उंगलियों पर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक तकनीक: मूर के नियम, विपणन चाल और क्यों नैनोमीटर अब समान नहीं हैं। भाग 3

तीसरे भाग में, मूल लेख के लेखक ज़ेलेनोग्राड, स्मृति और उंगलियों पर लघुकरण के अर्थ पर चर्चा करते हैं।

डिस्क्लेमर: एक बार जब मैं चिप मैन्युफैक्चरिंग के बारे में आर्टिकल लिखने में डब हुआ था, और आर्टिकल "इनसाइड लुक" की सीरीज़ में मैंने उनके अंदर देखा, यानी। विषय मेरे लिए बेहद दिलचस्प है। स्वाभाविक रूप से, मैं इसे हेबे पर प्रकाशित करने के लिए मूल लेख के लेखक को पसंद करूंगा, लेकिन रोजगार के संबंध में, उन्होंने मुझे इसे यहां स्थानांतरित करने की अनुमति दी। दुर्भाग्य से, हबर नियम सीधे कॉपी-पेस्ट की अनुमति नहीं देते हैं, इसलिए मैंने स्रोतों, चित्रों और थोड़ा गैग के लिंक जोड़े और पाठ को थोड़ा सीधा करने की कोशिश की। हां, और मैं इस विषय पर ( 1 और 2 ) लेखों को जानता और सम्मान करता हूं ।

पिछले एपिसोड का सारांश

तो, हमने पहले और दूसरे भाग से क्या सीखा?

2000 के दशक के प्रारंभ तक, कंप्यूटरों के लिए माइक्रोक्रिस्केट के उत्पादन में मुख्य प्राथमिकता तत्वों (ट्रांजिस्टर) के आकार को कम करना था। लघुकरण ने प्रति चिप अधिक ट्रांजिस्टर को समायोजित करना संभव बना दिया, जिससे एक माइक्रोकैरिच्युट में एकल ट्रांजिस्टर की औसत लागत कम हो गई और घड़ी की आवृत्तियों को बढ़ाने की अनुमति दी, साथ ही साथ एक चिप में अधिक कार्यक्षमता को एकीकृत किया। उत्तरार्द्ध ने धीमी बाहरी बस के लिए बाहरी पहुंच की आवश्यकता को कम कर दिया। ट्रांजिस्टर का आकार लगभग रेखीय रूप से तथाकथित तकनीकी प्रक्रिया मानदंड से जुड़ा हुआ है: 2 बार प्रौद्योगिकी में कमी के साथ, ट्रांजिस्टर के रैखिक आयाम भी 2 गुना कम हो गए, और क्षेत्र - 4 गुना। ट्रांजिस्टर की भौतिक संरचना स्वयं नहीं बदली, आकार कम हो गए।

2000 के दशक की शुरुआत से, शारीरिक सीमाओं को प्रभावित करना शुरू हुआ। ट्रांजिस्टर का आकार अब रैखिक रूप से प्रौद्योगिकी पर निर्भर नहीं करता है। और तकनीकी प्रक्रिया में कम नैनोमीटर घोषित किए गए, कमजोर इसने तत्वों के वास्तविक आकार को प्रभावित किया। प्रौद्योगिकी के आकार को कम करने में प्रत्येक कदम अब प्रक्रिया की भौतिकी में बदलाव के साथ है। इसके अलावा, जैसे ही लघुकरण शुरू हुआ, रिसाव की धाराओं में वृद्धि और सहज ऊर्जा की खपत में वृद्धि के रूप में दुष्प्रभाव दिखाई देने लगे। इससे प्रोसेसर घड़ी की गति में और वृद्धि हुई। 2000 के दशक के दौरान, एक शांत ग्रंथियों, प्राथमिकताओं का परिवर्तन हुआ। अब डिजाइनरों का मुख्य कार्य ट्रांजिस्टर के आकार को कम करना नहीं था, बल्कि रिसाव की धाराओं को कम करना था। इस नीति का परिणाम फ्लैट ट्रांजिस्टर से थोक में संक्रमण था।

