CPU的電晶體怎麼作出來的,CPU中電晶體是怎麼做出來胡?

時間 2022-01-22 17:05:15

1樓:

光刻蝕這是目前的cpu製造過程當中工藝非常複雜的一個步驟,為什麼這麼說呢?光刻蝕過程就是使用一定波長的光在感光層中刻出相應的刻痕,由此改變該處材料的化學特性。這項技術對於所用光的波長要求極為嚴格,需要使用短波長的紫外線和大麴率的透鏡。

刻蝕過程還會受到晶圓上的汙點的影響。每一步刻蝕都是一個複雜而精細的過程。設計每一步過程的所需要的資料量都可以用10gb的單位來計量,而且製造每塊處理器所需要的刻蝕步驟都超過20步(每一步進行一層刻蝕)。

而且每一層刻蝕的圖紙如果放大許多倍的話,可以和整個紐約市外加郊區範圍的地圖相比,甚至還要複雜,試想一下,把整個紐約地圖縮小到實際面積大小隻有100個平方毫米的晶片上,那麼這個晶片的結構有多麼複雜,可想而知了吧。

當這些刻蝕工作全部完成之後,晶圓被翻轉過來。短波長光線透過石英模板上鏤空的刻痕照射到晶圓的感光層上,然後撤掉光線和模板。通過化學方法除去暴露在外邊的感光層物質,而二氧化矽馬上在陋空位置的下方生成。

摻雜 在殘留的感光層物質被去除之後,剩下的就是充滿的溝壑的二氧化矽層以及暴露出來的在該層下方的矽層。這一步之後,另一個二氧化矽層製作完成。然後,加入另一個帶有感光層的多晶矽層。

多晶矽是閘電路的另一種型別。由於此處使用到了金屬原料(因此稱作金氧半導體),多晶矽允許在電晶體佇列埠電壓起作用之前建立閘電路。感光層同時還要被短波長光線透過掩模刻蝕。

再經過一部刻蝕,所需的全部閘電路就已經基本成型了。然後,要對暴露在外的矽層通過化學方式進行離子轟擊,此處的目的是生成n溝道或p溝道。這個摻雜過程建立了全部的電晶體及彼此間的電路連線,沒個電晶體都有輸入端和輸出端,兩端之間被稱作埠。

2樓:匿名使用者

cpu是在特別純淨的矽材料上製造的。一個cpu晶片包含上百萬個精巧的電晶體。人們在一塊指甲蓋大小的矽片上,用化學的方法蝕刻或光刻出電晶體

簡單而言,電晶體就是微型電子電子開關,它們是構建cpu的基石,你可以把一個電晶體當作一個電燈開關,它們有個操作位,分別代表兩種狀態:on(開)和off(關)。這一開一關就相等於電晶體的連通與斷開,而這兩種狀態正好與二進位制中的基礎狀態「0」和「1」對應!

這樣,計算機就具備了處理資訊的能力。但你不要以為,只有簡單的「0」和「1」兩種狀態的電晶體的原理很簡單,其實它們的發展是經過科學家們多年的辛苦研究得來的。在電晶體之前,計算機依靠速度緩慢、低效率的真空電子管和機械開關來處理資訊。

後來,科技人員把兩個晶體放置到一個矽晶體中,這樣便創作出第一個積體電路,再後來才有了微處理器。

cpu中電晶體是怎麼做出來胡? 5

3樓:我主o沉浮

cpu是在特別純淨的矽材料上製造的。一個cpu晶片包含上百萬個精巧的電晶體。人們在一塊指甲蓋大小的矽片上,用化學的方法蝕刻或光刻出電晶體。

誰知道cpu中的電晶體的工作原理?

