cpu是什么,cpu是什么意思?
2017-11-07 05:41:00 作者:郎孟华
CPU是什么?八核处理器啥意思?
看到这个标题可能很多人首先是嗤之以鼻,玩DIY的谁还不知道CPU是啥,好吧,其实本篇问答是专门针对没有接触过DIY的小白玩家,比如某些资深DIY玩家的女朋友,再遇到这种小白问题的时候你就直接反手给她一……张过去的CD(链接),看看那时我们的解析。
封装好的CPU
CPU,全称 Central Processing Unit,中央计算单元,取首字母缩写为CPU,核心技术是利用硅的半导体特性,制作出极其微小密集的大规模集成电路,从而实现计算,最简单的理解方式就是,计算器,你输入1+1的时候他会帮你算出2,电脑也是这样的过程,你鼠标进行操作,他反馈出你想要的结果,内部过程非常复杂,但归根结底都是CPU来计算的。
硅晶圆经过光刻之后做出来的核心
处理器现在已经简化为一个约定俗成的商品,被封装在一个小的基板里面,保护核心安全,市面上买到的CPU就是已经很成熟的商品。
你可以将CPU理解为一个厨师,你的输入就相当于点菜,厨师会马上根据你的需求来做,做的速度取决于其性能,性能越强的话,他做菜也就越快,你就能更快的收到结果。
八核处理器,多核心是在很久之前就已经开始采用的方案,当时的单核心处理器计算能力达到了瓶颈,想要继续快速提升已经非常困难,所以就另辟蹊径选择了将多个计算核心整合到一起让他们协同计算的方案,有多少个计算核心我们就称它为几核处理器,如八核,四核。
继续用上面厨师的例子,你发现一个厨师再怎么样也就只能达到这个速度了,但是并不能达到你的要求,那怎么办,你选择再找一个厨师,这样两个人一起工作效率就提升很多,这就是多核心处理器。
Intel处理器
顺便提一下Intel超线程技术,就是常看到的i7处理器四核心八线程,工程师发现单一任务并不能让处理器核心达到满负荷运行,所以就将其分为两个逻辑处理器,同时给他两个任务来做,这样能达到理论上的双倍效率(实际并不能达到)。
如果用厨师的例子来解释就是,通过训练让厨师学会了双手各持一个炒勺,同时炒两个菜,理论上效率又一次翻倍。
您有什么DIY方面的问题都可以在文章下方进行评论,我们期待您的参与。
往期回顾:
主板电池没电了会怎么样?每日一答
http://mb.zol.com.cn/664/6640564.html
顿号在键盘上怎么打?每日一答
http://cpu.zol.com.cn/663/6636692.html
电脑主板多少钱,该买那种?每日一答
http://mb.zol.com.cn/663/6636804.html
组装电脑是什么,好不好用?每日一答
http://mb.zol.com.cn/663/6634786.html
以上内容就是小编分享的关于cpu是什么意思是干什么的.jpg”/>
网友提问:
cpu是什么,cpu是什么意思是干什么的?
CPU是怎么制作的,制作CPU是干什么?