तकनीकी प्रक्रियाओं की जटिलता की अभिव्यक्तियों में से एक प्रौद्योगिकी की प्रत्येक कमी के साथ क्रिस्टल की लागत में वृद्धि है। विनिर्माण चिप्स की लागत एक ही अनुसूची के अनुसार भिन्न होती है - एक नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकी की रिहाई के तुरंत बाद, कीमत उपयुक्त माइक्रोकिरिचेट्स, डिजाइन और अनुकूलन लागतों की कम उपज के कारण अधिकतम होती है। जैसा कि उत्पादन को डिबग किया जा रहा है, लागत मूल्य कम हो जाता है, उपयुक्त चिप्स की उपज बढ़ जाती है। चक्र के अंत में न्यूनतम मूल्य विच्छेदन से पहले है। पहले, एक माइक्रोकिरिट की लागत, उदाहरण के लिए, 3 माइक्रोन और 1.5 माइक्रोन की तकनीकी प्रक्रिया के अनुसार, जीवन चक्र के एक ही चरण में एक ही था। और जब से एक ही क्षेत्र में ट्रांजिस्टर की संख्या 4 गुना बढ़ी, एक ट्रांजिस्टर की कीमत 4 गुना कम हो गई।



130 एनएम से नीचे जाने के बाद, तकनीकी प्रक्रियाओं की जटिलता के कारण चिप्स की लागत बढ़ने लगी। हालांकि, ट्रांजिस्टर के घनत्व में वृद्धि के कारण, प्रति एक ट्रांजिस्टर की लागत में कमी जारी रही। तो यह 28/32 एनएम प्रौद्योगिकी तक चली गई। इसके अलावा, प्रत्येक चरण को चिप की उच्च लागत के साथ सब कुछ दिया गया था, और ट्रांजिस्टर का वास्तविक आकार कम और कम हो गया था। नतीजतन, 22 एनएम या कम लागत के मानक के साथ एक माइक्रोक्रेकिट पर एक ट्रांजिस्टर 28 एनएम ( रवाना! ) के एक मानक से अधिक है।

ज़ेलेनोग्राड के बारे में

सबसे अधिक, लोग रुचि रखते हैं, ज़ाहिर है, रूसी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के साथ स्थिति में। दुर्भाग्य से, ज़ेलेनोग्राड मामलों में मजबूत नहीं है। मुझे केवल इतना पता है कि 2014 में मिक्रॉन ने संकट से ठीक पहले फ्रेंच एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक से 90 एनएम की तकनीकी लाइन खरीदी थी। और फिर अपने दम पर इसे 65 एनएम प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के मानकों पर अपग्रेड किया गया था। मुझे लगता है कि फ्रेंच वास्तव में पसंद नहीं है। 2014 के अंत में 65 एनएम पर संक्रमण की सूचना मिली थी। समय-समय पर इस पर प्रयोगात्मक बैचों का उत्पादन किया जाता है। मुझे नहीं पता कि वे श्रृंखला में गए थे ( ध्यान दें: ऐसा लगता है कि हाँ - स्मृति के लिए )। फिर भी, रूस में आधे संप्रभु 65 एनएम हैं।

नोट: मिक्रोन के बारे में , बार्समोनस्टर ने एक उत्कृष्ट पाठ दिया, थोड़ा और यहाँ , एक और अधिक लेख ( 1 और 2 ) इस विषय पर अमर्तिकी से ।

मुख्य समस्या यह है कि 65 एनएम बहुत लोकप्रिय नहीं थे। माइक्रोन के मुख्य उत्पादन के लिए, 90 एनएम और 180 एनएम पर्याप्त हैं, और यहां तक ​​कि - ओह, हॉरर! - पूरी तरह से संप्रभु 250 एनएम। कुछ रक्षा माइक्रोक्रेसीट अभी भी 3-5 माइक्रोन ( नोट: विशेष रूप से अंतरिक्ष के लिए, जहां विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है, गति नहीं) का उपयोग करके उत्पादित की जाती है। बस, बड़े ट्रांजिस्टर, हस्तक्षेप और विकिरण के लिए उच्च प्रतिरक्षा ( UPD: एक अलग राय के साथ सर्किट के विकिरण प्रतिरोध पर लेख )। और एक नियम के रूप में, विशेष चिप्स के लिए अल्ट्रा-बड़ी कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता नहीं है।

