晶片製造到底有多難?顯微鏡放大到1000倍,終於看明白了

2020-12-04 AI前線

針對手機晶片和電腦CPU,很多人一直有個疑問,生產一顆小如指甲蓋的東西,到底有多難?當把晶片放在顯微鏡下,放大1000倍後觀察,你一定會消除疑問。

首先在材料的難度上,材料的純度幾乎接近100%,這還並不是部分的幾個,而是所有的材料都要精確,目前常見的晶片製作工藝,比如手機晶片上,最高的工藝是7nm工藝;而電腦CPU上,最高的工藝有14nm工藝。

我們熟悉的,華為手機現用的麒麟980晶片,是全球首款採用7nm製程工藝的手機晶片,形象點描述,就是在指甲蓋大小的尺寸上,集成了69億個電晶體。68億是什麼概念呢?全球總人數也就70多億,在這麼小的空間,要集成這麼多的電晶體,難度可想而知。

小器件和大設備的製造難度,應該是沒辦法進行比較的。那為什麼手機晶片要比電腦的工藝更高呢?因為手機上預留的處理器空間十分的有限的,如果足夠的小的話,就可以在處理器上放入比之前更多的計算單元,這就會使得手機整體的性能得到提升。

而我們常聽到的製作工藝,其實就是在處理器上進行蝕刻的大小。這個過程就需要一件特別重要的設備,那就是光刻機,它是用光來製作一個圖形(工藝)的過程,目前世界上只有少數廠家掌握這種技術,因此光刻機的價格昂貴,通常在3000-5000萬美元。

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