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【導(dǎo)讀】現(xiàn)在的處理器，芯片為什么都在強(qiáng)調(diào)強(qiáng)大呢？怎么樣才算是強(qiáng)大的呢？是不是很難理解，為何在做得更小、功耗更低的同時，其性能反而還可以更加強(qiáng)大呢？這里小編公布下芯片的制作流程，來這里找答案吧！

當(dāng)推出新款處理器的時候，制造商們總喜歡講述“更小的納米制程工藝”、“更強(qiáng)大的性能”、以及“更優(yōu)異的能效表現(xiàn)”等概念。不過，很多人或許難以理解，為何在做得更小、功耗更低的同時，其性能反而還可以更加強(qiáng)大呢？有鑒于此，外媒PhoneArena特地撰寫了一篇文章，為我們解釋與“制程”相關(guān)的的一些問題。

首先，什么是納米？

從本質(zhì)上來說，一顆微處理器就是由采用不同材料制成的許多“層”堆疊起來的電路，里面包含了晶體管、電阻器、以及電容器等微小元件。

不過它們與被你扔進(jìn)垃圾堆的大塊頭所采用的常規(guī)元器件很是不同，因為它們的尺寸已經(jīng)小得肉眼難以看清，而規(guī)模更是可以讓你感到震驚。

在這些由元器件組成的“大軍方陣”中，組件間的距離通常用毫微米進(jìn)行衡量。如果覺得“十億分之一米”的概念不好記，那你也可以用“納米”（nanometers）來描述它。

最后，間距越小，可以排布在芯片上的元器件就可以更多。

其次，為什么制程更小更節(jié)能？

答案是：縮減元器件之間的距離之后，晶體管之間的電容也會更低，從而提升它們的開關(guān)頻率。

由于晶體管在切換電子信號時的動態(tài)功率消耗與電容成正比，因此它們才可以在速度更快的同時，達(dá)到更加省電。

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另外，這些更小的晶體管只需要更低的導(dǎo)通電壓，而動態(tài)功耗又與電壓的平方成反比（能效又提升）。

最后，推動半導(dǎo)體制造商向更小的工藝尺寸進(jìn)發(fā)的最大動力，就是成本的降低。組件越小，同一片晶圓可切割出來的芯片就可以更多。

即使更小的工藝需要更昂貴的設(shè)備，其投資成本也可以被更多的晶片所抵消。

最后一點(diǎn)，為何制程工藝的飛躍幾乎都是每2年一次？

有利也有弊，在制程更小更省電的同時，晶體管的電流也更易泄露——即使其處于“關(guān)閉”狀態(tài)。如此一來，又會導(dǎo)致芯片“更費(fèi)電”。

在理想世界中，這些元器件方陣會是完全穩(wěn)定的。而隨著電子設(shè)備變得越來越小，波動、漸變和擴(kuò)散都會對其造成很大的影響。

那么，如何在“制程”與“穩(wěn)定”之間達(dá)成平衡呢？上方的表格就列明了當(dāng)前市面上可以達(dá)到的移動芯片的“極限”。

當(dāng)然，制造商們對于“極限”的追求是永無止境的。或許在不遠(yuǎn)的將來，我們就能迎來量產(chǎn)版的“單原子大小”工藝制程的芯片了。