我想知道手机或者电脑里面cpu。芯片是怎么做的呢？

CPU的生产过程编辑

要了解CPU的生产工艺，我们需要先知道CPU是怎么被制造出来的。

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生产CPU等芯片的材料是半导体，现阶段主要的材料是硅Si，这是一种非金属元素，从化学的角度来看，由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处，所以具有半导体的性质，适合于制造各种微小的晶体管，是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。

在硅提纯的过程中，原材料硅将被熔化，并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种，以便硅晶体围着这颗晶种生长，直到形成一个几近完美的单晶硅。以往的硅锭的直径大都是300毫米，而CPU厂商正在增加300毫米晶圆的生产。

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硅锭造出来了，并被整型成一个完美的圆柱体，接下来将被切割成片状，称为晶圆。晶圆才被真正用于CPU的制造。所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片，并将其划分成多个细小的区域，每个区域都将成为一个CPU的内核(Die)。一般来说，晶圆切得越薄，相同量的硅材料能够制造的CPU成品就越多。

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在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻(Photoresist)物质，紫外线通过印制着CPU复杂电路结构图样的模板照射硅基片，被紫外线照射的地方光阻物质溶解。而为了避免让不需要被曝光的区域也受到光的干扰，必须制作遮罩来遮蔽这些区域。这是个相当复杂的过程，每一个遮罩的复杂程度得用10GB数据来描述。

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这是CPU生产过程中重要操作，也是CPU工业中的重头技术。蚀刻技术把对光的应用推向了极限。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上，使之曝光。接下来停止光照并移除遮罩，使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜，以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。

然后，曝光的硅将被原子轰击，使得暴露的硅基片局部掺杂，从而改变这些区域的导电状态，以制造出N井或P井，结合上面制造的基片，CPU的门电路就完成了。

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为加工新的一层电路，再次生长硅氧化物，然后沉积一层多晶硅，涂敷光阻物质，重复影印、蚀刻过程，得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。重复多遍，形成一个3D的结构，这才是最终的CPU的核心。每几层中间都要填上金属作为导体。Intel的Pentium 4处理器有7层，而AMD的Athlon 64则达到了9层。层数决定于设计时CPU的布局，以及通过的电流大小。

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这时的CPU是一块块晶圆，它还不能直接被用户使用，必须将它封入一个陶瓷的或塑料的封壳中，这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。封装结构各有不同，但越高级的CPU封装也越复杂，新的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升，并能间接地为主频的提升提供坚实可靠的基础。

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测试是一个CPU制造的重要环节，也是一块CPU出厂前必要的考验。这一步将测试晶圆的电气性能，以检查是否出了什么差错，以及这些差错出现在哪个步骤（如果可能的话）。接下来，晶圆上的每个CPU核心都将被分开测试。

由于SRAM（静态随机存储器，CPU中缓存的基本组成）结构复杂、密度高，所以缓存是CPU中容易出问题的部分，对缓存的测试也是CPU测试中的重要部分。

每块CPU将被进行完全测试，以检验其全部功能。某些CPU能够在较高的频率下运行，所以被标上了较高的频率；而有些CPU因为种种原因运行频率较低，所以被标上了较低的频率。最后，个别CPU可能存在某些功能上的缺陷，如果问题出在缓存上，制造商仍然可以屏蔽掉它的部分缓存，这意味着这块CPU依然能够出售，只是它可能是Celeron等低端产品。

当CPU被放进包装盒之前，一般还要进行最后一次测试，以确保之前的工作准确无误。根据前面确定的最高运行频率和缓存的不同，它们被放进不同的包装，销往世界各地。

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随着生产工艺的进步，CPU应该是越做越小？可为什么现在CPU好像尺寸并没有减少多少，那么是什么原因呢？实际上CPU厂商很希望把CPU的集成度进一步提高，同样也需要把CPU做得更小，但是因为现在的生产工艺还达不到这个要求。

生产工艺这4个字到底包含些什么内容呢，这其中有多少高精尖技术的汇聚，CPU生产厂商是如何应对的呢？下文将根据上面CPU制造的7个步骤展开叙述，让我们一起了解当今不断进步的CPU生产工艺。

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硅晶圆尺寸是在半导体生产过程中硅晶圆使用的直径值。硅晶圆尺寸越大越好，因为这样每块晶圆能生产更多的芯片。比如，同样使用013微米的制程在200mm的晶圆上可以生产大约179个处理器核心，而使用300mm的晶圆可以制造大约427个处理器核心，300mm直径的晶圆的面积是200mm直径晶圆的225倍，出产的处理器个数却是后者的2385倍，并且300mm晶圆实际的成本并不会比200mm晶圆来得高多少，因此这种成倍的生产率提高显然是所有芯片生产商所喜欢的。

