ФИЗИКА вашего ПРОЦЕССОРА. Проблема предела нанометров.
Vložit
- čas přidán 27. 05. 2024
- Новости в Telegram - t.me/mknewsru
МК в ВК - mknews
Все мы знаем, что современные процессоры это произведения искусства с миллиардами транзисторов внутри, но почему их так сложно создавать? Почему техпроцессы последние 10 лет - чистый маркетинг? Давайте погрузимся в физику нашего процессора, что такое фотолитография и какие сложности у её применения.
00:00 - На связи МК
00:51 - Фотолитография и техпроцесс - как они связаны?
08:03 - Жесткий ультрафиолет
11:19 - Рентген
Современные нанометры - ФЕЙК - • Современные нанометры ...
Процессор под микроскопом. Нанометровое путешествие - • Процессор под микроско...
#мойкомпьютер #amd #intel
Магазин компьютеров МК - - Věda a technologie
5:44 В этом фрагменте сразу два заблуждения.
Во-первых 300 млн. метров в секунду электромагнитная волна движется только в вакууме, и близком ему по свойствам воздухе.
А в материалах таких как световод, или медный проводник электромагнитная волна движется медленней - примерно 180-200 млн. метров в секунду
Во-вторых для работы процессора существенную роль играет не скорость электромагнитной волны, а скорость распространения RC сигнала, то есть скорость изменения заряда в проводники с минимального вольтажа до максимального, или обратно. И как вы возможно догадываетесь эта скорость зависит от свойств R - сопротивления и C - ёмкости электрической цепи, в которой распространяется этот сигнал, а именно чем меньше R и C, тем выше скорость RC сигнала, а значит меньше задержка распространения сигнала в электрической схеме, и выше возможная частота работы TTL микросхемы.
В этом можно убедиться из опыта оверклокеров. Какими методами они обычно увеличивают частоту? Они повышают напряжение, на котором работают схемы процессора. При постоянном R и C всех цепей процессора (при адекватном охлаждении, чтобы процессор не грелся выше максимальной температуры) чем выше напряжение, тем выше значение тока в цепи, а значит быстрее распространяется сигнал RC. Однако скорость света в проводнике при этом не меняется, и не может повлиять на увеличение частоты работы процессора. Единственная проблема при оверклокинге - это то, что с увеличением потребляемого _тока_ квадратично растёт потребляемая мощность (P=I*I*R, где R - константа), а значит и с увеличением _напряжения_ квадратично напряжению растёт потребляемая мощность (I=U/R). Также с увеличением частоты работы процессора растёт потребление энергии транзисторов на переключение из 0 в 1 и обратно. То есть общее P=(U*U/R)+(K*U*F), где К - характерный для процессора коэффицент потребления электрической мощности на частоту и вольт, U - напряжение, а F - частота. Дело в том, что транзистор потребляет энергию во время перехода из 0 в 1, и обратно (его сопротисление в момент перехода не равно сопротивлению открытого транзистора при '1', и не бесконечность/изолятор при '0'). И чем выше напряжение, тем дольше длится этот переход. Само же время перехода транзистора из закрытого состояния в открытое зависит от ёмкости С для gate-to-drain перехода. Чем меньше ёмкость, тем быстрее срабатывает транзистор. Это значит, что для увеличения частоты работы процессора обычно требуется увеличить потребляемую мощность. И наоборот для мобильных процессоров используется меньшее напряжение, меньшие токи, и получается меньшее потребление энергии, и меньшая частота работы процессора.
Страшно, очень страшно! Мы не знаем, что это такое. Если бы мы знали, что это такое... мы не знаем, что это такое!
@Егор Морозов при понижении температуры вроде как снижаются токи утечки что позволяет создавать более стабильный разгон на высокой частоте и без отрицательной температуры процессор сразу откажется раьотать на этой частоте
Если длина проводника соизмерима с половиной длины волны, то это уже не просто проводник или RC-цепь. Придётся учитывать волновые и фазовые свойства. Скин-эффект. В удивительное время мы живём ! 🤩
@@noneunknown3214 Уж лучше не знать, что это такое! Иначе станет еще страшнее, а это чересчур страшно!
