х шарів, шарів металізації і т.п. (при низьких температурах виникають внутрішні механічні напруги - термомеханічний стрес, що впливає на електрофізичні властивості ІС і може призвести навіть до фізичного руйнування кристала). Обмеження зверху зумовлене погіршенням частотних і електричних властивостей транзисторів (зменшення струму, зниження порогового напруги тощо), а також можливістю виникнення незворотних пробойную явищ в обернено зміщених pn-переходах. Для сучасних процесорів (зокрема, Athlon XP і Pentium 4), що відрізняються набагато більш тонкої мікроструктурою і більше комплексними корпусами, ніж середньостатистична КМОП ІС, діапазон робочих температур виявляється ще суворіше - зазвичай від 0 до 100 ° C. Що ж, якщо процесор може більш-менш нормально функціонувати при температурі 100 ° C, то до чого тоді всі ці моніторинги і термоконтроль, адже його температура рідко дотягує до 90-95 ° C навіть з дуже слабкою системою охолодження ?! Насправді, нормальна працездатність при високих температурах вельми ілюзорна, оскільки в глибинах процесора мають місце не тільки чисто електричні явища, а й величезна кількість електрохімічних процесів і реакцій, які є за своєю суттю термоактивационного (їх швидкість виключно сильно залежить від температури). З плином часу вони принципово можуть не тільки ускладнити коректне функціонування процесора, але і навіть призвести до його повної відмови, хоча робочі температури при цьому можуть перебувати в цілком безпечних межах, якщо дивитися з чисто електричної точки зору. Не можна сказати, що поголовно всі ці явища надають згубний вплив на життєдіяльність процесора - навпаки, деякі з них можуть навіть поліпшити електричні та частотні властивості транзисторів. Але все-таки більша частина термоактивационного процесів їм на користь явно не йде.
Найбільш впливові за своїм шкідливому впливу дві групи таких процесів. Перша - електрохімічне руйнування металізації (електроміграціі). Під впливом електричного поля і підвищеної температури атоми металу зриваються зі своїх насиджених місць і мігрують в прилеглі області. З плином часу товщина провідника може значно зменшитися (з різким збільшенням активного опору на цій ділянці), так що навіть при відносно малому струмі в умовах локального перегріву цілком імовірний обрив (вигоряння) ділянки доріжки і наступний за ним вихід з ладу групи транзисторів, функціонального вузла і всієї ІС в цілому. Незважаючи на те, що 0.18-ти мікрометрового технологія виробництва процесорів Pentium 4 і Athlon XP закладає досить непоганий імунітет до електроміграціі і робить цей процес практично рівноважним, забезпечуючи сприятливі умови для зворотної дифузії, вже при температурах 75-85 ° C і вище рівновага порушується зі усіма витікаючими звідси наслідками. Друга група явищ - деградація оксиду. Технологічно неможливо забезпечити ідеальну чистоту плівки двоокису кремнію, використовуваної в якості діелектрика під затвором транзисторів. У ній завжди присутні домішки (зазвичай донорного типу), які зосереджуються поблизу внутрішньої поверхні плівки (на межі розділу між діелектриком і кремнієм). Іони домішок сприяють утворенню побічних інверсних або збагачених шарів (паразитних каналів) у поверхні напівпровідника під діелектриком, які впливають на зворотний струм pn-переходів і величину пробивної напруги. Під впливом поля (в 0.18 мкм транзисторах напруженість поля досягає 106 В/см) і градієнтів температури відбувається дрейф і дифузія іонів в діелектрику, що призводить до зміни властивостей самого діелектрика і суттєвим змінам електропровідності і протяжності паразитних каналів в напівпровіднику (отже - до порушення нормального функціонування транзистора за рахунок значних флуктуацій струму), а в самому запущеному випадку - до пробою діелектрика або pn-переходу стоку навіть при відносно низьких температурах. Ситуація ще більше посилюється через чималої кількості додаткових іонів, які мігрують в окисел з інших областей транзистора (високолеговані витік і стік, омические контакти, полікремневий затвор), причому, знову ж таки, це відбувається під впливом високої температу?? и
4. Оперативне запам'ятовуючий пристрій (ОЗУ або RAM)
ОЗУ - швидка, напівпровідникова, енергозалежна пам'ять. ОЗУ має порівняно невеликий обсяг - зазвичай від 64 до 512 Мбайт, тим не менш, центральний процесор має оперативний (швидкий) доступ до даних, записаних в ОЗУ (на вилучення даних з ОЗУ потрібно не більше декількох наносекунд). В ОЗП зберігаються виконується в даний момент програма і дані, з якими вона безпосередньо працює. Це означає, що коли ми запускаємо яку-небудь комп'ютерну програму, що знаходиться на диску, вона копіюється в оперативну пам'ять, після чого процесор починає виконувати команди, викладені в цій програмі. Частина ОЗУ, звана відеопам'ять raquo ;, містить дані, відповідні цьому зображенню на екрані. ОЗУ - це пам'ять, використову...