दूसरी ओर, ताइवान और चीन में 28 एनएम या निम्न तकनीकी मेट्रिक्स ( नोट: और फिर से हम बैकाल को नमस्ते कहते हैं) के अनुसार आधुनिक प्रोसेसर के उत्पादन का आदेश देना अधिक लाभदायक है। इस मामले में, वास्तुकला और टोपोलॉजी का विकास पूरी तरह से रूसी है, लेकिन क्रिस्टल का निर्माण ताइवान के कारखानों में होता है। कई लोग शर्मिंदा हैं कि वे कहते हैं कि ये हमारे प्रोसेसर नहीं हैं। एक आश्वासन के रूप में, हम कह सकते हैं कि लगभग सभी विश्व नेता एक ही स्थिति में हैं। खुद का अर्धचालक उत्पादन केवल इंटेल के पास रहा। एएमडी, ऐप्पल, एनवीडिया, क्वालकॉम, आईबीएम और अन्य जैसे ब्रांड TSMC या सैमसंग कारखानों में निर्मित होते हैं। इसलिए, 2009 में एएमडी ने अपना उत्पादन एक अलग कंपनी GlobalFoundries के लिए लाया, जिसे अरबों ने खरीदा था। उन्होंने नवीनतम तकनीकी मानकों में महारत हासिल नहीं की और "अधिक परिपक्व" तकनीकी प्रक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित करते हुए 7 एनएम तकनीकी प्रक्रिया के विकास में भाग लेने से इनकार कर दिया । अब वे एक प्री-दिवालिया राज्य में हैं, जो लगभग 2024 के लिए निर्धारित है , और इंजीनियर आईबीएम को खुद लेने के लिए तैयार हैं ।

2018 के अंत में, मिक्रोन में, उन्होंने ज़ेलेनोग्राड में अपना 28 एनएम उत्पादन बनाने की अपनी योजना की पुष्टि की। वे 2022 में पहले से ही एक खरोंच से निर्मित कारखाने में उत्पादन को तैनात करने की योजना बनाते हैं। समय सीमा की वास्तविकता बहुत संदेह में है, हालांकि, निश्चित रूप से, यह अच्छा होगा। 28 एनएम पहले से ही उत्पादन और डिजाइन का एक अलग स्तर है, जिससे आप मौलिक रूप से नए उत्पादों का उत्पादन शुरू कर सकते हैं। लेकिन इसके बारे में और नीचे।

सामान्य तौर पर, रूसी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में स्थिति उतनी सड़ी नहीं होती है जितनी यह लग सकती है। यह देखते हुए कि 12 साल पहले, देश में "सबसे पतली" निर्माण प्रक्रिया 800 एनएम थी, यहां तक ​​कि वर्तमान सभी-रूसी 250 एनएम इतना बुरा नहीं लगता है। ऐसी अफवाहें हैं कि उन्होंने "स्ट्रेच्ड सिलिकॉन" की तकनीक में महारत हासिल की, 150 मिमी प्लेटों से 200 मिमी तक स्विच किया, और अपने स्वयं के फोटो मास्क का उत्पादन स्थापित किया। मुख्य समस्या अपर्याप्त मांग और आयात के साथ प्रतिस्पर्धा रहेगी, जो किसी भी तरह से कम से कम शून्य लाभप्रदता प्राप्त करना संभव नहीं बनाता है।

कुछ सफलता हासिल करने के लिए प्रयास चल रहे हैं। उदाहरण के लिए, गहरी पराबैंगनी (ईयूवी लिथोग्राफी) में फोटोलिथोग्राफी।

इस अर्थ में, डच कंपनी "मैपर लिथोग्राफी" के साथ कहानी दिलचस्प है ( बार्समोनस्टर ने इसके बारे में लिखा , साथ ही कॉर्नेलियस एग्रीप का एक लेख )। मल्टीप्थ इलेक्ट्रॉन लिथोग्राफी (एमईएल) के लिए उपकरण और प्रणालियों में विशेष कंपनी।

इलेक्ट्रॉनिक लिथोग्राफी आपको एनएम के अंशों में संकल्पों के साथ काम करने की अनुमति देता है, लेकिन यह बहुत ऊर्जा-गहन और धीमा है। इसका उपयोग ऑप्टिकल लिथोग्राफी के लिए फोटो मास्क बनाते हैं। आमतौर पर एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग किया जाता है, जो पूरे क्षेत्र को विकिरणित करता है। एमईएल का उपयोग प्रक्रिया में काफी तेजी लाएगा, हालांकि स्थापना की बिजली की खपत में काफी वृद्धि हुई है।

