Форум 3DNews
Вернуться   Форум 3DNews > Железо > Процессоры

Ответ Создать новую тему
Опции темы Опции просмотра
Непрочитано 24.10.2003, 13:53   [включить плавающее окно]   #1
Рассел
Мужской Бывалый
Автор темы
 
Аватар для Рассел
 
Регистрация: 22.09.2003
Адрес: Санкт-Петербург
Question 10GHz - предел?

Кто слышал сабж? Мол у графита такой предел, мож у кого ссылочки имеются?
Рассел вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 24.10.2003, 15:33   [включить плавающее окно]   #2
KSP
Продвинутый
 
Регистрация: 14.10.2003
Russel
А при чем тут графит?
KSP вне форума  
Ответить с цитированием
Непрочитано 24.10.2003, 15:36   [включить плавающее окно]   #3
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Russel
Все несколько сложнее... Сейчас занят, объясню потом.
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 24.10.2003, 20:24   [включить плавающее окно]   #4
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Немного физики.

Вопрос: Что такое металл?
Ответ: Это материал обладающие электронной зоной проводимости.
Вопрос: Что это такое?
Ответ: Савокупность близко отстоящих друг от друга энергетических уровней электронов. Образуется ввиду того что у каждого электрона любого атома имеется несколько возможных сотояний при примерно одинаковой энергии. Следовательно на савокупном энергетическом уровне электронов меньше, чем их возможных сотояний.
Вопрос: Какая ширина зоны проводимости?
Ответ: Порядка 1эВ, что соответсвует тепловой энергии примерно 100000 град. цельсия
Вопрос: Как данная зона обеспечивает проводимость?
Ответ: При небольшом внешнем воздействии, перескакивая между подуровнями зоны проводимости электрон физически может перемещатся в соответсвии с воздействием. (грубо говоря)
Вопрос: Какая ширина подуровня зоны?
Ответ: Ширина всей зоны, поделенное на характерное число учавствующих в ней атомов.
Вопрос: Может ли считатся металлом проволока толщиной миллиметр?
Ответ: Характерное расстояние между атомами 1нм=10^-9 м -> 1мм^2 соответсвует 10^12 атомов. Следовательно характерное расстояние между подуровнями 1эв/10^12=10^-12 эв = 10^-7 градусов
Вопрос: Может ли считатся металлом проволока толщиной 10 атомов?
Ответ: 1 эв/100= 0,01эВ = 1000 градусов. Следовательно электроны привязаны к своим атомам.
Вопрос: может ли считатся металлом проволока толщиной 0,1 мкм?
Ответ 1 эВ/1000000=10^-6эВ=0,1 градуса. Ответ - не вполне поскольку переходы требуют подвода ощутимой энергии.
Вопрос: Как рассмотренные случаи выражаются при тестировании образцов?
Ответ: В первом случае сопротивление малое, во втором - очень большое, в последнем большое.
Вопрос: Что такое полупроводник?
Ответ: Вещество, зона электронов которого - заполнена, а зона проводимости при отсутсвии внешних воздействий пустая и проводимость возникает благодаря электронам перескочившим в зону проводимости.
Вопрос: Как сказываются эффекты размеров на проводимости?
Ответ: анологичным с металлами образом.

Вопросы в студию, лекция окончена, на следующей попробую объяснить свое видение необходимости развития техпроцесса в смысле уменщения размеров транзисторов.
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 08:55   [включить плавающее окно]   #5
KSP
Продвинутый
 
Регистрация: 14.10.2003
falc
Порядка 1эВ, что соответсвует тепловой энергии примерно 100000 град. цельсия
Как получена эта температура и о чем она нам говорит?
KSP вне форума  
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 09:33   [включить плавающее окно]   #6
White Wizard
Мужской Заслуженный
 
Аватар для White Wizard
 
Регистрация: 17.08.2003
Адрес: Chelyabinsk
Об этом моно спорить будет тока лет эдак через пять...
__________________
Психиатор больному: Нет нормальных людей, есть необследованные
White Wizard вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 10:40   [включить плавающее окно]   #7
CapOne
Мужской Умудрённый
 
Аватар для CapOne
 
Регистрация: 08.02.2003
Адрес: Новосибирск
Т.е. при уменьшении техпроцесса, сопротивление в полупроводниках сильно возразтет (они не будут работать), а без уменьшения техпроцесса нельзя будет достичь большей частоты?
__________________
Гайдар и другие экономисты поступили очень просто: представили потребности общества в виде решётки, а затем её сплющили.
CapOne вне форума  
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 11:24   [включить плавающее окно]   #8
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата
Как получена эта температура и о чем она нам говорит?
Я на вскидку написал, может быть и 10000 град.? Надо будет посчитать. Говорит о том, что электрону для перехода на другой подуровень, следовательно на перемещение в пространстве нужна энегрия грубо в тысячу раз большую тепловой...
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 22:07   [включить плавающее окно]   #9
KSP
Продвинутый
 
