжение представляет собой то значение, когда ток в канале начинает расти экспоненциально по мере увеличения напряжения на затворе. Сдвиг уровня порогового напряжения также приводит к тому, что к затвору необходимо применять большее напряжение для того, чтобы увеличить ток в канале.
Решить эту проблему пытались путем легирования определенных областей между истоком и стоком, однако нужного эффекта это не принесло. Почему? Во-первых, в легированных областях был довольно большой разброс электронов, и сами частицы становились менее подвижными. Во-вторых, легирование привело к тому, что пороговое напряжение у каждого транзистора довольно сильно различалось.
Так или иначе, в результате DIBL-эффекта резко падает производительность. Для предотвращения действия эффектов короткого канала существует несколько технологий: растянутый кремний (straining silicon), кремний на изоляторе SOI (silicon on insulator), металлический затвор с высоким значением диэлектрической константы (high-k metal gate) и FINFET.
Кремний на изоляторе (SOI)
Суть метода SOI (кремний на изоляторе) заключается в использовании трехслойной подложки со структурой кремний-диэлектрик-кремний вместо обычной монолитной кремниевой пластины. Этот метод имеет свои преимущества и недостатки.
Прежде всего, стоит сказать, что при использовании технологии SOI удается значительно сократить паразитную емкость. Проблема паразитной емкости состоит в том, что на нее затрачивается достаточно большая часть потребляемой мощности в момент переключения транзистора из одного состояния в другое. А время, затраченное на этот переход, как раз и определяет общее быстродействие. Добавление слоя оксида кремния под транзистор позволяет сократить паразитную емкость, а значит уменьшить и время, которое затрачивается на переключение транзистора.
Что такое техпроцесс в микрочипах и как он влияет на производство полупроводников
Содержание
Содержание
Одна из главных характеристик процессоров и других микрочипов — техпроцесс. Что означает этот термин и насколько он влияет на производительность — разберемся в этом блоге.
Что такое техпроцесс
Ключевым элементом практически каждой вычислительной схемы является транзистор. Это полупроводниковый элемент, который служит для управления токами. Из транзисторов собираются основные логические элементы, а на их основе создаются различные комбинационные схемы и уже непосредственно процессоры.
Чем больше транзисторов в процессоре — тем выше его производительность, ведь можно поместить на кристалл большее количество логических элементов для выполнения разных операций.
В 1971 году вышел первый микропроцессор — Intel 4004. В нем было всего 2250 транзисторов. В 1978 мир увидел Intel 8086 и в нем помещались целых 29 000 транзисторов. Легендарный Pentium 4 уже включал 42 миллиона. Сегодня эти числа дошли до миллиардов, например, в AMD Epyc Rome поместилось 39,54 миллиарда транзисторов.
Модель | Год выпуска | Кол-во транзисторов |
Xeon Broadwell-E5 | 2016 | 7 200 000 000 |
Ryzen 5 1600 X | 2017 | 4 800 000 000 |
Apple A12 Bionic (шестиядерный ARM64) | 2018 | 6 900 000 000 |
Qualcomm Snapdragon 8cx | 2018 | 8 500 000 000 |
AMD Ryzen 7 3700X | 2019 | 5 990 000 000 |
AMD Ryzen 9 3900X | 2019 | 9 890 000 000 |
Apple M1 ARM | 2020 | 16 000 000 000 |
Много это или мало? На 2020 год на нашей планете приблизительно 7,8 миллиардов человек. Если представить, что каждый из них это один транзистор, то полтора населения планеты
с легкостью поместилась бы в процессоре Apple A14 Bionic.
В 1975 году Гордон Мур, основатель Intel, вывел скорректированный закон, согласно которому число транзисторов на схеме удваивается каждые 24 месяца.
Нетрудно посчитать, что с момента выхода первого процессора до сего дня, а это всего-то 50 лет, число транзисторов увеличилось в 10 000 000 раз!