优质回答:
CPU是人类智慧的杰作,作为半导体中使用得最多的硅元素来源于沙子,所以CPU的制作可以看作是一粒沙子的进化过程。
将沙子制作成硅圆片
沙子的主要成分为二氧化硅,不过CPU中使用的硅纯度要求达到99.999999999%,所以先要将二氧化硅还原成纯度为98%的冶金级单质硅,然后再提纯出99.99%的多晶硅,但这还不算完,为了让它更适合制作CPU,还要经过不断提纯、形成固定一致形态的单晶硅。
接下来是要制作出单晶硅锭,它长下面那个样子:
完成的单晶硅锭直径约300mm,重约100kg。再将制作好的单晶硅锭切掉头尾,并修整其直径到标准值,然后将硅锭切割成均匀的晶圆:
为了让切割后的晶圆表面光滑,还需要仔细研磨,然后抛光和加热处理,总之让它的表面成为无缺陷,这样闪亮发光的硅圆片就制作出来了。
前工程:制作带有电路的芯片
完好的硅圆片可以投入到生产线上了,进入到涂抹光刻胶环节。这是集成电路制造工艺中的一项关键环节。需要将光刻胶滴在硅晶圆片上,均匀涂抹形成光刻胶薄膜,在温度下固化为光刻胶薄膜。
接下来将涂好光刻胶的晶圆放入曝光机中进行掩模图形的“复制”,掩模中有设计好的电路图案,通过紫外线曝光在光刻胶层上形成相应的电路图案。
曝光后的晶圆还要进行显影处理,通过喷射强碱性显影液光刻胶会溶解于显影液中,没有被照射到的光刻胶图案会保留下来,这就上是显影,随后会冲洗、热处理等以蒸发水水分和固化胶。
通过蚀刻药剂溶解掉暴露出来的晶圆部分,被光刻胶保护的部分再保留下来。
再通过氧等离子体对光刻胶进行灰化处理,清除光刻胶。这样就完成了第一层设计好的电路图案。
对于3D FinFET设计的晶体管,还需要重复前面的几个步骤,以获得3D晶体管。
然后在特定的区域,导入特定杂质,杂质扩散能控制导电类型(P结、N结)之外,还能控制杂质浓度以及分布。目前主要是用离子注入法来完成杂质扩散,也是超大规模集成电路中不可缺少的工艺。
这时可以清除掉残留下来的光刻胶掩模,经过离子注入单晶硅内部小部分硅原子已经被替换成“杂质”元素,就能产生可自由电子或空穴。
至此,基本完成晶体管雏形,接下来需要在在硅晶圆表面全面地沉积氧化硅膜,形成绝缘层,并且需要在层间绝缘膜上开孔,这样能引出导体电极。
接下来需要在晶圆表面上沉积铜层,形成场效应管的源极、漏极、栅极,再在晶圆表面沉积一层绝缘层以能保护晶体管。
经过这些复杂的过程,晶体管算是制作完成,后面需要做的就是把这些晶体管连接起来,通过覆盖铜层、光刻掩模、蚀刻开孔等操作来实现,期间还要利用大马士革法新的布线方式完成多层Cu立体化布线。
到了这一步,芯片电路基本完成,这中间需要几百道不同精累化工艺加工,任何错误都会导致晶圆报废。
在完成了芯片电路后,到成品销售,还需要很多后工程,包括晶圆测试、切片、外观检查、装片、封装,到此一颗真正的CPU就生产出来了。
其他网友观点
谢谢邀请,CPU是如何制作的?CPU是世界上最复杂的制成品。事实上,它需要数百个千个步骤,下面我只将最重要的步骤在下面进行描述,希望可以帮助到你。
?获取原始沙
沙子。它由25%的硅组成,仅次于氧气,是地壳中第二丰富的化学元素。沙子,特别是石英,以二氧化硅(SiO 2)的形式含有很高比例的硅,是半导体制造的基本成分。
?提纯硅,生产钢锭
在获取原始砂和分离硅后,对多余的材料进行处理,并对硅进行多次提纯,最终达到半导体制造质量,即电子级硅。由此产生的纯度如此之高,以至于电子级硅每10亿个硅原子中可能只有一个外来原子。经过净化处理后,硅进入熔融阶段。由此产生的单晶被称为钢锭。用电子级硅生产单晶锭.一块锭重约100公斤,硅纯度为99.9999%。
?钢锭切片
然后,钢锭被移动到切片阶段,在那里,被称为晶片的单个硅片被切割成薄片。根据所需的晶圆尺寸,存在几种不同直径的锭。今天,CPU通常是在300毫米晶片上制造的。
?晶片抛光
切割并进行抛光,晶片被抛光,直到它们有完美的,镜面光滑的表面。例如英特尔不生产自己的铸锭和晶片,而是从第三方公司购买准备生产的晶片。
?光刻胶涂抹
上面描述的蓝色液体是一种与用于摄影的胶卷相似的抗光光洁剂。晶片在这个步骤中旋转,使光刻胶均匀分布,涂层是非常薄的。
?紫外线照射
在这个阶段,耐光漆暴露在紫外线下.紫外线引发的化学反应就像你一按快门按钮,相机里的胶片就会发生什么。
晶圆片上已暴露在紫外光下的抗蚀剂区域将变得可溶。曝光是用像模板一样的口罩完成的。当与紫外线一起使用时,面具会产生不同的电路图案。CPU的构建基本上重复了这个过程,直到多个层相互堆叠在一起。镜头(中间)将面具的图像缩小到一个小的焦点。在晶片上产生的“打印”通常比掩模的图案小四倍。
在这张图中,我们用肉眼观察到一个晶体管会是什么样子。晶体管充当开关,控制计算机芯片中电流的流动。
?抗光冲洗
暴露在紫外光下后,曝光的蓝光抗蚀剂区域被溶剂完全溶解。这揭示了一种由面具制作的抗照图案。从这一点开始,晶体管、互连线和其他电气触点的开端就开始增长。
?光刻胶去除
在这之后,光刻胶被去除,所需的形状变得可见。
?重新添加更多的抗光剂
更多的光抗蚀剂(蓝色)被添加,然后重新暴露在紫外线下.裸露的光刻胶在下一步前再次被冲洗掉,这被称为离子掺杂。这是离子粒子暴露在晶片上的一步,允许硅以一种允许CPU控制电流的方式改变其化学性质。
?离子掺杂
通过一种叫做离子注入的过程(一种被称为掺杂的过程),硅晶片的暴露区域被离子轰击。离子被注入硅片以改变硅在这些区域的导电方式。离子以极高的速度被推进到晶片表面。电场使离子加速到300,000公里/小时。
?更多的抗光剂去除
离子注入后,光刻胶将被移除,本应被掺杂的材料(绿色)现在已经被注入了原子。
?晶体管
这个晶体管快完成了。在晶体管上方的绝缘层(洋红色)上已经蚀刻了三个孔。这三个洞将充满铜,这将构成连接到其他晶体管。
?电镀晶片
晶片在这个阶段被放入硫酸铜溶液中。铜离子通过一种叫做电镀的方法沉积在晶体管上。铜离子从正极(阳极)传播到以晶片为代表的负端子(阴极)。
?离子沉降和抛光
铜离子在晶片表面形成一层薄片。
多余的材料被擦掉,留下一层非常薄的铜。