Срано что если нагреть даже паяльником диод то его P-N переход уменьшает сопротивления может даже дойти до пробоя перехода. А нихром в лампе накаливая наоборот себя ведет, если он холодный то сопротивление его низкое, при нагревании он только растет, поэтому лампы накаливая сгорают при включении от ударного тока.
Процессоры становятся с каждым годом мощнее, а софт тормозит всё больше. Не вижу ничего страшного в достижении предела кремниевых чипов. Когда они станут дороже, затраты на оптимизации софта будут выглядеть намного дешевле.
Пока всю мощность бездумно используют потому что она появилась и зачем эта оптимизация тогда для кого
Для Винды11 которая будет занимать 4-8 гигов памяти будет норма ))). Гы гы тут даже оптимизация не поможет.
@@denisyegorov5109 всмысле будет? 11 винда уже есть так сколько она занимает места озу?
@@denisyegorov5109 у меня 64 гига всего. С запуска - винда занимает до 5 гигов.
Было б тупо, если б софт не развивался вместе с развитием вычислительной мощности, до сих пор бы использовали проги, написанные на языке асемблера и радовались новой фишке каждые 10 лет
Люблю этот канал за его просветительскую деятельность, таких каналов мало. Молодцы ребята! Так держать!
Дройдер тоже делает интересные видео последние годы
@@user-bs9hc6ip1yда, я на него тоже подписан, мне он так же нравится.
Михаил, как всегда приятно смотреть, рентгеновская литография)))
Ох, люблю я этот канал)
PRO Hi-tech и вы частенько делаете годноту)))
Ещё и Белыч(Технобелка) также часто разъсняет. 🧐🤓🤠😎👌
Когда вроде бы хотел чёт на ютубе посмотреть, а тут лекция по высшей физике))
А так-то отлично объяснил!
А где тут высшая физика?
@@user-uv7eu4vi3k В том, что те, кто делает чипы, понимают что рентген - поток корпускул, а придурошные физики-ортодоксы обзывают рентген волнами ..)))
@@O_Vinja а в чем разница между корпускулами и волнами. Может я и тупой по части физики, но думаю это простительно. Если и свет и рентген это электромагнитное излучение, и свет является волной, что настолько критично разного между светом и рентгеном, что его нельзя назвать волной?
@@frhadlizad2013 Ну, разница примерно такая-же как между табуреткой и кошкой ... Но вам это простительно ... Волна - это Изменение Среды, в этой Среде распространяющееся...Все характерные различия между Волнами и Корпускулами, связаны с тем, что Корпускулы движутся, а Волны распространяются.. Критично разного примерно столько сколько между табуреткой и кошкой ... Но, вам можно называть кошку табуреткой а табуретку кошкой ...))
@@O_Vinja понял, благодарен за объяснение.
На самом деле удивительно, откуда вы это все выкапываете, ибо лично я нахожу исключительно поверхностную информацию о создании чипов. Видимо гуглить я так и не научился. Благодаря вашим же роликам, я пишу презентации по свободным темам в колледже. Спасибо!
Может стоит начать ходить в библиотеки и отыскивать Там необходимую техническую литературу?
Попробуй в google scholar поискать
Огромная благодарность за проделанную работу!
Ну кстати у нас решили заняться этой проблемой. И в Московском институте электронной техники (МИЭТ) разрабатывают концепцию рентген-литографа, для которого маски (как отдельная деталь) не нужны. Весь рисунок, который представляет собой цифровое изображение, проектируется на микрооптическую систему (МОЭМС), по сути, на микроэкран. При этом оборудование поддерживает техпроцесс 28 нм и менее, вплоть до 10.
Жаль что этот прекрасный вуз в скором времени загнётся
@@bob-vn1qp Почему же? Ответьте пожалуйста!
@@jefish4981 потому что в этом году выделили 500+ мест для жителей днр и лнр, вместо того что бы взять умных ребят, они взяли сирот. Не думаю что это изменится, так как на войне сейчас гибнут десятки тысяч русских, так что каждый год будут выделять места для сирот, а умным ребятам придётся учиться в региональных вузах
@@bob-vn1qp На офф. сайте это написано? Можно ссылочку?
