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电脑cpu制程 | 我国目前CPU制程

电脑cpu制程 | 我国目前CPU制程

我国目前CPU制程

45nm和65nm指的是CPU制程中的线宽等级。线宽的定义就是CPU核心集成电路中线路的宽度,从早期的0.18um,到后来的65nm(1um=1000nm)和45nm制程,相比起人头发的直径40um来说,已经是非常精细的等级了。在半导体生产上是通过光刻(litography)的工艺来实现的。线宽越小,同样的芯片面积中就能容纳更多的线路,发热量也就越小。 萊垍頭條


我国cpu制程工艺

单纯从制作工艺上来说,当然是制造工艺越小越好。

1.目前Intel系列制作工艺达到了14纳米;

2.AMD系列制作工艺达到了32纳米。 什么是制造工艺: 1.制造工艺指制造CPU或GPU的制程,或指晶体管门电路的尺寸,单位为纳米(nm)。 2.目前主流的CPU制程已经达到了14-32纳米(英特尔第五代i7处理器以及三星Exynos7420处理器均采用最新的14nm制造工艺)。

3.更高的在研发制程甚至已经达到了7nm或更高。 制造工艺高带来的好处: 1.更先进的制造工艺可以使CPU与GPU内部集成更多的晶体管,使处理器具有更多的功能以及更高的性能。 2.更先进的制造工艺会减少处理器的散热设计功耗(TDP),从而解决处理器频率提升的障碍。 3.更先进的制造工艺还可以使处理器的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的CPU与GPU产品,直接降低了CPU与GPU的产品成本。


cpu的制程是啥意思

MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。  


cpu制程发展历史

芯片制程:

1971年10微米;(英特尔推出4004处理器)

1974年6微米;

1978年3微米(1978年美国第一台g线光刻机DSW4800)

1982年1.5微米;

1985年1微米(1985年中国第一台g线光刻机)

1987年800纳米;

1990年600纳米;

1993年350纳米;

1996年250纳米;

1999年180纳米;

2001年130纳米;

2003年90纳米;(asml与台积电联合制造的样机沉浸式光刻机TAT:1150i)

2005年65纳米;

2007年45纳米;(asml与台积电联合制造的量产版沉浸式光刻机TXT:1900i)

2009年32纳米;

2012年22纳米;

2014年14纳米;(2013年asml首台量产版EUV光刻机NXE3300B交付使用)

2016年10纳米;

2018年7纳米;

2020年5纳米。


cpu制程和性能有关系吗

cpu的性能与CPU的功率无关。萊垍頭條

CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。影响运行速度的性能指标包括主频、外频、以及缓存大小。垍頭條萊

主频條萊垍頭

主频也叫时钟频率,单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用来表示CPU的运算、处理数据的速度。通常,主频越高,CPU处理数据的速度就越快。萊垍頭條

CPU的主频=外频×倍频系数。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但并不是一个简单的线性关系。 所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。垍頭條萊

外频萊垍頭條

外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。條萊垍頭

缓存條萊垍頭

缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。萊垍頭條

实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。萊垍頭條


我国目前cpu制程有哪些

国内最先进的是紫光科技的虎愤处理器。

目前为止可以制造商用级处理器芯片是16纳米工艺制程。其性能指标约等于高通骁龙625处理器,或者是联发科6753处理器。按实际性能测试报告等于2018年度的中低端处理器。

当然,华为的处理器并不能统计计算再内。其原因就是无芯可造。这里的芯片指能独立完成设计,加工,并且能保证质量和数量的芯片才可以说是有了自己的芯片,缺一不可!


cpu制程工艺发展史

制程越小,单位面积所能集成的晶体管数量越多,性能就越高;Intel在45nm核心上采用了“high-k”工艺,用更高介电常数的金属栅极取代传统的低介电常数(low-k)的二氧化硅栅极,从而大大解决漏电问题。与同频率的65nm工艺相比,45nm high-k可将晶体管转换速度(频率)提高20%,同时转换能耗减少30%,并将漏电降至1/5。


英特尔历代cpu制程

Intel的产品升级是一代产品升级制程,一代更新架构。4130和3xxx是22nm工艺2120是32nm工艺,制程上不一样,性能上可能差不多,但是功耗发热量和体积上有大幅缩减。其实改变工艺是为了下一代的架构做好技术和制作等流水线方面的准备。

目前好像Intel架构总是着力于集成的显示核心的性能提升和功耗的缩减。

ix系列比core2系列架构的性能提升已经太明显了,架构基本上趋近完美了,性能上再有巨大的提升不太可能了除非是新配电脑,追求功耗超频,没必要追ix系列的换代。

i3貌似什么游戏都能带,目前玩游戏的瓶颈还是在显卡,大部分游戏的多核心优化不好,什么i5四核都能全特效。


我国也能生产cpu

中国制造国产品牌:大致有:联想、夏新、TCL、波导、康佳、东信、迪比特、海尔、海信、熊猫、易美、科健、长虹、CECT、天时达、万利达、多浦达、明基、英华OK、托普、中天等。