?分层
在不同的晶体管之间建立了多个金属层来互连(如电线)。如何“连接”这些连接取决于开发相应处理器功能的体系结构和设计团队(例如,Intel的Core i7处理器)。虽然电脑芯片看上去非常平坦,但它们实际上可能有20多层来形成复杂的电路。如果你看到一个放大的芯片视图,你会看到一个复杂的电路和晶体管网络,看起来就像一个未来主义的多层公路系统。
?晶片分类测试和晶片切片
这部分准备好的晶片正在通过第一次功能测试。在这个阶段,测试模式被输入到每一个芯片中,芯片的响应被监控,并与“正确的答案”进行比较。在测试确定晶片具有良好的功能处理器单元产量后,硅片被切割成块(称为模具)。
?CPU挑选
对测试模式作出正确回答的模具将提交给下一步(包装)。
?CPU封装
基板、模具和散热器被组装在一起形成一个完整的处理器。绿色基板为处理器建立电气和机械接口,以与PC系统的其他部分进行交互。银热摊铺机是一个热界面,其中将应用冷却溶液。这将使处理器在运行期间保持凉爽。
?CPU测试
在这最后的测试中,处理器将被测试其关键特性(其中被测试的特性是功耗和最大频率)。
?CPU宾宁
根据类测试的测试结果,将具有相同性能的处理器放入相同的传输盘中。这个过程被称为“binning”,许多Tom的硬件阅读器都会熟悉这个过程。Binning确定处理器的最大工作频率,并根据稳定的规格分批销售。
?包装出售
生产和测试的处理器要么进入系统制造商托盘或进入零售商店在一个盒子。
以上就是CPU的主要生产过程,希望可以让你有所了解。
其他网友观点u003Cpu003E谢谢邀请,CPU是如何制作的?CPU是世界上最复杂的制成品。事实上,它需要数百个千个步骤,下面我只将最重要的步骤在下面进行描述,希望可以帮助到你。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?获取原始沙u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Fd6c52b5861cc4ee5b0e135712889f317″ web_uri=”pgc-imageu002Fd6c52b5861cc4ee5b0e135712889f317″ img_width=”970″ img_height=”624″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E沙子。它由25%的硅组成,仅次于氧气,是地壳中第二丰富的化学元素。沙子,特别是石英,以二氧化硅(SiO 2)的形式含有很高比例的硅,是半导体制造的基本成分。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?提纯硅,生产钢锭u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F855b3ef35e254c7ab6f307900afb61a1″ web_uri=”pgc-imageu002F855b3ef35e254c7ab6f307900afb61a1″ img_width=”970″ img_height=”1149″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E在获取原始砂和分离硅后,对多余的材料进行处理,并对硅进行多次提纯,最终达到半导体制造质量,即电子级硅。由此产生的纯度如此之高,以至于电子级硅每10亿个硅原子中可能只有一个外来原子。经过净化处理后,硅进入熔融阶段。由此产生的单晶被称为钢锭。用电子级硅生产单晶锭.一块锭重约100公斤,硅纯度为99.9999%。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?钢锭切片u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F09fc1e67868a493cb7f2f4e9c856359c” web_uri=”pgc-imageu002F09fc1e67868a493cb7f2f4e9c856359c” img_width=”970″ img_height=”723″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E然后,钢锭被移动到切片阶段,在那里,被称为晶片的单个硅片被切割成薄片。根据所需的晶圆尺寸,存在几种不同直径的锭。今天,CPU通常是在300毫米晶片上制造的。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?晶片抛光u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F3c14ba58c37a407c9b4b0cfb6c8a92ad” web_uri=”pgc-imageu002F3c14ba58c37a407c9b4b0cfb6c8a92ad” img_width=”1200″ img_height=”910″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E切割并进行抛光,晶片被抛光,直到它们有完美的,镜面光滑的表面。例如英特尔不生产自己的铸锭和晶片,而是从第三方公司购买准备生产的晶片。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?光刻胶涂抹u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F0bf80653e0aa424b80cb3c5359ef37ae” web_uri=”pgc-imageu002F0bf80653e0aa424b80cb3c5359ef37ae” img_width=”970″ img_height=”754″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E上面描述的蓝色液体是一种与用于摄影的胶卷相似的抗光光洁剂。