Fertigungstechnik - Strukturbreite

commander1984

commander1984

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Ich habe mal eine Frage zum Thema Struckturbreite.

Aktuell ist ja 65nm bei AMD, ganz neu 45nm bei Intel, 65nm bei Nvidia und 55nm bei ATI. Aber wer legt die Sprünge fest oder wovon hängt das ab?

Bsp.: Prozessoren: von 110nm auf 90nm auf 65nm auf 45nm und als nächstes sollen 32nm folgen. Es könnten doch aber auch 35nm sein? Oder woher die Vorgabe?

Und im Gegensatz dazu stehen ja noch die Grakas. Also mir ist schon aufgefallen, dass die Zwischenschritte einbauen. Also zwischen 90nm und 65nm kamen noch 80nm und der Sprung von 65 auf 45 geht über 55nm? Woran liegt das?

Grüße
 
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Naja ich würd sagen, die Strukturgrösse hängt davon ab, was technisch möglich / notwendig ist.

Kleinere Fertigungsverfahren bedeuten schliesslich Milliardeninvestitionen in die Forschung / Verfahrenstechnik / Chipwerke.
 
Ja, das ist ja auch klar, aber warum machen dann alle hersteller die gleichen schritte? amd könnte ja jetzt auch sagen, wir machen erstmal 55nm wie ati, aber sie setzten in zukunft acuh auf 45nm. sie könnte ja aber auch glecih 40nm machen.... ???
 
Das ist bestimmt damit wir entverbraucher vergleichen können :hmm:

aber interresante frage :eek:
nur kann ich dir dazu nichts verraten :-[
 
:teufel: "mein schatz" :teufel:

also nochmal für dich besser formuliert

ICH HAB KEINEN PLAN WARUM DAS SO IST :lol:
 
Gut :d
Ich sag mal so, et kuett wie et kuett. sagen sich die hersteller wohl auch ;)
 
Wie klein man einen CPU/GPU momentan bauen kann, hängt von dem Forschungsstand ab. Du musst dir vorstellen: Auf einer modernen CPU (Athlon 64) sind nur auf dem CPU Chip 154 Millionen Transistoren verbaut, die nurnoch einige Atome Größe haben. Du kannst dir sicher vorstellen was man für sone Forschung und so enorm genaue Maschinen für en Aufwand betreiben muss. ;)
Warum AMD und Intel öfter mal gleiche Schritte machen: Kein Mensch ist perfekt und einige verraten gegen ein kleines "Taschengeld" auch gerne mal dem Konkurrenten einige Details zur neusten Technik. ;)
 
Oder es wird unabhängig von den beiden Unternehmen entwickelt und an beide verkauft. Würde den Herstellern einiges erleichtern und sie müssten nurnoch sehen wie sie ihre CPUs im bestimmten Fertigungsprozess anfertigen. Vielleicht hat es AMD nochnicht geschafft ihre Phenoms auf 45nm zu quetschen.
 
Wo liegt denn die Grenze des machbaren, wenn wir jetzt schon im atomaren bereich liegen?
 
AMD und Intel haben bestimmt auch schon Prototypen von Chips die noch kleiner als die jetzigen sind, da sind auch oft einfach nur die Fertigungsmethoden und die Technik nicht weit genug um damit ohne viel Verlust und damit wirtschaftlich zu fertigen.
 
Ich denke mal, dass die Strukturbreite auch etwas mit dem Wellenlängenbereich des Lichts, mit dem die Wafer belichtet werden, zu tun hat bzw. davon abhängt!
 
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Ich glaub, normales licht reicht bei dennen schon lange nicht mehr aus. Die sind doch sicher schon im Wellenlängenbereich von Röntgenstrahlen, oder?
 
Meines Wissens nach sind die Isolierschichten schon jetzt nur noch wenige Atome dick. Wird sie zu dünn, geht die isolierende Wirkung verloren und du bekommst Leckströme, die AFAIK den Prozessor zerstören können. Deshalb muss man sich langfristig was anderes einfallen lassen, als immer weiter die Strukturbreite zu verkleinern
 
FischOderAal schrieb:
achja. ich habe mir mal die Freiheit genommen und den Rechtschreibfehler im Titel korrigiert :)
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:lol: ... gut das wir alle fehler machen :xmas:

Und da ist es schon wieder: (Zitat) "Strukturen von 32 Nanometern, 22 Nanometern, sogar 16 Nanometer stehen in den Entwicklungsfahrplänen." ... Wer zum Teufel legt das fest? Da hätte doch auch 35, 23 und 15nm stehen können?
 