डच ने बड़े पैमाने पर उत्पादन में एमईएल लाने की कोशिश की। कम से कम छोटे पैमाने के माइक्रोकिरिट्स के लिए, जहां फोटो मास्क के सेट का निर्माण बंद नहीं होता है। यानी जहां मास्क का एक सेट बनाने की तुलना में सीधे सिलिकॉन को पैटर्न लागू करना सस्ता है, और फिर ऑप्टिकल लिथोग्राफी का उपयोग करके माइक्रोकिरिस्क पर मुहर लगाते हैं। और यहाँ मैपर को रोसनो के व्यक्ति में समान विचार वाले व्यक्ति मिले। 2012 में, उन्होंने मास्को और सेंट पीटर्सबर्ग में कारखानों के निर्माण के लिए एक अनुबंध समाप्त किया। मास्को में कारखाना 2014 में खोला गया था और उसी वर्ष में इलेक्ट्रॉनिक लेंस का उत्पादन शुरू हुआ।

अभी तक लाभप्रदता का कोई सवाल नहीं है, लेकिन प्रौद्योगिकियां स्वयं हैं और विकसित कर रही हैं। फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियाओं की कीमत में वृद्धि को ध्यान में रखते हुए, एमईएल लागत में समय के बराबर हो सकता है। दुर्भाग्य से, रोसानो के निवेशों ने मैपर लिथोग्राफी को ही नहीं बचाया। कंपनी को फोटो खिंचवाने और फोटोलिथोग्राफी सिस्टम की दुनिया की सबसे बड़ी निर्माता कंपनी डच ASML ने खरीदा था। एमईएल शाखा को बंद कर दिया गया था, मैपर के कर्मचारी अन्य दिशाओं में गए थे ( ध्यान दें: चूंकि यूरोपीय संघ में ऐसे परिचर हैं कि गोलियत दो खड़े नहीं हो सकते हैं)। अब दुनिया में केवल 2 खिलाड़ी हैं जो एमईएल - अमेरिकन मल्टीबीम और रुसानो का विकास जारी रखते हैं।

छोटे नैनोमीटर की आवश्यकता कहां होती है?

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के सबसे बड़े अनुबंध निर्माता पर विचार करें - ताइवानी TSMC। 2018 की दूसरी तिमाही की रिपोर्ट इस प्रकार है:



जैसा कि आप देख सकते हैं, सबसे नाजुक प्रक्रियाएं कंपनी के राजस्व का केवल 38% और 90 एनएम या उससे अधिक के लिए 19% खाता है। उदाहरण के लिए, जर्मन एक्स-एफएबी , आमतौर पर केवल 130 एनएम और उच्चतर की तकनीकों का उपयोग करता है, और इससे ग्रस्त नहीं होता है।

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के मुख्य क्षेत्रों पर विचार करें:

1. पावर इलेक्ट्रॉनिक्स यहां, सूक्ष्म प्रक्रियाएं न केवल अनावश्यक हैं, बल्कि असंभव भी हैं। चूंकि वे केवल 1 वी के क्षेत्र में वोल्टेज पर काम करते हैं। बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, अन्य अशुद्धता सांद्रता और ऊर्ध्वाधर परत के आकार की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया मानदंड की बहुत अवधारणा का एक अलग अर्थ है। यह गणना की जाती है, जो कि तकनीकी रूप से संभव सबसे छोटे पर आधारित नहीं है, लेकिन ऑपरेटिंग वोल्टेज और वर्तमान घनत्व से उत्पन्न होती है। शक्ति तत्वों के आयामों की गणना चोटी की वर्तमान शक्ति के आधार पर की जाती है।
   नोट: शानदार शहर लेनज़बर्ग में एबीबी कारखाने में होने के नाते, मैं सुखद आश्चर्यचकित था कि वे कितने उत्पादों का उत्पादन करते हैं और वे कैसे टूटे वर्तमान कन्वर्टर्स का विफलता विश्लेषण करते हैं।
2. औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स। ये विभिन्न औद्योगिक माइक्रोकंट्रोलर और मैकेनिकल कंट्रोल सिस्टम हैं। एक नियम के रूप में, वे कई वोल्ट्स से लेकर दसियों वोल्ट तक के वोल्टेज के साथ काम करते हैं। वहां काम करने वाली प्रौद्योगिकियां आमतौर पर 130 एनएम से होती हैं। औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स को अरबों ट्रांजिस्टर और सैकड़ों एमबी कैश की आवश्यकता नहीं होती है आमतौर पर संचालन का एक सीमित सेट किया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर कंप्यूटिंग सिस्टम के लिए माइक्रोप्रोसेसरों की तुलना में अधिक विशिष्ट हैं। कोड का हिस्सा और निर्देश विनिर्माण स्तर पर क्रिस्टल में "वायर्ड" हैं, और प्रोग्राम लोड नहीं हैं। इसके लिए धन्यवाद, वे मूल कार्यों में तेजी से काम करते हैं। यहां सबसे महत्वपूर्ण बात विश्वसनीयता है।
3. सैन्य, अंतरिक्ष और विकिरण प्रतिरोधी इलेक्ट्रॉनिक्स। यहां, प्रौद्योगिकी 250 एनएम से शुरू होती है। कम बस असंभव है, क्योंकि ट्रांजिस्टर के आकार में कमी के साथ, विकिरण और हस्तक्षेप के प्रभावों से विफलताओं की संख्या तेजी से बढ़ जाती है। औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ-साथ, ये आमतौर पर कम प्रदर्शन की आवश्यकताओं के साथ विशेष माइक्रोकिरेट्स हैं।
4. उपभोक्ता और ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स। एनालॉग, एनालॉग-टू-डिजिटल सर्किट और डिजिटल-से-एनालॉग माइक्रिकोइक्रिट्स। यहां की प्रवृत्ति सभी कार्यक्षमता (डिजिटल और एनालॉग दोनों) का संयोजन एक क्रिस्टल में है। बिजली ट्रांजिस्टर के अलावा स्वाभाविक रूप से। उदाहरण के लिए, एकल-चिप टीवी। यहां समस्या यह है कि, एक नियम के रूप में, आवश्यक ट्रांजिस्टर की संख्या कम है। डिवाइस के सामान्य कामकाज के लिए, आंखों के लिए दसियों हज़ार ट्रांजिस्टर पर्याप्त हैं। एक माइक्रोन से छोटी प्रौद्योगिकियों के साथ, वे जिस पूरे क्षेत्र पर कब्जा करते हैं, वह एक वर्ग मिलीमीटर का एक अंश है। अक्सर निष्कर्ष के लिए संपर्क पैड तर्क से अधिक क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं। इसलिए, वे इस तरह के माइक्रोकिरिटस में संभव होने वाली हर चीज को दूर करने की कोशिश कर रहे हैं - एक इलेक्ट्रॉनिक घड़ी जिसमें अलार्म घड़ी, एक रेडियो रिसीवर और अन्य साइड वॉशिंग मशीन की चिप में कार्य करता है। लागत लगभग समान है। ऐसी स्थिति में छोटे नैनोमीटर से परेशान होने का कोई मतलब नहीं है। इसके अलावा, एनालॉग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर और ध्यान देने योग्य ऑपरेटिंग धाराओं की उपस्थिति के कारण सीमाएं हैं। डिजिटल भाग ( UPD: amartology 28 एनएम आधारित CMOS के लिए ADC और DAC ) में भी 90 एनएम से कम का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं है। इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के प्रसार के साथ स्थिति बदल सकती है।
5. आरएफआईडी टैग। ये अलग-अलग कार्ड, इलेक्ट्रॉनिक कुंजी, उत्पाद टैग के लिए चिप्स हैं। इनमें एक छोटा माइक्रोक्रेसीट और एक फिल्म एंटीना होता है। माइक्रोक्रेसीट CMOS पर आधारित रिप्रोग्रामेबल मेमोरी और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर प्रेरित शक्ति नियंत्रण से बना है। क्रिस्टल का आकार 1 मिमी ² से कम है। ट्रांजिस्टर की संख्या आमतौर पर छोटी होती है, कोई निरंतर शक्ति नहीं होती है। इसलिए, एक ट्रांजिस्टर और बिजली की खपत के सस्ते होने की आवश्यकताएं प्रासंगिक नहीं हैं। मुख्य बात निष्क्रिय मोड में मेमोरी मूल्य के भंडारण की अवधि है। जैसा कि मैंने पहले ही लिखा था, 130 एनएम से नीचे की दरों पर, रिसाव धाराओं में वृद्धि होती है, और, तदनुसार, कोशिकाओं में मूल्य खो सकता है। 90 एनएम से नीचे की तकनीकी प्रक्रियाएं केवल प्रासंगिक नहीं हैं, वे हानिकारक हैं।
   नोट: RFID पार्सिंग यहाँ है , और जल्द ही थोड़ा और hickporn होगा।
6. कंप्यूटर इंजीनियरिंग। प्रोसेसर, मेमोरी, कंट्रोलर। मूल्य से, यह आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार का शेर हिस्सा है। यहां नियम है: चिप में जितना अधिक ट्रांजिस्टर होगा, उतना ही बेहतर होगा। विशेष नियंत्रकों के विपरीत, कमांड और निर्देशों का पूरा सेट प्रोग्रामेटिक रूप से लोड किया जाता है। इसलिए उच्च प्रदर्शन की आवश्यकताएं - बहुमुखी प्रतिभा की कीमत।