晶片在这个步骤中旋转,使光刻胶均匀分布,涂层是非常薄的。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?紫外线照射u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Fef2a9bb335834e83a48d97d113497214″ web_uri=”pgc-imageu002Fef2a9bb335834e83a48d97d113497214″ img_width=”970″ img_height=”1118″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E在这个阶段,耐光漆暴露在紫外线下.紫外线引发的化学反应就像你一按快门按钮,相机里的胶片就会发生什么。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003E晶圆片上已暴露在紫外光下的抗蚀剂区域将变得可溶。曝光是用像模板一样的口罩完成的。当与紫外线一起使用时,面具会产生不同的电路图案。CPU的构建基本上重复了这个过程,直到多个层相互堆叠在一起。镜头(中间)将面具的图像缩小到一个小的焦点。在晶片上产生的“打印”通常比掩模的图案小四倍。u003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F61bf639d75464988abfbd770a7e58ac6″ web_uri=”pgc-imageu002F61bf639d75464988abfbd770a7e58ac6″ img_width=”640″ img_height=”604″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E在这张图中,我们用肉眼观察到一个晶体管会是什么样子。晶体管充当开关,控制计算机芯片中电流的流动。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?抗光冲洗u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F8e1304d41a924c019ade4aee0b8dd651″ web_uri=”pgc-imageu002F8e1304d41a924c019ade4aee0b8dd651″ img_width=”970″ img_height=”699″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E暴露在紫外光下后,曝光的蓝光抗蚀剂区域被溶剂完全溶解。这揭示了一种由面具制作的抗照图案。从这一点开始,晶体管、互连线和其他电气触点的开端就开始增长。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?光刻胶去除u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F2fd18d6aeec34bcfb3f0e99392dc5679″ web_uri=”pgc-imageu002F2fd18d6aeec34bcfb3f0e99392dc5679″ img_width=”970″ img_height=”668″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E在这之后,光刻胶被去除,所需的形状变得可见。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?重新添加更多的抗光剂u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Fde9cb2a5718643118a15e4b628fdeba1″ web_uri=”pgc-imageu002Fde9cb2a5718643118a15e4b628fdeba1″ img_width=”970″ img_height=”688″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E更多的光抗蚀剂(蓝色)被添加,然后重新暴露在紫外线下.裸露的光刻胶在下一步前再次被冲洗掉,这被称为离子掺杂。这是离子粒子暴露在晶片上的一步,允许硅以一种允许CPU控制电流的方式改变其化学性质。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?离子掺杂u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F74f8ad60079245cb85878f2895d2778c” web_uri=”pgc-imageu002F74f8ad60079245cb85878f2895d2778c” img_width=”970″ img_height=”1068″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E通过一种叫做离子注入的过程(一种被称为掺杂的过程),硅晶片的暴露区域被离子轰击。离子被注入硅片以改变硅在这些区域的导电方式。离子以极高的速度被推进到晶片表面。电场使离子加速到300,000公里u002F小时。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?