然而，硅晶圆具有的一个特性却限制了生产商随意增加硅晶圆的尺寸，那就是在晶圆生产过程中，离晶圆中心越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆中心向外扩展，坏点数呈上升趋势，这样我们就无法随心所欲地增大晶圆尺寸。

总的来说，一套特定的硅晶圆生产设备所能生产的硅晶圆尺寸是固定的，如果对原设备进行改造来生产新尺寸的硅晶圆的话，花费的资金是相当惊人的，这些费用几乎可以建造一个新的生产工厂。不过半导体生产商们也总是尽最大努力控制晶圆上坏点的数量，生产更大尺寸的晶圆，比如8086 CPU制造时最初所使用的晶圆尺寸是50mm，生产Pentium 4时使用200mm的硅晶圆，而Intel新一代Pentium 4 Prescott则使用300mm尺寸硅晶圆生产。300mm晶圆被主要使用在90纳米以及65纳米的芯片制造上。

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蚀刻尺寸是制造设备在一个硅晶圆上所能蚀刻的一个最小尺寸，是CPU核心制造的关键技术参数。在制造工艺相同时，晶体管越多处理器内核尺寸就越大，一块硅晶圆所能生产的芯片的数量就越少，每颗CPU的成本就要随之提高。反之，如果更先进的制造工艺，意味着所能蚀刻的尺寸越小，一块晶圆所能生产的芯片就越多，成本也就随之降低。比如8086的蚀刻尺寸为3μm，Pentium的蚀刻尺寸是090μm，而Pentium 4的蚀刻尺寸当前是009μm（90纳米）。目前Intel的300mm尺寸硅晶圆厂可以做到0065μm（65纳米）的蚀刻尺寸。

此外，每一款CPU在研发完毕时其内核架构就已经固定了，后期并不能对核心逻辑再作过大的修改。因此，随着频率的提升，它所产生的热量也随之提高，而更先进的蚀刻技术另一个重要优点就是可以减小晶体管间电阻，让CPU所需的电压降低，从而使驱动它们所需要的功率也大幅度减小。所以我们看到每一款新CPU核心，其电压较前一代产品都有相应降低，又由于很多因素的抵消，这种下降趋势并不明显。

我们前面提到了蚀刻这个过程是由光完成的，所以用于蚀刻的光的波长就是该技术提升的关键。目前在CPU制造中主要是采用2489埃和1930埃（1埃=01纳米）波长的氪/氟紫外线，1930埃的波长用在芯片的关键点上，主要应用于018微米和013微米制程中，而目前Intel是最新的90纳米制程则采用了波长更短的1930埃的氩/氟紫外线。

以上两点就是CPU制造工艺中的两个因素决定，也是基础的生产工艺。这里有些问题要说明一下。Intel是全球制造技术最先进且拥有工厂最多的公司（Intel有10家以上的工厂做CPU），它掌握的技术也相当多，后面有详细叙述。AMD和Intel相比则是一家小公司，加上新工厂Fab36，它有3家左右的CPU制造工厂。同时AMD没有能力自己研发很多新技术，它主要是通过战略合作关系获取技术。

在025微米制程上，AMD和Intel在技术上处于同一水平，不过在向018微米转移时落在了后面。在感觉无法独自赶上Intel之后，AMD和摩托罗拉建立了战略合作伙伴关系。摩托罗拉拥有很多先进的电子制造技术，用于Apple电脑PowerPC的芯片HiPerMOS7(HiP7)就是他们完成的；AMD在获得授权后一下子就拥有了很多新技术，其中部分技术甚至比Intel的013微米技术还要好。现在AMD选择了IBM来共同开发65纳米和45纳米制造技术。它选择的这些都是相当有前景的合作伙伴，特别是IBM，一直作为业界的技术领袖，它是第一个使用铜互连、第一个使用低K值介电物质、第一个使用SOI等技术的公司。AMD获得的大多数技术很先进，而且对生产设备的要求不高，生产成本控制的很低，这也是AMD的优势。

图为AMD的新工厂Fab36中采用的APM 30 (Automated Precision Manufacturing)技术，可进一步实现制造的自动化，效率化。同时AMD还建造了自己的无尘实验室。

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在前面的第5节“重复、分层”中，我们知道了不同CPU的内部互连层数是不同的。这和厂商的设计是有关的，但它也可以间接说明CPU制造工艺的水平。这种设计没有什么好说的了，Intel在这方面已经落后了，当他们在013微米制程上使用6层技术时，其他厂商已经使用7层技术了；而当Intel准备好使用7层时，IBM已经开始了8层技术；当Intel在Prescott中引人7层带有Low k绝缘层的铜连接时，AMD已经用上9层技术了。更多的互连层可以在生产上亿个晶体管的CPU(比如Prescott)时提供更高的灵活性。