Регистрация: 14.10.2003
falc
Говорит о том, что электрону для перехода на другой подуровень, следовательно на перемещение в пространстве нужна энегрия грубо в тысячу раз большую тепловой.
Начинаю жалеть что забивал на физ-химию твердого тела
В принципе понятно, только маленькая поправка - постоянная решетки меди 0.36 нм, у кремния - 0.54нм.
Ширина зоны проводимости порядка 1эВ характерна для полупроводов, для металлов она на порядки ниже.
Правда думаю что первым ограничителем будет ток утечки, т.к. указанную в сабже частоту (с дутыми гигагерцами а-ля Интел) ИМХО можно будет достичь на 65 нм (т.е. 170 атомов)

1эВ по моим прикидкам это 10^4K. Деленное на 170 атомов (медь) это будет около 55K, для кремния - около 100K.

Ну и ссылочка по теме - IBM сделала процессор на 110ГГц
http://www.netoskop.ru/news/2002/02/27/4872.html

Последний раз редактировалось KSP; 25.10.2003 в 22:14.
KSP вне форума  
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 22:10   [включить плавающее окно]   #10
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата
В принципе понятно, только маленькая поправка - постоянная решетки меди 0.36 нм, у кремния - 0.54нм.
Ширина зоны проводимости порядка 1эВ характерна для полупроводов, для металлов она на порядки ниже.
Правда думаю что первым ограничителем будет ток утечки, т.к. указанную в сабже частоту (с дутыми гигагерцами а-ля Интел) ИМХО можно будет достичь на 65 нм (т.е. 170 атомов)

1эВ по моим прикидкам это 10^4K. Деленное на 170 атомов (медь) это будет около 55K, для кремния - около 100K/
Без проблем, я идею рассказывал, а оценки не делал... Спасибо за поправки
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 22:13   [включить плавающее окно]   #11
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата
Правда думаю что первым ограничителем будет ток утечки, т.к. указанную в сабже частоту (с дутыми гигагерцами а-ля Интел) ИМХО можно будет достичь на 65 нм (т.е. 170 атомов)
У них нечто подобное с прескотт происходит... http://hardinfo.h1.ru/
На самом деле электроны все равно никуда деватся не могут, и накапливатся тоже... Ввиду этого лично я не оперирую термином ток утечки, мне больше нравится говорить на языке сопротивлений, пробоев и т.д...
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 25.10.2003, 22:16   [включить плавающее окно]   #12
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
И еще момент, я считал по сечению проводника, наверное я был не прав... Но тут точно сложно сказать, это выходит за рамки классической теории проводимости. А квантовой электроники пока не существует, она только недавно появилась и тихонько развивается.
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 27.10.2003, 02:36   [включить плавающее окно]   #13
wMaster
Мужской Интересующийся
 
Регистрация: 01.10.2003
Адрес: N/A
Цитата
Первоначальное сообщение от falc
А квантовой электроники пока не существует, она только недавно появилась и тихонько развивается.
ЧТО???? "ну это вы глупость сказали, батенька" (C) препод по Ядерной/Атомной физике.
Да если бы не применение квантовой теории в физике полупроводников даже сегодняшнего уровня развтия не смогли бы достичь. Можно сказать что квантовая элетроника появилась с первым выходом прцессора, т. е 8080 если я не ошибаюсь. Даже и не столько с выходом процессора, сколько с появлением полупроводниковой промышленности как таковой. Ибо понимание процессов происхоящих в полупроводникакх АБСОЛЮТНО невозможно понять на основе классических представление. ТОЛЬКО квантовая механика способна это объяснить.

Последний раз редактировалось wMaster; 27.10.2003 в 02:46.
wMaster вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 27.10.2003, 02:41   [включить плавающее окно]   #14
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата
ЧТО???? Да если бы не применеие квантовой теории в физике полупроводников даже сегодняшнего уровня развтия не смогли бы достичь.
Я понимаю. Квантовая теория есть, но электроники фактически нет... В квазиклассике все считают по теории возмущений, а дальше - вряд ли...

