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為什麼處理器不加大核心面積來提升性能

現在的半導體製造工藝已經越來越先進了,而晶元的性能提升也非常之大,有很多用戶卻發現,製程越小,晶元的核心面積也越小。也對此產生很大的疑問,為什麼製程變小了,晶元的面積也在變小,為什麼不使用同樣大小的晶元來提升性能呢?

處理器

現在晶元的製程越來越小,隨著而來的是晶元的面積也在不斷縮小。製程的微縮和晶元面積的不斷縮小,最主要的原因是節約成本。對於半導體產品來說,硅晶圓是一種非常昂貴的材料,而且製造晶元必須要有硅晶圓;但是設計成本就不一樣了,設計成本會隨著晶元產量的提高而降低。

舉個例子:16nm工藝的研發成本是10億美元,如果利用該工藝製造了1000萬片晶元,拿均攤成本就是100美元一片,但是如果製造了1億塊晶元,那成本就只有10美元。因為材料是不可或缺的,但是設計可以均攤,這就是為什麼會有改進位程降低成本的原因。

再舉個例子,一塊300mm直徑的晶圓,用16nm工藝可以切割出100塊晶元,但是如果用10nm工藝,可以切割出210塊性能相近的晶元(晶元面積越小,邊角的利用率也就越高);那物料成本就會降低一半甚至更多,產品自然更具有競爭力,利潤和存活的機會就大大增加。再者,晶圓的刻蝕是一項非常精密的工作,晶圓的不良品控制對於成本來說也至關重要。切割成小晶元可以讓晶元避開帶有瑕疵的部分,所以將晶元切割得越小,晶元的良品率也就越高。當然了,大面積的晶元也有,不過數量並不多,而且價格昂貴,主要的原因就是分嫌太高,成本也隨著升高。

半導體

那麼製造一塊14nm工藝的賽揚處理器和製造一塊酷睿i7的成本是一樣的嗎,答案是肯定的。為什麼會說它們的製造成本是一樣的呢?現在1片雙核芯的賽揚的晶元面積和一片4核的酷睿i7的面積是相同的,整個制過程也沒有區別。不過之所以會有雙核賽揚和四核酷睿i7,主要的原因在於核心瑕疵的問題。酷睿i7的核心基本沒有出現問題,各方面控制也比較好,所以就成了i7;但是賽揚就不同了,一塊晶元中屏蔽掉兩個核心,就證明這兩個核心是由一定瑕疵或者問題(不排除英特爾將部分好的核心屏蔽掉,做成中低端處理器出售。)

所以,大核心處理器有,不過成本高、需求少,自然就少見。



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