Zuletzt bearbeitet:
Das mit der Atomgröße ist nicht ganz richtig:

Ein Atom hat ca. einen Durchmesser von 0,1nm (=1 Angström = 10 hoch minus 10 Meter).
Der Atomkern ist 1fm (Femtometer = 10 hoch minus 15Meter) groß.
Daran sieht man, daß die Strukturen nur noch wenige Atomlagen dick sind und nicht mehr beliebig verkleinert werden können.

Wie die Sprünge (90,65,45nm, etc.) zustandekommen, weiß ich aber auch nicht.
 
killuah schrieb:
Oder es wird unabhängig von den beiden Unternehmen entwickelt und an beide verkauft. Würde den Herstellern einiges erleichtern und sie müssten nurnoch sehen wie sie ihre CPUs im bestimmten Fertigungsprozess anfertigen. Vielleicht hat es AMD nochnicht geschafft ihre Phenoms auf 45nm zu quetschen.
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Irgendwoher müssen ja auch die Maschinen kommen die die CPUs herstellen. Und da gibts nur wenige Firmen die sowas bauen und die legen dann die Größen fest, und andere Firmen (Intel, AMD, Samsung, TI, usw) kaufen dann deren Technik und setzen die in deren Produktion ein. Deswegen haben alle Halbleiterhersteller gleiche Größen. Je eher man diese Maschinen kauft umso teurer natürlich, deswegen ist Intel immer an forderster Front.
 
Da haben die Hersteller mit Sicherheit zig Laborversuche und Kleinserientests durchgeführt um ökonomisch das Optimum für die Strukturgröße der nächsten Generation zu ermitteln (Initialkosten - laufende Kosten - Fehlerquote u.s.w). Die wollen ja schließlich Geld verdienen. Und da spielen auch nicht nur technische Faktoren rein.

Für die stattfindende Normung der Strukturgrößen sind wahrscheinlich auch noch die Anlagenhersteller für die Belichtungsgeräte, Masken u.s.w. verantwortlich. Da wird es nicht so viele Hersteller geben. Vermutlich sind bei vielen Halbleiterherstellern die Anlagen des gleichen Herstellers im Einsatz.
 
Ein Siliziumatom ist 0,18nm groß, bis wir uns an atomaren Breiten bewegen, dauert es noch. ;) Allerdings darf man das nicht unterschätzen, die kleinsten Strukturen sind nicht die Transistoren, sonderen deren Gate-Dielektrika. Und die sind schon heute bei nur noch 25nm oder darunter.
Ein großes technisches Problem bei der Entwicklung kleinerer integrierter Bauteile ist die Belichtung. Du kannst dir sicherlich vorstellen, dass es schlecht möglich ist, 45nm-Strukturen mit Licht zu beschreiben, dessen Wellenlänge deutlich darüber liegt. ;) Normalerweise kann man immer halb so detailliert belichten, wie es die Wellenlänge zulässt. Es geht natürlich auch extrem präzise (atm ist da die Elektronenstrahllithografie ganz groß), aber das kostet selbstverständlich auch ordentlich. ;)
Hauptsächlich hängt der aktuelle Standard also von der Güte und Bezahlbarkeit der verwendeten Maschinen ab. Letztendlich kommt es auch bei AMD und Intel auf die ökonomische Wirtschaft an, d.h. auf hohe Yieldraten und niedrige Kosten für die Fabs. Und sowas gibts nunmal erst, wenn derartige Technologien schon "ausgereifter" sind.
 
die grafikchip hersteller ati und nvidia haben sicherlich deswegen zwischenschritte, weil sie in einem schnelleren rhythmus neue chips rausbringen :)
 
کt٨tﺍﺥ;7549532 schrieb:
Naja ein Atom ist etwa 100 Femtometer groß. 1 Femtometer sind 1 000 000nm

Also da sollte noch was gehen.
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:wall: ;) :xmas:

mal überlegen : Intel baut chips in 45nm Technologie d.h. also:

