朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。最近一段时间关于我国高端集成芯片的制造技术成为舆论讨论的热点,在讨论中大家都对中国到底能做多少纳米的集成芯片非常感兴趣,今天我借着有点时间与朋友们聊聊关于芯片体积与尺寸的一些事情。
芯片的集成大小尺寸
我们知道芯片是集成电路(IC)的简称,它是运用半导体制作工艺的方法将电路中的有源器件,比如晶体三极管、场效应管以及二极管这些器件,然后再配合一些无源元件,类似电阻和电容等。最后把它们连接在一起后放在半导体晶片上封装起来就形成了一个具有一定功能的整体电路了,这个整体电路就是一个完整的芯片,在这个芯片里所装的元器件是有尺寸的,比如最常见的是三极管,在集成电路中为了表达这个三极管的大小时,我们就用“纳米”这个长度单位来衡量,因此芯片里的纳米就是指晶体管之间的距离,如果我们用专业术语说的话它也叫“栅长”的长度单位。一般的朋友可能对“米”,“分米”,“厘米”和“毫米”都有一定的空间概念,当讲到“微米”,“亚微米”和“纳米”时,有的朋友可能就不太清楚了。
我记得我在学习电子技术课,当讲到集成电路章节的时候,老师曾经用一个形象的对比给我们讲了纳米究竟有多小,我很清楚地记得电子老师说:”我们所用的电子技术的教科书一张纸的厚度大约是0.1毫米,1纳米大约是十万分之一毫米,也就是把我们所用的教材里的一张纸再分成十万张就是1纳米的厚度了。”老师说完我们都会在自己的脑海里盘算,也就是说一毫米应该等于100万纳米了。通过后面的了解我们知道了一毫米等于1000微米,一微米等于1000纳米,那么一毫米就应该等于100万纳米了。由此可见这个“纳米”的长度单位还是非常小的,到目前为止我们人类制造最小的集成芯片可以达到3纳米的尺寸,而我国普遍能够制造出28纳米的集成芯片,与外国集成芯片的制造技术还有很大的差距的,我们在这方面还有很长的路要走。
下面我们再说说下一个问题,芯片是不是越小越先进呢?我认为肯定是芯片越小越先进,因为衡量芯片高低的一个重要的指标就是集成度了,所以我们把集成电路分为了小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI)和巨大规模集成电路(GLSI)这六种。因为芯片的集成度越大,它的功能就越强。到目前为止我们在芯片面积上是有一定限度要求的,因此,在芯片面积不变的情况下,为了使芯片具有更多、更强的功能,我们就需要追求在芯片上集成更多的器件数量,这样就需要芯片里的器件做的越来越小,于是在芯片的制造技术上就出现了5纳米和3纳米的最求目标。
因此芯片在技术上讲,当然是越小越好了,晶体管越小就表示这个芯片的制造工艺就越先进,以上就是我对这个问题的回答。
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