グラボ、CPUメーカーの技術者って何をしているのですか？

質問

グラボやCPUメーカーの技術者はグラボやCPUの速度を上げるために、日夜仕事をしていると思うのですが、具体的にどういう仕事をしているのでしょうか？
グラボやCPUの速度をもっとも左右するのはチップの中にあるトランジスタやコンデンサなどの素子の大きさのはずです。こういった素子は恐らく外注すれば済むことだと思います。ということはこれらのメーカーはいかにこういった日進月歩で小さくなってきている素子を購入して、小さな空間に集積するかということを研究しているのでしょうか？
もちろんデュアルコアにするとか数を増やすといった工夫もあるとは思いますが、基本的にはいかに素子を小さな空間に詰め込むかという研究をおこなっていると考えて良いのでしょうか？

回答No.4

ts3m-ickw · ベストアンサー

こういった質問に応える（誤字ではないです）のも先人の義務かなぁとか思いつつ、社外秘情報を開示しない程度に回答してみましょう。
ええ、うちの会社はCPUの設計をしています。私も少し前までは設計技術者でした。

まず、技術者と言っても大きく2種類（プロセス技術など開発する人と製品開発する人）に分けられます。
前者は1つのトランジスタの大きさを如何に小さくするか、消費電力を少なくするか、高速に動くようにするか研究します。
後者は求められる仕様に応じて具体的なCPUの設計をします。

で、世の中で一番使われているCPUはIntelやAMDのハイエンドなものではなく、携帯電話や家電に積まれている規模の小さいものです。
ATOMなんて消費電力の大きなCPUはメじゃないほど小規模です。クロックだって10MHzとか、100MHzとか現在のパソコンと比べたら極めて遅いです。
自動車1台に数十個組み込まれていますから、その量も想像してもらえるでしょう。自動車のドア1枚の中に2～3個入ってます。

例えばS社が新しい携帯電話を作って売ろうと考えたとき、新しい機能を持ったCPUが必要になった、または電池が小さいので消費電力の少ないCPUが必要になったとします。
するとうちの会社に「こんな機能があって、これくらいの消費電力のCPUが欲しい」と注文する訳です。
うちの会社の設計部門ではその注文を受けて、開発用パソコンの前に釘付けになってトランジスタを並べて設計図を作ります。
設計図ができたら自社の工場に渡して1つ1つのCPUを作ってもらい、S社に納品して代金をもらう、と。
そんな感じですね（すんごく端折ってますけど）。

CPUに限らず半導体製品は小さくすればするほど安くなります。1枚のウエハを作るのにかかる費用はあまり変わらないので、1枚のウエハからたくさん切り取れればその分安くなる為です。
小さな空間に素子をどれだけ詰め込むかってのは永遠の課題に思えますね。

回答No.3

yokosukiti

学校の先生に聞いてみようね。

回答No.2

Cupper

まさかとは思いますが…
CPUや GPUは トランジスタを一つずつ並べて作っていると思ってはいませんか

そうであれば、それは間違いです

ガラスなどの基盤の上に半導体を薄く塗り、塗った部分の一部を溶かします
溶かした後、また別の半導体を塗り重ねるて同じように一部を溶かします
これにより配線やトランジスタを構成しています
（これをエッチングといいます）
このようにして半導体素子（CPU・GPU）は作られます

CPUや GPUの仕様で 90nm（ナノメートル） 60nm といった数字を聞いたことはありませんか
これは一つのトランジスタをエッチングするための最小単位です
この数字が小さいと発熱量を減らすことができ、狭い範囲にさらにたくさんのトランジスタを構成することができます
早く動作させることができる利点もあります

このようにパターンの設計や手法、アルゴリズムを研究開発しているんです

回答No.1

URD

チップ上の素子は、買って来て組み立てるのではなく　自社工場でウェハ上で生成して切り分けてチップができます

数千万個の極小のトランジスタ　いちいち組み立てていられません