4樓:文化永生

電晶體能夠基於輸入電壓控制輸出電流,與普通機械開關(如relay、switch)不同,電晶體利用電訊號來控制自身的開合,所以開關速度可以非常快,實驗室中的切換速度可達100ghz以上。

由於其響應速度快,準確性高,電晶體可用於各種各樣的數字和模擬功能,包括放大,開關,穩壓,訊號調製和振盪器。

5樓:匿名使用者

在瞭解cpu工作原理之前,我們先簡單談談cpu是如何生產出來的。cpu是在特別純淨的矽材料上製造的。一個cpu晶片包含上百萬個精巧的電晶體。

人們在一塊指甲蓋大小的矽片上,用化學的方法蝕刻或光刻出電晶體。因此,從這個意義上說,cpu正是由電晶體組合而成的。簡單而言,電晶體就是微型電子開關,它們是構建cpu的基石,你可以把一個電晶體當作一個電燈開關,它們有個操作位,分別代表兩種狀態:

on(開)和off(關)。這一開一關就相當於電晶體的連通與斷開,而這兩種狀態正好與二進位制中的基礎狀態「0」和「1」對應!這樣,計算機就具備了處理資訊的能力。

但你不要以為,只有簡單的「0」和「1」兩種狀態的電晶體的原理很簡單,其實它們的發展是經過科學家們多年的辛苦研究得來的。在電晶體之前,計算機依靠速度緩慢、低效率的真空電子管和機械開關來處理資訊。後來,科研人員把兩個電晶體放置到一個矽晶體中,這樣便創作出第一個積體電路,再後來才有了微處理器。

看到這裡,你一定想知道,電晶體是如何利用「0」和「1」這兩種電子訊號來執行指令和處理資料的呢?其實,所有電子裝置都有自己的電路和開關,電子在電路中流動或斷開,完全由開關來控制,如果你將開關設定為off,電子將停止流動,如果你再將其設定為on,電子又會繼續流動。電晶體的這種on與off的切換隻由電子訊號控制,我們可以將電晶體稱之為二進位制裝置。

這樣,電晶體的on狀態用「1」來表示,而off狀態則用「0」來表示,就可以組成最簡單的二進位制數。眾多電晶體產生的多個「1」與「0」的特殊次序和模式能代表不同的情況,將其定義為字母、數字、顏色和圖形。舉個例子,十進位中的1在二進位模式時也是「1」,2在二進位模式時是「10」,3是「11」,4是「100」,5是「101」,6是「110」等等,依此類推,這就組成了計算機工作採用的二進位制語言和資料。

成組的電晶體聯合起來可以儲存數值,也可以進行邏輯運算和數字運算。加上石英時鐘的控制,電晶體組就像一部複雜的機器那樣同步地執行它們的功能。

6樓:

...問這個,看看 電子門 就明白了

cpu工作原理--要詳解,具體到電晶體的操作

7樓:陳小大大

cpu的工作原理是:

1、取指令: cpu的控制器從記憶體讀取一條指令並放入指令暫存器。

3、執行指令(寫回):以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進cpu內部的暫存器,以供隨後指令快速存取。

8樓:匿名使用者

cpu是由數百萬在顯微鏡下才能看得見的電晶體,經過化學的和照相平板印刷的過程,蝕刻到一塊磨光了的只有你拇指甲蓋大小的矽片上而形成的。

那些微小的電晶體用來儲存表示0、1的電荷,而0、1則構成了計算機所能使用的二進位制語言。成組的電晶體連在一起儲存資料;它們還對資料進行邏輯的和數學的計算,並且藉助於一個石英的晶體鍾,像同步的游泳者一樣協調一致地發揮作用。簡言之,它們能夠處理資料。

跟蹤指令的處理過程

以下是cpu的工作過程:指令指示器指向記憶體中存放指令的地方。取指器在那裡取出指令,並把它交給解碼器。

解碼器解釋指令,並決定為完成該指令需要哪些步驟。(一條指令可以由許多按規定順序完成的步驟組成。)

