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假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?(cpu会买到山寨货吗)

机哥以后在某著名概要街道社区,时常会刷到这样两个难题。

约莫意思是问,倘若没人能伪出中高档CPU,会出现甚么?

这么两个怪异的难题,关注度倒是相当可观。

可事实却是,伪这两个字从来就跟中高档晶片柳承范关系。

毕竟,制造几块晶片,背后加进的技术,精确性远少于想象。

机哥就拿现在最有代表性的7nm工艺技术来说。

退火就须要150个关键步骤,如果是完整的工艺技术,甚至须要少于1500个关键步骤。

如果每天只做两个关键步骤,要4年多的时间。

别说是甚么伪小团队了,就算是大型企业,也并非说催生能行的。

可是没人就说真的,竟然在停车场里自造桑翁,制出了真正的晶片。

而且,完全没有靠甚么「钞能力」,设备是二手货买回魔改的,工艺技术是自己U31KB815SG琢磨的。

这也能行晶片?

要说,下面机哥就来给我们谈谈是咋回事。

首先要介绍呵呵主角,他名叫泽洛维奇(Sam Zeloof)。

(泽洛维奇电视频道的肖像)

他多于22岁,目前还是卡内基梅隆大学的学生。

早在高中的时候,他就搞上过两个手工打造的转换器晶片Z1。

这个晶片工艺技术晶片达到了175nm。

啥概念,机哥帮我们换算成呵呵,其实也是17500奈米。

听起来是有点拉胯,这个水平相当于三根细丝的宽度。

虽然整座晶片多于6个电晶体,但整座制做关键步骤也须要66步,全流程须要12个小时。

据泽洛维奇透露,那块晶片的良率高达80%,但是实际情况取决于他当天的咖啡摄取量。

当然啦,晶片的制做方法是野了点,但是它并并非样子货。

泽洛维奇用它做了固定式的LED闪烁电路,还可以做吉他的杂讯合成器。

可能是因为工艺技术或者设计上的难题吧,那块晶片的工作频率比较高,不好驱动。

所以他就萌发了制做下几块晶片Z2的想法。

捷伊晶片面临的第两个难题是场馆。

在晶片制造中,炼铁厂有很高的气密性明确要求。

比如1000级INS13ZD炼铁厂,就明确要求每立方米的空间内,直径5nm的污垢不能少于29粒。

对,是那么严格,而泽洛维奇他多于两个「一般」的停车场。

然而,回顾最早的晶片制造,远古天神们也是在一般的工作台上制出晶片的。

一来也并非不行。

(有显微镜的「一般」停车场)

接下来是桑翁的难题了。

要是按照现在的市场行情,一台桑翁少说也要1.5亿美元,约莫10亿人民币左右吧。

同样棘手的还有光刻胶。

就算真有钱,这两样东西也不大可能会出售给个人买家。

泽洛维奇的解决方案,让机哥发出了「还能这样」的感叹。

他自造了一台桑翁,光源是一台二手货投影仪。

神奇的地方来了,投影通过一台光学显微镜,就能汇聚到很小的范围。

说人话,是显微镜反着用,就从放大变成了缩小。

又因为用的是投影仪,所以桑翁曝光的图像可以直接用电脑输出。

所以泽洛维奇的那块晶片设计图,居然是用PS画出来的。

而曝光加进的光刻胶,则是他研究「远古」资料,自己配出来的。

机哥掐指一算,约莫有91.475%的人不太了解晶片制造流程。

所以这里简单给我们科普呵呵。

光刻胶是涂在硅晶圆表面的一种材料,它被光或者射线照射就会出现变化。

要么是被照射后溶解,要么是被照射后固化,就像雕刻里的阴刻和阳刻。

这样我们是并非就比较容易理解「光刻」了。

基于这样的原理,就可以对没有被光刻胶覆盖的部分进行处理。

比如用化学药剂退火,离子注入之类的操作,构建出电晶体来。

再复杂的晶片,也是用这样的方法一步一步制出来的。

原理是这么个原理,实际操作就并非那么回事了。

毕竟,连晶圆都是用玻璃刀手工切割的,很多关键步骤也用的是魔改设备,良率实在是很难保证。

泽洛维奇设计的Z2晶片,包含12个相同的电路,每个电路又包含100个电晶体。

所以每个晶片有1200个电晶体,工艺技术晶片约莫是10nm。

整体的设计非常接近英特尔第几块晶片4004,后者的电晶体数量是2200个。

但是从电晶体数量的增长速度来看,泽洛维奇甚至打破了摩尔定律,简直吊打牙膏厂。

这200倍的电晶体增长,高通、英特尔看了难道不感到羞愧吗?

接下来,跟机哥做两个简单数学题。

假设1个电晶体的良率是99.9%,那么1200个电晶体的晶片良率有多高?

答案是30%。

所以,最后泽洛维奇制做了15块Z2晶片,多于1块能实现100%的功能。

具体的功能,类似于两个NAND闪存晶片,当然要比我们手机里用的简陋很多。

还有2块只能实现80%的功能,其余的基本都废掉了。

经过检测,有些功能不全的晶片里混进了污垢。

但是,对于两个成本多于2万美元(约莫12.6万人民币)的项目来说,能行出可用的晶片,已经算是两个奇迹了。

所以我们更能体会,晶片制造有多难了吧。

机哥找两个数据对比呵呵,会更夸张。

麒麟9000的晶体数量为153亿,苹果A15晶片也在150亿左右。

也是前面Z2晶片的1250万倍,不愧是人类科技的巅峰。

说实话,泽洛维奇这一波停车场自造晶片,其实非常简陋。

说难听一点,它也没有甚么实用的意义。

无非是用相对现代的设备,重新走了一遍50年前的晶片制造老路。

但是,机哥又要说但是了。

这样的DIY倒是有些科普和教育的意义。

从机哥的视角来看,原本晶片制造是我们印象中特别高深的技术。

可是经过这些民间天神的拆解和折腾,你就会发现,再尖端的东西也是从最基础开始的。

能激起一些人的兴趣,就够了。

事实上,泽洛维奇的停车场晶片,最早也是受到了另一位自造晶片的大佬启发。

这些看起来没有意义的瞎折腾,会在某个奇妙的维度产生一些影响。

有些事过程确实比结果更重要。

但机哥觉得,有些事过程和结果一样重要,就比如,看完文章要点赞。

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