Решений технических там на самом деле много возникло уже и на данный момент. Например использование нанокластеров атомомв металлов как оптически переключаемых сверхбыстрых транзисторов... Но до полной теории там еще далеко.
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 27.10.2003, 03:41   [включить плавающее окно]   #15
wMaster
Мужской Интересующийся
 
Регистрация: 01.10.2003
Адрес: N/A
Цитата
Первоначальное сообщение от falc
Немного физики.
Вопрос: Что такое металл?
Ответ: Это материал обладающие электронной зоной проводимости.
Вопрос: Что это такое?
Ответ: Савокупность близко отстоящих друг от друга энергетических уровней электронов. Образуется ввиду того что у каждого электрона любого атома имеется несколько возможных сотояний при примерно одинаковой энергии. Следовательно на савокупном энергетическом уровне электронов меньше, чем их возможных сотояний.
Вопрос: Какая ширина зоны проводимости?
Ответ: Порядка 1эВ, что соответсвует тепловой энергии примерно 100000 град. цельсия
Вопрос: Как данная зона обеспечивает проводимость?
Ответ: При небольшом внешнем воздействии, перескакивая между подуровнями зоны проводимости электрон физически может перемещатся в соответсвии с воздействием. (грубо говоря)
В полупроводниках есть валентная зона, зона проводимости и запрещенная зона. При абсолютном нуле все электроны находятся в валентной зоне. И полупроводник является диэлетриком. При повышениии температуры часть электронов приобретает достаточную энергию чтоб перескочить через запрещеную зону в зону проводимости и при этом полу проводник становится токопроводящим, однако концентрация основных носителей на этом уровне сильно зависит от температуры. Сущ. характерная ширина запрещеной зоны при которой материалы делятся на металлы, полупроводники и диэлетрики. Если ширина < 3эв - это полупроводник, если больше - это диэлектрик. При очень малой ширине этой зоны, не помню точно, - при десятых или сотых долей электронвольта материал явл. металлом.
Для того чтобы перескочить запрещенную зону в 1эв нужно далеко не 100к градусов! Откуда такие цифры, хотелось бы знать?! Почему сущ. характерная ширина запрещеной зоны? Потому что для того чтобы преодолеть запрещеную зону в ширину до 3эв достаточно комнатной температуры, но никак не 100к. Есть еще понятие донорной и акцепторной примеси в полупровдниках и т. д.

Цитата

Вопрос: Какая ширина подуровня зоны?
Ответ: Ширина всей зоны, поделенное на характерное число учавствующих в ней атомов.
В данном случае нужно иметь ввиду что здесь идет речь о зоне проводимости.
Причем это зависит не от объема куска материалла, а от концетрации не единицу объема атомов! И это очень важно. Зона проводимости практически в большинстве представляет собой сплошную зону из-за перекрытия соседних уровней. Это верно как для металлов, так и для полупроводиков.

Цитата

Вопрос: Может ли считатся металлом проволока толщиной миллиметр?
Ответ: Характерное расстояние между атомами 1нм=10^-9 м -> 1мм^2 соответсвует 10^12 атомов. Следовательно характерное расстояние между подуровнями 1эв/10^12=10^-12 эв = 10^-7 градусов
Вопрос: Может ли считатся металлом проволока толщиной 10 атомов?
Ответ: 1 эв/100= 0,01эВ = 1000 градусов. Следовательно электроны привязаны к своим атомам.
Вопрос: может ли считатся металлом проволока толщиной 0,1 мкм?
Ответ 1 эВ/1000000=10^-6эВ=0,1 градуса. Ответ - не вполне поскольку переходы требуют подвода ощутимой энергии.
М-да... с какого перепугу от объема материала зависит будет ли он металлом или полупроводником? Это завсить от ширины запрещенной зона. А она как и для одного атома материала, так и для 10^N атомов всегда ОДНА! Это свой-во атомов.


Цитата

Вопрос: Что такое полупроводник?
Ответ: Вещество, зона электронов которого - заполнена, а зона проводимости при отсутсвии внешних воздействий пустая и проводимость возникает благодаря электронам перескочившим в зону проводимости.
не зона электронов, а валентная зона. Если считать за отсуствие внешнего воздействие, как нахождение при температуре близком к нуле, то все верно.

Цитата

Вопрос: Как сказываются эффекты размеров на проводимости?
Ответ: анологичным с металлами образом.
Проводимость это величина обратная сопротивлению. В принципе все верно, что чем больше материал, тем большим сопротивлением он обладает. Он это размера НЕ ЗАВИСЯТ его полупровдониковые свойства.
Цитата
Вопросы в студию, лекция окончена, на следующей попробую объяснить свое видение необходимости развития техпроцесса в смысле уменщения размеров транзисторов.
wMaster вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 27.10.2003, 04:25   [включить плавающее окно]   #16
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата
Для того чтобы перескочить запрещенную зону в 1эв нужно далеко не 100к градусов!
10000К (кельвинов) меня уже поправили.

