[轉錄]Re: [問卦] CPU時脈是不是已趨近極限

看板cksh80th307作者 (不太行)時間14年前 (2010/01/20 23:30), 編輯推噓0(0推 0噓 0→)
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※ [本文轉錄自 Gossiping 看板] 作者: xzcvb (再拼一下) 看板: Gossiping 標題: Re: [問卦] CPU時脈是不是已趨近極限 時間: Wed Jan 20 22:40:47 2010 推文有人說是製程機台 或是矽的極限， 其實都不是。 這極限的原理很簡單，高中物理到普通物理就可以懂. IC晶片的製程的順序是，先在矽晶表面做出矽的電晶體， 然候再疊上用來導通的金屬線。 導通的金屬有分橫向(X軸 Y軸這平面)，以及縱向Via (Z軸) 它的圖示可以看一下這本書的封面： http://img.infibeam.com/img/675e2ffc/591/9/9780521559591.jpg
有的線粗 有的細，是因為設計電流不同. 一層一層很多層。 剖面圖的話像這個： http://tinyurl.com/yksk76c 白色是金屬 深色是介電質. 好，非常不幸的事情是， 金屬線跟線之間一定會有電容， 而金屬線本身會有電阻， 訊號在跑的時候， 不管是從0V 拉到 1V 或是 1V 降回 0V 這都會有延遲， 延遲來自它須完成對鄰近的電容充電或放電， 因此就慢了. 這個延遲高中物理或是普物叫做RC delay. (另外還有電感問題，在極細導線也會有.) 問題來啦，這個RC delay可不可以降低呢？ 簡單講降低電阻，或是降低電容 都可以降低RC delay 雞歪的問題來了， 越先進製程導線會越細，電阻也越大，(幹點一) 導線間距縮小，電容也會上升。(幹點二) 所以(一+二)越先進製程這問題越嚴重。 迫不得已， 填在導線間的介電材料，也需要降低介電係數(稱low K)。 不過，現在low K也已經用上了好幾代的製程了， 簡單講，電晶體是可以更快的， 不過被金屬導線拖住， 所以飆不上去。 再來呢？ 還有個東西還沒用上， 真空，或是空氣，相對介電係數最低 (=1.0) 也就是導線還是金屬，金屬線與金屬線中間的材料 有一部份要架空留空氣或是真空， (看第一張圖 想像一下) 這玩意叫做air gap.... 為什麼還沒用上， 因為這製程太難纏了。 就我所知 IBM很熱衷air gap的技術. 一旦air gap問世，那晶片速度會直接跳一大截上去 但是大概再上去就上不了多少了. 所以， 現在多核心還是發展方向.... 但是多核也有瓶頸， 多核的瓶頸在於晶片間的溝通，訊號跑不快， 為什麼不快？ 因為晶片要把訊號送進送出，一定要經過bonding wire和 pad， bonding wire和 pad長這個樣子： http://home.2ic.cn/attachment/200906/5/258932_1244197939SkS3.jpg
打線的那個金屬平台叫做pad pad面積不小，可能有65um X 65um. 它的寄生電容也不小，加上 wire 也有電阻， 所以 又來了 還是RC delay. 像Intel就很熱衷怎樣讓矽發光的技術。 (矽是很難發光的東西) 為什麼呢， 因為利用光通訊來連接多核的晶片 就躲掉了RC delay， 頻寬才能飆很高， 然後多核心效能會更強大。 目前的提案是Si製程上沉積厚厚的InP (三五族) 再做InP的光電元件在上面. (聽起來是很貴的製程). Intel, IBM野心都很大啊. ※ 引述《oyasmy (.....)》之銘言： : 15年前出了133MHZ的奔騰 : 八年前CPU時脈就高達2.4G了 : 也就是七年增加了18倍 : 可是一直到今年最高時脈只到3.3G左右 : 七年增不到0.4倍... : 所以現在只能往多核心方向發展 : 可是多核除非程式有支援　否則一點用處也沒有 : 但是很吃CPU又支援多核的程式很少　例如遊戲就很少支援多核的 : 所以 : 是不是往後的日子裡　遊戲畫面品質的提升將不像過去的突飛猛進 : 而會呈現很緩慢的進展狀態? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 122.120.38.155
推
01/20 22:41,
嗯
01/20 22:41
→
01/20 22:41,
就是那個光
01/20 22:41
推
01/20 22:42,
看不懂 推專業
01/20 22:42
耐心看一下，不難懂的... ※ 編輯: xzcvb 來自: 122.120.38.155 (01/20 22:43)
推
01/20 22:42,
微軟表示:沒看到我們OS越來越弱嗎
01/20 22:42
推
01/20 22:42,
專業文
01/20 22:42
推
01/20 22:42,
恩 跟我腦中想像的雛形相差不遠
01/20 22:42
→
01/20 22:42,
鄉民個個都頭頭是道呢 呵呵
01/20 22:42
推
01/20 22:43,
太專業 看不懂還是給推
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
哦~~
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
AMD出來面對!
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
不管怎樣 台灣(或大陸)永遠是代工之王?
