小米科技|生产CPU到底有多难？却难住了中国工匠？
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自1979年中国改革开放以来 ， 中国早已连续髙速发展了四十多年 ， 在四十多年的時间里， 咱们的國家发生了天翻地覆的转变 ， 无论是哪个方面 ， 由于在各个行业领域都获得许多突破 ， 因此 在这儿不再详细说了 ， 在这儿就介绍一下一部分核心领域所获得重大成就 。
说到中国获得辉煌成就 ， 咱们最先想起的是航空航天领域 ， 这十多年中国相继实现了第一次载人航天、第一次天空行走、第一次月球探测、首个国际空间站的搭建 ， 中国也从1个技术落后的航空航天弱国一跃变成当今世界仅次于美俄的第三航空航天强国 。
中国搭建的天宫空间站
此外是军事领域 ， 中国改革开放让中国的经济实力大增 ， 强大的国防全部都是建立在坚实的经济上的 ， 主要是因为有着了充足的国防经费 ， 近10年来中国国防建设也获得重大成就 ， 国产002航母、055万吨驱逐舰、075两栖攻击舰、歼-20、运-20、歼-15等大量世界顶尖装备猎装部队 ， 为中国经济建设保驾护航 。
最后一个再来说说尖端科技 ， 在科技领域 ， 中国也凸显了赶美超欧的迹象 ， 第一颗量子卫星、高铁技术、人工智能工艺、5G工艺、超级计算机工艺、人脸识别工艺等都领先于世界 ， 能够 这么说国外有的咱们基本都有了 ， 国外沒有的咱们也有 ， 尽管这十多年咱们获得很大的发展成就 ， 可是仍然不可以骄傲自大 ， 是因为在一部分领域尤其是核心领域 ， 咱们仍然技术落后和受制于人 ， 其中最典型的领域便是CPU领域 ， 可能很多人都觉得 ， 中国都可以生产制造巡航导弹、核弹、太空飞船、大飞机等这一些复杂而较为先进的大物件 ， 却搞不定一块小小的CPU ， 令人难以置信 。
CPU由沙子制成的
事实上无需质疑 ， 现实的情况是 ， CPU的复杂程度要比巡航导弹、核弹、太空飞船等工业产品要复杂数十倍 ， 如果说航空发动机被誉为如今工业的皇冠 ， 那麼CPU便是皇冠顶上的那颗耀眼明珠 ， 比皇冠自身要耀眼夺目的多 ， 现如今中国早已能够 生产制造出具备世界较为先进的航空发动机 ， 却仍然没法生产制造出具备世界较为先进水平的CPU ， 归根结底便是是因为CPU的研制和生产制造实在太难了 ， 那CPU的科研开发到底有多难？CPU是怎么被生产加工出来了的？
CPU結构放大图
大家都知道CPU是利用一堆沙子变过来的 ， 可是这儿的“变”可沒有这么简单 ， 最先要把沙子在高温条件下提炼纯净度相当高的硅晶体 ， 听说硅晶体的纯净度必须达到99.9999%才能够符合要求 ， 这个是第1步 ， 提炼了数量足够的硅晶体后 ， 然后把这一些硅晶体生产制造成硅锭 ， 接着把硅锭切割变成单晶硅片 ， 硅片的厚度要求也很高 ， 必须比苍蝇的翅膀还薄 ， 行业把这一些薄如蝉翼的硅片称为硅晶圆 ， 硅晶圆都制作好之后 ， 就需要对它们进行光刻 ， 而要想对这一些非常小的硅晶圆展开光刻 ， 就要采用非常先进的光刻机 ， 而光刻机是生产制造CPU最核心的工艺之一 ， 有着更好的光刻机就可以制造纳米级别更小的CPU ， 现阶段世界最较为先进的光刻机是荷兰ASML公司生产的紫外光刻机 ， 这款光刻机能够 生产制造出最小5纳米级其他CPU ， 而现如今荷兰ASML公司已经在科研开发2纳米级其他光刻机 ， 继续领先世界 。
荷兰ASML公司生产的紫外光刻机
主要是因为光刻机即使送你1台都不可以生产制造出来了 ， 因此 它变成生产制造CPU最核心也是最重要的设备 ， 中国曾经向荷兰ASML公司购买1台极紫外光刻机 ， 只不过由于各种原因到现在沒有交付 ， 有了好的光刻机之后 ， 这个时候还没有那麼快能够 生产出CPU ， 期间还经历光刻、涂特殊胶水、制作变成掩模板等流程 ， 等这些流程结束之后 ， 利用一定的化学反应才形成光刻电路纹理 ， 接着再用特别制作的化学药水展开蚀刻获得电路凹槽 ， 再把一部分杂志颗粒放入利用高温等条件形成导电要求 ， 这一些操作往往要重复几十次才能够结束 ， 只有结束这一些才结束芯片制造的初步工作 ， 接下来才能够顺利开展下去最终生产制造出CPU 。
光刻机在生产制造CPU
【小米科技|生产CPU到底有多难？却难住了中国工匠？】CPU的生产制造要采用大量最新的光学技术、材料技术、精密加工工艺等先进工艺 ， 不然它也不可能被誉为工业皇冠上的明珠 ， 作为最耀眼夺目、最重要的人类科技发展结晶 ， 芯片技术自然要最新、最顶级的技术 ， 主要是因为CPU的复杂性特征 ， 一枚小小的芯片里 包括有十几亿个晶体管 ， 假如把芯片的内部放大就像一座超级大城市 ， 复杂程度超出咱们的预料 ， 这种精妙的结构设计令人一度被认为是外星人工艺 。
国产芯片
总的来说 ， 芯片设计和生产制造不复杂 ， 复杂的是怎么生产制造出体积更小、能耗更低、功率更强的CPU ， 而要想生产制造出这种的CPU ， 最关键的便是有着较为先进的光刻机 ， 而光刻机正是中国还没有掌握的工艺 ， 现阶段中国早已成功量产14纳米级其他CPU ， 可是国外的芯片制造水平早已达到7纳米甚至5纳米了 ， 还向着2纳米的极限冲刺 。 因此 在芯片领域中国还努力 ， 只不过追上去仅仅是时间问题 ， 坚信在不久将来 ， 中国CPU一定能够 赶上世界较为先进水平的 。
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