一個指頭大小的晶片會有60億個電晶體嗎?大神網友:遠不止這麼多

2020-12-03 多少說

有網友提問,一張指頭大小的晶片居然有60億個電晶體?

答案是肯定的,有的還遠不止這麼多。

我們來看一下iPhone手機的晶片和華為手機的晶片你就知道答案了。

iPhone手機最新的A13晶片含有85億個電晶體,下一代A14晶片則很可能突破100萬個電晶體甚至更多。

部分華為手機採用的麒麟990晶片5G版晶片已經含有103億電晶體。

不管是85億還是103億,實際上都遠遠超過60億個了。

那麼問題來了,一張小小的晶片有必要容下那麼多個電晶體嗎?

答案是肯定的,有必要,畢竟電晶體的個數和性能是成正比的,這點我們可以通過iPhone手機的晶片來做一個直觀的對比。

iPhone手機從A4晶片含3000多萬電晶體,發展到A8處理器含30億電晶體,再到目前最新的A13處理器85億電晶體,手機性能自然也是一直在提升,你對應道iPhone4,iPhone8和目前最新的iPhone11對比一下性能就知道了手機性能的主要取決於晶片的提升。

那又為什麼能容得下這麼多電晶體呢?

體管數量會隨著工藝水平的提升而增大,越低的工藝納米數,會使在光刻時溝槽寬度越窄,相同的面積下就可以容納更多的電晶體。

我們還是通過數據對比一下,更容易直觀理解。還是繼續採用iPhone手機A系列晶片的例子。

A4晶片含3000多萬電晶體,採用的是35nm工藝;A8晶片的時候採用的是20nm工藝,到A13晶片的時候是7nm工藝。下一代A14晶片採用的很肯能是5nm工藝,未來還會有3nm工藝……

如此精密的工藝,靠人手是實現不了的,所以光刻機才會那麼搶手。

晶片作到5nm,相當於20萬分之一毫米。機械精密量具千分尺,僅能量出千分之一毫米,稱為「一道兒」,精密機器控制在3道以內算高端了。而晶片 ,在20萬倍的顯微鏡下,做設計,製造毫米大小的物件,把各種各樣的,一顆顆小小小的電晶體按設計排列焊接。按照60億個計算,假設一名精工,一天焊1000個點,則需三千人幹一年,且一天不歇。所以人工完成是不可能的了。

今天我們能用上如此高性能的晶片,高性能的手機,還得感謝光刻機等高端製造設備。

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