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EMCとか、放射ノイズ抑えるのもいよいよ大変になってきそう配線長が効率的なアンテナにならないようにとか、電磁界シミュレーション必須設計大変だな
DIMMの形で外部モジュールにするのもどのくらいの周波数までいけるんですかね。接点で信号の反射がナントカカントカとも聞いたことがあります。CPUのソケットも何GHzとかよく通せるなと。
電気的特性を考えれば全部BGAにしてしまいたいところでしょうが、オレの自作PC趣味のためにも頑張っていただきたいです。
あまり詳しくないので、CPU内部はnm単位の配線間隔でGHzの高周波を流しているのに信号が隣の線に干渉したりしないのだろうかという疑問をけっこう前から持っています。
プロセスルールが小さくなると、トランジスタが小さくなり、スイッチングに必要な電流が少なくなります。すると、配線から生じるマイクロ波の電力(電圧x電流)も小さくなり、影響が生じる配線間隔は短くなります。つまり、プロセスルールが短くなることは、干渉においてむしろメリットとして働きます。
とはいえ、それだけではなく、色々な技術が使われています。
- 銅配線(＋バリアメタル) …伝送線路のR削減。- Low-K 絶縁体 …伝送線路のC削減。- ストリップライン配線 …高速伝送線路の実現。- 差動伝送 …クロストーク対策。- インピーダンスマッチング - 反射対策。- 配線長の統一 …パラレル伝送部分での同期。- 低電圧化 …一長一短。高いとトランジスタ動作が早く、低いと高周波・熱で有利。などなど
現在に至るCPUの小型化・高周波化の基礎が出揃ったのは、90年代後半、数百MHzの頃でしょうか。当時、IBMが銅配線やLow-K、SOI 絶縁技術を用いたPowerPC量産を確立したのが印象に残ってます。2000年頃、x86では、180nmでAMD銅配線、Intelアルミ配線でGHzを達成し、その後数年の内に、プロセスルール90nmで現在とほぼ同じ3.xGhzになりましたが、使っている技術はIBMと同様でした。7nmの実現も、IBMのtCoSFBバリアメタル技術が用いられているという噂 [eetimes.jp]もあるし、プロセス微細化でのIBMの存在感は、今も大きいのでしょう。
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動作させるのと同時に (スコア:0)
EMCとか、放射ノイズ抑えるのもいよいよ大変になってきそう
配線長が効率的なアンテナにならないようにとか、電磁界シミュレーション必須
設計大変だな
Re: (スコア:0)
DIMMの形で外部モジュールにするのもどのくらいの周波数までいけるんですかね。接点で信号の反射がナントカカントカとも聞いたことがあります。
CPUのソケットも何GHzとかよく通せるなと。
電気的特性を考えれば全部BGAにしてしまいたいところでしょうが、オレの自作PC趣味のためにも頑張っていただきたいです。
Re: (スコア:1)
あまり詳しくないので、CPU内部はnm単位の配線間隔でGHzの高周波を流しているのに信号が隣の線に干渉したりしないのだろうかという疑問をけっこう前から持っています。
うじゃうじゃ
Re:動作させるのと同時に (スコア:2, 参考になる)
プロセスルールが小さくなると、トランジスタが小さくなり、スイッチングに必要な電流が少なくなります。
すると、配線から生じるマイクロ波の電力(電圧x電流)も小さくなり、影響が生じる配線間隔は短くなります。
つまり、プロセスルールが短くなることは、干渉においてむしろメリットとして働きます。
とはいえ、それだけではなく、色々な技術が使われています。
- 銅配線(＋バリアメタル) …伝送線路のR削減。
- Low-K 絶縁体 …伝送線路のC削減。
- ストリップライン配線 …高速伝送線路の実現。
- 差動伝送 …クロストーク対策。
- インピーダンスマッチング - 反射対策。
- 配線長の統一 …パラレル伝送部分での同期。
- 低電圧化 …一長一短。高いとトランジスタ動作が早く、低いと高周波・熱で有利。
などなど
現在に至るCPUの小型化・高周波化の基礎が出揃ったのは、90年代後半、数百MHzの頃でしょうか。
当時、IBMが銅配線やLow-K、SOI 絶縁技術を用いたPowerPC量産を確立したのが印象に残ってます。
2000年頃、x86では、180nmでAMD銅配線、Intelアルミ配線でGHzを達成し、その後数年の内に、
プロセスルール90nmで現在とほぼ同じ3.xGhzになりましたが、使っている技術はIBMと同様でした。
7nmの実現も、IBMのtCoSFBバリアメタル技術が用いられているという噂 [eetimes.jp]もあるし、
プロセス微細化でのIBMの存在感は、今も大きいのでしょう。