रूसी उद्यम ( नोट: आरक्षण और अतिशयोक्ति के साथ) करने में सक्षम हैं, IoT को छोड़कर, माइक्रोक्रिस्कट्स के पहले 5 समूहों का उत्पादन करते हैं। सच है, पैसे में बाजार के कारोबार के मामले में, वे सामूहिक रूप से 6 वें समूह से बहुत अधिक हीन हैं।

लघुकरण का अर्थ है

कुछ लोग रुचि रखते थे: प्रति यूनिट क्षेत्र में अधिकतम ट्रांजिस्टर को धक्का देना इतना महत्वपूर्ण क्यों है? क्या यह सिर्फ एक बड़ा क्रिस्टल बनाने के लिए या एक के बजाय 2 क्रिस्टल बनाने के लिए मुश्किल बनाता है।

कंप्यूटर तकनीक के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है। आधुनिक आवृत्तियों पर, क्रिस्टल के आकार पर एक शारीरिक सीमा होती है। यह प्रकाश की गति है, यह विद्युत संकेत के प्रसार की गति है। गति केवल 300 मिलियन मीटर प्रति सेकंड ( लगभग। यह वैक्यूम के लिए है, और यह ढांकता हुआ स्थिरांक से थोड़ा कम है, माध्यम में प्रसार के कारण)। 3 GHz की घड़ी आवृत्ति के साथ एक प्रोसेसर में, एक विद्युत संकेत प्रति चक्र 10 सेमी चलता है। इसके अलावा, न केवल ट्रांजिस्टर को प्रति चक्र अपने राज्य को बदलना होगा, लेकिन सभी ग्राहकों को भी झेलने में सक्षम होना चाहिए। ऐसा करने के लिए, आपको कम से कम 3 बार के स्टॉक की आवश्यकता होती है। यानी क्रिस्टल में सबसे दूर का ट्रांजिस्टर घड़ी जनरेटर से 3 सेमी से अधिक नहीं होना चाहिए। जनरेटर को चिप के केंद्र में रखा गया है, जिसका अर्थ है कि पूरे सर्किट को चिप के केंद्र से 3 सेमी की त्रिज्या के साथ एक सर्कल में फिट होना चाहिए (आप अपने पीसी पर जांच कर सकते हैं;))। एक चौकोर आकार के क्रिस्टल के लिए, हमें अधिकतम 4x4 सेमी का आकार मिलता है। आवृत्ति जितनी अधिक होती है, सीमित आकार उतना ही छोटा होता है।

हीट सिंक क्रिस्टल जितना बड़ा होगा, केंद्र से गर्मी को निकालना उतना ही मुश्किल होगा। और यह भयंकर है।

ट्रांजिस्टर के रेखीय आयाम जितने छोटे होते हैं, छोटे आवारा समाई और उतने ही तेजी से ट्रांजिस्टर होते हैं। तदनुसार, उच्च गति और कम रिचार्ज करंट।

