1樓:模電老司機
前面的答案都沒講出問題的關鍵,關鍵是CPU的執行頻率那麼高,不做小了就不能被視為集總電路,設計會非常麻煩。
什麼叫集總電路,簡單說就是乙個電路的體積相對於執行頻率足夠小以至於電訊號傳播的速度可以忽略不計。
以今天的執行速度,電腦主機板這樣的尺度已經不能視為集總電路了,記憶體相關的資料線都需要仔細做等長設計。
把CPU最大了看似結局了局外人眼中看得見的設計難題,其實更多設計難題,分布效應,功耗,這些局外人看不到也想不到的會更難解決
2樓:景小亮
起初是由分立電晶體開發模擬電路設計,但其複雜的連線導致電路設計複雜,體積功耗大,設計成本高。為克服此類缺陷,於是有了半導體工藝。
TTL和ECL都是電晶體組成的數字邏輯結構電路,cmos是由場效電晶體組成的數字邏輯結構電路,電晶體與場效電晶體代表兩種製造工藝。後證明cmos由於可縮小線寬,提高整合度而成為數字設計首選。
積體電路的電晶體設計規模:
10μm2300 transistors
1.5μm 134 000 transistors
0.35μm3 100 000 transistors (早期)
7 500 000 transistors(後期)
90nm125 000 000 transistors
現在流行的都是45nm 而電晶體數都在十億個級別。
摩爾定律說的是:每18個月,晶元的電晶體密度提高一倍,運算效能提高一倍。
在追求大運算量,高速計算的要求下,要求的效能不斷提公升。功耗產熱是晶元設計中十分重要的因素,產熱過多會造成計算的錯誤,甚至燒毀。
NRE(non-recurrent engineering)成本設計成本,樣品成本
recurrent成本正比於產量正比於晶元面積
每個積體電路的成本= recurrent成本 + NRE成本 / 總的成品量
總得來說,每個電晶體的成本是降低的。
設計成本(一次性投入)是很很很燒錢的!還不一定成功。
晶元面積越小,是必然的結果。
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