大家好，关于为什么cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小很多朋友都还不太明白，不过没关系，因为今天小编就来为大家分享关于为什么cpu不建议做20cm的知识点，相信应该可以解决大家的一些困惑和问题，如果碰巧可以解决您的问题，还望关注下本站哦，希望对各位有所帮助！

本文目录

1. cpu都是多大尺寸的
2. cpu散热器多少风量合适
3. CPU为什么不做成圆的而是方的
4. 为什么cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小

cpu都是多大尺寸的

cpu内部硅片有指甲盖大小，封装后都是5厘米左右，手机类的单片机设备可以只有瓜子大小，例如：

AMD65nmAthlonX2为126平方毫米

3MB二级缓存45nmCore2Duo的尺寸为81平方毫米

6MB二级缓存45nm、Core2Duo的尺寸为107平方毫米

6MB二级缓存的45nm、Core2Quad的尺寸为81mm

CPU尺寸设计的较小有以下原因：

1、晶圆规格，新的规格意味着新的生产设备和生产线，代价昂贵，而且晶圆在一定质量的范围内，做不了太大。

2、时序和延迟，CPU如果太大了，内部运算单元间的延迟就会加大，和cache的延迟也会加大，性能的提升曲线会变陡，直到还不如多颗CPU。

3、发热，发热量指数增加，别说风冷，水冷油冷都降不下来。

cpu散热器多少风量合适

风扇转速没规定，，和你买的风扇性能和散热器散热能力有关系，，，一般越大的风扇转速越低，效果越好，噪音越小。

12cm的散热器风扇一般在900---1700转之间，正常待机是1000转左右。小风扇就花样多了，多少转都有，，这个你不用操心，，，只要能转就不是坏的。

cpu温度也看不同的cpu，一般待机40度左右，满载75度左右都正常，，，温度直接和你买的散热器有关系，，，and的温度要比这个标准高一些。本身功率大。

CPU为什么不做成圆的而是方的

假设有一家芯片设计公司，像题主说的，将CPU不设计成方形而是圆形，结果会怎么样呢？

这就等于在晶圆这个大圆里刻下（芯片是光刻成的）许多小圆，效果如下图（为节约时间，我只画出了一部分）。可以看到，CPU与CPU（即小圆与小圆）之间有相当大的空隙，使许多硅片被浪费了，粗略估计大概10%左右吧。

浪费还在继续。

由于CPU是圆的，而电子线路是走直线。至于为什么要走直线，因为两点之间，直线最短，两个元件之间用直线连接，不仅可以减小电流消耗（线路变短，电阻变小），还省下空间放置其它电子元件。

CPU内走直线的电子线路纵横交错，而且本着最大化利用硅片的原则，于是一片CPU的所有电路会构成一个正方形（如下图）。结果，为了设计一片圆圆的CPU，CPU线路（下图中橙色的正方形）四周的硅片又被浪费掉了，这部分的面积大概有30%左右吧。

单颗圆形CPU浪费硅片面积，把这些CPU刻到整片晶圆上，如前文所述，CPU与CPU之间空隙很大，再浪费一次（10%左右），最终得到的浪费效果如下图。图中红色的横竖条就是被浪费的硅片面积，只有白色方格是被利用到的。整个晶圆被浪费掉40%左右。

没有对比就没有伤害。当CPU设计成方形时（见下图），CPU与CPU之间只有一条便于切割的缝隙，整片晶圆得到最大化利用。

为什么cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小

cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小？这就跟胖子、瘦子、小孩的饭量是一个道理。

体量越大所要占用的空间就越大、消耗就越大，吃的饭也就越多；

体量越小所要占用的空间就越小，消耗也越小，吃的饭也就越少；

如下图：胖子一顿要5碗米饭，瘦子一顿要2碗米饭，小孩一顿1碗米饭都会觉得多了。

CPU做小后，设备的体积就会减小

1946年世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学大学诞生，使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺，占地1500平方英尺，重达30吨，大约是一间半的教室大，六只大象那么重。并且ENIAC只能用于科学计算不能用作其他用途。

现在，微软的SurfaceProX平板电脑，长287毫米，宽208毫米，厚7.3毫米，并且带了WiFi、蓝牙、摄像头、触摸屏、陀螺仪等设备。方寸大小的CPU内就集成了几百亿个晶体管，能够实现各种各样的人机交互操作。

CPU做小后，功耗降低

第一台电脑ENIAC由18800个真空管、6万个电阻器，1万个电容器、1500多个继电器和6000个开关组成。ENIAC每小时耗电量超过150千瓦，相当于1500只100W灯泡同时点亮后的耗电总量，这个是相当惊人的耗电量，为此还专门配备了一台30吨重的冷却设备。

现在，手机只有巴掌大，却搭载了一颗强劲的CPU，配备了移动网络、陀螺仪、触摸屏、卫星定位、摄像头等设备。仅需要一块几千毫安的电池，就可以待机好几天。我们可以通过巴掌大的手机上网、购物、看视频、玩游戏、移动支付等等。

CPU做小后，故障率低

第一台电脑ENIAC真空管的损耗率相当的高，几乎每15分钟就可能烧掉一只真空管，操作员需要花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子。

一块手机的SOC（手机的CPU）仅有一块硬币大小，却集成了数百亿的晶体管，这样晶体管因为是在较低的电压和电流下工作，基本上手机用到不想用了，SOC也不会坏。

晶体管取代电子管为电路小型化但又大规模集成奠定了基础

与电子管相比，晶体管具有更多的优越性：

1、晶体管构件没有消耗；

电子管会因为阴极原子的变化和惰性气体慢性漏气而逐渐劣质化；晶体管是不需要填充惰性气体，寿命一般比电子管长100到1000倍。

2、晶体管不需要预热，耗电能极少；

电子管需要加热灯丝产生自由电子才能工作，晶体管一开机就可以工作，所以晶体管耗电能是极少的。

举个例子：一台晶体管收音机只需要几节干电池就可以听半年以上，电子管的收音机就很难做到。

3、晶体管结实可靠；

普通晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，耐冲击，耐振动。

CPU做小后主要有以下几个好处：

节能：晶体管大了，连接晶体管间的导线就要越粗越多，耗能就越大；晶体管做的越小，连接晶体管间的导线就要越小越少，电流可以走捷径，电阻力小，自然就节能。

性能提高：晶体管越小，同一块芯片单位面积内能工作的晶体管更多了，性能就更好。

减少成本和占用空间：芯片小了，一个硅片能做成更多的成品芯片，很大程度的降低了成本。我们的电脑、手机才可能做得更小、更薄。

终上所述，芯片的工艺制程越做越小是科学技术发展的必然产物，但以目前的工艺制程是不可能无限的做小。当工艺制程无限接近原子的大小时就会触碰到极限，到时候可能就会有新的技术取代现有的芯片工艺制程。

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OK，关于为什么cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小和为什么cpu不建议做20cm的内容到此结束了，希望对大家有所帮助。