酷叡由沙子構成！解析CPU制造全過程[圖]

 一代一代經典的CPU

    許多對電腦知識略知一二的朋友大多會知道CPU裡面最重要的東西就是晶體管了，提高CPU的速度，最重要的一點說白了就是如何在相同的CPU面積裡面放進去更加多的晶體管，由於CPU實在太小，太精密，裡面組成了數目相當多的晶體管，所以人手是絕對不可能完成的，只能夠通過光刻工藝來進行加工的。這就是為什麼一塊CPU裡面為什麼可以數量如此之多的晶體管。晶體管其實就是一個雙位的開關：即開和關。如果您回憶起基本計算的時代，那就是一臺計算機需要進行工作的全部。兩種選擇，開和關，對於機器來說即0和1。那麼您將如何制作一個CPU呢？在今天的文章中，我們將一步一步的為您講述中央處理器從一堆沙子到一個功能強大的集成電路芯片的全過程。（由於CPU的制作過程技術含量太高，小編能力有限，圖片與介紹都來至互聯網收集）。本文僅是讓大家對CPU制作過程有一個比較詳細的了解，這樣小編的任務也就完成了。

● 制造CPU的基本原料

    如果問及CPU的原料是什麼，大家都會輕而易舉的給出答案—是硅。這是不假，但硅又來自哪裡呢？其實就是那些最不起眼的沙子。難以想象吧，價格昂貴，結構復雜，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歷一個復雜的制造過程纔行。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，從中提取出最最純淨的硅原料纔行。試想一下，如果用那最最廉價而又儲量充足的原料做成CPU，那麼成品的質量會怎樣，你還能用上像現在這樣高性能的處理器嗎？

 英特爾技術人員在半導體生產工廠內使用自動化測量工具
依據嚴格的質量標准對晶圓的制造進度進行監測。 

    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，鋁已經成為制作處理器內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於銅。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，當發燒友們第一次給Northwood Pentium 4超頻就急於求成，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的經歷，它顯然需要一些改進。不過另一方面講，應用銅互連技術可以減小芯片面積，同時由於銅導體的電阻更低，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，這裡不再贅述。