如果有CPU图纸、圆晶、一根很尖的锥子的话,手工刻一颗i7-8代CPU理论上要多久?你怎么看?

战争游戏


题主提出的这个问题可以说是异想天开了,众所周知CPU是沙子做出来了,需要上上下下数十道工序,其内部的线路宽度可以达到纳米级 ,1纳米约是一根头发的直径的六万分之一,INTEL桌面级处理器从第六代开始已经普遍使用14纳米制程,最近,10纳米制程工艺也被英特尔提上了议事日程,以后还会有7纳米制程出现。

另外CPU是有图纸的哦,没有图纸的话怎么让光刻机去刻呢

找遍了全网我也没找到一张CPU内部电路图,只找到了这张CPU内部结构示意图,先凑合看吧

下面我来简单的给大家说一下CPU的制作过程

第一步:制作龟腚,额,不,是硅锭

大家都只到硅是地球上第二丰富的元素,而沙子中包含着25%的硅元素,把这些硅元素从沙子中提纯,熔炼,得到纯度为99.99%的硅锭。

第二步:把规定切割成晶圆,并打磨抛光

第三步:涂抹光刻胶,光刻胶就相当于传统洗照片是用的菲林,而整个CPU内部电路的制作过程也就相当于传统的洗照片

第四步:紫外线曝光:将涂有光刻胶的晶圆覆盖上一层掩膜,就如同照相机的底片一样,掩膜上预先印着CPU的内部电路图,通过紫外线的照射会在晶圆上形成每一层的电路图案

第五步:溶解光刻胶,蚀刻,清除光刻胶

第六步:再次涂抹光刻胶,光刻,洗掉曝光的部分,然后在经过离子注入,清除光刻胶

第八步:制作晶体层,测试,切割

第九步:丢弃有瑕疵内核,封装合格产品

几十道工序简单的汇总了一下,希望大家能看的懂

另外,这么写个工序大部分都要依靠一个工具——光刻机来完成

就是这货了,ASML 中文名称为阿斯麦,总部设在荷兰,目前在光刻机领域属于垄断地位,而且就这玩意一亿美元一台,每年还TM只出一台,而且高端型号对中国禁售,你说气人不气人。

好了,扯了那么多,现在题主应该清楚了,你的问题简直是痴人说梦,就算是世界上最厉害的微雕大师也不可能靠手工雕出一个CPU出来,何况一个CPU当中有着上亿的晶体管,另外微雕大师还要懂得电路知识才行啊!


海洋网罗科技


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i7-8代CPU?我们挑选性能比较好,比较常见的CPU,i7 8700K来看看。

首先,我们的肉眼几乎看不到晶体管的。这是一个理想状态下的CPU的简单结构模型:

这是由于晶体管组成的,然而i7-8700k使用了14nm工艺,他们的晶体管的间隔就是十多纳米~使得,单位是纳米。头发丝的直径是0.02毫米-0.12毫米。然而,1毫米(mm) = 1000000纳米(nm)。我都懒得算了,晶体管的间隔是头发丝几万甚至是几十万分之一,不要说你刻出来了,我的要求是要你看到一条晶体管,基本上都做不到。你还是需要仪器才能做到。

对了,i7 8700K的晶体管数量是22亿~

连接晶体管

晶体管构建好之后,是需要通过铜层,然后光刻掩模、蚀刻开孔等精细操作,再沉积下一层铜层等工艺来达到晶体管之间的连接工作。

不开玩笑,目前的半导体很复杂了,实际电路层数已经高达30层,表面各种凹凸不平越来越多,高低差异很大,因此开发出CMP化学机械抛光技术。每完成一层电路就进行CMP磨平。

所以,你基本上没有办法雕刻出来。

再说,不要说要你雕刻出来,你把晶体管的数目一条一条数出来也很艰难了。


太平洋电脑网


评论员门宁:

大概要做到人类从地球消失吧。

就用常见的,Intel酷睿i7-8700k为例,i7-8700k使用了14nm工艺,大约集成了22亿个晶体管,当拿到图纸后,首先得数一下晶体管数量吧。

我们假设你是超人,可以不吃不喝不睡觉从出生连续工作至100岁,那么你工作的时间是(100*365+25)*24*60*60=3155760000秒,大约是32亿秒。假如每2秒可以数3个晶体管,那么把22亿个晶体管数完差不多需要50年。