更多的抗光剂去除u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F8ed735d8fd1446eebbf406b56871363a” web_uri=”pgc-imageu002F8ed735d8fd1446eebbf406b56871363a” img_width=”970″ img_height=”722″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E离子注入后,光刻胶将被移除,本应被掺杂的材料(绿色)现在已经被注入了原子。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?晶体管u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F8bcd0ecdb22c477f914ab02a45fc14d6″ web_uri=”pgc-imageu002F8bcd0ecdb22c477f914ab02a45fc14d6″ img_width=”970″ img_height=”669″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E这个晶体管快完成了。在晶体管上方的绝缘层(洋红色)上已经蚀刻了三个孔。这三个洞将充满铜,这将构成连接到其他晶体管。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?电镀晶片u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F01b38cb45cb94315a5de1f267b07bfe3″ web_uri=”pgc-imageu002F01b38cb45cb94315a5de1f267b07bfe3″ img_width=”970″ img_height=”1289″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E晶片在这个阶段被放入硫酸铜溶液中。铜离子通过一种叫做电镀的方法沉积在晶体管上。铜离子从正极(阳极)传播到以晶片为代表的负端子(阴极)。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?离子沉降和抛光u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F031bc30be09f4380aa8150d532e221b7″ web_uri=”pgc-imageu002F031bc30be09f4380aa8150d532e221b7″ img_width=”970″ img_height=”745″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E铜离子在晶片表面形成一层薄片。u003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F07dfb0ad75d04fd5962cd8da2cfb4899″ web_uri=”pgc-imageu002F07dfb0ad75d04fd5962cd8da2cfb4899″ img_width=”970″ img_height=”694″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E多余的材料被擦掉,留下一层非常薄的铜。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?分层u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Fc1df0225178743e38d8c2eb1ffe1578e” web_uri=”pgc-imageu002Fc1df0225178743e38d8c2eb1ffe1578e” img_width=”970″ img_height=”642″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E在不同的晶体管之间建立了多个金属层来互连(如电线)。如何“连接”这些连接取决于开发相应处理器功能的体系结构和设计团队(例如,Intel的Core i7处理器)。虽然电脑芯片看上去非常平坦,但它们实际上可能有20多层来形成复杂的电路。如果你看到一个放大的芯片视图,你会看到一个复杂的电路和晶体管网络,看起来就像一个未来主义的多层公路系统。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?晶片分类测试和晶片切片u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F3949be9967e04d3882e9842e7ccc29cd” web_uri=”pgc-imageu002F3949be9967e04d3882e9842e7ccc29cd” img_width=”970″ img_height=”295″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E这部分准备好的晶片正在通过第一次功能测试。在这个阶段,测试模式被输入到每一个芯片中,芯片的响应被监控,并与“正确的答案”进行比较。在测试确定晶片具有良好的功能处理器单元产量后,硅片被切割成块(称为模具)。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?CPU挑选u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F56355dc2dda44c3e85f269ab7c0a8628″ web_uri=”pgc-imageu002F56355dc2dda44c3e85f269ab7c0a8628″ img_width=”970″ img_height=”1383″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E对测试模式作出正确回答的模具将提交给下一步(包装)。