@@jefish4981 ладно блть… я не буду тебе ничего доказывать, ты можешь узнать эту информацию у таких же студентов как я , или у людей которые хотели поступить, но пролетели из за детей войны.
Михаил респект и багодарность ! 🤝
Михаил, очень люблю ваш научный подход к материалу. Было бы очень интересно посмотреть в вашем исполнении материал о том, как происходят вычисления в процессоре. Ну то есть конкретно - как большое количество суматоров помогает решать бытовые задачи, которые казалось бы никак со сложением не связаны. К сожалению мне не попадались ролики на эту тему. Я в том плане, что запрос на контент подобного рода в обществе есть, это действительно очеь интересно.
оффтоп: когда для школьного проекта я осваивал платформу ардуино, и написал для неё первую прошивку, которая просто мигает светодиодом, я осознал, что на самом деле это чудо и почему все так спокойно пользуются смартфонами, компьютерами и тд? Это же обьективно чудо, когда просто кусок кремния делает вычисления, на которые у человека ушли бы многие часы.
Михаил, благодарю за подачу материала...
Приятно смотреть на результат, осознавая, что человек его достигший, куда более многогранен, нежели чем кажется... А ещё и к военному делу имеешь отношение (ты упомянул однажды). Браво!
когда упомянул?
Очень интересно. Пря все по полочкам разложил
Спасибо, Михаил! Как всегда, очень интересно и познавательно. 👍
Очень сложные вещи очень простыми словами. Супер информация понятным языком) Лайк за проделанную работу!
Уменя уши свернулись лапушком о принцепах и их реализации сущьности производства как на марсе побывал Супер дохочево и внятно
А если откроешь учебник Русского языка, ещё раз на Марсе побываешь😀
Было очень интересно, спасибо!!
Огромное спасибо за труд !!!
Как мне кажется это просто самый лучший контент для технарей такого плана. Прям смотришь и кайфуешь.
Спасибо за старания!)
Как всегда , отличное видео ) спасибо !
Очень круто! Молодцы! Постарались на славу, а главное всё просто и понятно, смотреть одно удовольствие!👍😉
Когда тебя слушаешь и смотришь невозможно оторваться, круто! Спасибо за контент, продолжайте изо всех сил!
Очень интересно. Спасибо за видео
Отличный ролик! Огромное спасибо за ликбез по этой теме
Восхитительно, пересмотрел аж три раза!
Оп, как раз чай пить собирался
Спасибо за видео, было очень интересно слушать
Благодарю, было интересно.
Замечательный выпуск! Спасибо!
Большое спасибо! Ролик получился очень интересным.
Супер информация понятным языком) Лайк за проделанную работу!
Отличный ролик, спасибо.
Доброго, счастливого, научного, успешного дня всем ! 🌞😉👍
Обалденно шикарный, интересный, информативный выпуск получился !
Я очень люблю науку и научную деятельность. ! 🌞😉👍
Ты молодец, Миша ! 👍
Так держать !
Продолжай в том же духе ! 🌞😉👍
Спасибо и вам))
@@chapa5177 По-дружески, всегда пожалуйста, когда есть такая возможность.
Это офигенный канал. Спасибо огромное.
Больше спасибо, очень круто.
Спасибо за выпуск, очень интересно и познавательно.