我们知道当晶体管的尺寸不断减小而处理器上集成的晶体管又越来越多的时候，连接这些晶体管的金属线路就更加重要了。特别是金属线路的容量直接影响信息传送的速度。在90纳米制程上，Intel推出了新的绝缘含碳的二氧化硅来取代氟化硅酸盐玻璃，并同时表示这可以增加18%的内部互连效率。

有很多人都非常关注手机芯片的研发，手机芯片研发技术确实是很难的，这些山寨机的芯片其实也是有来路的。山寨机的芯片基本上都是来自于联发科所生产的芯片，由于芯片的等级是有高有低的，研发科的芯片属于低端的芯片，这些山寨手机拿到这些芯片之后就直接安装在手机上面，也不管芯片能不能发展好，而且也不管这个手机之后运行的流不流畅。而那些高端的芯片，比如说高通的芯片是需要手机厂商进行一些配置和开发，并且能够和手机相适应的，所以说山寨机和正规的手机之间是有天壤之别的。

联发科的芯片

联发科的芯片是生产的比较早的，当时智能手机逐渐发展起来，人们都需要一部智能手机。可是智能手机的价格以以前的生活水平来说还是比较贵的，再加上当时很少有国产的智能手机，基本上都是三星苹果这些外国手机。所以联发科就在这个过程中发现了商机，买了一些机器，简化了生产的步骤。于是就顺顺利的去生产出了一些低端的芯片，而这些低端的芯片卖给山寨机的生产厂商，山寨机再把这些芯片安装到自己的手机上面，制造出智能手机的样子。但是这些智能手机的使用性能都是比较差的，使用体验也不好，不能够和正规的手机相比较，所以这种芯片其实是没有什么价值的。

高端芯片的研发

高端芯片的研发是非常重要的，当自己的区域能够掌握到高端芯片的生产技术。那么不光光是手机电脑，汽车等生产都不会受到影响。但是高端芯片的研发是需要精密加工工艺的，而且也需要集成电路相关的知识。所以还是要先培养相关的人才，才能够促进手手机芯片的研发。

总结

对于高精尖的技术还是要自己掌握比较好，这样的话才不会被别人所限制。而科技型企业也需要不断的投入资金进行相关的研发，从而能够促进企业的优势。

华为手机的部分芯片是自己制造的，该芯片名为海思麒麟。在华为的供应商中，CPU主要来自华为自己的海思、高通等。

高通是华为的金牌供应商之一，不过华为自研的麒麟芯片近些年越来越多地被使用在华为和荣耀系列的手机中，相对应地，高通等芯片的使用比例会有所下降。

扩展资料：

华为海思麒麟芯片的成就：

1、麒麟960

麒麟955助力华为P9成为华为旗下第一款销量突破千万的旗舰手机；麒麟650作为一款终端芯片，是海思第一款集成了CDMA全球通基带的SoC芯片；麒麟960不仅解决了CDMA基带问题，还极大提升了GPU性能，成就了荣耀V9的“性能怪兽”之名。

2、麒麟970

华为发布人工智能芯片麒麟970，为推出的旗舰型Mate 10和其他高端手机提供更快的处理速度和更低的功耗。麒麟970最大的特点是设立了一个专门的AI硬件处理单元，用来处理海量的AI数据。华为把970称为“首款人工智能（AI）移动计算平台”，以凸显华为在AI领域的领先性。

3、麒麟980

海思在2018年9月份推出麒麟980处理器。麒麟980将搭载寒武纪1M的人工智能NPU，也就是该芯片将是华为第二代人工智能芯片，更加擅长处理视频、图像类的多媒体数据。

全球缺芯

自 2020 年下半年以来，芯片缺货涨价已经成为半导体行业的主旋律，芯片缺货涨价的同时，也带动了整个产业链出现缺货涨价的情况，包括材料和设备等上游相关产品。据第一财经报道，作为半导体芯片用量最大的市场，手机芯片正在处于 “全面缺货”状态。 

小米中国区总裁卢伟冰在 Redmi K40 发布会上表示，“今年芯片缺货，不是缺，而是极缺。今年不是一般的缺芯，因此也不立下 Flag 了，不敢承诺今年手机会不缺货。”而 realme 相关负责人则表示，“高通主芯片、小料都缺货，包括电源类和射频类的器件。”

