Longitud de la puerta de los procesadores integrados

Los nuevos procesadores Intel y AMD cuentan con longitudes de compuerta de 14-22 nm, y esta información está ampliamente disponible.

La razón por la que esto es tan publicitado es probablemente histórica más que nada, relacionada con la ley de Moore . Probablemente no haya una empresa más arraigada en el mercado informático que Intel (la empresa de Gordon Moore). Han estado empujando el sobre del proceso durante años. Independientemente de cómo llegamos aquí, se ha convertido en una carrera hasta el fondo entre las fundiciones para ver quién puede llegar primero al nodo de proceso más pequeño. Quienquiera que sea, va a tener un gran día de pago, convirtiéndose en los SOC de vanguardia de esa época.

Sin embargo, cuando se trata de microprocesadores (PIC, ATMEGA) no he podido encontrar esta información. ¿Está "clasificado"?

No es que sea clasificado, es más que a nadie le importa. Retroceda el bloque unos años y la elección entre AMD e Intel para su computadora cuando la compró fue un gran problema. A nadie le importa si hay un PIC o un ATmega en su horno tostador, y mucho menos en qué nodo de proceso se hizo. A los diseñadores tampoco les importa. Mi empresa utiliza PIC casi exclusivamente. El nodo de proceso no era una variable cuando se tomó esa decisión. Todo se basó en el costo, las herramientas, la disponibilidad y el soporte. Por esa razón, es probable que Atmel y Microchip sigan fabricando esas líneas de productos en una fábrica a escala micrométrica porque se paga.

En cuanto a los procesadores ARM, dado que ARM es una arquitectura, ¿quién define la tecnología que se utilizará al fabricar, por ejemplo, un Cortex-A8?

ARM solo otorga licencias de su núcleo, no tienen voz en qué nodo de proceso se utiliza.

Usé este ejemplo porque el Beaglebone Black usa un ARM Cortex-M8 fabricado por Texas Instruments, entonces, ¿cuál de estas entidades establece la tecnología? Nuevamente, no puedo encontrar información relacionada con esto.

Nuevamente, no encontrará esa información porque a las personas que compran esos chips no les importa. TI puede decirle si les pregunta directamente (tal vez solo después de comprar unos pocos miles de fichas), pero no tienen nada que ganar con la publicación.

Con respecto a la tecnología utilizada en varias MCU de 8 bits, solo tiene que saber dónde buscar. Zeptobars.ru tiene muchas imágenes de IC, incluidas MCU.

El disparo de ATmega8 se puede encontrar aquí: http://zeptobars.ru/en/read/atmel-atmega8 . Utiliza tecnología de 500nm, según el autor.

Otra página tiene más MCU, incluidos MSP430 y PIC. Los PIC se basan en tecnología de 1200nm.

EDITAR: si necesita una fuente de mayor reputación, intente buscar "<fabricante> nanómetro". Como ejemplo, encontré este comunicado de prensa de Atmel que dice que las MCU se fabricarán con tecnología de 130 nm. Y aquí hay una página de NXP que menciona el proceso de 90nm.

Las razones por las que los procesadores integrados (MCU) (más pequeños) no se basan en nodos avanzados son el costo y el rendimiento.

Los nodos avanzados utilizan suministros de voltaje muy bajo (p. ej., 0,9 V), y conectarlos con un voltaje "alto", p. ej., periféricos de 3,3 V o 5 V no es trivial; agregar esta capacidad al proceso aumentaría el costo de la oblea.

Las obleas en los nodos avanzados son muy costosas y, si bien un procesador integrado (MCU) sería muy pequeño, la periferia que lo rodea (almohadillas para unir los cables, espacio para separar los circuitos integrados) sería una parte relativamente grande y, por lo tanto, el costo total. probablemente sería mayor.

Los procesos avanzados son adecuados para frecuencias muy altas (muchos GHz): las MCU integradas no necesitan ese nivel de rendimiento.

La corriente de fuga estática en los procesos avanzados es relativamente alta (superior a los procesos de 180 nm), por lo que si se construyera una MCU en dicho proceso, el consumo de corriente probablemente sería mayor.

Intel y AMD están a la vanguardia del desarrollo de procesos CMOS. Anuncian sus nodos de proceso (que no son necesariamente las mismas longitudes de puerta) para mostrar su progreso. Los microcontroladores de 8 bits usan nodos de proceso antiguos (baratos), por lo que no tiene sentido alardear de ellos.

Cuando compra una CPU Intel, Intel se encarga del diseño y la fabricación. Los microcontroladores y otros procesadores integrados a menudo utilizan una combinación de diseño comercial e interno. Las CPU ARM son un ejemplo destacado. La empresa MCU (TI, en este caso) obtiene la licencia del código HDL para la CPU de ARM y luego lo incorpora a un diseño más grande. Luego, el HDL se sintetiza en una lista de conexiones dirigida a un nodo de proceso específico y su biblioteca de células. Depende de la empresa MCU decidir qué nodo de proceso usar y si fabricarlo internamente o en una fundición. La decisión se toma en función de los requisitos de rendimiento, consumo de energía y costo. Los procesos más nuevos tienen mayores costos iniciales. Entonces, como regla general, la empresa cuyo logotipo está en el chip decide qué nodo de proceso usar.

Dado que el hardware integrado se centra menos en el máximo rendimiento, el nodo de proceso a menudo no se menciona en la documentación de IC. Si desea fuentes citables, consulte los artículos de los medios de comunicación de la industria. Por ejemplo, este artículo dice que el chip AM335x del BeagleBone Black se fabrica en un proceso de 45 nm. También puede ponerse en contacto directamente con la empresa. Es posible que tengan un archivo de comunicados de prensa que podría citar.