不过,有些手机由于厂家的种种原因(合并、倒闭、换名等)已经没有了,如科健、易美、熊猫等。国产当中,手机做的比较好的有华为(自家生产手机CPU)联想(依托联想电脑,资历雄厚)魅族(虽然只出过几款手机,但个个都是精品)小米(最近几年很火的手机,性价比超高)中兴(老品牌了,早年为躲避国内恶性竞争,在国外寻找市场,回归国内后,依然比较强势)步步高(早期的手机做工比较好,有诺基亚的风格,唯一的遗憾是那时没有自己的操作系统,刚进入智能市场,不知道会不会延续不老的风格)OPPO(做MP3起家)其他的基本上是互联网手机。


我国目前cpu制程现状

一、空间限制

手机也可以说掌上移动处理终端,手机除了屏幕要求大之外,其他的部分,我们都是薄、精、小。因为手机太大的话不方便携带,就像大哥大一样就非常难携带。手机在追求小,所以手机整体的体积也受到限制,特别如今手机功能增多,零件也在增加,所以手机内部空间非常有限。CPU核心数量增加也会增加体积,虽然看起来占用不多,到了这个级别的设计多占用一点就少一点空间,因此到了八核这个阶段,留给CPU的空间也就不多了,CPU的核心数也被限制到了这里。

二、电池容量限制

电池也是作为手机内部最占空间的零件之一,就目前电池技术而言,手机电池容量越大,电池占用的空间越大。以前智能手机的电池容量也就1000多毫升,手机也能用一两天,现在手机电池容量3000—4000毫升,有时候一天得几充。而CPU的作为“大脑”,应该说是消耗电量较多的零件,CPU核心数越多,同时处理信息越多,耗电量也越快。基于目前我们使用手机的习惯,如果充电次数高于一天一充就已经觉得很不方便了。因此,如果CPU核心数量增多继续消耗电量,那么我们就必须时时刻刻插着充电线了,这时我们的手机已经不再是mobile phone(移动电话)了。因此CPU核心数量受到限制。

三、CPU制程得到快速发展

我们经常看到报道说,某某芯片厂商推出新的手机芯片,采用多少纳米制程,采用什么架构,性能相对于上一代提高多少之类的。在这里面,最重要的因素就是制程不断缩小。近年来,随着光刻机技术的提高,手机芯片的制程进步速度越来越快,工艺变得越来越好。同样大小的一块芯片,5nm的芯片可以比7nm的芯片装下更多的零件,结构更加优化,因此制程先进的芯片性能更好,功耗更低。这也就解决了CPU性能提高和CPU占用手机空间以及消耗电量的问题,可以说是一箭双雕。所以在近几年,以及未来几年,在光刻技术保持发展的状况下,CPU的性能足够使用,也就无需继续增多CPU核心数量了。


我国CPU的发展

超级计算机都是功能极为强大的电子计算器,其运算和处理信息的速度极快,又被称为最强大脑,一个国家能制造的超级计算机的水平,也代表了这个国家的工业和科技水平,这10余年来我国的超级计算机的发展也位于世界前列,比如天河1号、天河2号、神威.太湖之光等超级计算机都曾经做上过世界第一的宝座。


不过目前世界上功能最强大的超级计算机是美国的“顶点(Summit)”,这台超级计算机的计算能力峰值为每秒钟20亿亿次,这是美国时隔5年后终于夺回世界超级计算机领域的头把交椅。

顶点超级计算机位于美国能源部下属橡树岭国家实验室,占地面积相当于两个网球场,重量相当于一架喷气式客机,其计算能力接近我国最快的“神威·太湖之光”超级计算机(浮点运算峰值每秒12.5亿亿次)的两倍,由IBM公司负责制造,从资料上来看该计算机搭载了近28000块英伟达GPU,有超过9000个IBM计算服务器,每秒钟混合运算峰值相当于全人类(每人每秒一次)一起计算15年的计算量,不愧是一台功能“怪兽”啊。

不过预估美国顶点超级计算机霸榜的时间将十分有限了。因为我国早已启动了三大百亿亿次超算的研发制造工作,分别是国防科大与天津超算中心的天河三号超算(今年上半年已经完成部署,并通过验收,预估明年处将全部完成),中科曙光的E级超算(预估明年完成),江南所与济南超算中心的神威E级超算(去年下半年在济南超算中心完成部署,明年上半年全部完成),正在研发的这三台超级计算机都属于E级超算,每一台都将超越美国顶点的计算能力。

所谓“E级超算”,是指浮点运算峰值每秒可达百亿亿次级别的超级计算机,所以即便是1E级超算(浮点运算能力100亿亿次),其浮点运算能力也是美国顶点超级计算机的5倍,三套超算同时研发建造,这在世界上绝无仅有,进度也非其他国家可比,基本可以肯定的是世界上第1台E级超算将在我国诞生。

这三套百亿亿次超算都将使用我们国家生产的处理器,基本上都是在明年完成并正式投用,而其他国家的E级超算研究最快的是美国,但最快也要在2021年才能建造成首台E级超算,所以到了明年,世界上出现的前三台E级超算都将在我国产生,届时世界最先进的超级计算机排行榜上我们很可能又要霸榜了。


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