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作者:一分排列3网址发布时间:2020年04月05日 14:45:00  【字号:      】

一张报纸只要对折 27 次,其厚度就会超过珠穆朗玛峰的高度,对折 36 次,就超越了中国最北端到最南端的距离,对折 42 次,就超过了地球到月球的距离!

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从另外一个角度,只要晶体管数量的增长继续遵循指数曲线,那么,未来的每一代人回过头来看时,过去的时代都会是几乎没有进步的时代。这其实就是一个悖论。

摩尔定律,无论是 1965 年提出时的:“半导体芯片上集成的晶体管数量将每年增加一倍”,还是 1975 年修正的:“每 18 到 24 个月增加一倍”,从数学意义上来看,其曲线都是指数增长的。假设某一个时间点上,芯片上集成的晶体管数量为 X,则 18 月后为 2X,2 个 18 月后为 4X,n 个 18 月后为 2^n*X,那么从现在开始,我们就可以估算人类生产的晶体管数量:Y=X(1+2+4+8。。。+2^n),给公式两边同时乘以(2-1)则可得 Y=X(2^(n+1)-1)。具体请参看:地球上的硅能生产多少只晶体管?从公式 1+2+4+8。。。+2^n=2^(n+1)-1 我们可以看出,无论以前生产的数量有多少,到了下一个周期,一个周期内生产(消耗)数量将为以前所有周期生产的数量的总和还要多 1。

“下边还有其他维修作业工序,我们这个环节一点时间不能耽误。”车辆检修是流水式作业,刘跃军的班组需要在保证作业质量的情况下,缩短维修时长。为此,他把班组人员分成6个作业小组,每个小组由2名熔接工、1名铆工、1名钳工组成,彼此配合,分工明确。

此时分排列3网址在连续系统中适用的定律和法则很多都会失效,晶体管也就不能正常工作了。因此,从微观角度看,摩尔定律是不可持续的。

复工复产大潮背后的“焊将”

为保障运输安全,焊修工作还不能“一急了之”。“有时候车厢地板破了洞,要想焊修,不仅仅是补洞那么简单,要把周边靠近横梁部分都切下来,再用整块补强板进行焊接,这样焊好后的地板强度才能够满足装车需要。”熔接工王兴隆说。

戈登·摩尔在 1965 年提出摩尔定律时,其内容为半导体芯片上集成的晶体管数量将每年增加一倍,1975 年,他又根据当时的实际情况对摩尔定律进行了修正,把“每年增加一倍”改为了“每 18 到 24 个月增加一倍”。 摩尔定律发展至今已有 50 多年,在这 50 多年间,不断有人唱衰,甚至有人提出“摩尔定律已死”的观点。 今天,我们从两个方面看待摩尔定律终结的原因,一个是从微观角度(micro-view),一个是从宏观角度(macro-view),我们可以称之为:摩尔定律面临的两个问题。

我们先来看晶体管的微观结构,一分排列3计划下图是目前最主流的 FinFET(FinField-EffectTransisto)晶体管的结构。特征尺寸指的是栅极的宽度,目前主流芯片最小为 7nm。

指数曲线的增长就是如此可怕,越往后,越可怕!前面所有的增长相对于后面的增长来说几乎都可以忽略不记!

2月份以来,极速排列3网址黑龙江省通过铁路向湖北方向运送了包括医疗用品在内的大批货物,这些货物按类型分装在不同种类的货车中。为保障运输顺利,刘跃军和同事加班加点对这些货车进行检修。近期,各地陆续复工复产,货物运输量进一步增加,货车的侧墙板等重点部位受损率升高,刘跃军和同事更忙了。

小于 1nm 会遇到什么问题呢?我们需要了解一下硅的原子结构。

“每天上班第一件事得先把所有待检修的货车检查一遍,看看哪里有故障、有破损,程度如何,然后马上分工,安排维修。”刘跃军说,班组这几天有时一天要修30多辆货车。为保证维修进度,很多同事中午根本没有休息时间,饭也是匆匆吃完,“有时从早上六点半,能忙到晚上七点。”

也就是说,大发排列3网址我们看到的硅已经不再是平滑连续的,而是由离散的原子团组成的。

写到这里,我们可以得出一个结论:从物理学的意义上来讲,指数曲线基本上都是不可持续的。因此,从宏观角度看,摩尔定律也是不可持续的。

原标题:复工复产大潮背后的“焊将”