Казалось бы, поскольку транзисторов так много, то и схемы должны вырасти в размерах на несколько порядков. Площадь кристалла у первого процессора Intel 4004 — 12 мм², а у современных процессоров AMD Epyc — 717 мм² (33,5 млрд. транзисторов). Получается, по площади кристалла процессоры выросли всего в 60 раз.
Как же инженерам удается втискивать такое огромное количество транзисторов в столь маленькие площади? Ответ очевиден — размер транзисторов также уменьшается. Так
и появился термин, который дал обозначение размеру используемых
полупроводниковых элементов.
Упрощенно говоря, техпроцесс — это толщина транзисторного слоя, который применяется в процессорах.
Чем мельче транзисторы, тем меньше они потребляют энергии, но при этом сохраняют текущую производительность. Именно поэтому новые процессоры имеют большую вычислительную мощность, но при этом практически не увеличиваются в размерах
и не потребляют киловатты энергии.
Какие существуют техпроцессы: вчера и сегодня
Первые микросхемы до 1990-х выпускались по технологическому процессу 3,5 микрометра. Эти показатели означали непосредственно линейное разрешение литографического оборудования. Если вам трудно представить, насколько небольшая величина в 3 микрометра, то давайте узнаем, сколько транзисторов может поместиться в ширине человечного волоса.
Уже тогда транзисторы были настолько маленькими, что пару десятков с легкостью помещались в толщине человеческого волоса. Сейчас техпроцесс принято соотносить с длиной затвора транзисторов, которые используются в микросхеме. Нынешние транзисторы вышли на размеры в несколько нанометров.
Для Intel актуальный техпроцесс — 14 нм. Насколько это мало? Посмотрите в сравнении
с вирусом:
Однако по факту текущие числа — это частично коммерческие наименования. Это означает, что в продуктах по техпроцессу 5 нм на самом деле размер транзисторов не ровно столько, а лишь приближенно. Например, в недавнем исследовании эксперты сравнили транзисторы от Intel по усовершенствованному техпроцессу 14 нм и транзисторы от компании TSMC на 7 нм. Оказалось, что фактические размеры на самом деле отличаются не на много, поэтому величины на самом деле относительные.
Рекордсменом сегодня является компания Samsung, которая уже освоила техпроцесс 5 нм. По нему производятся чипы Apple A14 для мобильной техники. Одна из последних новинок Apple M1 — первый ARM процессор, который будет установлен в ноутбуках от Apple.
Продукцию по техпроцессу в 3 нм Samsung планирует выпускать уже к 2021 году. Если разработчикам действительно удастся приблизиться к таким размерам, то один транзистор можно будет сравнить уже с некоторыми молекулами.
Насколько маленьким может быть техпроцесс
Уменьшение размеров транзисторов позволяет делать более энергоэффективные и мощные процессоры, но какой предел? На самом деле ответа никто не знает.
Проблема кроется в самой конструкции транзистора. Уменьшение прослойки между эмиттером и коллектором приводит к тому, что электроны начинают самостоятельно просачиваться, а это делает транзистор неуправляемым. Ток утечки становится слишком большим, что также повышает потребление энергии.
Не стоит забывать, что каждый транзистор выделяет тепло. Уже сейчас процессоры Intel Core i9-10ХХХ нагреваются до 95 градусов Цельсия, и это вполне нормальный показатель. Однако при увеличении плотности транзисторов температуры дойдут до таких пределов, когда даже водяное охлаждение окажется полностью бесполезным.
Самые смелые предсказания — это техпроцесс в 1,4 нм к 2029 году. Разработка еще меньших транзисторов, по словам ученых, будет нерентабельной, поэтому инженерам придется искать другие способы решения проблемы. Среди возможных альтернатив — использование передовых материалов вместо кремния, например, графена.
