一个晶体管有多大 一个芯片由上百亿晶体管

我们都知道芯片的体积其实很小，但是其容纳的电子器件和电路却十分多。你知道吗，一个小小的芯片内有着上百亿的晶体管。

去年四月份，随着5nm工艺进入规模量产阶段，台积电也在第一季度的财报会议上首次披露3nm工艺的晶体管密度，250MTr/mm2的密度可为前无古人。作为对比，采用台积电7nm EUV工艺的麒麟990 5G的芯片尺寸113.31mm2，晶体管密度103亿，平均晶体管密度符合此前公布的96.5MTr/mm2，是第一代7nm工艺的3.6倍。与第一代7nm工艺相比，台积电5nm性能提升15%、能耗提升30%，而3nm较5nm性能提升7%、能耗提升15%。

近日更是有消息称IBM全球首发2nm芯片的概念制程，可达到3.33亿晶体管/mm?。IBM预计，2nm制程技术或能实现在“指甲盖”大小的芯片上集成约500亿晶体管；据国外科技媒体AnandTech报道，IBM 2nm制程或能在每平方毫米芯片上集成3.33亿个晶体管。相比之下，台积电5nm制程每平方毫米约有1.71亿个晶体管，三星5nm制程每平方毫米约有1.27亿个晶体管。

对于半导体存储器，每一个晶体管可以存储一位信息，当然，晶体管越多，存储容量就越大。 对于CPU或者其他电路，不一定是晶体管越多越好，而是依据电路功能的需要。例如CPU，因为它具有多种强大的功能，因此就必须要很多晶体管才能实现。

说到晶体管的数目，就不得不提摩尔定律，即当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。当然这只是一个推测的理论，并非自然理论。但根据过去40年的CPU发展史来看，这个理论接近精准。

简单的说cpu就像是一个大的存放开关的工厂，每个晶体管就是一个开关，关的时候表示0,开的时候表示1,晶体管越多，开关也越多，在处理同一个问题的时候走的线路也就越多。这就像是你以前学初中物理时的并联电路，之路越多流通的线路也越多。

由此可见，晶体管越多，其同时处理的数据也就越多，相应的机器也就会越快。