为什么说CPU是人造物的巅峰？做一块芯片有多难？看完算搞懂了

为什么说CPU是人造物的巅峰？做一块芯片有多难？看完算搞懂了

手机芯片、电脑芯片现在已经不再是人们陌生的词汇，虽然不完全知道它们究竟是在怎么制造出来的但是方寸之间强悍的运算能力却有一种叫人望而生畏的感觉。有人说，咱们人类创造的最巅峰的事物之一就是：芯片。如果我们用肉眼看的话，一块封装完成的芯片又轻又小，漂亮的点整排列但是却似乎内敛着无尽的能量。

说起芯片现在人们最熟悉的可能就是5nm这样的数字。你知道吗，1纳米差不多是1/100000的头发丝的直径。很显然这个单位我们用肉眼已经观察不到。但是当我们使用高倍仪器的时候，那些集成在芯片上的'高楼大厦'开始一点一点展现出真容的时候你可能才会发现，原来在这一个厘米见方的小东西上，有着比一座城市还要复杂的'建筑'和管道。

你知道吗，CPU的最原始材料就是几乎纯净度最高的硅片，进行一系列的打磨和数百道工艺之后才能进行封装。而如果我们将这片核心放大的时候就能看见一层又一层的晶体管排布，越接近器件层就越大，而最上层则越小。现在技术，一枚绣花针的针尖大小，人们可以放3000万个晶体管进去。

而芯片之上的晶体管通俗地讲他是有一个所谓的相邻宽度的，我们叫做栅极长度。最早这个数值可能在21纳米，然后变成16纳米，进而变成10纳米、7纳米，到了今年就变成了5纳米制式。这意味着什么呢？在面积不变间距不变的情况下，5纳米的晶体管排列数量会比21纳米呈几何倍数的番升。

很显然，这样量级的密度简单依靠人工和一般的精密仪器已经很难达到了。但是有一个事物却可以帮助我们一瞬间就完成这些复杂链路的投影和保留，它就是光。而上面所说的投影和保留就是：光刻。这个词想必大家也不陌生，著名的麒麟9000芯片就被这个光刻技术折磨得成为绝唱。

从芯片领域我们就能知道，作为人类我们在宏观上开始探索宇宙，在微观上也能筑起精密复杂的工程。而微观上的设计和实施受制于面积给人带来的感觉就是难度极高。毕竟很多精密仪器本身也离不开所谓的芯片支持。我们现在的手机内部空间有限，但是人们又追求性能。所以芯片会越做越小。但是并不是所有的领域都在空间上如此局促，那么当空间大空间遇见现在芯片技术的时候就意味着人类总体实力的提升。

设计一个芯片无异于设计一个庞大而又复杂的工程，所幸的是在这一点上咱们中国做得非常出色。华为用自己的设计能力告诉世界5G芯片的模板是什么样子，引发的震动到现在都还没有平息。只希望未来，这个难关会被度过而我们的芯片实力也能进一步的飞跃。