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你对手机的Soc技术了解多少? 技术分析编号。

时间:2019-02-27 16:54 作者:dede58.com 点击:

   【 联机 至于购买手机,除了关注外观、设计和屏幕尺寸,性能当然是一个必须考虑的因素。 就像一般买车的用户一样,他不会选择用3买0。0万元。 6 。 排量车(非混合动力/电动),因此硬件配置是基础,良好的体验需要基于强大的硬件性能。 手机的整体性能由处理器、RAM、ROM和软件驱动程序/系统优化决定,手机处理器在其中扮演着重要角色。。 我们已经听说了很多关于处理器的事情,但是有什么知识呢?


技术分析编号。 55: Soc制造流程你知道什么?

   我没有详细描述的手机处理器( Soc )是什么。 今天,我将只讨论半导体制造,处理器的诞生过程,以及2中流行的处理器制造过程的使用和性能比较。0 1.6。

任何人。你有什么样的半导体公司?

   半导体公司按业务可分为三类。1。 IDM,这种模式的特点是半导体制造的关键环节都是由自己完成的,比如内核的开发和制造,同时自己也有设计和生产的能力,比如英特尔、意法半导体、现代等。2。 Fab,这种模式只专注于技术和OEM的研发,就像台积电一样,它不设计芯片,只帮助OEM芯片。3。 无工厂,无工厂企业只专注于集成电路设计。他们生产为Fab企业设计的“芯片”,以形成产品。随着物联网的发展,电子产品更接近个人需求。因此,无芯片模式源自无晶圆厂。无芯片模式下的企业既不生产芯片,也不销售芯片。它们只提供IP授权,如ARM和想象力。

二。挖掘全球晶圆生产商/生产商

   如今,世界上最大的铸造制造商包括台积电、三星、英特尔、全球铸造厂( GF )、UMC、SMIC、意法半导体( st )等。然而,并不是所有公司都在合同基础上生产手机Soc芯片。手机处理器Soc的生产主要集中在TSMC、三星、英特尔和GF。

   2015年+ 2016年初顶级手机处理器制造商/发电机:

   台积电: 小龙615 / 61 7。/ 652 / 8.08 / 8 10,苹果A 9的完整系列联合发饰。( 16纳米),麒麟950 / 930,苹果A10 ( 10nm纳米)

   三星: Exynos 7 4,小龙820。苹果A9 ( 14纳米纳米) 20 / 8890

   英特尔: 原子全系列

   全球铸造厂: 瑞新威系列

三。足球是如何诞生的

   指令集/IP核+核设计的授权

   我们经常接触Soc,如高通公司小龙XXX、联发科MTXXXX和麒麟XXX。他们没有自己的晶圆生产线。他们从ARM和想象购买IP授权或指令集授权(其中像小龙820这样的高通公司从ARM获得指令集授权,然后自己开发Kryo core,而联发科/麒麟公司直接获得IP核授权,如A72/A53 ),然后将这些SoC发送给TSMC或三星进行OEM生产。

   三星的Exynos非常特别。例如,最新的Exynos 8890既有独立开发的内核,也有ARM的公共内核,因此其许可费用主要来自ARM的指令集+IP内核。费用自然低于联发科/麒麟,它们都是公共核心。然而,Exynos不像高通公司的小龙。三星有自己的晶圆生产线,不需要找到台积电进行OEM生产。

   既然内核方案已经可用,并且该机构已经找到了,现在是时候进入具体的生产流程了。

   Soc生产

   处理器( Soc )的诞生过程非常复杂,很难用简单的语言来表达,但是一些重要的步骤可以说是:1。 硅的提纯和熔炼生产硅锭→2。 切割硅锭形成晶片,渗入其他元素并氧化→3。 光致抗蚀剂,通过掩模光刻→4。 移除溶解的光致抗蚀剂并用化学试剂溶解晶片的暴露部分,然后移除掩模区域中的光致抗蚀剂→5。 重复步骤3,形成多层三维晶体管原型→6。注入离子束以完成掺杂,从而形成阱p或阱n →7。 表面被绝缘层覆盖,留下一个需要通电的开口,并电镀铜来填充开口(完成晶体管的制造) -8。 晶体管与复合金属层连接,形成复杂的三维电路→9。 功能测试→10。 晶片切片形成单个核→ 11。 核心组件,为核心→ twelve。 性能测试、等级分类和ID→ 13。


手机Soc生产

   当然,Soc从设计到生产的诞生并不像上诉那么简单。作者只是想让每个人对所涉及的重要步骤有一个简单的了解。

四。2016年初晶圆制造商的产能

   台积电: 28纳米工艺已经相当成熟,并且已经投入大规模生产,而16纳米鳍状场效应晶体管和鳍状场效应晶体管Plus已经逐渐完成了容量渐变。16纳米FinFET紧凑型(用于低功耗Soc )也将在本季度投入大规模生产。传奇人物Helio P20采用了这种工艺技术。在10纳米,台积电将在今年第一季度完成流媒体传输,并在第四季度进入批量生产。(然而,最新消息表明,iPhone 7的A10处理器将完全由TSMC的10纳米生产线生产,据信该生产线将在第二季度进入生产阶段。)。7纳米工艺预计将于2018年上半年投产,5纳米工艺已经开发了一段时间。我想知道英特尔那边有什么想法。


