一、台积电5nm芯片每平方毫米晶体管数量达1.713亿
作为全球比较大的**代工企业，台积电的客户覆盖了苹果、高通和华为等众多重要芯片及移动终端厂商。但无论为哪家客户提供芯片代工服务，工艺中都有一个不变的原则——芯片晶体管越多，其功率和能效就越高。
简单地说，芯片代工厂所使用的工艺节点与特定面积内（如平方毫米）的晶体管数量有关。
例如，当前使用7nm工艺生产的芯片，包括苹果A13、高通骁龙865和华为麒麟990，它们的晶体管密度约为每平方毫米1亿个晶体管。其中，苹果公司可在每颗A13芯片中填充85亿个晶体管。
而台积电的5nm芯片晶体管密度为每平方毫米1.713亿个晶体管，这将使苹果的5nm芯片A14 Bionic能够拥有150亿个晶体管，性能提升10%-15%，能耗降低25%-30%。
实际上，晶体管对芯片性能的影响与摩尔定律有关。这是英特尔创始人之一戈登•摩尔在上世纪60年代提出的理论，他认为集成电路上可容纳的晶体管数量，每隔18至24个月就会增加一倍，性能也将提升一倍。
近年来，随着制程工艺技术逐渐接近物理天花板，也出现了“摩尔定律已死”的观点。但目前看来，这一定律仍在极其缓慢地发展中。
晶体管具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。测试仪晶体管
半导体学习曲线的一大优点是，只要生产出晶体管或等效开关，它就会适用。虽然摩尔定律正在加速寿终正寝，但学习曲线永远不会过时。但将会看到，所生产的晶体管总量将不再以如此快的速度在对数坐标上向右移动，从而价格也不会像过去那样迅速下降。改进学习的明显效果将会减弱。在某一时刻，货币通胀将大于制造成本的降低，即使晶体管的单位价格以固定货币的形式减少，而实际上可能会随着时间的推移以***货币的形式而增长。同时，学习曲线也是预测未来的有用指南。在2019年，单个晶体管的收入年下降率约32%.
计算机晶体管比较便宜双极晶体管指在音频电路中使用得非常普遍的一种晶体管。
工作电压和阈值电压大小比较时，MOS管工作状态
另外，以上的MOS晶体管叫做增强型MOS晶体管，MOS晶体管不只有这一种，还有许多许多种，比如①不加电压，②和③之间通电，加上电压之后反而不通电了的，这叫做耗尽型晶体管。另外，P型衬底的叫做P型MOS管，N型衬底的叫做N型MOS管，这方面想要详细了解，翻阅教科书。（此处修改，PMOS是导电沟道为P沟道的MOS，即N-body加电压后沟道反型，沟道区域的多数载流子由电子变成空穴，这个沟道叫做P-Channel，如下右图所示。NMOS也是同样的道理）
单结晶体管极性的判断
单结晶体管极性的判断方法常有两种，一种是从外观来看，另一种是用万用表来测量。
（1）外观判断法。从外观上看，引脚与外壳相通的电极，一般是b1极；与凸耳相靠近的电极一般为e极，如图5-8所示。
（2）万用表判断法
1）发射极e的判断
单结晶体管，也叫双基极二极管，有e、b1、b2三个电极，其三个管脚的极性可用万用表的R×1K挡来进行判断。测任意两个管脚的正向电阻和反向电阻，直到测得的正反向电阻都基本不变时（一般约10KΩ～30 KΩ，不同型号的管阻值有差异），这两个管脚就是两个基极，剩下的另一个管脚就是发射极e。
2）b1、b2电极的判断
在判断出发射极e的基础上，万用表量程置于R×1K挡，黑表笔发射极，红表笔分别接另外两个极，万用表两次均会导通，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是单结晶体管的b1极。
MOSFET 晶体管可以清晰地看到层状的 CPU 结构，由上到下有大约 10 层，其中下层为器件层。
详细解析，芯片里面100多亿晶体管是如何实现的？ *
如今随着芯片制程的不断提升，芯片中可以有100多亿个晶体管，如此之多的晶体管，究竟是如何安上去的呢？
这是一个Top-down View 的SEM照片，可以非常清晰的看见CPU内部的层状结构，越往下线宽越窄，越靠近器件层。
这是CPU的截面视图，可以清晰的看到层状的CPU结构，芯片内部采用的是层级排列方式，这个CPU大概是有10层。其中**下层为器件层，即是MOSFET晶体管。
Mos管在芯片中放大可以看到像一个“讲台”的三维结构，晶体管是没有电感、电阻这些容易产生热量的器件的。**上面的一层是一个低电阻的电极，通过绝缘体与下面的平台隔开，它一般是采用了P型或N型的多晶硅用作栅极的原材料，下面的绝缘体就是二氧化硅。平台的两侧通过加入杂质就是源极和漏极，它们的位置可以互换，两者之间的距离就是沟道，就是这个距离决定了芯片的特性。 按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管。测试仪晶体管
晶体管的发明又为后来集成电路的诞生吹响了号角。测试仪晶体管
图3 晶体三级管的内部工作原理
换句话说，为了让晶体管工作，只需要设计一种外部电路，使基极-发射极间的电流流动就可以了。晶体管都有一个箭头方向，我们可以理解为晶体管的基极-发射极之间加入了一个二极管，而箭头的方向就是二极管的方向，如下图4所示。
当晶体管进行工作时（基极和发射极之间有电流的流动，NPN型是从基极流向发射极，PNP型是从发射极流向基极），基极-发射极间的压降与二极管的压降相同，为0.6~0.7V。也就是说，在设计电路时，只要使晶体管的基极-发射极间的电压设为Vbe＞＝0.6V，使基极-发射极之间的二极管导通，这样三极管基极-发射极之间就有电流流动，然后再对电路的其他部分进行计算就可以了。
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