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80nm威力源于何处?显卡核心工艺技术解析

  目前的主流显卡逐渐开始采用80nm工艺,比如市场中卖的最火热的7300GT、7600GT、1650XT等等,采用了新工艺的产品对我们来说到底有什么意义呢?这恐怕是许多人心中的一个疑问,我们今天就来解决这个问题,一步一步地进入80nm工艺的神秘世界。

  说起80nm芯片制造工艺,说神秘也并不神秘,说白了就是使用更小的晶体管来制造集成芯片。那么更小的晶体管可以起到什么作用呢?有什么优势呢?和大家想象中的不大一样,在芯片的微观世界中的规则是越小越好,并不是晶体管越大越好。最直观的好处:更小的晶体管可以让集成芯片的体积/面积更小,那么在同样的空间中,我们可以集成更多的晶体管,更多的晶体管可以令集成芯片实现更多的功能。

  比如NVIDIA方面的显示芯片,GeForce 6800显卡使用的NV40核心具有2.22亿个晶体管,为130nm工艺制造;而7系列的旗舰GeForce 7800显卡使用了具有3.02亿晶体管的G70核心,使用了110nm工艺制造。虽然在晶体管的数量上提高了近50%,G70核心并没有比NV40核心大多少,可见改进芯片制造工艺还是非常具有实际意义的。

80nm的7600GT核心更小

  另一点就是控制功耗。晶体管的大小与功耗有什么关系呢?举个简单的例子:驱动更小的发动机只需要更小的功率,在一定程度上节约了能量。而相同的功率转换因数搭配上更小功率的发动机可以产生更小的热量。由于做功类别分为有用功和无用功,无用功一般都以热量的形式散发掉了,剩下的就是真正的有用功了。其实这个道理在微观的晶体管世界中也行的通,芯片产生的无用能量都转换成热能,公式如下:热量=功率X(1-功率因数)。这样的话越小的晶体管功率越小,发热量也越小。

  在功耗方面这仅仅是一个方面,更小的晶体管所需要的驱动电压也更小,由于晶体管的功率公式为:功率=芯片化合物因数(常数)X频率X(电压的平方),降低驱动电压在很大程度上也可以降低芯片的功耗。说到这里,大家应该明白为什么提高芯片制造工艺可以在功耗控制上起到如此重要的作用了吧。

第一款80nm显卡芯片:GeForce 7700

  再一点,提高芯片制造工艺可以令芯片的功能更加强大。为什么这么说?很简单,更小的晶体管可以令工程师们又空间集成更多的电路,而这就意味着可以实现更多的功能。比如NVIDIA的6800Ultra显卡芯片中集成16条渲染管线,而7900GTX中集成了24条渲染管线,核心面积却没有很大的变化。正是因为芯片制造工艺的提高,大幅度降低了显示芯片的功耗,才可以大幅度提高芯片的集成度和频率。

提供更高频率的80nm 7600GT

  还有就是改进芯片,进行小修正。比如NVIDIA原来的90nm G73芯片不支持HDCP,而在最新的80nm G73核心中就增加了这个特性,保护了用户的投资。一般的芯片设计厂商都会利用更换芯片制造工艺的时机对芯片进行一些修正或改进,所以无论如何新工艺的产品相比老产品也是值得购买的。

  讲了这么许多,相信大家对更先进的80nm显卡芯片制造工艺有所了解了吧,在这里小编顺便多嘴一些:目前市面上销售的主流显卡产品有90nm核心工艺的,也有80nm核心工艺的,大家购买显卡时一定要选择更新更强的80nm工艺的显卡产品,不要迷了眼。


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