cpu是怎么做出来的?

cpu是怎么做出来的?,第1张

CPU的制作过程:

硅片制备:所谓硅片制备是将硅从砂中提炼并纯化,然后是经过一系列特殊工艺产出适当直径的硅锭,然后再将硅锭切割成薄片。

硅片制造:这是微芯片制作的第二个阶段,裸露的硅片到达硅片厂,经过的清洗、成膜、光刻、掺杂等步骤。

硅片的测试/捡选:硅片制造完成后,要对每个芯片进行探测和电学测试,分出合格和不合格的的芯片。把有缺陷的芯片坐上标记,防止把有问题的芯片送给客户。

装配与封装:测试合格后的芯片,进行装配和封装的步骤,也就是把单个的芯片包装在保护壳内。

终测:这是芯片包装送给客户的最后一个工序,为了确保芯片的功能,要对每一个芯片进行集成电路测试,以满足各种参数和使用环境的要求。终测合格后,芯片被发送到用户手中。

CPU组成结构:

CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件,运算器和控制部件等。

运算逻辑部件

运算逻辑部件,可以执行定点或浮点算术运算 *** 作、移位 *** 作以及逻辑 *** 作,也可执行地址运算和转换。

寄存器部件

寄存器部件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。

通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器 *** 作数和 *** 作结果。

通用寄存器是中央处理器的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部 *** 作的并行性。

专用寄存器是为了执行一些特殊 *** 作所需用的寄存器。

控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。

有的时候,中央处理器中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说明CPU的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存,高端中央处理器有4M左右的二级缓存。

控制部件

控制部件,主要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个 *** 作的控制信号。

其结构有两种:一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。

微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微 *** 作,又称微指令;各条指令是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微 *** 作,即可完成某条指令的执行。

简单指令是由(3~5)个微 *** 作组成,复杂指令则要由几十个微 *** 作甚至几百个微 *** 作组成。

1、首先,通过将硅原料高温融化,科学研究人员们将溶化后的液体硅倒入一个体积很大的、经过加热后的石英容器中,经过加工,最终使这种溶液达到能够用于制作处理器芯片的材料程度。再经过制作,将溶液制成二氧化硅层,并在上面覆上一个感光层。

2、然后就进入CPU制造过程中最为复杂的环节了,那就是光的刻蚀,这项技术对于所应用到光波长度要求非常苛刻,必需要使用短波长的紫外线再加上曲率大的光透镜,即使这样精细,在进行刻蚀的过程中,还可能会受到晶圆上面存在的污渍干扰而产生残次品,因此还要在去污染物的感光层物质之后,再重复一遍光刻蚀的过程,每一次刻蚀都要经历一套精密而繁复的程序。接下来,再进行为期几个星期的封装测试,才能够最终形成我们在市面上见到的CPU成品。


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