فناوری‌های ساخت هر شرکت نامی اختصاصی دارند، و هیچ پایه و اساس و قانون خاصی ندارند. کمپانی‌های رقیب نام فناوری‌های ساخت خود را 7 نانومتر انتخاب کرده‌اند درحالی که هم رده فناوری ساخت 10 نانومتری اینتل هستند.
اینتل قرار است تا فناوری ساخت 10 نانومتری خود را در نیمه اول سال 2019 معرفی کند. اما اگر به سامسونگ، TSMC یا Global Foundries نگاه کنید همگی تا نیمه اول 2018 شروع به تولید انبوه چیپ‌های مبتنی بر فناوری‌های 7 نانومتری خواهند کرد. اما آیا اینتل واقعا این مقدار از رقابت عقب افتاده است؟ برای پاسخ به این سوال باید گفت که نام فناوری‌های ساخت هر کمپانی صرفا یک نام است و به هیچ وجه نماینده عملکرد نیست. فناوری ساخت 10 نانومتری اینتل درواقع هم رده فناوری‌های ساخت 7 نانومتری کمپانی‌های TSMC، سامسونگ و Global Foundries است. درواقع اندازه ترانزیستورهای اینتل کمی بزرگ‌تر از TSMC است و تعداد ترانزیستور به ازای مساحت برای فناوری ساخت 10nm اینتل از بقیه کمپانی‌ها بیشتر است. برای شناخت بهتر از این موضوع بهتر است درمورد نحوه ساخت چیپ‌ها اطلاعات بیشتری کسب کنید.
شاید بدانید که عملکرد پردازنده‌ها بر پایه ترانزیستورها بنا شده است. ترانزیستورها درواقع کلیدهایی هستند که قطع و وصل بودن جریان را کنترل می‌کنند. این عمل ترانزیستور عملکردهای شرطی را ممکن می‌سازد. هر ترانزیستور سه پایه Gate ،Source و Drain دارد. درواقع ترانزیستور با وجود جریان در پایه G می‌تواند جریان ورودی از S به D را قطع کند. ترانزیستورها خود با توجه به استفاده‌ای که دارند چند نوع هستند. نوعی از ترانزیستور که در پردازنده‌ها وجود دارد از میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان Gate برای قطع کردن جریان از S به D استفاده می‌کند. این ترانزیستورها برروی ویفرهای دایره‌ای سیلیکونی ساخته می‌شوند. درواقع این ویفرها به عنوان یک بستر برای قرارگیری ترانزیستورها عمل می‌کنند. ترانزیستورها به شکل لایه‌ای بسیار نازک در یک طرف ویفر ساخته می‌شوند. یکی از اصلی‌ترین تکنولوژی‌های مورد استفاده در فرآیند ساخت ترانزیستورها بر روی سیلیکون، لیتوگرافی است. با استفاده از لیتوگرافی می‌توان ترانزیستورهایی بسیار کوچک ساخت.
ترانزیستورهای کوچکی که امروزه در پردازنده‌ها استفاده می‌شوند در اولین لایه قرار گرفته بر روی ویفر سیلیکونی یافت می‌شوند. فرآیند دقیق ساخت بسیار پیچیده است و به آن وارد نمی‌شویم ولی ترتیب ساخت تقریبا از پایین به بالا است. ابتدا لایه اصلی ترانزیستورها بر روی ویفر ساخته می‌شود، سپس اتصالات به پایه‌های ترانزیستورها ساخته می‌شود و پس از آن می‌توان ترانزیستورها را به طور دلخواه در چندین لایه سیم کشی به یکدیگر متصل کرد.
ترانزیستورها از رشته‌های نازکی با نام Fin برای جریان Source-Drain استفاده می‌کنند. این رشته‌ها از میان رشته Gate عبور می‌کنند که قطع یا وصل بودن جریان را کنترل می‌کند. Finها تنها از سطح خود جریان را عبور می‌دهند و افزایش سطح آنها همانند دوتایی شدن یا دراز شدن، کنترل Gate بر جریان را بهبود بخشیده و باعث بهبود قدرت سیگنال می‌شود.
بر روی Finها اتصالی با نام Contact وجود دارد این Contactها چند Fin مربوط به Source یا Drain را به یک اتصال تبدیل می‌کنند. بر روی این Contactها نیز لایه‌های Metal 1 و Metal 2 قرار می‌گیرند و سطح را آماده سیم‌کشی می‌کنند.
(Contact Poly Pitch (CPP درواقع فاصله بین مرکز دو رشته Gate است. (Minimum Metal Pitch (MMP نیز فاصله عمودی بین دو اتصال لایه Metal 2 است که به Contactها متصل است. حاصل ضرب CPP در MMP به ما اندازه هر ترانزیستور را خواهد داد. ولی تراکم ترانزیستورها در هر میلیمتر مربع لزوما تابع اندازه ترانزیستورها نیست. تعداد ترانزیستورهای قابل گنجایش در هر میلیمتر مربع درواقع تابعی از اندازه هر سلول است. هر سلول شامل تعداد مشخصی ترانزیستور است و اندازه مشخصی دارد.
در فناوری ساخت 10 نانومتری اینتل نسبت به 14nm اینتل، گام بین Finها کاهش 19 درصدی، گام بین پین‌های لایه Metal 2 کاهش 31 درصدی، ارتفاع هر سلول کاهش 32 درصدی و گام بین Gateها یا همان CPP کاهش 22 درصدی داشته است.
حاصل ضرب مقدارهای CPP و MPP یا اندازه هر ترانزیستور برای اینتل 2464، برای سامسونگ 2052، برای Global Foundries معادل 2240 و برای TSMC معادل 2280 نانومتر مربع است. البته ارقام مرتبط با اینتل کاملا تایید شده نیستند و ممکن است عوض شوند.
درواقع یک کمپانی می‌تواند برای پروسه ساخت 14nm FinFET نام 2 نانومتری را هم انتخاب کند و مشتریان را فریب دهد. نه تنها نام‌گذاری اهمیتی ندارد بلکه اندازه ترانزیستور نیز اهمیت چندانی ندارد. درواقع اینتل با بیشترین اندازه ترانزیستور توانسته است تا به بیشترین تراکم ترانزیستور در هر میلیمتر مربع دست پیدا کند. 106 میلیون ترانزیستور در هر میلیمتر مربع شامل قرارگیری تعداد زیادی از سلول‌های 10nm اینتل کنار هم است.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت