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用电子式表示n3-

来源:baiyundou.net   日期:2024-09-23

IT之家 12 月 18 日消息,随着全球各地的陆续放开,各种线下活动也逐渐恢复。今年,第 68 届年度 IEEE 国际电子器件会议 (IEDM) 全面恢复,来自世界各地的近 1500 名工程师汇聚一堂,在旧金山一起讨论半导体行业的最新发展内容。

wikichip 从台积电的那篇论文中发现,虽然逻辑电路仍在或多或少地沿着历史轨迹前行,但 SRAM 这方面的路线似乎已经完全崩溃。

台积电在今年早些时候正式推出其 N3 技术时表示,与 N5 相比,新节点的逻辑密度将提高 1.6 倍和 1.7 倍,但他们没有明说的是,与 N5 相比,新技术的 HD SRAM 密度几乎没有任何变化,总体提升聊胜于无,这可能意味着采用新一代 3nm 工艺的 CPU、GPU 成本更高,终端产品也会更贵。

在此次 IEEE 顶会上,台积电谈到了 3nm 基础版 (N3B) 节点以及 3nm 增强型 (N3E) 的部分数据。简单来说,N3E 是 N3B 稍微“廉价”一些的版本,放在最终芯片上可以说相比性能更注重的是功耗控制方面。

有趣的是,对于新的 N3E 节点,高密度 SRAM 位单元尺寸并没有缩小,依然是 0.021 µm²,这与 N5 节点的位单元大小完全相同。但你要知道,N3B 实装了 SRAM 缩放,其单元大小仅有 0.0199µm²,相比上一个版本缩小了 5%。

粗略地估算一下,N3E 的内存密度(ISO-assist circuit overhead)大约为 31.8 Mib / mm²。

作为对比,英特尔的 Intel 4(原 7nm)将 SRAM 位元尺寸从 0.0312µm² 缩小到了 0.024µm²。当然,目前 Intel 7 (以前称为 10nm Enhanced superin) 大约为 27.8 Mib / mm²,相比起来还是落后于台积电的 HD SRAM 密度。

此外,WikiChip 还回顾了 Imec 的一次演示,PPT 显示在带有叉形晶体管的“超过 2nm 节点”上 SRAM 密度约为 60 Mib / mm²。不过这种工艺技术还需要数年时间,目前芯片行业从业者将不得不开发英特尔和台积电上述 SRAM 密度的半导体。

那么IT之家的各位可能会问了,这所谓的 SRAM 跟我有什么关系呢?

实际上呢,现代 CPU、GPU 和 SoC 在处理大量数据时都将大量 SRAM 用于各种缓存,因为直接从内存中获取数据效率极低,尤其是对于各种人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 工作负载而言,但是现在大家智能手机中 SoC 的通用处理器、图形芯片和应用处理器都带有不少的缓存,甚至桌面级 AMD Ryzen 9 7950X 带有 81MB 的缓存,而 Nvidia AD102 至少用了 123MB 的 SRAM 缓存。

假设在 TSMC N16 上有一个 100 亿晶体管的芯片,其中 40% 是 SRAM,60% 是逻辑晶体管,假设其芯片面积约为 255mm²,其中 45mm²(或 17.6%) 为 SRAM,而将完全相同的芯片切换到 N5 将变成一个 56mm² 的芯片,其中 22.5% 是 SRAM,再进一步升级到 N3 将变成一个 44mm² 的芯片,但 N5 和 N3E 中使用的 SRAM 的面积都是 12.58mm²,这将占据芯片面积的近 30%。

当然,你可能很难感受到这个变化,但对于一些 AI 硬件来说,其架构要求 SRAM 覆盖芯片的很大的百分比,这些工程师将比其他工程师感触更深。

着眼于未来,各行各业对缓存 SRAM 的需求只会增加,而这就导致一时半会很难减少 SRAM 占用的芯片面积,也无法实现与 N5 节点明显的成本收益。从本质上来讲,这意味着高性能处理器的芯片尺寸将会增加,这也会导致它们的成本进一步增加。例如大家经常吐槽的英伟达 RTX 40 系列,其 GPU 芯片就是因为从三星 8nm 直接跳到了最新的台积电 4N 工艺才出现成本大幅提高的情况,但如此来看,哪怕是下一代 RTX 50 系列产品恐怕也很难再回归到之前的“低价”水平了。

从成本角度来看,要想削弱 SRAM 带来的影响的最显著的方法便是采用小芯片设计,并将较大的缓存分解到更便宜的节点上的独立芯片中,也就是 AMD 在其 3D V-Cache 处理器中采取的方案。另一种方法是使用替代内存技术,如 eDRAM 或 FeRAM 作为缓存,不过各种缓存也是各有优势。