अब एक प्रोसेसर 4 मिलियन ट्रांजिस्टर के साथ क्यों है, उदाहरण के लिए, प्रत्येक 1 मिलियन ट्रांजिस्टर के साथ 4 प्रोसेसर से बेहतर। शुरुआत के लिए, कीमत का सवाल। 4 मिलियन ट्रांजिस्टर वाले क्रिस्टल की लागत 1 मिलियन ट्रांजिस्टर वाले क्रिस्टल की तुलना में थोड़ी अधिक होगी। चूंकि वे एक ही तकनीकी प्रक्रिया में बनाए गए हैं। चिप के अलावा, माइक्रोक्रिसिट में एक क्रिस्टल से एक केस और गोल्ड पिन भी होते हैं। और सोना सस्ती धातु नहीं है। परंपरागत रूप से, 1-मिलियन माइक्रोक्रेसीट के लिए, 4-मिलियन एक - 308 के लिए 300 संपर्कों की आवश्यकता होती है (4-माइक्रो-सर्किट के लिए 1200), लाभ स्पष्ट है।

फिर 4 माइक्रोकिरिस्क एक बाहरी बस के माध्यम से एक-दूसरे के साथ बातचीत करेंगे, और यह प्रोसेसर की घड़ी आवृत्ति की तुलना में कई गुना धीमा है (प्रकाश की गति पर पैराग्राफ देखें)। नोट: हाँ एफ़िनिटी फैब्रिक के साथ एएमडी से एक समाधान है, लेकिन यह एक अलग मुद्दा है। यह पता चला है कि 4 प्रोसेसर केवल पृथक कार्यों मोड में काम कर सकते हैं। जबकि एक एकल चिप के अंदर 4 कोर एक क्लस्टर के रूप में काम कर सकते हैं, जल्दी से कार्यों को वितरित करने और प्रोसेसर घड़ी की गति पर आदान-प्रदान कर सकते हैं।

इसलिए, ट्रांजिस्टर को यथासंभव छोटा बनाने की इच्छा है, और क्रिस्टल में सब कुछ रटना है जो तर्कसंगत रूप से उचित हो सकता है।

संभावनाओं

यह पता चला है कि रूस में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के पहले पांच समूहों के साथ, सब कुछ इतना बुरा नहीं है। लाभप्रदता और कीमत के साथ समस्याएं, लेकिन तकनीकी अवसर मौजूद हैं। कम्प्यूटिंग कठिन है। आप निश्चित रूप से 65 एनएम प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बाइकाल या एल्ब्रस बना सकते हैं। यह इंटेल पेंटियम 4 ( पिचहाल! ) का युग है। लेकिन केवल ऐसी डरावनी श्रृंखला के साथ लागत निषेधात्मक होगी। या, एक विकल्प के रूप में, बजट की कीमत पर नीचे की लागत पर बेचते हैं। और अंजीर? जब तक वे अवसर को कवर नहीं करते, ताइवान में उत्पादन करना आसान और सस्ता है (जो वास्तव में, किया जा रहा है)।

विश्व स्तर और बड़ी श्रृंखला तक पहुंच के साथ, यह निराशाजनक अंधेरा लगता है। लेकिन यहां प्रकाश की एक किरण दिखाई दी। यह नए प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी के आगमन से जुड़ा हुआ है। आशावाद क्यों जुड़ा हुआ है, यह समझाने के लिए, आपको तकनीकी विवरणों में थोड़ा विस्तार करना होगा।

इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी के मुख्य प्रकार

स्टेटिक रैम या SRAM ।
वास्तव में, यह किसी भी ट्रांजिस्टर, MOSFET, JFET, BJT, HEMT के क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके एक ट्रांजिस्टर सर्किट है। लंबे समय से ज्ञात तार्किक ट्रिगर।



छह-ट्रांजिस्टर मेमोरी सेल मानक है। हालांकि 8- और 10-ट्रांजिस्टर हैं।



अंदर की क्रॉस प्रतिक्रिया के लिए धन्यवाद, यह इनपुट पर सिग्नल की अनुपस्थिति में भी अपनी स्थिति को संग्रहीत करता है। जबकि वहाँ भोजन अवश्य होता है। एक ही MOS ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है, वे मूल्यों को बदलने पर केवल स्विचिंग करंट का उपभोग करते हैं। एक स्थिर स्थिति में, केवल आवारा रिसाव चालू खपत होता है।

पेशेवरों - उच्च पढ़ने और लिखने की गति (घड़ी की आवृत्ति के स्तर पर), कम बिजली की खपत, मूल्य भंडारण की स्पष्टता, मानक प्रौद्योगिकी
विपक्ष - अस्थिरता, चिप पर बड़े पदचिह्न।

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निष्कर्ष

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