CPU(二)
2020-07-24CPU
光刻
缩短波长的方法除了增加频率之外，其实还有更换介质（比如水），这就是浸润式微影。不同工作波长，液体也不同。需要考虑液体的吸收作用。
Rayleigh criterion（瑞利判据）：
\[CD = K_1 \frac{\lambda}{NA}\]\(K_1\)是一个常数，取决于与芯片制造工艺有关的许多因素。按照ASML的说法，其物理极限值是0.25。\(\lambda\)则代表光刻机使用光源的波长；NA则是光学器件的数值孔径，描述了它们能够收集光的角度范围；CD代表线宽，即可实现的最小特征尺寸。
DUV是深紫外线（Deep Ultraviolet Lithography），EUV是极深紫外线（Extreme Ultraviolet Lithography）。
ASML光刻机分为四大等级:
A、EUV7nm及以下。
B、DUV湿法先进制程16-7nm。
C、DUV湿法成熟制程45-28nm。
D、DUV干法110-65nm。
目前实现商业量产完成度最高的先进制程光刻机，其一是DUV/EUV光刻机，其二是NIL（Nanoimprint Lithography）光刻机。
DUV/EUV光刻机，主要涉及的企业是荷兰ASML和日本尼康。
1995年，华裔科学家周郁（Stephen Chou）教授首次提出纳米压印概念。
NIL光刻的相关企业：
Nanonex，就是周郁大佬参与的公司，总部在新泽西普林斯顿。
佳能，虽然是日本公司，但是佳能NIL光刻机大部分技术来自收购的Molecular Imprints，这家公司位于德克萨斯，至今佳能NIL光刻机的研发中心也还在德克萨斯奥斯汀。
HP，这个更是不用多说，几乎人人都知道HP是美国企业。
EUV光刻机功率达到了100万瓦，是上一代的10倍左右，每天耗电3万度。
通常认为，DRAM的天花板是10nm。其原因是在传统1T1C架构下，单位元件面积不断减小，如何保证电容能够存储足够的电荷、防止相邻存储单元之间的耦合，是DRAM推进到10nm以下的无解难题，而EUV是用来做7nm以下的，DRAM目前主流是14纳米。14纳米理论上完全可以用DUV来完成，不需要EUV。
三星电子的1Znm节点DRAM量产结果表明，相比于DUV浸没式光学光刻机，EUV光刻机极大简化了制造流程，不仅可以大幅度提高光刻分辨率和DRAM性能，而且可以减少所使用的掩模数量，从而减少流程步骤的数量，减少缺陷、提高存储密度，并大幅降低DRAM生产成本，缩短生产周期。也就是说，即使EUV掩模费用（达数百万美元）远高于DUV掩模费用，使用EUV光刻机量产DRAM也具有更高的性价比。
参考：
https://mp.weixin.qq.com/s/NZGNrO_LxNc6qrIdofOIfQ
假如没有他（林本坚），就没有今天的台积电
https://mp.weixin.qq.com/s/-cudXRIo0t4gNpEqVJ7vKw
芯片光刻的流程详解
https://mp.weixin.qq.com/s/V2AY7VcUEFCMAdMPJ54ZiA
一文看懂光刻机
https://mp.weixin.qq.com/s/VY0WeBfZ2vN8OaupcsEvxw
光刻胶发展历史
https://mp.weixin.qq.com/s/odDzhxRsGuZYOdYtbrHV8Q
一文看懂光刻胶
https://mp.weixin.qq.com/s/jqP52LFcmd5oGRLBfE2J_A
光刻机编年史（1959-1969）
https://mp.weixin.qq.com/s/YvzxV5NLz4FkKO71bxpAIA
给孩子讲讲光刻机吧
https://mp.weixin.qq.com/s/6BnrAEMpZxJ3ChBHWQ9mWA
台积电缺电！30台EUV光刻机一天耗电90万度
https://mp.weixin.qq.com/s/AUDDEYETPdJSyIdpMl4hLQ
一文看懂ASML EUV光刻技术
https://mp.weixin.qq.com/s/DFU4zoteqehOJkBpVVhXyA
EUV光刻机里的低调王者
芯片制造
https://mp.weixin.qq.com/s/jGzdfEJaulPRjt89eLST4Q
8英寸晶圆30年
半导体产业发展至今经历了三个阶段，第一代半导体材料以硅为代表；第二代半导体材料砷化镓也已经广泛应用；而以氮化镓和碳化硅、氧化锌、氧化铝、金刚石等宽禁带为代表的第三代半导体材料。
https://mp.weixin.qq.com/s/QF9Nsh_YyX9LZQ_D-4hP-A
芯片是怎么制造的？央视最强科普！
https://mp.weixin.qq.com/s/bKgYpZdXxAexlEtmPQ9oGw
科普：芯片是怎么从沙子中一步步炼成的！