реально крутой материал, большое спасибо. Все понятно и очень интиресно
Вы ещё забыли упомянуть про то, что фотошаблоны ещё нужно точно совместить с пластиной, чтобы этот самый свет, который проходит через него, попадал туда, куда нужно, а также нужно поддерживать эту точность совмещения во время прохождения луча по всей пластине (да, вы сказали, что за час обрабатывается всего 2 пластины, но это легко объясняется, учитывая что раньше пластины были диаметром 76, 100, 150, 200 мм, а в настоящий момент используются пластины 300 мм, соответственно, получается что длина волны стала меньше (что ещё приводит и к уменьшению размера луча), а площадь обрабатываемой поверхности увеличилась, что приводит просто к кратному увеличению), а на систему фотошаблон-пластина-источник света-система позиционирования луча не должно происходить внешнего воздействия, в особенности внешних вибраций (условно говоря, завод для производства микроэлектроники нельзя строить рядом с метро, да и даже желательно чтобы трамвайных путей рядом не было, да и вообще по-хорошему устраивать такое в каком-нибудь глубоком подземном бункере. Про сейсмоопасные области планеты вообще можно не строить иллюзий, чтобы там что-то такое построить: малейшие колебания, и все пластины, которые обрабатывались в этот момент, пойдут по одному месту), ведь ошибка даже в 0,5 градуса в совмещении меток, размер которых очень мал по сравнению с размером самого кристалла и находятся они где-то в углу, соответственно, на противоположном углу уже может накопиться достаточно большая ошибка, чтобы луч попадал не туда, куда нужно.
Ну и ещё всегда нужно учитывать дифракцию и рефракцию света, ведь чем толще будет фоторезист, тем больше будет влияние рефракции.
Спасибо что так просто объяснили .так многим понятнее
Очень интересно, спасибо!
Интересно всегда! Давно на вас подписан !
спасибо за контент, поучительно
Крутейший ролик. Спасибо за работу.
По больше таких выпусков!!
все очень интересно, благодарю, но все эти нана метры важны вычислительным центрам серверам. По факту очень много кто сидят еще на fx и Atlon, Intel 2000-3000 ибо их производительность хватает для многих, итого можно взять текущие 14-12-10-7 нм. и оптимизировать. как делала это Intel с 14 нм. Правда тогда и перестанут зарабатывать компании AMD Intel, TSMC. мне лично хватает производительности моего fx 8350 а вот видеокарты конечно требуется все больше производительности, 4к-8к в итоге под воздействием маркетологов люди покупают все новые железки хотя пред идущие работают не особо и хуже. Пример, у меня fx с 2014 года, можно конечно обновить на Intel 10100-400600k 11400-600k 12100-12400-12600k или Ryzan 3100-3600-xt-5500-5600-x и еще лет на 5-9 забыть об обновлении cpu. Но брать кредиты для покупки i3-5-7 12000 r3-5-7 5000 когда у вас стоит пред идущие поколение это влияние маркетологов, то же относится и к другим видам техники. быт. смарт. техники. если конечно денег много и девать некуда тогда конечно можно обновляться с каждым новым поколением.
Доходчиво и информативно! 👍
Как всегда круто. Дай пожать лапу)
много интересного узнал, спасибо.
Отличный ролик. Спасибо.
На данный момент не существует никаких материалов, полностью заменяющих кремний. Однако, некоторые исследования и разработки были проведены для поиска альтернативных материалов.
Например, графен (одноатомный слой углерода) и графитен (более толстый слой углерода) рассматриваются как потенциальные заменители кремния в электронике из-за их высокой проводимости электричества и тепла. Однако, проблема заключается в том, что изготовление графена и графитена в больших размерах и высоких объемах все еще представляет собой проблему.
Также, некоторые исследования идут в сторону использования транзисторов на нитридах элементов, таких как галлий, индий и антимоний. Однако, высокая стоимость и сложность производства ограничивают их практическое использование.
Кроме того, некоторые исследователи также рассматривают потенциал квантовых точек, полимерных материалов и других материалов в качестве альтернативы кремнию в определенных приложениях. Однако, большинство из этих исследований все еще находятся в ранней стадии разработки, и требуется дальнейшая работа для коммерческой реализации этих материалов.
Спасибо за контент:)
Познавательно) Спасибо)
Крутейшее видео на канале!
Круто! Достойно уважения
раньше смотрел разных айти блогеров, но это все не то по сравнению с МК, спасибо, каждый видос очень крутой! спасибо за вашу работу
Огромный с точки зрения интереса, крутой и познавательный выпуск, бомба
Про телеграм канал - крутая шутка, я как заорал)))
Очень круто!
Спасибо Мишаня!