数完之后,你就可以在硅片上制作你的CPU了,假如一个晶体管需要5秒,22亿个全部做完大概需要300年。就算真做出来,也只能放在博物馆里做古董了。

这还是酷睿i7的8代产品,最新高通骁龙1000芯片使用了85亿个晶体管,光数数都得数几百年,还是别做梦了。

大陆的芯片技术产业一直在追赶。在设计端,华为海思应用7nm技术的麒麟980量产在即;而制造端,中芯国际14nm工艺有望在2019年一季度实现量产。虽然目前大陆的芯片技术很薄弱,与先进制程之间差距有5年左右,但未来随着摩尔定律逐渐失效,我们有希望在10-20年后追赶到世界先进水平。


首席投资官


我来给你算算账,咱们就以i7四核处理器为例,它内部大概包含了8亿个晶体管,为了方便大概计算,假定没有阻容元件,全部是晶体管(其实实际上也是这样,几乎没有集成的阻容元件,一般都是外围电路)。而可操做手工焊接的贴片晶体管,我们按照3mm*3mm的尺寸计算,所有晶体管同样大小,间隔尺寸2mm,这样排列计算,铺满一张10米*7米的大行组合PCB板,需要280万枚晶体管,排线又需要占掉1/3面积,所以就是一个100平方米280万个晶体管,然后PCB板多层累加,考虑要散热,每层厚度加间隙取6毫米,这样算下来,8亿晶体管CPU用现在普通的贴片三极管取代的话,将是一个10米*10米*1.7米的主机箱,体积大概等于一间农村民房大小...[泪奔]

时间问题,不要说雕刻了,咱们就按照以上分析,工人单个贴片晶体管,手工焊接计算。假定工人不考虑排线,就是单纯的焊接,熟练的工人焊接一个贴片晶体管大概需要20秒,每天工作12小时,可焊接2160个,那么8亿个,够他忙活37万多天了,需要一千年,呵呵,看来他即使是有 我真的还想再活五百年 的豪情壮志,也焊接不完了...


河马踢地


看了回答没有一个说到点上的。

先说结论:不能,集成电路最基础的技术不是光刻,而是半导体技术。

原因:cpu或者更大范围一点的集成电路技术,只通过光刻是无法实现的,哪怕是原理上,实现最基础的电路都很困难。

制作一个集成电路从原理上最基础的是拉基底(硅/锗/砷化镓/碳化硅等),切片,掺杂。这样可以做出一个最最基础的二极管,光刻甚至都不是必须的。而大规模集成电路,或者cpu什么的,无非就是电子元件的堆砌。

顺便说一句,cpu有图纸,或者说cpu就是通过一层层掩模板制造出来的。


笑园三剑客


要往晶元上刻是不可能了20多亿个晶体管你刻不下!要是晶元足够大不用拼接,就按你人工能刻最小晶体管1毫米吧!也别太大一平米大小的平面吧!就是10000个20亿除以10000总共22万毫米高,2200米 一米见方2200米高的cpu别说用了咋放?你就是放大到10米见方的也得22米高,东西能做出来!22米高的cpu你看咋用吧!


119知行合一


这问题问的真是无语,8代酷睿i7使用14nm工艺(14纳米啊,这是什么概念),里面集成了22亿个晶体管,不借助精密仪器的话你连什么样的看不清,你告诉我怎么下手?



倾听飘落声


集成电路可不是刻印章那样,找着图刻个图画就好了。它是立体的,有很多层,上下层之间还有就有无数连接。集成电路的生产是光刻一层,然后上半导体材料,再掩盖,上光敏涂层,再光刻上面一层,如此反复二三十次。

这些半导体数量几十亿,不用刻,也不用画,你就数20亿个数吧,数一个算你刻完一个,你看看你要多久。一个数差不多要数五六秒,比如“十一亿两千三百四十五万六千七百八十九”。不吃不喝不睡不停数,大概32年。要是睡觉,吃饭,再生个病什么的,基本这辈子是数不完了。


RaymondIT


不去研究cpu啥的了,人生苦短,算下你就不会提这问题了。一年365天,按3万天算人已经82岁了,算高寿了吧!再说一天24*3600=86400秒,30000天*86400约26亿秒,这是包含你睡觉时间,婴幼儿,约炮,生病,老年痴呆等的时间。现在cpu动扎上亿,十亿晶体管,电路图你慢慢刻吧!!!!!

题外话,打你生下来每天给你一元,你可以存3万块下课!10元就30万,百元就300万,所以 劳动致富是骗人的!靠手艺是只能养家糊口过日子的………劳动致富还不如骗人的富有哈哈哈………


罗汉果32


这不好说。要看你能活多久。从原理上讲是永远不可能的。但你能雕的最大时限就是到你死的时候。虽然不可能你这么干也没人管。



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