CPU是普通人能接触到的人工制品的顶峰。生产CPU的高端光刻机,世界上没有一个国家能单独制造,所以集合了世界上很多国家最先进的技术成果制造的高端光刻机,可以说高科技程度与地球的产物完全不同。另外,CPU的制造工具光刻机也是当今人类高科技的结晶。不仅手机和电脑,汽车、飞机、舰船、卫星等这些设备也有CPU,而且几乎今天享受到的技术便利,离开CPU就无法运行,芯片是众多技术的结晶。
半导体芯片生产技术涉及材料学、化学、物理、光学自动化等多个领域。当然,很多产品可以涵盖很多领域,但大多数民用产品不需要把一切做到极致。半导体芯片需要各领域最高级的天顶技术。
半导体芯片基本上是基于硅晶片的。据说水晶园是用沙子做的,但沙子和芯片需要动员人类能做的最好的材料净化技术。首先石英和碳粉在电炉上加热,二氧化硅用粗硅还原。然后与氯反应,得到四氯化硅或三氯化氢硅。这两种硅中的氯化物都是液体。对于液体,可以利用精馏进一步提纯。最后,高纯硅还原为高纯氢。获得高纯度硅后,还要去掉单晶硅棒。化学反应看起来很简单,但实际上对过程设备的要求很高,所以要尽量避免所有原子级污染。
硅晶片是目前人类掌握的纯度最高的表面上最光滑的材料,纯度达到99.9999999999%,表面能使原子级光滑。为了提高纯度付出了这么多努力的材料,我们自然能想到的是核武器用浓缩铀。另外,需要极高纯度的还有生产用的各种气体,很多纯度要达到ppb以下。
目前芯片一般采用铜互连工艺,简单来说,就是在腐蚀的槽中填充铜,然后使用化学机械抛光去除多余的铜,沟槽内的铜形成互连的电线,化学机械抛光用于去除多余的铜。通过研磨粒子的机械作用去除表面的氧化铜。最终可以将厚度控制在几纳米范围内。也就是说,几个原子层的浮动范围。这个准确度是用宏观机实现的。有一些不恰当的比喻,比如打开挖掘机,用微型吸管吸细胞核,同时不能破坏细胞的其他结构。
CPU是人类数学、物理学、化学研究的最高结晶:人类可以根据自己的意志,将物质的规模调整为7nm的宽度或50个原子的宽度,实现量产。这确实是人类历史上最黑的技术,没有之一。为了实现这些黑科技,人类历史上最伟大的灵魂是:阿基米德、牛顿、爱因斯坦、高斯、法拉第、麦克斯韦、焦耳、安培、普朗克、薛定谔、沃龙、海森堡、傅立叶、
CPU也有一个伟大的地方,可以大量生产,产业化生产,把价格降低到你我都能享受的水平。(威廉莎士比亚、温斯顿、陈诚)此外,CPU的商业化生产需要全球产业链和消费市场。它背后代表的一切是人类社会的顶峰。
AMD Ryzen 9 3950X使用7纳米工艺将16个物理核心、IO核心和外围设备收集到4厘米方形PCB中,用1331个针脚与PC的其他部件交互。世界上最聪明的大脑大脑的智力成果聚集了几个,经过全球天猫链的全力合作,最终能够在淘宝和市场上以5800韩元左右的价格购买,这本身就是现代化工业线和国际贸易的产物。这是CPU最伟大、最高封的东西。(阿尔伯特爱因斯坦,美国作家)。
CPU的作用空前强大。CPU作为人类的第二个大脑,帮助人类完成了这项工作。把CPU放在工厂的机械臂、机器人上,CPU就可以24小时停工、停产、不厌其烦的工作和生产、不断生产GDP。CPU解放了人脑中不想做的事,即计算和重复。当这些被解放后,人类将更多地把大脑用于创造和发明。进一步推进社会。因此,CPU应该是人类最好的发明,人造物品的顶峰。