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プロセスルール

辞書:科学用語の基礎知識 半導体用語編 (IYIC)
読み:プロセスルール
外語:process rule 英語
品詞:名詞
1999/03/26 作成
2012/02/02 更新

半導体素子の製造プロセスにおいて、どれだけ細い(狭い)線を作れるかを表わす単位。配線の太さの条件(ルール)。マイクロプロセッサーにおける、プロセッサーの集積密度を表わす目安となる。

例えば0.3µmで白黒の縞模様を作ったとすると、白い部分と黒い部分の幅をそれぞれ0.3µmまで細く(狭く)できる。

この時、これを「0.3µmプロセスルール」である、という。

細線化

マイクロプロセッサーの性能向上の歴史は、プロセスルール縮小の歴史でもあった。

ダイサイズには限度があるため、一定の面積に多数の回路を組み込むためには、必然的に回路を細くする必要がある。こうして、プロセスルールはどんどん細くなっていった。

1978(昭和53)年に登場した初代8086は3.0µmプロセスルールで、トランジスター数は2.9万個だったが、その30年後の2008(平成20)年に登場したCore 2 Duoシリーズは45nmプロセスルールで作られ、トランジスタ数は4億1000万個だった。3µm=3000nmなので、30年の間にプロセスルールは約67分の1に縮小され、トランジスタ数は約1万4000倍に増えていることが分かる。

沿革

大まかな細線化の歴史。

半導体製品はなにもCPUばかりでなく、メモリーなどもそうである。したがって、ここはあくまで一例である。

90nmを過ぎたあたりからは、ほぼnmのみが使われるようになりµm表記はなくなった。

見所

必ずしも細線化一直線というわけではなく、各メーカーの都合などに合わせて選択される。

Intelの65nmと45nm世代の狭間にTSMCは55nmで製造したことがあり、またIntelがCPUを22nmで製造する計画を発表した後、メモリー製造メーカーのエルピーダは25nmでの量産開始を発表するなど。このように、世代を半歩前にずらすことはよくあることである。

さらに、最先端のCPUが45nmだ32nmだ、いずれは22nmだと言っても、組み込み向けのMCUはチャンネルリークを抑えるために今なお130nmや90nmで製造されているものが主流である。

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