7纳米(14纳米,10纳米),这是一个长度单位,但现在似乎在更多的时候,是作为芯片工艺的名称为大家所知。比如14纳米,10纳米,7纳米,甚至5纳米。那么,这数字越低,是否工艺就一定越好?
那我们就先要知道,这一数字什么意思。
7纳米指什么?7纳米是指芯片工艺的特征尺寸,又称线宽为7纳米,简化一点,可以理解为芯片中导线的最小宽度为7纳米。
10纳米,14纳米,5纳米可由此类推。
7纳米一定比10纳米好吗?首先,可以确定的是:7纳米工艺导线可以比10纳米的细。这当然是有好处的,精度提高了,而且:
- 导线变窄了,电路就可以排布得更密集;
- 电路密集了,模块就可以变小;
- 模块小了,芯片面积变小,成本也会降低;
- 模块小了,导线就可以变短;
- 导线短了,延迟可以变小,速度就能变快;
尤其是芯片面积变小之后,成本将大幅度降低。
这里要说一说,芯片不是切糕,面积差一倍,成本可不是差一倍那么简单,现实情况中,差4-5倍都是很正常的。这和芯片生产的良率有关,有兴趣的话,可参考扩展链接。
似乎是线宽越小,工艺越强了?但仅仅如此吗?芯片工艺还有其它指标吗?当然有。
晶体管密度除了线宽以外的其它指标?当然有。比如:层数、晶体管栅间距、互连节距、晶体管鳍间距、等等。我们其实不需要知道这许多,只要了解另一个指标:晶体管密度
其实,线宽变化造成的改变也是通过改变晶体管密度造成的。比如导线长短、模块大小、延迟等等。所以,某种程度上说,晶体管密度比线宽更能体现芯片工艺的水平。
那么,是不是线宽越小,晶体管密度越高呢?我们看看这张表:
10nm和7nm部分工艺对比
可见,三星和台积电的第一代7纳米工艺,其晶体管密度还不如英特尔的10纳米工艺,但又都比自己的10纳米工艺要强。
所以,可以说,工艺尺寸越小,芯片工艺越强往往越强,但不绝对。我们还要看看晶体管密度。