芯片和CPU有什么不同?解析CPU制造全過程
? ?芯片和CPU有什么不同?
? ? 芯片是“集成電路”的俗稱。集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路,如果一片集成電路(芯片)中既有模擬電路又有數(shù)字電路,則稱其為數(shù)?;旌霞呻娐贰?/p>
CPU是中央處理器,包含運算器和控制器,是數(shù)字電路。如果將運算器和控制器集成在一片集成電路上,就稱之為微處理器。目前人們將中央處理器與微處理器已經(jīng)混為一談了。
因此,CPU是一種數(shù)字芯片,只是眾多芯片中的一類。
CPU的制造是一項極為復雜的過程,當今世上只有少數(shù)幾家廠商具備研發(fā)和生產(chǎn)CPU的能力。CPU的發(fā)展史也可以看作是制作工藝的發(fā)展史。
CPU(Centralprocessingunit)是現(xiàn)代計算機的核心部件,又稱為“微處理器(Microprocessor)”。對于PC而言,CPU的規(guī)格與頻率常常被用來作為衡量一臺電腦性能強弱重要指標。Intelx86架構(gòu)已經(jīng)經(jīng)歷了二十多個年頭,而x86架構(gòu)的CPU對我們大多數(shù)人的工作、生活影響頗為深遠。
制造CPU的基本原料
如果問及CPU的原料是什么,大家都會輕而易舉的給出答案—是硅。這是不假,但硅又來自哪里呢?其實就是那些最不起眼的沙子。難以想象吧,價格昂貴,結(jié)構(gòu)復雜,功能強大,充滿著神秘感的CPU竟然來自那根本一文不值的沙子。當然這中間必然要經(jīng)歷一個復雜的制造過程才行。不過不是隨便抓一把沙子就可以做原料的,一定要精挑細選,從中提取出最最純凈的硅原料才行。試想一下,如果用那最最廉價而又儲量充足的原料做成CPU,那么成品的質(zhì)量會怎樣,你還能用上像現(xiàn)在這樣高性能的處理器嗎?
英特爾技術(shù)人員在半導體生產(chǎn)工廠內(nèi)使用自動化測量工具,依據(jù)嚴格的質(zhì)量標準對晶圓的制造進度進行監(jiān)測。
除去硅之外,制造CPU還需要一種重要的材料就是金屬。目前為止,鋁已經(jīng)成為制作處理器內(nèi)部配件的主要金屬材料,而銅則逐漸被淘汰,這是有一些原因的,在目前的CPU工作電壓下,鋁的電遷移特性要明顯好于銅。所謂電遷移問題,就是指當大量電子流過一段導體時,導體物質(zhì)原子受電子撞擊而離開原有位置,留下空位,空位過多則會導致導體連線斷開,而離開原位的原子停留在其它位置,會造成其它地方的短路從而影響芯片的邏輯功能,進而導致芯片無法使用。這就是許多Northwood Pentium 4換上SNDS(北木暴畢綜合癥)的原因,當發(fā)燒友們第一次給Northwood Pentium 4超頻就急于求成,大幅提高芯片電壓時,嚴重的電遷移問題導致了CPU的癱瘓。這就是intel首次嘗試銅互連技術(shù)的經(jīng)歷,它顯然需要一些改進。不過另一方面講,應用銅互連技術(shù)可以減小芯片面積,同時由于銅導體的電阻更低,其上電流通過的速度也更快。
除了這兩樣主要的材料之外,在芯片的設(shè)計過程中還需要一些種類的化學原料,它們起著不同的作用,這里不再贅述。
- 第 1 頁:芯片和CPU有什么不同?解析CPU制造全過程
- 第 2 頁:CPU 是怎么被制造出來的
- 第 3 頁:cpu芯片的制作工藝
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( 發(fā)表人:李倩 )