造个CPU有多难
2021-09-09超载
电脑爱好者 2021年24期
超载

CPU是每台电脑的中枢,相当于电脑的“大脑”,不过想要生产这个“大脑”是需要极高门槛的。注意,我们说的是制造,随着“代工”行业的蓬勃发展,现在能够设计的CPU公司有一些,能制造CPU的公司又是另一部分企业,能够同时实现CPU设计、生产制造的,那就更是凤毛麟角了。
我们经常能看到一句玩笑话“CPU就是沙子”,理论上这句话没有错误,但是要想实现从“沙子到CPU”的转变,那真是无比困难。总体来说,CPU的制造过程需要一个非常冗长的制作阶段,每一步都是集尖端技术之大成。
从沙提纯开始
目前CPU的制造,是基于一种名为硅(sili con)的化学元素。它是半导体,CPU的计算是通过半导体的不断“开/关(导通/断开)”来完成的,所以实际上CPU的最核心部件某种程度上可以被称作“硅做的半导体开关总和”。
硅是外观带着灰蓝色金属光泽且坚硬易碎的晶体,亦是一种四价的类金属半导体。它广泛分布于我们的地壳中——因此我们通常就是从沙子中对硅进行高度提纯,也就是有些人说的“沙子变CPU”。这个提纯的过程并不是用筛子进行筛选,它首先需要用焦炭去烧沙子,从而得到粗炼的硅,注意这时只是硅。接下来就是精炼提纯,主要是使用化学沉积法实现,精炼提纯步骤完成后,粗炼的硅纯度就提升到了99.99%。这还不够,要让硅成为硅晶体,还需要通过石英熔炉进行再次提纯,并且“塑形”。提纯的过程大致是在一个巨大的石英熔炉中放入一颗“晶种”,用于沙子中的硅晶体依附其上开始“生长”,并且通过提拉手段让其形成柱体状。……
登录APP查看全文