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?CPU封装u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Fcba7d17889414855b03e4b8158cd7fb3″ web_uri=”pgc-imageu002Fcba7d17889414855b03e4b8158cd7fb3″ img_width=”970″ img_height=”948″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E基板、模具和散热器被组装在一起形成一个完整的处理器。绿色基板为处理器建立电气和机械接口,以与PC系统的其他部分进行交互。银热摊铺机是一个热界面,其中将应用冷却溶液。这将使处理器在运行期间保持凉爽。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?CPU测试u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Fa6d2dacfd67e4f8da0c5ef71ccbf5c12″ web_uri=”pgc-imageu002Fa6d2dacfd67e4f8da0c5ef71ccbf5c12″ img_width=”970″ img_height=”832″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E在这最后的测试中,处理器将被测试其关键特性(其中被测试的特性是功耗和最大频率)。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?CPU宾宁u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002F6b936d1ada8c467886fd1610f1beba9f” web_uri=”pgc-imageu002F6b936d1ada8c467886fd1610f1beba9f” img_width=”970″ img_height=”714″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E根据类测试的测试结果,将具有相同性能的处理器放入相同的传输盘中。这个过程被称为“binning”,许多Tom的硬件阅读器都会熟悉这个过程。Binning确定处理器的最大工作频率,并根据稳定的规格分批销售。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003Eu003Cstrongu003E?包装出售u003Cu002Fstrongu003Eu003Cu002Fpu003Eu003Cimg src=”https:u002Fu002Fp1.toutiaoimg.comu002Flargeu002Fpgc-imageu002Faa0c2a2794b04b67bd594f6dafbbc019″ web_uri=”pgc-imageu002Faa0c2a2794b04b67bd594f6dafbbc019″ img_width=”970″ img_height=”306″ fold=”0″ onerror=”javascript:errorimg.call(this);” u003Eu003Cpu003E生产和测试的处理器要么进入系统制造商托盘或进入零售商店在一个盒子。u003Cu002Fpu003Eu003Cpu003E以上就是CPU的主要生产过程,希望可以让你有所了解。u003Cu002Fpu003E
CPU中文名为“中央处理器”,可以说是世界上最精密的器件了。然而制作它的原料却很很常见,就是:沙子,更精确的说就是硅;
沙子经过清洗提纯,可以提取出“单晶硅”,提纯后的单晶硅的纯度可以达到7个9(99.99999%),这样的硅通过物理加热定型,形成“硅锭”–一种致密又光滑的圆柱体。
硅锭的形状主要是利于切割,经过切割后,硅锭被切片成晶片
接下来就要进行集成电路的设计和加工了。这个过程是一个十分复杂的过程包含:涂光刻胶→紫外线光刻→溶解光刻胶→蚀刻→清除光刻胶→注入离子→再次清除光刻胶→绝缘处理→沉淀铜层→构建晶体管线路→圆晶检测→切割圆晶→内核装配→封装→测试芯片→包装出厂。这个过程中有一个十分关键的仪器–“光刻机”,可以形象的理解为晶片上的“画笔”。
光刻机的技术是集成电路领域的核心技术之一,一直以来都是一个严密技术封锁的技术领域,该领域已经别荷兰的ASML公司垄断,该公司几乎垄断了世界上高端光刻机产业。我国一直以来缺“芯”,和光刻机的受制于人有很大的关系。好在我国在经历了“实体名单”事件之后的痛定思痛,已经开始在光刻机领域投入巨大科研力量了。
希望中国芯片行业越来越好,早日让国人用上100% 的“中国芯”。。
回答题主的另一个问题,CPU的用处:
CPU是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
是不是很拗口?你可以理解为:CPU是计算机的大脑,帮助计算机翻译和执行你输入的命令。
CPU主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
其他网友观点
1、cpu是干什么的?
通俗易懂的说“就相当于人的大脑!”
我再详细的说一下:“如果把电脑硬件比作人的器官那么就是
CPU等于大脑 用于计算
主板是心脏 用于供电和组装
而电则是血
机箱等于皮肤和骨骼 用于保护
显卡等于五感神经
电源等于胃 把电给转变成为电脑能用的能源
硬盘是记忆系统 是大脑的一部分
内存是肺用于缓存 不过其实电脑和人体没什么可比性 人体要比电脑复杂得多”
2、这里先简单的介绍下什么是cpu?