Как делают микропроцессоры. Польский химик, голландские монополисты и закон Мура
Современные микропроцессоры поражают своей сложностью. Наверное, это высочайшие технологические достижения человеческой цивилизации на сегодняшний день, наряду с программированием ДНК и автомобилями Tesla, которые после заказа через интернет сами приезжают к вашему дому.
Удивляясь красоте какой-нибудь микросхемы, невольно думаешь: как же это сделано? Давайте посмотрим на каждый шаг в производственном процессе.
Метод Чохральского
Жизнь микросхемы начинается с песка. Песок почти полностью состоит из кварца, а это основная форма диоксида кремния, SiO2. Сам кремний — второй по распространённости элемент в земной коре.
Чтобы получить из кварца чистый кремний, песок смешают с коксом (каменный уголь) и раскаляют в доменной печи до 1800 °C. Так удаляется кислород. Метод называется карботермическое восстановление.
Доменная печь с кварцем и коксом
В результате получаются блоки кремния поликристаллической структуры, так называемый технический кремний.
Чистота полученного кремния достигает 99,9%, но его необходимо очистить, чтобы получить поликристаллический кремний. Тут применяют разные методы. Самые популярные — хлорирование, фторирование и вытравливание примесей на межкристаллитных границах. Техпроцессы очистки кремния постоянно совершенствуются.
Затем из поликристаллического кремния выращивают монокристаллический кремний — это кремний электронного качества с чистотой 99,9999% (1 атом примесей на миллион атомов кремния). Кристаллы выращивают методом Чохральского, то есть введением затравки в расплав, а затем вытягиванием кристалла вверх. Метод назван в честь польского химика Яна Чохральского.
Метод Чохральского, Иллюстрация: Д. Ильин
Поэтому монокристаллический кремний представляет собой красивые цилиндрические слитки — их ведь вытягивали из расплава под воздействием земной гравитации.
Монокристаллический кремний электронного качества, нижняя часть слитка
Из этих цилиндрических слитков нарезают кремниевые пластины диаметром 100, 150, 200 или 300 мм. Многие задаются вопросом, почему у пластин круглая форма, ведь это нерациональный расход материала при нарезке на прямоугольные микросхемы. Причина именно в том, что кристаллы выращивают методом Чохральского, вынимая вверх.
Чем больше диаметр кремниевой пластины — тем эффективнее расходуется материал. Пластины доставляют на полупроводниковую фабрику, где начинается самое интересное.
Заводы
В мире всего четыре компании, способные производить продвинутые микросхемы топового уровня: Samsung, GlobalFoundries, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и Intel.
Кто получает такую прибыль? Тот, кто продаёт товаров на сотни миллиардов долларов. Это мировой лидер в производстве смартфонов и оперативной памяти Samsung, а также мировой лидер в производстве десктопных и серверных процессоров Intel. Ещё две компании GlobalFoundries и TSMC работают по контрактам в секторе B2B.
Столь высокая стоимость современного завода микроэлектроники объясняется высокой стоимостью оборудования, которая обусловлена чрезвычайной сложностью процесса.
Бор и фосфор
В кристалле кремния у каждого атома по 4 электрона — и каждая из четырёх сторон образует связь с соседним атомом в квадратной кристаллической решётке. Свободных электронов нет. Значит, кристалл не проводит электрический ток при комнатной температуре.
Чтобы запустить свободные электроны, нужно заменить некоторые атомы кремния на атомы других элементов с 3 или 5 электронами на внешней орбите. Для этого идеально подходят соседние с кремнием элементы по таблице Менделеева — бор (3 электрона) и фосфор (5). Их подмешивают к кремнию, и эти атомы встают в его кристаллическую решётку. Но в ней только четыре связи. Соответственно, или одной связи не хватает, или освобождается свободный электрон. Заряд такого атома + или −. Так бор и фосфор в решётке кремния создают два слоя полупроводников с зарядами противоположного знака. «Дырочный» слой p- (positive) с бором и недостающим электроном — сток. А «электронный» слой n- (negative) с фосфором и лишними электронами — исток. Они покрыты изолятором из оксида кремния.