https://mp.weixin.qq.com/s/9y5HFTQr2QP12iR858BFtg
图解intel芯片生产全过程！
https://mp.weixin.qq.com/s/aSCcdTHUoogP7TOK5MIsVw
一颗芯片的全球之旅
https://mp.weixin.qq.com/s/LcnyAhOofWyGHikYwfIlIA
芯片的诞生
https://mp.weixin.qq.com/s/lD2bkDIX6ey-VHchSdbW7g
漫画芯片
https://mp.weixin.qq.com/s/v3wauOfWw6TLlxTH4QKR6w
一文详解MOS管
https://mp.weixin.qq.com/s/kzQ-WqozBX-T8ZyS58MPnw
一张图了解芯片到底是如何设计的
封装
BGA & QFP
BGA封装，就是那种引脚都在芯片背面的封装。QFP封装，即四侧引脚扁平封装。同样面积情况下，显然占据一个面的引脚数，要超过仅占据四个边的引脚数。
先进封装
CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）
TSV（Through Silicon Via）
https://xueqiu.com/8992033978/256442528
一文看懂TSV技术
https://zhuanlan.zhihu.com/p/586478535
台积电芯片封装技术-CoWoS
https://mp.weixin.qq.com/s/FVcmCvimpoGCtCtm4RDtUg
浅谈先进封装技术
参考
https://mp.weixin.qq.com/s/vGONCRzvFGVo6giUFq0uag
芯片封装类型总结
https://mp.weixin.qq.com/s/RtSmbwguM7dbsXkWqAPuCQ
英特尔3D封装技术深度解读
https://zhuanlan.zhihu.com/p/54685671
PCB板上的黑色的物体是什么？
https://mp.weixin.qq.com/s/MQHZ-yLhZRIfOL9kN4XFKw
一文看懂3D封装技术及发展趋势
https://mp.weixin.qq.com/s/WBab6k4mIkZNzpvbgSbpVQ
一文看懂SiP封装技术
https://mp.weixin.qq.com/s/S-YGgvE6ey2t9_YmVmKOFg
一份难得的MOS管封装分析报告
https://mp.weixin.qq.com/s/MXuN1ccza508TMkcYVadvA
芯片封装简史
片上网络
片上网络network-on-chip（NoC）是片上系统system-on-chip（SoC）的一种新的通信方法。它是多核技术的主要组成部分。NoC方法带来了一种全新的片上通信方法，显著优于传统总线式系统（bus）的性能。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/63683111
详说片上网络之一：片上多核系统与片上网络的发展
https://zhuanlan.zhihu.com/p/65501500
详说片上网络之二：片上多核系统的互联需求
https://zhuanlan.zhihu.com/p/68393867
详说片上网络之三：片上互联的需求与片上网络的研究意义
https://zhuanlan.zhihu.com/p/69012724
详说片上网络之四：片上网络研究的难与易
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71775965
详说片上网络之五：网络分层模型在片上网络上的实现（上）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/78672250
详说片上网络之六：网络分层模型在片上网络上的实现（下）
https://mp.weixin.qq.com/s/AW08yhPzBZqfys8CbOjrYg
详说片上网路（NoC）技术
https://www.zhihu.com/question/31049944
片上网络NoC为何还没有得到实际应用？
https://www.zhihu.com/question/521098765
用算力强大的SOC来控制汽车是不是能够大幅减少MCU的使用数量？
南北桥
北桥芯片则是整个主板的数据交换中枢，整合有内存控制器以及AGP/PCI-E控制器等重要的控制功能，CPU、GPU与内存之间的数据交换都要通过北桥芯片进行；
南桥芯片则用于扩展外围I/O接口，例如SATA和USB接口等。
总线
ISA -> PCI -> AGP -> PCI-E
