Je tranzistor jedinou elektronickou součástí CPU?

Is Transistor Only Electronic Component Cpu



Řešení:

Logické bloky a paměti mohou být tvořeny pouze tranzistory. Důležitá otázka zní: jsou všechny obvody na CPU logické bloky a paměti, nebo existuje něco jiného?

Odpověď zní, vždy existují nějaký jiné obvody. Zde jsou nějaké příklady:



  • Ochranné obvody ESD se často používají diody a odpory
  • Vnitřní bypass kondenzátory : ve skutečnosti je lze vyrobit pouze z tranzistorových bran, ale často se vyrábějí také v kovových vrstvách.
  • Analogové bloky, jako jsou interní regulátory LDO, reference na mezery pásma, komparátory při restartu atd., Se obvykle nejlépe implementují s některými odpory mezi tranzistory. V některých z těchto případů může být možné zbavit se rezistorů a použít 100% tranzistory, ale není to nutně optimální.
  • Lze použít interní oscilátory induktor-kondenzátor (LC) tankové obvody (ačkoli induktory jsou tak velké, že nejsou nákladově efektivní na moderních univerzálních CPU).
  • Atd. Atd.

Myslím, že se na to musíte podívat obráceně: CPU jsou vyrobeny s kroky (implantace, litografie, lept, ukládání materiálů). Navrhnete-li kroky a vrstvy určitým způsobem, získáte pár CMOS (MOSFET typu N vlevo, MOSFET typu P vpravo), užitečný pro výrobu invertorů a spuštění celé logiky, aby se nakonec vytvořily všechny Logické bloky CPU.



zde zadejte popis obrázku



Ale procesory potřebují jiné druhy zařízení, pro ESD nebo integraci paměti nebo cokoli jiného. Za tímto účelem můžete navrhnout vrstvy jiným způsobem a získat rezistory (pomocí polysilikonových vrstev nebo dopovaného substrátu) vytvořením dlouhé řady materiálu:

zde zadejte popis obrázku

To je jádro toho, co z planární IC technologie udělalo tak rušivou myšlenku: Z jednoduchých kroků můžete postavit (téměř) cokoli.




Většina komponent na CPU jsou tranzistory, ale lze vyrobit i jiné komponenty.

Dioda je vyrobena buď z PN přechodu, nebo z kovového polovodičového přechodu s vhodnou úrovní dopingu v polovodiči.

Rezistor může být vyroben z dlouhého pásu materiálu (možná kov na jedné z kovových vrstev, případně polovodič na polovodičové vrstvě).

Kondenzátor může být vyroben ze dvou vodivých materiálů s tenkou izolační vrstvou mezi nimi (podobné bráně mosfetu, ale větší).

Problém s rezistory a kondenzátory spočívá v tom, že neexistuje dobrý způsob, jak v IC vytvářet velké hodnoty. Rezistor nebo kondenzátor často může zabírat stejnou oblast jako mnoho mnoha tranzistorů. Často je z hlediska křemíkové oblasti levnější použít místo rezistoru speciální tranzistor.