Конструкция полевого транзистора MOSFET с управляющим p-n-переходом
Транзистор — минимальный элемент и основной компонент интегральной схемы. В зависимости от напряжения в затворе из поликристаллического кремния ток или потечёт с истока, или нет. Это соответствует логическому 0 и 1.
Вот как выглядит p-n-переход в транзисторе на атомарном уровне при изменении напряжения в затворе:
Из таких транзисторов состоят все логические элементы, а из них инженеры составляют конструкцию микропроцессора.
Микроархитектура
Современные микросхемы состоят из миллиардов транзисторов, соединённых в сложные конструкции: ячейки памяти, микроконтроллеры, криптографические модули и так далее. Все они располагаются на микросхеме в соответствии с планом инженера-микросхемотехника.
AMD Athlon XP 3000+ из каталога siliconpr0n
Инженеры используют специальное ПО для проектирования микросхем. Таких программ огромное множество, в том числе и бесплатных, среди них нет единого стандарта.
В этом ПО выполняется симуляция электрических и физических свойств микросхемы и отдельных цепей, а также тестируется их функциональность.
Проектированием занимаются целые отделы из сотен инженеров, ведь на современных микросхемах огромное количество элементов. У процессоров производства TSMC (AMD) по 7-нм техпроцессу 113,9 млн транзисторов на мм². Intel поставила амбициозную цель достичь плотности 100 млн транзисторов на мм² уже на техпроцессе 10 нм, почти как 7 нм у TSMC. Цель оказалась слишком амбициозной — с этим и связана позорная задержка с внедрением 10 нм.
Все слои микросхемы объединяются в итоговый проект — blueprint, который по электронной почте отправляют на завод в Китае или Тайване.
Фотодело
Из полученных файлов на заводе делают фотомаски — шаблоны для печати микросхем. Они похожи на плёночные негативы, из которых на фотоувеличителе печатаются фотографии. Но если в фотографии эта техника осталась в прошлом, то в производстве микроэлектроники она сохранилась до сих пор.
Фотомаска
Вот как выглядит современный «фотоувеличитель», а именно, степпер компании ASML для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV).
Иллюстрация: ASML
Фиолетовым цветом показан маршрут световых импульсов от источника к прибору подсветки, затем к фотомаске с топологией кристалла — и через проекционную оптику на кремниевую пластину.
Пластины из монокристаллического кремния, полученного на первом этапе нашего процесса, помещаются в этот степпер, и здесь засвечиваются через фотомаску, распечатанную из файлов с проектного бюро. Это завершение всего технологического цикла.
Засветка кремниевой пластины
Засветка пластины лазером EUV — тоже весьма нетривиальный процесс. Вот описание и видео из журнала IEEE Spectrum: «Внутри самой современной EUV-машины каждую секунду 50 тыс. капель расплавленного олова падают через камеру в её основании. Пара высокоэнергетических лазеров на углекислом газе ударяет по каждой капле, создавая плазму, которая, в свою очередь, испускает свет нужной длины волны. Первый импульс преобразует каплю олова в туманную форму блина, так что второй импульс, который является более мощным и следует за ним всего через 3 микросекунды, взрывает олово в плазму, которая светится на длине волны 13,5 нанометров. Затем свет собирается, фокусируется и отражается от узорчатой маски, чтобы проецировать узор на кремниевую пластину». Для 7-нм процессоров используется литография в экстремальном ультрафиолете с длиной волны 13,5 нм.
Настоящая фантастика. Неудивительно, что степпер для EUV по самому современному техпроцессу в мире умеет делать только одна голландская компания ASML, которая сейчас является фактически монополистом в этой нише.