1 Atom = 100 Femtometer..........1Fm = 1 000 000 nm

eine Leiterbahn mit der dicke eines Atoms hätte dann:

100 x 1 000 000 = 100 Mio nm

da Intel aber in 45nm baut:

bedeutet das 100 000 000nm(=1 Atom) / 45nm = 2,22 Mio

das bedeutet 1 Atom ist 2,2 MILLIONEN MAL DICKER als Intels jetziger 45nm Fertigungsprozeß MUHHHHHAAAAA :xmas: :xmas: :banana: :banana: :wall: :wall:
 
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stimmt nicht ganz, dass sich alle dran halten.

speicherhersteller setzen bei den neusten chips sowiet ich weiss 35 nanometer ein...(und auch sonst krumme zahlen)

die schritte ergeben sich aus der methode der aufrüstung:
nur jeder zweite schritt ist eine komplettaufrüstung(sprich neue fabrik bzw. fertigungslinien), der rest ist nur nen optischer shrink ohne neue masken.

abgesehen davon können es sich die cpu hersteller nicht leisten, bei jedem neuen schritt so wie der gpu hersteller zu wechseln(wie z.b 55nm), da die fabriken dann immer fürn viertel jahr aufgerüstet werden müssten --) riesige produktionsausfälle(und verbundenen bugbeseitigung wie beim k8 von 90 auf 65 nm)

bei den gpu herstellern z.b kann dies viel schneller(und günstiger) bewerkstelligt werden



edit :lool hier rechnen sich einige was zurecht^^
ich werds mal richtig machen

man darf übrigends nicht nur den atomkern zählen, sondern den radius des gesamten atoms mitsamt schalen
 
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Naja .. es ist eben immer die Technik und da soll es auch langsam Alternativen geben zur belichtung mit Ultraviolettem Licht.

Gab mal einen Bericht in der CT ist aber schon etwas her, da haben die neue Verfahren vorgestellt wo auch eines dabei wo das nach einem Stempelprinzip funktioniert hat. Man nehme ein Stempel der 45nm groß Stampft und dazu einen WAver usw :)

Ausserdem ist Intel auch bei der Entwiklich neuer Techniken hinsichtlicht 45nm usw selber mitbeteiligt deswegen auch schneller herausgibt als AMD die diese Technik zukaufen müssen usw.

Normalerweise sollte Licht das so oft gebündelt und gespiegelt ist nicht mehr funzen aber die Hersteller schaffen mit immer mehr Methoden und Prinzipien das es noch halbwegs klappt. Ich Glaub ich sollte den Artikel mal raussuchen (wenn ich das Heft finde) wo das alles nochmal beschrieben wird und warum es eigentlich mit dem Belichten mit Licht langsam ein Ende haben sollte finden wird.

so long
shun
 
alsooo

silizium hat einen atomradius von 110 pictometer, also 0.11 nanometer

somit wäre dies die ultimative grenze(die aus folgenden gründen nie erreicht werden wird)

1. Die leakage würde ins unermessliche steigen, da es unmöglich ist(zumindest heute) diese transistoren sinnvoll zu isolieren(funktionieren würden sie auch nicht korrekt, dafür bräuchte man schon einige dutzend atome und nicht nur eins)

2. das silizium muss absolut rein sein(gibt es auch nicht)

somit kommt man auf eine minimale größe von 8-16 namometer(nur hier ist die isolation, unter einsatz von stoffen wie zb hafnium noch gewährleistet.

edit: man sollte sich auch mal eine lithographie ohne normales licht vorstellen(wär dann aber keine lithographie mehr^^)
beio so feinen strukturen müsste man die strahlen ganz gewaltig bünden, um die auch noch wirklich durch die maske zu kriegen und eie vernünftige struktur erhält(muss die maske jedoch auch aushalten.
 
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format c: schrieb:
diese Weisheiten sind nicht auf meinem Mist gewachsen, es war ein Zitat von کt٨tﺍﺥ
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Hab die Ironie in deinem Post zwar vermutet, aber da ich den Post von کt٨tﺍ überlsesn habe, den Zusammenhang logischer weise nicht erkannt. Jedoch sollte man sich nicht über alles lusitg machen, Fehler sind menschlich ;)


Gruß
 
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