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1 人肉计算机救不了三体世界 “陛下，我们把这台计算机命名为‘秦一号’。请看，那里，中心部分，是CPU，是计算机的核心计算元件，由您最精锐的五个军团构成……” ——出自《三体I 》 在《三体I》中，刘慈欣设计了一台由3000万人组成的计算机，用最精锐的5个团组成了CPU。但就算是用上了精锐的部队，漫长的运算和频繁的出错还是导致这台“人肉计算机”最终没能解开三体世界的秘密。 大刘夸张的构想还是揭示了CPU芯片的两个关键性能——速度与稳定性。在现实中，要在指甲盖大小的CPU芯片中容纳数以亿计的晶体管元件，还要保证它不出问题，想想就是一件很复杂的事情，而事实也确实如此。  世界上第一台计算机eniac，跟秦1号有一拼
 嗯……这话放在芯片身上再合适不过了。 2 从原材料到成品 芯片要经历哪些磨难？ 1 准备工作 在微观世界中，一粒灰尘简直算是庞然大物了，所以芯片生产车间要绝对干净。举个栗子，美国的芯片公司GLOBAL FOUNDRIES的绝对无尘车间比手术室干净100000倍，而且整个车间有两个足球场那么大。  Golbal Foundries 的绝对无尘车间 2 上刀山 生产芯片的原材石料是单晶硅，需要用石英砂通过复杂的化学反应制成纯度99.999%的硅锭，然后我们的芯片就开始正式受苦了。  单晶硅硅锭 一开始就要“上刀山”，用刀具将硅锭切割成单晶硅的圆片——晶圆。25片晶圆被装在一个密闭的箱体中，进入有数百道工序的生产线。  晶圆箱体进入生产线 3 曝晒 晶圆上数以亿计的晶体管是怎么来的？先给晶圆涂上一层叫做光刻胶的“防晒霜”。 然后，用紫外灯透过印有电路图的蒙版，有的光能透过蒙版抵达晶圆表面，这部分的“防晒霜”就被溶解了。  电路的光刻
4 毁容 光刻胶被溶解的区域会漏出晶圆表面，然后就可以往晶圆的脸上泼硫酸，啊不，是用化学物质将暴露的晶圆腐蚀掉，而覆盖有光刻胶的区域则不会被腐蚀。  电路蚀刻 蚀刻之后，晶圆表面就会呈现出复杂的“沟渠”。它们组成了所谓的晶体管，但这些晶体管还无法发挥作用。
5 改造 为了让晶体管发挥自身的电特性，还需要对晶圆进行原子掺杂，因为纯度过高的单晶硅是无法导电的！  晶圆表示：“MMP！一开始把老子提纯了，现在又要掺杂！”
6 下火海 光是掺杂还不够，因为这时候离子在晶格中是无序排列的，通过高温让这些掺杂的原子被激活，并将晶格中的硅原子踹下去，取而代之。  高温激活
7 一盆冷水 经过上面这些残酷的考验，晶圆已经是身心俱疲了，生产线还要残忍的浇一盆冷水——经过之前的工序，晶圆的表面和沟道内已经积累了一些小分子的残渣，需要用水冲洗将它们去除。  杂质冲洗
8 钢筋铁骨 真正强大的芯片还要穿上“盔甲”，让数亿的晶体管元件彼此相连，将电信号输送到每一个角落。经过物理气相沉淀进行覆铜后，晶圆的体内已经像金刚狼一样强大了（虽然流淌的是铜而不是艾德曼合金）。  物理气相沉淀法覆铜 去掉多余的铜，防止短路
复杂的芯片可不仅仅有一层电路，10层、甚至20层的结构实现起来难度就更大了。 复杂的布线结构 献祭与重生 到此，晶圆的使命已经完成，它的身上已经承载了许许多多的芯片。深明大义的晶圆选择献祭自己，将自己千刀万剐，以芯片的姿态重生。 晶圆切割出芯片 这些芯片经过性能检测、封装后，最终变成了我们生活中所使用的各种芯片。 芯片封装 3 看了这么多，心疼了吗？ 经过了这一番折腾，小伙伴们有没有心疼芯片一分钟呢？再看看自己的小猪佩奇手表，虽然结构简单，但里面也是有芯片的啊！ 从今以后也请好好爱护你们的小猪佩奇吧~
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