Засветка пластины — не единственный шаг на производстве. Перед степпером пластины нагревают до 1000 °С и окисляют поверхность, чтобы сформировать непроводящий слой из диоксида кремния SiO2. Потом на этом слое диэлектрика равномерно распределяют фоточувствительный материал — фоторезист. И только потом помещают в степпер.
Засветка фоторезиста на кремниевой пластине в степпере
На засвеченных участках пластины обнажается слой SiO2, всё остальное защищено фоторезистом. Теперь наступает этап плазменного вытравливания (plasma etching), где с засвеченных участков снимается слой SiO2, создавая углубления. Вытравленные участки снова окисляют. Поверх SiO2 наносят электропроводящий слой поликристаллического кремния. Потом снова покрывают фоторезистом — и цикл повторяется несколько раз, создавая новые углубления уже во втором слое, затем в третьем, потом пластина покрывается слоем металла — и цикл повторяется. В итоге формируются те самые структуры полевых транзисторов с p-n переходом. Цикл повторяется многократно, пока не будет создана полная структура интегральной микросхемы со всеми необходимыми элементами.
Несколько циклов нанесения разных материалов (фоторезист, поликристаллический кремний, диоксид кремния, металл), засветки и плазменного вытравливания создают многослойную структуру транзистора
В зависимости от техпроцесса, размер минимальных элементов в этих структурах может быть 14 нм, 10 нм, 7 нм, 5 нм или меньше, но это весьма условная разница, которая не совсем отражает реальность. Например, на фотографиях под микроскопом ниже можно сравнить размер транзисторов в кэше L2 процессоров Intel (техпроцесс 14 нм+++) и TSMC (7 нм). У первого ширина затвора 24 нм, у второго 22 нм, высота одинаковая.
Сравнение транзисторов в кэше L2 процессоров Intel (14 нм+++) и TSMC (7 нм), сканирующий электронный микроскоп. Источник
По размеру они практически не отличаются, хотя TSMC плотнее размещает эти транзисторы на микросхеме.
В зависимости от размера, на одной пластине помещается от нескольких десятков до нескольких тысяч микросхем.
Микросхемы на кремниевой пластине
Пластины с готовым продуктом проверяют, а затем осуществляется сборка — упаковка чипов в корпуса, подключение контактов. Сборка полностью автоматизирована.
Сборка микросхем
Потом чипы снова тестируют — и если всё удачно, то отправляют клиенту. Через несколько месяцев процессор уже вовсю работает в сервере или на домашнем компьютере, или в телефоне счастливого покупателя.
Мур не сдаётся. Intel тоже
Утратившая технологическое лидерство компания Intel в реальности не испытывает недостатка в денежных средствах. На самом деле совсем наоборот, компания сейчас показывает рекордные прибыли. И она намерена серьёзно инвестировать в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
Благодаря партнёрству с ASML и EUV-литографии Intel планирует вернуться к прежним темпам выпуска новых поколений CPU раз в 2 года, начав с 7-нм техпроцесса в конце 2021 года и дойдя до 1,4-нм технологии в 2029 году.
Слайд из презентации Intel, показанный в выступлении представителя ASML в декабре 2019 года, источник
Если планы реализуются, то Intel сохранит действие закона Мура и догонит AMD/TSMC. В 90-е годы тоже были моменты, когда AMD выпускала более производительные процессоры. После тупика с Pentium 4 ответом стало новое ядро Core — и лидерство Intel на протяжении десятилетий. Впрочем, это было довольно скучное время. Для рынка гораздо полезнее, когда происходит жёсткая «заруба» между конкурентами, как сейчас, в 2021 году.
На правах рекламы
Наша компания предлагает в аренду серверы с процессорами от Intel и AMD. В последнем случае — это эпичные серверы! VDS с AMD EPYC, частота ядра CPU до 3.4 GHz. Создайте собственный тарифный план в пару кликов, максимальная конфигурация — 128 ядер CPU, 512 ГБ RAM, 4000 ГБ NVMe.