TSMC

   三星: 14纳米已经在大规模生产,而10纳米预计将在2017年初大规模生产,而7纳米工艺没有任何消息报道。

   英特尔: 英特尔去年11月表示,在14纳米制程中遇到了一些困难,但现在已经恢复,而10纳米处理器预计将于2017年下半年推出。无论如何,英特尔是自给自足的,不会与其他制造商签约,所以我们只能等待下一代Atom处理器。


英特尔

  全球铸造厂: 预计14纳米鳍状场效应晶体管的生产仍将等到今年6月。在10纳米/ 7纳米工艺上,全球铸造厂表示将与IBM合作,但目前还没有大规模生产的消息。然而,全球铸造厂擅长制造高性能的大型核心,例如个人电脑领域的AMD CPU和GPU,所以我们不能和英特尔这样的手机Soc纠缠在一起。

   总的来说,2016年14 / 16纳米的大规模生产不成问题。最近,据报道,位于指定位置中间的小龙625也使用了14纳米工艺。

五。热处理器进程列表

   作者总结了2015年至2016年初流行手机处理器的流程节点和流程分布。。

热处理器进程列表
过程 过程
高通
萧隆82014纳米 鳍状场效应晶体管
Snapdragon 810 20纳米 (香港毫克)单一工序
萧隆80820纳米(香港毫克)单一工序
小龙650 / 65228纳米 香港毫克
萧隆61728纳米 聚氮氧化硅
MSM893928纳米聚氮氧化硅
联合发型部耀莱复合肥设备制造
Helio X2020纳米香港毫克
Helio P2016纳米 鳍式场效应晶体管紧凑型
Helio X1028纳米香港毫克
Helio P1028纳米 香港毫克( HPC+ )
MT675328纳米聚氮氧化硅
三星
Exynos 889014纳米 鳍式场效应晶体管( LPP型)
Exynos 742014nm 鳍式场效应晶体管( LPE型)
苹果
A9 16 / 14纳米 鳍式场效应晶体管( LPP/LPE双版本)
海耶斯
麒麟95016纳米 FinFET + ( FF + )
麒麟93028纳米香港毫克

   * 28纳米HKMG也分为第一栅极(前栅极,三星)和最后栅极(后栅极,TSMC )两种工艺,它们的性能不同,但在这里不算太多。

六。大众足球进程浅析

   28纳米: 三星拥有香港MG的低功耗、低功耗和最强的低功耗。台积电拥有聚/氮氧化硅的低功率、香港镁的高性能手机和香港镁的高性能紧凑型手机。在手机Soc领域,三星LPH在上述六种类型中性能最强,其次是TSMC HPM。不同工艺在28纳米的定位分别是:高性能: LPH、HPM、主流: LP、HPC、HPC+。


28纳米低压工艺的MT6753

   20纳米: 这个过程节点上只有TSMC在使用(三星也有,只用于DDR3内存制造),并且这个过程是单一的。在今年的Soc列表中,高性能16 / 14纳米FinFET技术已经使用了很长时间,而兼顾性能和功耗的主流Soc仍然使用28纳米HPM/HPC技术,具有高产量和稳定的性能(关键是A72内核使用28纳米HPM来更好地抑制功耗),因此2016年20纳米工艺被认为不会出现在手机Soc领域。


20纳米HPM的MT6795

   16 / 14纳米: 三星/台积电的FinFET(FF )、台积电的FinFET紧凑型( FFC )和FinFET Plus(FF+ ),其中FinFET包括早期LPE (低功率早期)和LPP (低功率Plus,高级低功率)的两种工艺版本。不同工艺在16/14nm处的定位分别是:高性能: FF、FF+,主流(注重功耗性能的设备) : FFC。


14纳米鳍场效应晶体管LPE的Exynos 7420

摘要

   据信,2016年将是28纳米+ 14 / 16纳米共存的一年。28纳米仍将成为主流处理器的处理节点,而旗舰处理器将采用通用芯片的16 / 14纳米工艺。10nm处理节点的处理器预计最早将于2017年推出。此外,由于诸如智能可穿戴设备之类的微型便携式终端的普及,许多处理器制造商已经专门为这种设备引入了Soc。他们都使用工艺更新,并专注于低功耗工艺,如16纳米FinFET紧凑型。

   一个好的手机处理器不仅取决于核心架构、核心数量、主频和集成GPU的强度。它的发热和功耗也是值得考虑的问题。毕竟,没有人希望他的手机是一个温暖的婴儿,或者一个玩了半天就没电的设备。制造过程也决定了核心的主频,从而影响性能。然而,在相同的工艺节点和相同的工艺条件下,不同处理器制造商生产的Soc也有一定的差异,因为原材料的污染、加工工艺的波动以及成本/淘汰率的控制将使相同工艺节点/工艺的最终产品在性能上有更大的差异。

   因此,买这么多次手机是没有用的,哪个人喜欢买哪个。