Михаил,лайк за физику не глядя)
офигенно, просто офигенно, просто топ
ОЧень интересно)
Хотелось бы дожить до конца :)
Менять надо не материалы, а архитектуру. Посмотрите на чипы arm и какую производительность они выдают на ват потребляемой мощности, а ведь у них ещё и графика встроенная в процессор, тоже на хорошем уровне.
Весь прогресс тормозится из-за всех этих гипертрофированных корпораций, их патентов и контрактов
Вау.. как всё круто
Отличное видео.
очень редко ставлю лайки - но тут достойно, не поленился "копнул глубоко" нашел инфу и нам рассказал) и еще мне нравится подача материала, я бы тебя слушал даже если бы ты рассказывал о кисточке для акварели, то есть не важно о чем рассказываешь - всегда интересно) P.S. с тебя тоже лайк))
👍БЛАГОДАРЮ 😎
Очень интересно
Сегодня читал, в США разработали новый фотонный чип, на основе ниобита лития, который будет использовать для передачи данных не электрон - а фотон, что позволит обрабатывать данные в сотни раз быстрее. Так что наука не стоит на месте, упёрлись в кремний, найдут другие варианты, пользуясь знаниями накопленных предыдущими поколениями, можно двигаться дальше, на этом и основана - эволюция.
про КПД станков было очь интересно узнать, не думал что эффективность на столько низкая
Физика...
Видео класс. Вроде просто, а на самом деле нихрена!
12:03, ахах, попытался повторить, с четвертой попытки получилось. Лайк за видос👍
Очень интересно! Зря так долго откладывал просмотр)
Офигенный видос
Я, ещё перед просмотром, сразу лайк влепил)))) Михаил как всегда, топ материал. А кстати где кот на заднем фоне? В отпуске что ли?)))))
На обеденном перерыве скорее всего! 🤔🤓🤠😺👌
отличный видос
Молодец! Спасибо!
Невозможно не поставить лайк! Жаль два нельзя ставить)
Помоему чем меньше тех процесс тем больше выделение тепла, тип если углубится в физику, то если пропустить одинаковый к примеру силой в 300 ампер по медной игле и по медному бруску, то игла расплавится, кароч прикол в том что в бруске из за толщины меньше сопротивления, а значит меньше нагрев, а кстати чем больше нагрев тем выше сопротивление и тем больше нагрев. Хз как там но должны уменьшать именно силу тока. Но это все не точно
Молодцы!!!
Спасибо бро
Спасибо за инфу
Просто спасибо
Прошу автора подкреплять звукавую информацю схемотичной ,будет более доходчиво ,пользователи будут благодарны.
Миша ты красавчиг МК по контенту
Все круто! Только один большой косяк о станках для литографии!
Там линз НЕТУ! Там только зеркала!
Класс!!!
Всё просто, информативно и понятно!) Михаил как всегда радует своим контентом! Спасибо!)
Молодец!!! 👍🏻
Крутой!)
Уважаю ваш контент! Яснее вас никто не обьяснит
Ещё Белыч и Про-ХайТеч также хорошо рассказывают и подробно. 🤔🧐🤓😎👌
Спасибо
Лучшие!
5:35 - Да наука такая бессовестная что подбросила нам Огонь, Колесо, Паровой двигатель, Бензин, Электричество...
А мы теперь мучаемся! 🙃😇🤔🧐🤓🤠😎😆😁😂
В этом не совсем наука виновата. Эти вещи и явления существовали в природе. Наука только после некоторых домыслов и преобразований нашла применение этим вещам.
очень важно спс
Интеловские обозначения техпроцессов не фейковые. У Интел более плотная структура размещения транзисторов, и потому при гипотетических 10 нм (гипотетических потому что эти цифры и так ничего уже напрямую не измеряют) на единицу площади вмещается столько же транзисторов, сколько на 7 нм TSMC (а у самсунга плотность ещё хуже и столько же транзисторов будет при 5 нм). И по итогу, Интел сменил одни ничего не значащие циферки на другие, которые более адекватно показывают технологичность их продукции относительно конкурентов
Снижение техпроцесса даже до 1нМ уже приведет к эффекту квантового туннелирования. Даже до "шага" кремния не дотянет все.
Нужное!