无论如何,在 3nm 及以上使用基于 FinFET 的节点减缓 SRAM 缩放速度似乎是未来几年芯片设计人员面临的主要挑战,而对各位而言可能出现的影响就是终端产品涨价,例如搭载 A17 芯片的苹果 iPhone 15 Pro 系列。

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柴堵杜913用电子式表示氮化镁的形成过程 -
冉柴牧18571197595 ______ Mg(..)→(..)N(...)←(.)Mg(.)→(...)N(..)←(..)Mg Mg2+(....)N3-(....)(Mg2+)(....)N3-(....)Mg2+

柴堵杜913我问下 所有物质都能用电子式表示 为什么错误~ 难道是稀有气体 -
冉柴牧18571197595 ______ 比如下列比较常见的化学物质,电子式完全不能解释:O2(两个三中心π键);臭氧(三中心四电子π键);超氧化物(三电子π键);臭氧化物(三中心五电子π键);二氧化碳,一氧化二氮,叠氮根N3-(三中心四电子π键);一氧化氮(三电子π键);二氧化氮(三中心四电子π键);三氧化硫,碳酸根,硝酸根(四中心六电子π键);二氧化氯(三中心五电子π键);硝酸(三中心四电子π键);一氧化碳(配位π键).所以我们才说电子式局限性较大,只能表述一小部分物质的结构.请采纳.

柴堵杜913SF6的结构式和电子式 -
冉柴牧18571197595 ______ SF6的分子结构不满足八电子稳定结构. 可以这样表示它的立体结构(锲形的表示在纸面外面,虚线表示在纸面里面).

柴堵杜913用电子式表示NH3形成过程 -
冉柴牧18571197595 ______ \. :N. + H. + H. +H. → \. \H \.. :N:H \.. \H \表示空格

柴堵杜913在用电子式表示化合物形成过程中,如果反应物是2对1 -
冉柴牧18571197595 ______ 第一个问题:是 在用电子式表示时,要分开来写的,而且如果要标电子转移的话,还要将S写在两个Na之间.第二个问题.氨气的结构简式不是那样的,而是三角锥的结构,也就是说三个氢原子都连在N上,而氢原子之间没有短线.

柴堵杜913完成下列填空.(1)写出下列物质的电子式:CO2 - __Na2O2 - __(2)用电子式表示下列物质的形成过程:NH3 - __、MgCl2 - __. -
冉柴牧18571197595 ______[答案] (1)二氧化碳中存在两对碳氧共用电子对,二氧化碳的电子式为:;Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物,钠离子失电子形成阳离子,过氧根离子得到电子形成阴离子,电子式为.故答案为:;; (2)NH3为共价化合物,用电子式表示氨...

柴堵杜913按要求填空:(1)写出下列物质的电子式:KCl___N2___Na2O2___Mg3N2___(2)用电子式表示下列物质的形成过程:CO2___. -
冉柴牧18571197595 ______[答案] (1)KCl为离子化合物,由钾离子与氯离子构成,电子式为:; 氮气分子中两个N原子形成三对共用电子对,氮气分子的电子式为; Na2O2是离子化合物,由Na+离子和O2-离子构成,Na2O2的电子式为; Mg3N2是离子化合物,由Mg2+离子和N3-离子...

柴堵杜913用电子表示Na和氧气形成氧化钠化合物的过程用电子式表示Na和氧气形成氧化钠化合物的过程不好意思 打错了 -
冉柴牧18571197595 ______[答案] 2Na.+( :O :O :)→ Na+[:O:]-Na+ 有的电子不全,你自己补吧,在空气中生成氧化钠,点燃生成过氧化钠

柴堵杜913用电子式表示:(1)N2_____ - (2)CO2_____ - (3)硫化钠的形成过程:______. -
冉柴牧18571197595 ______[答案] 氮原子最外层有5个电子,要达到稳定结构得形成三对共用电子对,氮气的电子式为:; 碳原子最外层有4个电子,要达到稳定结构要形成四对共用电子对,二氧化碳的电子式为:, 硫化钠是硫离子和钠离子之间通过离子键形成的离子化合物,形成...

柴堵杜913用化学用语回答下列问题(1)画出S2 - 的结构示意图:______.(2)写出甲烷分子的电子式:______.(3)用电子式表示氧化钾的形成过程:______. -
冉柴牧18571197595 ______[答案] (1)S2-的质子数为16,核外电子数为18,各层电子数分别为2、8、8,硫离子结构示意图为,故答案为:; (2)甲烷为CH4,属于共价化合物,分子中C原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为,故答案为:; (3)K2O属于离子化合物...

(编辑:自媒体)
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