入夜,检修库内闪烁的弧光渐渐消失,刘跃军和同事结束了一天的工作。随着各地复工复产进程加快,半个月来,中国铁路哈尔滨局集团有限公司仅煤炭日均发运量就达28万吨。“刚修完的车很快就投入到货物运输当中,我们得加快修、高质量修,这样才能运得及时运得多。”刘跃军说。

刘跃军是中国铁路哈尔滨局集团有限公司齐齐哈尔车辆段检修车间车体班组组长,平日他的任务是带领班组的20多名同事,对不同种类的铁路货车车体进行检修。

原标题:摩尔定律面临的两个问题

摩尔定律面临的两个问题

宏观问题 Macro-Problem

既然从微观和宏观上来看,分分排列3app摩尔定律都是不可持续的,那什么定律能够代替摩尔定律呢?作者认为最有可能的就是:功能密度定律。

虽然芯片制造商已经使用了各种手段来跟上摩尔定律的步伐,但还是无法避免摩尔定律的加倍效应已经开始放缓的事实,不断地缩小芯片的尺寸总会有物理极限:现在最新的制程工艺特征尺寸仅为 7nm,而硅原子的半径为 0.117nm,也就是说,在 7nm 工艺的芯片中的晶体管的特征尺寸仅为不到 30 个硅原子组成(因为原子空间利用率的原因,实际上要更少,详见后面分析),随着特征尺寸的进一步减少,其数量还会进一步减少。

已经过了中午,极速排列3官网刘跃军还没来得及吃饭。他戴着护目镜,拿着焊枪,正抓紧时间对一辆货车进行焊接维修。

1)特征尺寸是晶体管结构中的最小尺寸吗?

这实际是一项不可能完成的任务,因为一张报纸对折 40 次的厚度超过了 11 万公里,远超过绕地球两圈半了!

微观问题 Micro-Problem

(图片来源于“指数发展曲线”的真正意义)  宇宙中的原子数量才有 10^80 个,极速排列3如果晶体管的数量按照指数曲线增长,仅仅需要一个半世纪(150 多年),宇宙中的原子都要消耗殆尽了,这显然是不可能的!(需要读者注意的是,本文在估算的时候,做了一些前提假设,实际的数值会和前提条件的变化有关,但不会发生数量级上的变化)

在同等面积大小的区域里,随着集成越来越多的晶体管电路,漏电流增加、散热问题大、时钟频率增长减慢等问题难以解决。

而到了下一代堆叠纳米片的晶体管结构,这种趋势则更加明显,在特征尺寸(栅极宽度)为 3nm 的晶体管中,其最小需要制造的尺寸(例如纳米片的厚度)则要远远小于 3 纳米,甚至要小于 1nm。

初春的齐齐哈尔依然寒风入骨,分分排列3但在检修库里工作的焊接工人却总是满头大汗。在分组情况下,刘跃军和同事们依然需要数小时连续工作来满足货物运输的需求。

晶胞是反映晶体对称性质的最小单元,在由硅原子构成的一个面心立方体(8 个顶点+6 个面各有一个硅原子)的晶胞内,另外还有四个硅原子,分别位于四个空间对角线的 1/4 处,平均到每一个硅晶胞中的原子数为 8 (8*1/8+6*1/2+4=8) 。硅的晶胞边长为 a(晶格常数),在 300K 时,a=5.4305 (0.543nm),1nm 相当于不到 2a,也就是说在 1nm 的宽度内两个晶胞都安放不下。硅原子空间利用率:硅原子体积 / 单位原子在晶胞中占有的体积,硅晶体空间利用率约为 34%,即晶胞空间内 1/3 为原子,2/3 为空隙,如下图所示。

2)硅原子的物理结构下面,我们来了解一下硅原子的物理结构,下图为硅的晶胞结构:

从上面两张图我们可以看出,大发排列3投注其实特征尺寸并非是晶体管里的最小尺寸,Fin (鳍) 的宽度至少是小于特征尺寸的,因此特征尺寸为 7nm 的晶体管中,所需要制造的最小尺寸其实是小于 7nm 的。

货车旁焊花四溅,口罩背后的脸颊泛着亮光,刘跃军和同事举起一根20公斤重的侧柱连铁,另外一名同事迅速作业,把侧柱连铁与侧墙焊接在一起。焊接结束,几名工人擦掉脑门上的汗珠,隔着口罩连喘了几口粗气。




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