一个芯片会有六十多亿个二极管吗?
你的问题里有个概念错误,芯片里最底层的构成是晶体管而不是二极管,这是两个东西。所有的芯片,不管类型是模拟的还是数字的,不管工艺是16nm还是7nm还是其他,来到硅片层级其实都是一个个晶体管构成的,不同的芯片只是各个晶体管的连接不一样。晶体管有很多种类,二极管只是其中的一种。
华为的麒麟980是采用的7nm工艺,内部大概有68亿个晶体管。不同的工艺,在相同的硅片面积上,可以集成的晶体管数量是不一样的,越先进的工艺可以集成的晶体管越多,但是加工难度也会上升很多。比如从16nm演进到7nm,相同功能的芯片,die面积(硅片大小或者硅片成本)减少50%左右,功耗减小30%,这也是为什么芯片厂家会不停的挑战芯片工艺极限。
网友二:
一个芯片里数量最多的是晶体管,不是二极管,这里的晶体管就是我们俗称的三极管和MOS管!而且当前数量已经远不止六十亿!
当前单个芯片晶体管数量已经上百亿
华为Mate30 采用的麒麟990芯片5G版芯片已经含有103亿晶体管,iPhone11采用的A13芯片也已经含有85亿晶体管,随着时间的推移和工艺技术的发展,芯片内含有的晶体管数量会越来越多,计算能力也会因晶体管数量的提升而得到显著加强!
从苹果A系列芯片看晶体管数量发展
拿苹果A系列芯片来说,从A4处理器35nm工艺内含3000多万晶体管,A7处理器28nm工艺内含10亿晶体管,A8处理器20nm工艺内含30亿晶体管,A10处理器16nm工艺内含33亿晶体管,A12处理器7nm工艺69亿晶体管,再到最新的A13处理器7nmEUV工艺85亿晶体管,可以看到晶体管数量会随着工艺水平的提升而增大,这是因为越低的工艺纳米数,会使在光刻时沟槽宽度越窄,相同的面积下就可以容纳更多的晶体管!
摩尔定律:芯片晶体管数量增加的规律
摩尔定律是上世纪六十年代英特尔创始人提出的,“当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。”所以你现在看到的每个芯片最多容纳100多亿晶体管,但是在18个月之后,相同价格下,它容纳的晶体管数量可能会达到200亿个!
小结
单个芯片容纳60亿个晶体管是小菜一碟,如果未来单个芯片内有几百亿芯片时也不要惊讶!
网友三:
个人觉得题主的这个问题不够严谨,应该改为“一个芯片会有六十多亿个晶体管吗?”,答案肯定是有的,就比如海思的麒麟980,根据报道,它就有69亿个晶体管。
为什么说题主的问题不够严谨?
因为现在的IC芯片,都是用的CMOS工艺,其中的C标示“互补”,就是将PMOS和NMOS这两个器件制作在相同的硅衬底上面,由此制造出的CMOS继承电路。也就是说,现在的IC等芯片,里面全是MOS管。
网友四:
我相信这个技术一定会有一个更大的挑战空间,人类一直在挑战极限,真正的机芯和极限是什么?我想答案是有的。比如华为在接受芯片技术挑战的同时,在技术层面一点点寻找机会获得机会发现机会。什么时候能行?也许不重要,一个全新概念的芯片已经超越了当下的芯片的范畴。这个是可怕的,一个谁也没有的独立概念的芯片横空出世的时候,全世界为之惊奇,原来是如此的简单。材料革命,技术革新,必须超越想象,现在的芯片形式一定是陷阱,难以突破。知道陷阱在哪里就好办了。