cpu內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯微圖/cpu內(nèi)部結(jié)構(gòu)放大圖
中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。
CPU的基本結(jié)構(gòu)
CPU一般包括三部分:基板、核心、針腳如圖,目前的CPU一般就是包括三個部分:基板、核心、針腳。其中基板一般為PCB,是核心和針腳的載體。核心和針腳,都是通過基板來固定的,基板將核心和針腳連成一個整體。核心,內(nèi)部是眾多的晶體管構(gòu)成的電路。如上圖,在我們的核心放大圖片中,可以看到不同的顏色的部分,同一個顏色代表的是為實現(xiàn)一種功能而設(shè)計的一類硬件單元,這個硬件單元是由大量的晶體管構(gòu)成的。不同的顏色代表不同的硬件單元。需要注意的是,在實際的芯片中,并沒有顏色的區(qū)分,這里只是為了直觀,我們才用不同的顏色代表不同的硬件單元。
cpu內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯微圖
把這塊芯片放到光學顯微鏡下,看到那些小點都是一個個金屬墊(metal pad),用來連接芯片內(nèi)部與外面的電路板。
拉近距離,可以看到金屬墊中間的小洞里面有一些特殊結(jié)構(gòu)。
那里原來是一層層的導(dǎo)線,好像三明治疊在一起。
調(diào)整顯微鏡,依次把焦點對準不同的導(dǎo)線,先是上層。
然后,焦點對準中間的那層導(dǎo)線。
最后是下層導(dǎo)線。
導(dǎo)線的下面就是硅片層(晶圓),也就是晶體管的位置。但是這時,光學顯微鏡已經(jīng)到放大的極限了,只好改用電子掃描顯微鏡(scanning electron microscope)。
因為沒有辦法去掉導(dǎo)線層,所以先把芯片一切二,觀察橫截面。
可以看到芯片的底部,也就是金屬層底部有一些線條。
把底部放大。
肉眼看到大概有六層,全部都是金屬導(dǎo)線,估計就是剛才光學顯微鏡里看到的導(dǎo)線層。
換一個更好的角度。
這臺電子掃描顯微鏡的極限是250納米,而奔三的制造工藝是180納米(根據(jù)wikipedia),所以沒法看見更細的導(dǎo)線層,更不要說下面的晶體管了。
換一個角度,從上往下看,依然是一層層疊加的導(dǎo)線。由于暫時沒辦法把這些導(dǎo)線去掉,所以晶體管層還是看不見。
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( 發(fā)表人:李建兵 )