机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?( 二 )


又因为用的是投影仪,所以光刻机曝光的图像可以直接用电脑输出。
所以泽洛夫的这块芯片设计图,居然就是用PS画出来的。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
而曝光用到的光刻胶,则是他研究「远古」资料,自己配出来的。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
机哥掐指一算,大概有91.475%的人不太了解芯片制造流程。
所以这里简单给大家科普一下。
光刻胶就是涂在硅晶圆表面的一种材料,它被光或者射线照射就会发生变化。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
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。
这样大家是不是就比较容易理解「光刻」了。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
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。
比如用化学药剂刻蚀,离子注入之类的操作,构建出晶体管来。
再复杂的芯片,也是用这样的方法一步一步造出来的。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
原理就是这么个原理,实际操作就不是那么回事了。
毕竟,连晶圆都是用玻璃刀手工切割的,很多步骤也用的是魔改设备,良品率实在是很难保证。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
泽洛夫设计的Z2芯片,包含12个相同的电路,每个电路又包含100个晶体管。
所以每个芯片有1200个晶体管,工艺制程大概是10微米。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
整体的设计非常接近英特尔第一块芯片4004,后者的晶体管数量是2200个。
不过从晶体管数量的增长速度来看,泽洛夫甚至打破了摩尔定律,简直吊打牙膏厂。
这200倍的晶体管增长,高通、英特尔看了难道不感到羞愧吗?
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
接下来,跟机哥做一个简单数学题。
假设1个晶体管的良品率是99.9%,那么1200个晶体管的芯片良品率有多高?
答案是30%。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
所以,最后泽洛夫制作了15块Z2芯片,只有1块能实现100%的功能。
具体的功能,类似于一个NAND闪存芯片,当然要比我们手机里用的简陋很多。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
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,有些功能不全的芯片里混进了灰尘。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
不过,对于一个成本只有2万美元(大概12.6万人民币)的项目来说,能造出可用的芯片,已经算是一个奇迹了。
所以大家更能体会,芯片制造有多难了吧。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
机哥找两个数据对比一下,会更夸张。
麒麟9000的晶体数量为153亿,苹果A15芯片也在150亿左右。
也就是前面Z2芯片的1250万倍,不愧是人类科技的巅峰。
机哥|假如有人能山寨出高端CPU,会发生什么?
文章插图
说实话,泽洛夫这一波车库自制芯片,其实非常简陋。
说难听一点,它也没有什么实用的意义。
无非是用相对现代的设备,重新走了一遍50年前的芯片制造老路。

推荐阅读