然後,alu執行指令所要求的操作:它對資料進行加、減運算,或者其它的一些處理。在cpu解釋並執行完一條指令後,控制器會告訴取指器在記憶體中取出下一條指令。

這個過程一直持續著――一條指令接一條指令,以令人眼花的速度執行――直到最後,產生你在螢幕上所見的結果。一個程式,例如文書處理,就是由一系列的指令和資料構成的。

為了使一切都按時發生,各組成部分還需要一個時鐘發生器。時鐘發生器是用來調節cpu的每一個動作的。像節拍器一樣,它發出調整cpu步伐的脈衝。

這些脈衝是以每秒數百萬次,或者兆赫茲來計算的,後者,你也許還記得,是cpu原始頻率的計量單位。時鐘發生器每秒鐘發出的脈衝越多,cpu的執行速度就越快。在相同的條件下,700 mhz的cpu比600 mhz的cpu執行得快,但是,對於幾個cpu的並行以及其它的形式來說,這些數字的意義並不那麼重大

9樓:小歆嵩

在瞭解cpu工作原理之前,先簡單談談cpu是如何生產出來的。cpu是在特別純淨的矽材料上製造的。一個cpu晶片包含上百萬個精巧的電晶體。

人們在一塊指甲蓋大小的矽片上,用化學的方法蝕刻或光刻出電晶體。

因此,從這個意義上說,cpu正是由電晶體組合而成的。簡單而言,電晶體就是微型電子開關,它們是構建cpu的基石,你可以把一個電晶體當作一個電燈開關,它們有個操作位,分別代表兩種狀態:on(開)和off(關)。

這一開一關就相當於電晶體的連通與斷開,而這兩種狀態正好與二進位制中的基礎狀態「0」和「1」對應!這樣,計算機就具備了處理資訊的能力。

10樓:匿名使用者

電晶體有兩個狀態,一個是電流通過,一個是電流不通過

就是與門和非門

只要有東西能控制電晶體的這兩種狀態,那麼就能用這個表示二進位制的0和1

首先cpu內部是整合了一些最基本的規則的,最簡單的就是加法和乘法控制器

你給電腦一個1+1的訊號,就不說輸入裝置是怎麼將它變成電子訊號的

那麼cpu接到這個訊號之後,+的指令就讓它將計算加法的電晶體開啟,電流就到了加法,而不是乘法。然後是1,於是電流就走1,然後又是1,電流再走1

於是就是3條通路,這三條通路最終彙總到2,於是結果就是2

若是1+2等於3,也是一樣的道理,就是其中一個支路走的是2不是1,最後指向的結果便不一樣

說白了就有點像一顆大樹樹根的無數分叉,每到了一個岔口就用電晶體的特性進行篩選,最後指向特定的結果。

11樓:

我只能說,你腦子抽住了!

你去問gorden moore吧!這玩意他搞出來的!

12樓:匿名使用者

先加分,我慢慢的教你哦

13樓:匿名使用者

你可以打**問intel或者amd得了,他們給你的解釋就試最正確的了~~

cpu是怎麼設計的?內部電晶體是怎麼畫的?

14樓:只希望瞬間

就是使用一定波長的光在感光層中刻出相應的刻痕,由此改變該處材料的化學特性。這項技術對於所用光的波長要求極為嚴格,需要使用短波長的紫外線和大麴率的透鏡。刻蝕過程還會受到晶圓上的汙點的影響。

15樓:

記得早前的報道,intel的研發團隊應該是一兩千人吧,按照現在intel的產品推出週期,大約每年更新一代產品,根據tick-tock模式,大約每兩到三年更新一次核心。

cpu設計是有軟體輔助的,而且現在的cpu整合大容量快取,儲存器這部分電晶體都是一樣的,不用一個一個設計,實際需要設計的部分沒有十幾億個。出錯是肯定會有的,設計的時候可以通過軟體檢測,模擬執行,也有帶著bug上市的cpu,不過現在計算機執行的時候也是容錯的,允許出現錯誤,要求100%正確的還可以通過程式設計解決。還有cpu也是分批生產的,叫「步進」,發現的bug會在後期產品中得到修復。

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