(官方语言):中央处理器(CPU)是执行计算机内部大部分处理的单元。为了控制与计算机其他部分之间的指令和数据流,CPU主要依赖于芯片组,芯片组是位于主板上的一组微芯片。
3、我们了解下Cpu的制作过程,大致过程我总结了7步:
( 1 ) 硅提纯
生产 CPU 等芯片的材料是半导体,现阶段主要的材料是硅 Si ,这是一种非金属元素,从化学的角度来看,由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处,所以具有半导体的性质,适合于制造各种微小的晶体管,是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。
在硅提纯的过程中,原材料硅将被熔化,并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种,以便硅晶体围着这颗晶种生长,直到形成一个几近完美的单晶硅。以往的硅锭的直径大都是 200 毫米,而 CPU 厂商正在增加 300 毫米晶圆的生产。
( 2 )切割晶圆
硅锭造出来了,并被整型成一个完美的圆柱体,接下来将被切割成片状,称为晶圆。晶圆才被真正用于 CPU 的制造。所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片,并将其划分成多个细小的区域,每个区域都将成为一个 CPU 的内核 (Die) 。
一般来说,晶圆切得越薄,相同量的硅材料能够制造的 CPU 成品就越多。
( 3 )影印( Photolithography )
在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻 (Photoresist) 物质,紫外线通过印制着 CPU 复杂电路结构图样的模板照射硅基片,被紫外线照射的地方光阻物质溶解。
而为了避免让不需要被曝光的区域也受到光的干扰,必须制作遮罩来遮蔽这些区域。这是个相当复杂的过程,每一个遮罩的复杂程度得用 10GB 数据来描述。
( 4 )蚀刻 (Etching)
这是 CPU 生产过程中重要操作,也是 CPU 工业中的重头技术。蚀刻技术把对光的应用推向了极限。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。
短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上,使之曝光。接下来停止光照并移除遮罩,使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜,以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。
然后,曝光的硅将被原子轰击,使得暴露的硅基片局部掺杂,从而改变这些区域的导电状态,以制造出 N 井或 P 井,结合上面制造的基片, CPU 的门电路就完成了。
( 5 )重复、分层
为加工新的一层电路,再次生长硅氧化物,然后沉积一层多晶硅,涂敷光阻物质,重复影印、蚀刻过程,得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。重复多遍,形成一个 3D 的结构,这才是最终的 CPU 的核心。每几层中间都要填上金属作为导体。
Intel 的 Pentium 4 处理器有 7 层,而 AMD 的 Athlon 64 则达到了 9 层。层数决定于设计时 CPU 的布局,以及通过的电流大小。
( 6 )封装
这时的 CPU 是一块块晶圆,它还不能直接被用户使用,必须将它封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。
封装结构各有不同,但越高级的 CPU 封装也越复杂,新的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升,并能间接地为主频的提升提供坚实可靠的基础。
( 7 )多次测试
测试是一个 CPU 制造的重要环节,也是一块 CPU 出厂前必要的考验。这一步将测试晶圆的电气性能,以检查是否出了什么差错,以及这些差错出现在哪个步骤(如果可能的话)。接下来,晶圆上的每个 CPU 核心都将被分开测试。
由于 SRAM (静态随机存储器, CPU 中缓存的基本组成)结构复杂、密度高,所以缓存是 CPU 中容易出问题的部分,对缓存的测试也是 CPU 测试中的重要部分。
每块 CPU 将被进行完全测试,以检验其全部功能。某些 CPU 能够在较高的频率下运行,所以被标上了较高的频率;而有些 CPU 因为种种原因运行频率较低,所以被标上了较低的频率。
最后,个别 CPU 可能存在某些功能上的缺陷,如果问题出在缓存上,制造商仍然可以屏蔽掉它的部分缓存,这意味着这块 CPU 依然能够出售,只是它可能是 Celeron 等低端产品。
当 CPU 被放进包装盒之前,一般还要进行最后一次测试,以确保之前的工作准确无误。根据前面确定的最高运行频率和缓存的不同,它们被放进不同的包装,销往世界各地。这是自己的一些理解,感觉自己总结的还可以,谢谢!