CXL全称是Compute Express Link。是一种开放工业标准用于高带宽低延迟的设备互联。它可以用来连接CPU和Accelerator, Memory Buffer以及Smart NIC等类型的设备。用于AI Machine Learning,高性能计算等场景。
CXL基于PCIe 5.0的物理层。我们已经有了PCIe，为什么还要再搞出一个新的CXL呢？其实主要是因为PCIe不支持cache的一致性。
NIC：Network Interface Card
和NV Switch类似，PCIe也有PCIe Switch。价格同样不菲。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/651836498
这颗博通芯片，涨到14万
PCIE插上之后，初始通信速率都是PCIE 1.0的，完成握手后，会协商跳入更高速率继续握手。
PCIe分为控制器（controller）和PHY两部分，控制器是数字电路，PHY包含PCS和PMA两部分，PMA是模拟电路。
从linux上pcie驱动代码上看，博通、高通、海思等公司都是采用的synopsys的pcie控制器。但这些大厂现在有没有自研的pcie ip我就不清楚了。。。
https://www.zhihu.com/question/618468070
pcie4.0的设备插在3.0的设备上可行吗，如果反过来又会怎样？
https://www.sohu.com/a/193807422_588758
PCI，AGP，PCI-E接口啥区别？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/383878879
CXL简介
https://zhuanlan.zhihu.com/p/391094717
详解HBA、NIC与CNA的区别
https://zhuanlan.zhihu.com/p/646829255
PCIe体系结构
https://zhuanlan.zhihu.com/p/646920500
一些PCIE知识整理——带宽计算
https://mp.weixin.qq.com/s/QyPIXvwJ1yux_XxmeNI3hw
PCIe发展历程及常见插槽速度对比
https://www.zhihu.com/question/550129239
PCIe传输和DMA传输有什么区别吗？
历史
NetBurst可以说是Intel历史上最大的战略错误。
https://www.zhihu.com/answer/137624368
历史上有哪些“大力出悲剧”的产品？
https://mp.weixin.qq.com/s/-2kGkJzjay2WJzIpMs2Adw
IEEE盘点27款震撼世界的芯片
https://mp.weixin.qq.com/s/KhY-PPdvZ26Uy8xEgi70DA
纪念晶体管诞生71周年——改变世界30款芯片大阅兵！
http://m.uczzd.cn/webview/news?aid=15020380163392206798
你所不知道的经典科技发展史: 以前CPU是如何设计出来的
https://mp.weixin.qq.com/s/Lnolh9y0rf86wOGa-F1xmw
计算机的诞生史
https://mp.weixin.qq.com/s/f_rk-NPKNzYpbHOr5bgluw
一文了解半导体的过去、现在和未来
https://mp.weixin.qq.com/s/A6tc00Azj9AM-FApt5CkTQ
AMD YES！背后不为人知的故事
https://mp.weixin.qq.com/s/EfjhstpXsl6sG9q_-qQjXQ
世界半导体集成电路发展史
https://mp.weixin.qq.com/s/pSKQ3lRYV13qU_5DaOw2HQ
晶体管发展历程回顾
AVX
MMX直接使用了80bit的FPU寄存器中的64bit，对CPU整个流水线几乎没有影响；SSE的128bit相比80bit增加了48bit宽度还算可以接受。AVX的256bit，整个CPU的数据通道比80bit增加了三倍多，需要消耗三倍的晶体管，功率也增加了三倍。因此在严格限定功耗的场景如笔记本或者服务器中，CPU运行AVX应用时需要降低频率从而降低功耗。
为了适应DL领域的应用，AVX还添加了一个VNNI的扩展指令集（Vector Neural Network Instructions）。
参考：
https://www.zhihu.com/question/406517759
如何看待Linus Torvalds对AVX512的评价？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/449878214
向量化引擎初探（一）
