来自芯片的自白：带你看我诞生背后的秘密！

你有注意到笔记本上的这个标志吗？

你以为它就是一个简单的贴纸吗？它的背面其实是芯片内部的样子！

其实芯片的秘密可远不止于此！今天，小编就把CPU本尊请来咱公众号做客。让它亲自为大家揭开隐藏在芯片背后的秘密。

Step 1：我的 “出生证明”

嗨，大家好，我是一颗电脑芯片，也有人叫我微处理器。我的出生，起源于天才脑海中的一个奇妙想法。

别看我只是薄薄的一片，但实际上我的构成可复杂了！我的身上大约由30个层组成，其中部分层是晶体管，其他层的主要作用是内部的连接。

所以，为了完成我的“出生证明”，芯片设计师还需要拉上逻辑以及电路设计师们一同工作，完成我内部的晶体管与层的复杂电路设计蓝图。

这就好比建房子，得先有设计图纸，才能进行后续施工！当然，我身上这座“房子”，显然要复杂得多，因为它是建立在极度微观的尺度之上。

Step 2：打造“模具”

设计师们完成了设计蓝图，我的“出生证明”就算是做好了。接下来，蓝图将会被发送给蒙版工程师的手中，来为我打造可以用于实际制造的“模具”。

自动化设备将会根据“出生证明”转化成的这些数据将我的电路图复制到石英片（蒙版）上，它们被称作“蒙版”，作用就是用来在硅片上构建电路。

完成我身上的所有图层制作，可能需要超过50个蒙版，但这还只是制作之前的准备工作，接下来，我将进入实质的制造过程！

Step 3：点沙成“晶”

蒙版工程师完成所有蒙版后，制造我的“模具”就会被送至制造工厂或者实验室。

大家都知道，我是由“沙子”制成的，制造我的第一步，便是将富含硅元素的沙子进行融化后冷却形成固体后再切割成晶片，即大家经常会听到的“晶圆”。

在制造工厂，由于极高的环境要求，这里的工作人员都穿着看上去有些滑稽的兔子服，他们手中拿着的像披萨一样大的光盘便是由沙子提纯加工后得到的硅片。

制造的材料准备完毕，接下来便是将之前做好的“模具”通过特殊的手段，安装到我的身体上。

Step 4：“施工”

由于非常小，要将设计师们设计的蓝图在我的身上实现，一般的“施工”方式肯定是行不通的。

我的施工队，主要是“光”。步骤大概是这样子的：通过光刻机将光照射到“模具（蒙版）”上，然后通过透镜组缩小图像，最终在晶圆片表面成像。

这样一来，工程师们便可以将之前设计好的蓝图通过这种方式蚀刻进晶圆。

这个过程是持续性的，工程师们会对电线连接上所有不同层的晶圆使用不同的模板重复进行，直至全部完成预设的芯片结构以及内部的逻辑连接。

光刻完成后，晶圆会被发送至芯片拣选准备设施，晶圆将会被切割成数千个指甲盖大小的单个矩形，每个矩形即为一个芯片，而这，就是我的本体啦！

Step 5：“ 考试 ”+“ 穿衣服 ”

制造我的过程尽管已经完成，此时的我虽然已经有雏形，但还是一个初出茅庐的“半成品”并且还没有衣服穿，需要被运到不同的工厂进行最后的“考试”，检验各项指标，我是否能够正常工作。

通过测试，我将正式穿上带有英特尔标志的“衣服”，并且将我安装在基板与散热片之间，这下，总算大功告成啦！一块合格的CPU正式诞生！

Step 6：nice to meet you !

完成所有的制造过程之后，我将正式“C位出道”，确认无误后被发送给OEM制造商，或者以零售包装售卖给个人用户，一旦你打开电脑或者打开零售包装，我和你就正式见面啦！

怎么样，对于我的“前世今生”，是不是已经有了一个初步的了解呢？

其实呀，尽管看上去，我的“出生”只是简简单单的归结为这几个步骤，但实际我上作为凝聚人类顶级智慧的产品， 从设计到制造，是需要经过上千道工序的！复杂程度超乎想像！

不信？那咱来点儿硬货！

如何让我更“聪明”

将我造得更“聪明”，一直是英特尔设计师和工程师们的夙愿。当然，也是几乎所有使用计算机的人最现实的想法。

因此，我的制作方法一直在不断的更新当中，英特尔创造的每一代新的“我”，都使用了各种天才般的创新手段！

戳视频一探究竟

行业首个名为FinFET的三维晶体管，这种叉状3D架构不仅能改善电路控制和减少漏电流（leakage），同时让晶体管的栅长大幅度缩减。

Gate Last（后栅极法），它采用先建造临时栅极再将其移除的方法来精确放置介电质材料和金属栅极。这样能够让栅极包裹鳍片，用以控制通过通道的电子流。

有源栅极上接触，它将晶体管接触层移动到有源栅极的正上方。要实现这一点，需要让栅极材料凹陷并填充绝缘介电材料以防止发生短路。

2D和3D封装技术支持新的封装规格，并进一步提升了性能和能效。最终产品测试可确保每个芯片都能超越我们的性能和质量标准。

最终，超乎想像的英特尔芯片（也就是我啦）就这样被制造了出来，几乎成了现代万物的运行核心，数以亿计的晶体管则是构成每一个英特尔处理器的动力引擎。

英特尔具备一体化设计和制造能力，除了为每一代新处理器带来更高性能和更多功能外，还推动了改变我们生活方式的各种技术创新，对现代生活的方方面面产生深远的影响。

怎么样？关于我是怎么被制造出来的，有多优秀，现在大家都明白了吧！

备注

英特尔和英特尔标识是英特尔公司在美国和其他国家（地区）的商标。

*文中涉及的其它名称及品牌属于各自所有者资产。

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