Warum werden CPU´s immer kleiner?

[toffi0815]

Hallo

wie der Titel schon sagt: Warum werden CPU´s immer kleiner?

Danke

 

[foolproof]

Du meinst, warum es von 45 auf 32 nm usw geht?

 

[madthebad]

weil man bei einer kleiner strukturbreite die gleiche anzahl transistoren auf eine geringeren fläche unterbringen kann.
-> kleinere fläche = mehr chips pro wafer = besseres chip defektdichteverhältnis = bessere ausbeute = geringere produktionskosten


kleiner strukturbreiten bringen dann verbesserungen wie eine höhre mögliche taktfrequenz, geringere leckströme daher geringerer stromverbrauch etc.

 

[MAP94]

Weniger Produktionskosten, weniger Stromverbrauch, weniger Wärmeentwicklung und noch so einiges.

 

[toffi0815]

Danke für die Antwort,

man könnte doch aber wenn die grösse gleich bliebe auch mehr transistoren anbringen, würde das die Leistung nochmals steigern als immer nur kleiner zu bauen?

 

[PUNK2018]

Je Geringer die Strukturbreite ist

- umso höher ist die Ausbeute der CPUs von einem Silizium Wafer -> Umso mehr CPU´s können bei aufwendigeren techniken (Z.b. mehr Cache) gewonnen werden!

- umso mehr neue teile (In Zukunft z.b. ein L4 cache oder z.b. eine GPU) können bei gleicher DIE Größe "eingebaut" werden!

- destro niedriger kann die benötigte Spannung für einen stabilen Betrieb abgesenkt werden, dies ermöglicht eine höhere (Daten-)Leistung bei gleichbleibender/geringerer (Verlust-)Leistung!

- je Geringer die Spannung ist umso Niedriger ist auch die Elektronenmigration (Soweit ich das weiß...)




www.gidf.de


Wenn du die gesammt DIE größe meinst liegst du leider Falsch... Teilweise haben die CPU´s doch deutlich zugelegt.. sind aber auch deutlich in der Leistung gestiegen bei fast deutlichem Stromersparnis! (Vgl. Athlon XP 2000 Mhz vs. Athlon 64 auf Basis Brisbane G2!)

 

[Commander Alex]

Also rein von der Größe werden sie nicht kleiner, wenn man sich den i7 anschaut, der ist alles andere als klein.
Das mit dem Fertigungsprozess wurde ja schon erwähnt, kann man bei Wiki auch gut nachschauen sind schöne Erklärungen drin.

 

[Exar]

Hiho.

Wenn du eine i7-CPU gegen eine 775-CPU hälst, ist der i7 glaube sogar ein Stück größer, wenn ich mich jetzt nicht irre. Dies liegt aber auch an den mehr Kontakten und dem Speichercontoller beim i7.

 

[toffi0815]

vielen Dank, ich dachte das hat was mit der grösse zu tun ich schau mal bei Wiki....

THX

 

[koko123]

Ich hab da auch ma ne Frage und zwar warum verkleinert man immer Schrittweise ? Warum nicht z.B von 65nm nm auf 32nm oder einfach sofort auf die kleinst mögliche Fertigung ?

 

[madthebad]

weil sich die technik erst nach und nach entwickelt und der aufwand für die fertigung in den kleinsten strukturbereiten im vergleich zur leistung exorbitant steigt

 

[foolproof]

Weil es nicht so einfach geht.... in den letzten News war da doch was drüber *such*

 

[founti]

weil es nicht so einfach möglich ist...

wir reden von nm ! also 10^-9 m ! versuch dir das ganze mal vorzustellen...vielleicht verstehst du dann...

 

[madthebad]

hier mal n paar links:

http://de.wikipedia.org/wiki/Halbleitertechnik#Halbleiterstrukturen

http://www.ecco-duesseldorf.de/service/ASML/files/Wissen Lithografie.pdf


wer in der halbleiterindustrie arbeitet hebt mal die hand!

 

[Mr. Snoot]

warum verkleinert man immer Schrittweise

Das ist im Grunde überall so. Die Technik entwickelt sich Schritt für Schritt - größere Sprünge wären sehr viel teurer, da man nicht einfach alles so mir nichts, dir nichts auf eine kleinere Technologie umstellen kann. Sonst könnte man auch fragen: wieso gab es vor 20 Jahren noch keine HDTV-Bildschirme. Hätte man machen können - aber zu welchem Preis!?

In 32 nm brauchst du teils ganz andere Materialien und damit einhergehend andere Prozesse, Produktionsabläufe usw. als in 65 nm, und dass muss eben Stück für Stück erforscht werden. Du kannst nicht einfach sagen: "Ich nehme die 65 nm-Technologie und mache ab morgen alle Strukturen einfach nur noch halb so groß."

 

[AP Nova]

Globalfoundries hat jetzt übrigens zusammen mit IBM erste 0,7 und 0,55 nm Transistoren vorgestellt, irgendwas haben die entdeckt, womit man die 22 nm Schwelle überwinden könnte. Allerdings hat es sich aktuell nur um einzelne Transistoren und nicht komplexe Chips gehandelt...

Quelle

 

[madthebad]

der einzelne transistor ist das eine und die metal lagen zur verdrahtung das andere denn wenn sich die elektrische leitung irgendwann nur noch innerhalb von atomlagen abspielt wirds schwer die teile auch zuverlässig zu machen.

 

[xp1000]

"wer in der halbleiterindustrie arbeitet hebt mal die hand!"

Bist du schon in der Industrie angekommen, oder noch im Studium?

 

[madthebad]

seit 2005 mit dem studium fertig und direkt an der quelle

 

[silent-efficiency]

@AP Nova
Du hast die Quelle falsch verstanden. Nicht die Transistoren sind 0,7 und 0,55 nm sondern ledeglich die Schichtdicke (EOT - Equivalent Oxide Thickness) der jenigen Schicht, die Gate mit Source und Drain verbindet.

Bemerkenswert war dabei nur, dass diese Schichtdicke eben dünner war als die rechnerisch ermittelte nötige Dicke für den 22nm Prozess und dennoch hat man aufgrund der besonderen Fertigung es geschafft, dass die Leckströme sich in Grenzen halten und der Transistor sich hoch genug takten ließ.