Цитата
Откуда такие цифры, хотелось бы знать?! Почему сущ. характерная ширина запрещеной зоны? Потому что для того чтобы преодолеть запрещеную зону в ширину до 3эв достаточно комнатной температуры, но никак не 100к
Эти 10000К нужны, чтобы половина электронов была в зоне проводимости.

Цитата
Есть еще понятие донорной и акцепторной примеси в полупровдниках
Безусловно. Это добавление дополнительных зон проводимости в обласьб запрещенной зоны. Просто качественной сути в том подходе, что я описывал, она не меняет (я не говорил про pn, np переходы), а только, пока, внесло бы сумятицу.

Цитата
В данном случае нужно иметь ввиду что здесь идет речь о зоне проводимости.
Цитата
Причем это зависит не от объема куска материалла, а от концетрации не единицу объема атомов!
Это в классической теории, возможно. В квазиклассике уже не работает (нитка железа толщиной в один атом, а длинной в световой год никогда не будет металлом)

Цитата
Зона проводимости практически в большинстве представляет собой сплошную зону из-за перекрытия соседних уровней. Это верно как для металлов, так и для полупроводиков
Точно

Цитата
М-да... с какого перепугу от объема материала зависит будет ли он металлом или полупроводником?
Будет ли обладать проводящими свойствами, полупроводником она не станет

Цитата
Это завсить от ширины запрещенной зона. А она как и для одного атома материала, так и для 10^N атомов всегда ОДНА! Это свой-во атомов.
Советую читать внимательнее, я говорю о атомах металла, к примеру меди. И запрещенная зона в ней не играет роли. Дело в том, что (повторюсь) зона проводимости имеет конечную ширину и сотстоит из подуровней жнергии, расстояние между которыми определяет также проводящие свойства материала, если атомов мало, то и расстояние между подуровнями велико.

Цитата
не зона электронов, а валентная зона
ТОчно, спаисбо за поправку.

Цитата
Если считать за отсуствие внешнего воздействие, как нахождение при температуре близком к нуле, то все верно.
Комнатная температура и есть близкая к нулю, почему - см. выше.

Цитата
В принципе все верно, что чем больше материал, тем большим сопротивлением он обладает
Чем "толще материал", тем большим сопротивлением обладает конечно ТОлько в макроскопичесом случае это считается как R=p*l/S, а в микроскопическом насоклько я знаю, в общем случае пока посчитать не удалось.

Цитата
Он это размера НЕ ЗАВИСЯТ его полупровдониковые свойства.
Естественно не сказывается. Я и говорю, что у металлов и полупроводников свойства при уменьшении размеров до микроскопического случая меняются одинаково.
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 27.10.2003, 04:35   [включить плавающее окно]   #17
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Блин, лень лезть в справочник, посчитаю сколько кельвинов будет 1эВ здесь 1эВ=1,6*10^-19 Дж
1К -> 1,38·10–23*1_Дж/К=1,38*10^-23 Дж=(1,38/1,6)*10^-4 эВ
1эВ=11594 К
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 27.10.2003, 04:42   [включить плавающее окно]   #18
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата
1эВ по моим прикидкам это 10^4K. Деленное на 170 атомов (медь) это будет около 55K, для кремния - около 100K.
И когда на каждый переход электрона требуется такая довольно значительная энегрия активации естественно проводимость будет падать, начнут работать тонельные эффекты и классицеский переход через барьер. Вобщем начинается полная квантовщина, и чем тоньше слой атомов, тем все подобные эффекты играют большую роль...
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 28.10.2003, 11:05   [включить плавающее окно]   #19
Рассел
Мужской Бывалый
Автор темы
 
Аватар для Рассел
 
Регистрация: 22.09.2003
Адрес: Санкт-Петербург
Блин. Ну и тему я забанчил.... нифига не понимаю, набор слов непонятных.... А ведь просто хотел узнать предел сегодняшних процов.....
Рассел вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 28.10.2003, 13:33   [включить плавающее окно]   #20
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Russel
Ну я же говорил, что это несколько сложнее
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Ответ Создать новую тему

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


Текущее время: 19:49. Часовой пояс GMT +3.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2019, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2000-2017 3DNews. All Rights Reserved.
Администрация 3DNews требует соблюдения на форуме правил и законов РФ
Серверы размещены в Hostkey