電腦CPU是怎麼製造的?就是來懟人的2017-06-10 17:27:16

格格巫有一個魔法缸,抓一個藍精靈扔進去就彈出來一個CPU,藍精靈約聰明,彈出來的CPU速度越快,Intel的工廠其實就是一個巨大的藍精靈培育基地,每天只有5分鐘提供光亮,所以藍精靈的祈禱詞都是,燈,等燈等燈。

電腦CPU是怎麼製造的?飄渺戀歌2017-06-10 20:01:58

電腦CPU是怎麼製造的?

在英文中,CPU的設計稱之為Architecture Design。意思是

結構設計。

所謂結構設計就是構造平常談論的超標量(SuperScalar),流水線(Pipeline),分支預測(BranchPrediction)這一類的東西。CPU最底層是電晶體(Transistor),由電晶體再組成最基本的邏輯電路——與門(AND Gate),或門(OR Gate),非門NOT Gate)等等由這些基本的邏輯電路再進一步組成基本的功能體,如暫存器(Register),正反觸發器(Flip-Flop)解碼器Decoder)等等。有了這些一個個具有一定功能的模組後,就可以考慮CPU的結構問題了。

比如CPU內採用幾條BUS,多少個暫存器,多少CACHE,幾級的流水線,同時併發多少指令 怎樣進行分支預測、指令預取Prefetch)和推測執行(Speculative Excution)。現在的CP U的電晶體數已經突破了1000萬,其設計都是在專用的計算機輔助

設計軟體下進行的。

CPU的生產過程:

1。矽的提純。

通常製造CPU的矽從石英岩中提煉。經過數次的提純和其它工藝處理,得到了純淨的矽晶體(PureSilicon Crystal)。這些純淨矽被熔解加工成柱狀(Cylinder),稱為矽錠 。

2。晶片的製造(Wafer)提純得到的矽錠下一步將要被切割成為4/1000英寸的薄片(約0。1毫米),稱為晶片(Wafer)這一步工作以及以後的工作)必須在超淨室內進行。所謂超淨就是要比手術室還要乾淨1000倍。工作人員都穿著叫做兔寶寶(Bunny Suit)”的專用服裝。之所以這樣是因為即使一個小小的灰塵也可能造成整個晶片製造的失敗。晶片經過刨光除屑等表面處理後,將被放到一種專用的裝置中(Diffusion Oven),在這裡晶片的表面將要被“鍍”上一層

絕緣薄膜

。這層薄膜就是隨後進行電路刻蝕的基底。

3。電路印刷

當第二步工作結束後,晶片表面要被塗上一層明膠一樣的感光乳劑,稱為感光保護膜。塗有這種感光保護的晶片在掩模的覆蓋下進行紫外線照射由於掩模的作用,使晶片表面的感光

塗層

部分感光而發生光化學反應。感光的部分變硬,不感光的部分仍然維持原樣。感光完成之後,晶片表面用化學溶劑進行沖洗。沒有感光的部分將被沖洗掉(Etching),從而形成一些微小的細槽,這些細槽就是我們設計的電路圖。

4。CPU晶片的產生(Die)

到第三步工作結束後,一層電路的印製就算完成。之後重複進行“鍍膜”,塗感光劑,紫外線照射,化學 劑

蝕刻

的步驟。有幾層電路就要重複幾次?當電路印製完成後,晶片上就是一個一個的CPU雛形了(就象一張印張上的整齊排列著的郵票一樣)。下一步的工作可想而知,一定是切割了。晶片上的一個個小CPU雛形被鐳射刀切割了下來這樣的一個個小CPU雛形叫做模(Die)。你知道一個Die有多大嗎?只有30平方毫米到300平也就是5,6個毫米見方到17個毫米見方。比如300MHz的PentiumII面積為203平方毫米 。

5。CPU封裝 到第四步結束後,離CPU誕生就只差一步了——封裝。封裝就是在Die上聯結引出一些金屬 。