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
專業推~ 雖然看不太懂 專業八卦 推~~
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
恩 對阿對阿跟我想的一樣 (樓下快說對
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
傳輸速度的極限就是光速.沒什麼好談的
01/20 22:43
→
01/20 22:43,
amd輸到脫褲了
01/20 22:43
→
01/20 22:43,
看不懂
01/20 22:43
推
01/20 22:43,
推了
01/20 22:43
推
01/20 22:44,
嗯
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
幹 清流的專業文
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
微軟：桀桀桀，再來65535顆核心我也食的下啊
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
可是之前說換GaAs基版可以讓時脈到10g耶= =
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
接下來是skynet了
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
用光傳蘇真的就是極限了
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
淺顯易懂^^
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
整段都看不到AMD 他哪裡輸到脫褲了= =
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
很專業 不過都看不懂
01/20 22:44
推
01/20 22:44,
樓下不僅懂..還是研發部高手
01/20 22:44
→
01/20 22:44,
因為AMD根本沒辦法拿上檯面來比..
01/20 22:44
→
01/20 22:44,
以後CPU不用加風扇就會很大一顆XD
01/20 22:44
推
01/20 22:45,
看不懂
01/20 22:45
推
01/20 22:45,
樓樓上感謝幫我解答 顆顆
01/20 22:45
→
01/20 22:45,
不是 是不扯扯AMD就顯得自己好像不懂
01/20 22:45
推
01/20 22:45,
現在哪一個多核在內部有用到 bonding wire 的?
01/20 22:45
→
01/20 22:46,
不懂的買IBM股票就對了
01/20 22:46
推
01/20 22:46,
認真給個推
01/20 22:46
→
01/20 22:46,
真酸阿~
01/20 22:46
→
01/20 22:46,
聽說AMD的CPU是IBM代工的 而且相較IBM和Intel衝專利
01/20 22:46
推
01/20 22:46,
居然還有阿托的Ni/Pd/Au製程圖…冏rz
01/20 22:46
還有 104 則推文
還有 12 段內文
→
01/20 23:06,
CPU的時脈要再衝上去，可能要朱允武這些人多努力了
01/20 23:06
推
01/20 23:06,
以後只要有潘朵拉的難得素 一切都不是問題
01/20 23:06
→
01/20 23:06,
從材料本身去下手才有可能更快
01/20 23:06
→
01/20 23:07,
75g的pll兩年前就被做出來了...
01/20 23:07
推
01/20 23:07,
國內有這種技術嗎??
01/20 23:07
推
01/20 23:08,
太專業了...哪裡高中物理就能懂啊...=口=
01/20 23:08
推
01/20 23:08,
看得懂 還好我沒白念 科科
01/20 23:08
※ 編輯: xzcvb 來自: 122.120.38.155 (01/20 23:11)
推
01/20 23:08,
推一個
01/20 23:08
推
01/20 23:08,
原來最深澳的技術藏在最簡單的原理之中 推!
01/20 23:08
推
01/20 23:09,
電機系淚推 之前搞這專題搞老半天搞不懂= =
01/20 23:09
→
01/20 23:10,
專業推~~~~~~
01/20 23:10
推
01/20 23:10,
你是內行 但重點是有無需求啊
01/20 23:10
推
01/20 23:11,
75G PLL是指帥哥李在ISSCC發的那篇嗎
01/20 23:11
推
01/20 23:11,
而且還是台灣人
01/20 23:11
→
01/20 23:12,
是低
01/20 23:12
推
01/20 23:12,
YES!不過秘辛是～據說送了三四梯CHIP才量到～所以業界
01/20 23:12
→
01/20 23:12,
用不了～
01/20 23:12
推
01/20 23:13,
我普物被當 後來就轉系了XD
01/20 23:13
推
01/20 23:14,
而且CPU跑更快的話 EMI會越來越複雜 已經不是金鐘罩能搞定
01/20 23:14
→
01/20 23:15,
即便速度有到 但EMC法規沒過 一樣不能賣
01/20 23:15
推
01/20 23:15,
明智的選擇
01/20 23:15
推
01/20 23:16,
推
01/20 23:16
推
01/20 23:17,
75G的PLL要怎麼驗證?分享一下...
01/20 23:17
推
01/20 23:17,
完全看不懂 但是只好推XD
01/20 23:17
推
01/20 23:17,
推 專業文
01/20 23:17
推
01/20 23:17,
在科技界的人應該都會知道 不過原PO寫得很清楚
01/20 23:17
推
01/20 23:22,
專業
01/20 23:22
推
01/20 23:22,
剛好我是做Wire bonding的
01/20 23:22
→
01/20 23:22,
這種東西看看就好
01/20 23:22
推
01/20 23:23,
推～ 不過完全看不懂 XD
01/20 23:23
可能講錯兩個地方 有版友指出，熱才是CPU的極限問題， 另外bonding wire 應該已經不用在CPU了. 不過RC 在interchip還是在. 現在用BGA嘛？ ※ 編輯: xzcvb 來自: 122.120.38.155 (01/20 23:27)
推
01/20 23:25,
略懂而已, 但原po寫得不錯, 又有圖可以對照~
01/20 23:25
推
01/20 23:25,
您真內行
01/20 23:25
推
01/20 23:26,
好文
01/20 23:26
推
01/20 23:27,
看八卦長知識
01/20 23:27
推
01/20 23:27,
推，專業...用心看一下應該能懂吧
01/20 23:27
推
01/20 23:27,
tunneling 出來問題也會很大
01/20 23:27
推
01/20 23:28,
這篇有專業到!!
01/20 23:28
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