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制造工艺,也称为“制程宽度”。是在制作CPU核心时,核心上基本的功能单元CMOS电路的宽度。在CPU的制造工艺中,一般都是用微米来衡量加工精度。从上世纪70年代早期的10微米线宽一直到目前采用的0.13微米线宽,CPU的制造工艺都在不断地进步。制作工艺的提高,意味着CPU的体积将更小,集成度更高,耗电更少。封装是指安装CPU集成电路芯片用的外壳。封装不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强散热功能的作用,而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP、PQFP、PGA、BGA到FC-PGA,技术一代比一代(图6、7)。目前封装技术适用的芯片频率越来越高,散热性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,性也越来越高。
CPU的思想灵魂——指令集CPU的性能可以用工作频率来表现,而CPU的强大功能则依赖于指令系统。新一代CPU产品中,或多或少都需要增加新指令,以增强CPU系统功能。指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序,因此,一般来说,指令越多,CPU功能越强大。目前主流的CPU指令集有Intel的MMX、SSE、SSE2及AMD的3D Now扩展指令集。
集成电路(integrated circuit,港台称之为积体电路)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中元件在结构上已组成一个整体,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高性方面迈进了一大步。 它在电路中用字母“ic”(也有用文字符号“n”等)表示。
集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。
需负电源时尽量采用电荷泵在小功率供电、运放负电源、LCD/LED驱动等场合,常应用基于电容的开关电源芯片,也就是通常所说的电荷泵(Charge Pump)。便携式仪器中往往需要负电源,由于所需电流不大,采用电荷泵组成电压反转电路为简单,若要求噪声小或要求输出稳压时,可采用带LDO线性稳压器的电荷泵。不要追求高精度、功能全的器件电源芯片的精度一般为±2%~±4%,精度高的可达±0.5%~±1%,要根据电路的要求选择合适的精度,这样可降低生产成本。