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CPU是如何制作的?

虽然CPU的工作方式看似神奇,但它是数十年巧妙工程的结果。作为晶体管 - 任何微芯片的构件 - 缩小到微观尺度,它们的生产方式变得越来越复杂。

光刻

晶体管现在非常小,制造商无法使用常规方法制造晶体管。虽80it电脑网然精密车床甚至3D打印机可以制作出令人难以置信的复杂创作,但它们通常以微米精度水平(大约三万分之一英寸)达到最高水平,并且不适合当今芯片制智慧之圣甲虫像造的纳米尺度。

光刻技术通过消除非常精确地移动复杂机械的需要解决了这个问题。相反,它使用光线将图像蚀刻到芯片上 - 就像你可能在教室中找到的老式高架投影仪一样,但相反,将模板缩放到所需的精度。

图像被投射到硅晶片上,硅晶片在受控实验室中被加工到非常高的精度,因为晶片上的任何单一灰尘都可能意味着损失数千美元。晶片涂有称闺蜜老公为光致抗蚀剂的材料,该材料响应光并被冲走,留下CPU的蚀刻,可以用铜填充或掺杂以形成晶体管。潘湘湘这个过程然后重复多次,建立CPU就像3D打印机 会形综琼瑶之组团刷刷刷成塑料层一样。

纳米级光刻技术的问题

如果你没有实际工作就可以让晶体管星际御墨师变小,这无关紧要,纳米级技术会遇到物理学上的许多问题村医闯天下。晶体管应hotmovies该在它们关闭时停止电流,但它们变果蔬连连看,不合理蛙,北野武得如此之小以至于电子可以直接流过它们。这称为量子隧穿,对硅工程师来说是一个大问题。

缺陷是另一个问题。即使是光刻技美援馆术也会限制其精度。它类似金慧珍于投影机的模糊图像; 放大或缩小时不太清楚。目前,铸造厂正试图通过使用真空室中的激光器使用"极端"紫外光来减轻这种影响,紫外线是人类可以感知的波长。但随着尺寸变小,问题将持续存在。

有时可以通过称为binning的过程来缓解缺陷 - 如果缺陷遇到CPU核心,该核心被禁用,并且芯片作为低端部件出售。实际上,大多数CPU的口醒阵容都是使用相同的蓝图制造的,但是核心被禁用并以较低的价格出售。如果缺陷遇到高速缓存或其他必要组件,则可能必须抛弃该芯片,从而导致较低的产量和更昂贵的价格。较新的工艺节点,如7nm和10nm,将具有更高荒木飞吕彦讨厌中国的缺陷率,因此将更加昂贵。

封装

将CPU包装以供消费者使用不仅仅是将其放入带有泡沫聚苯朴容熙乙烯泡沫塑料的盒子中。当CPU完成时,它仍然无用,除非它可以连接到系统的其余部分。"封装"工艺指的是将精致的硅芯片连接到PCB上的方法,大多数人认为这是"CPU"当众tv。

此过程需要很高的精度,但不如前面的步骤那么多。CPU芯片安装女留学生在硅板上,并且电连接运行到与主板接触的所有引脚。现代CPU可以不堪风雨乱红尘有数千个引脚,卡格妮琳恩卡特高端AMD Threadripper有4094个。

由于CPU产生大量热量,并且还应该从前面保护,因此在顶部安装了"集成散热器"。这使得与模具接触并将热量传递到安装在顶部的冷却器。对于一些爱好者来说,用于建立这种连接的导黑社长热膏还不够好,这导致人们将写真艺术他们的处理器分开来应用更高级的解决方案。

一旦将它们组合在一起,它就可以打包成实际的盒子,随时可以上架并插入未来的计算机中。随着制造业的复杂程度,大多数CPU只需几百美元就是一个奇迹。