Взгляд на компьютерный чип изнутри

17.11.14
2156 5
Так выглядит современный чип под микроскопом - Intel FinFET Broadwell, 14-нм техпроцесс

Мы редко задумываемся над тем, что на самом деле представляют из себя привычные нам вещи. Общество потребления приучило нас пользоваться вещами, но оно не стимулирует нас понять их устройство и принцип действия. Возьмём, например, чип современного смартфона. Его площадь не превышает 1 квадратного сантиметра, а он способен на многое: подключиться к мобильной сети, запустить навороченную игрушку, определить своё местоположение и многое многое другое. Для всего этого внутри микрочипа существуют миллиарды крошечных переключателей, каждый из которых способен включаться и выключаться до четырёх миллионов раз в секунду! Современный компьютерный чип, на самом деле, весьма удивительное устройство, особенно учитывая тот факт, что 50 лет назад первые интегральные микросхемы содержали не более нескольких десятков транзисторов.

Микрочип не просто содержит огромное количество транзисторов - их упорядоченная структура напоминает социальное устройство общества, функциональность поражает воображение, и всё это реализовано в умопомрачительно микроскопичном масштабе. При использовании современного 20-нм технологического процесса каждый транзистор занимает площадь примерно 30 квадратных нанометров. Одна ячейка SRAM, которая состоит из шести транзисторов - 0,1 квадратных микрона. На поперечном срезе человеческого волоса сможет поместиться до 3000 транзисторов, а один эритроцит смог бы вместить в себя до 360 транзисторов! Собранные в одной микросхеме, все эти транзисторы слаженно работают на частотах в несколько гигагерц на протяжении десятилетий.

Можно было бы и дальше описывать этот удивительный микромир, но лучше взглянуть на представленное видео, в котором показано, насколько много элементов смог вместить довольно простой микрочип. Видео начинается с фотографии чипа со срезанным покрытием. Далее, используя сканирующий электронный микроскоп, следует постепенное увеличение масштаба изображения, что позволяет нам рассмотреть устройство микрочипа вплоть до самого маленького "кирпичика".

В дополнение, стоит отметить несколько моментов. Во-первых, это довольно старый чип, современные образцы производства Intel и TSMC имеют гораздо большую плотность элементов. И, во-вторых, мы можем видеть только первые два слоя транзисторов и токопроводящих дорожек, остальные от нас скрыты; один из последних чипов компании Intel - Broadwell - содержит 13 слоёв.

Оцените статью
1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (2 Голоса)

Добавить комментарий

Оставляя свой комментарий, Вы соглашаетесь с правилами комментирования

  1. Регистрация отключает капчу, разрешает мгновенную публикацию комментариев.
  2. Комментарии гостей проходят премодерацию.
  3. Комментарии должны быть по теме статьи. Малоинформативные и короткие комментарии скорее всего будут удалены.
  4. Комментарии содержащие рекламу запрещены.
  5. Имя комментатора должно быть лаконичным, удобочитаемым, без рекламы.
  6. Хамство, грубость, нецензурные выражения запрещены.

Нажмите на изображение, чтобы обновить код