手机供应链人士称，高通全系列物料交期延长至 30 周以上，CSR 蓝牙音频芯片交付周期已达 33 周以上，此外，包括华为、OPPO 以及 vivo、一加在内手机厂商都在加大手机产品的备货数量，这无疑加大了芯片供需不平衡。

“目前手机处理器、PMIC 电源管理芯片，还有 MCU 微处理器芯片都有缺货的情况发生。”中国台湾某产业分析师表示，从市场整体缺货情况来看肯定至少缺货至今年年底。

有业界人士指出，缺芯将会成为常态，或导致手机产线产能整体下调。但对于大家期待的各种新旗舰手机，虽然上市时间不会推迟，但供应量和卖价，肯定是大概率水涨船高的。 

也就是说，你心仪的手机很可能会涨价了。

芯片是如何制造的？

1、芯片

集成电路英语：integrated circuit，缩写作 IC；或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、晶片/芯片（chip）在电子学中是一种将电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。 

电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜（thin-film）集成电路。另有一种厚膜（thick-film）集成电路（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。 

2、芯片制造

芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节，其中晶片制作过程尤为的复杂。

芯片设计：根据设计的需求，生成的“图样”。

芯片的原料晶圆：晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄，生产的成本越低，但对工艺就要求的越高。

晶圆涂膜：晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。

晶圆光刻显影、蚀刻

晶圆测试：经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

封装：将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。

苹果手机芯片是美国自己制造的么？

苹果A系列处理器是自己设计，台积电代工

让果粉们自豪的除了ios之外，另一个就是A系列手机处理器了。从最初的A4到如今的A13，苹果历代手机处理器都很强。

苹果A系列处理器本质上和骁龙处理器，麒麟处理器，等其他几种手机处理器是一样的，都是自己设计，找相关的代工厂台积电代工。只是苹果依托强大的财力，吸引高水平从业人员，使的A系列处理器相对要好一点。当然，基带除外。

苹果手机的芯片是苹果公司自己根据ARM架构进行设计，然后请半导体生产商生产的，早期是三星代工生产，后来换做台湾的台积电生产，苹果本身没有芯片生产能力。

苹果之所以不生产芯片，是因为苹果将芯片生产任务留给了韩国三星电子和台积电。

作为全球最大的电子产品供应商，苹果对芯片的需求非常强劲，芯片的年消费额高达数亿美元。 那么，为什么苹果自己不生产芯片呢？ 苹果公司负担不起制造芯片的光刻机吗？ 实际上，全球最大的EUV光记忆仪仅约12亿美元，而苹果只是在某一个季度的利润就达到130亿美元。这相当于苹果公司一季度的利润就可以买下100台全球顶尖的光刻机。

苹果不自行生产芯片的原因有很多。 首先，苹果已经形成了一条产业链，从而可以控制生产成本并降低运营风险。 只要苹果负责芯片的设计，它就可以做其他事情。 主要是国内公司生产高端零件，日本和韩国生产中端零件。 作为富士康苹果公司这样的组装公司，他们只能赚几美元。

除了三星的芯片外，还来自于美国的美光 科技 、思佳讯等、硬盘是来自希捷、扬声器来自中国的瑞声 科技 、手机屏幕来自于伯恩光学，手机的电池来自于中国的比亚迪和欣亚达。摄像头组件来自于中国的欧菲光等，最后这些零件由富士康等公司组装。

其次，只有在世界范围内的劳动分工之后，苹果公司才将重点放在其擅长的领域上，从而继续确保苹果公司的可持续竞争力。 如果苹果不仅设计芯片，而且自己制造芯片并制造各种组件，不仅会极大地分散其精力，而且制造这些产品的成本也将很高，操作风险也将很大。

实际上，在电子产品领域，只要进行芯片设计和系统软件的研发，苹果公司就可以生产和组装其他大小的零件，从而使苹果公司可以降低自身的生产成本并降低运营风险等等。 至关重要的是，苹果可以专注于提高核心技术竞争力。

苹果设计台积电造

芯片的原料是晶圆，晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的。

将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，

这时候将该流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似多层PCB板的制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。

扩展资料

芯片制造

从1930年代开始，元素周期表中的化学元素中的半导体被研究者如贝尔实验室的威廉·肖克利（William Shockley）认为是固态真空管的最可能的原料。从氧化铜到锗，再到硅，原料在1940到1950年代被系统的研究。

使用单晶硅晶圆（或III-V族，如砷化镓）用作基层，然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件，再利用薄膜和CMP技术制成导线，如此便完成芯片制作。因产品性能需求及成本考量，导线可分为铝工艺（以溅镀为主）和铜工艺（以电镀为主参见Damascene）。

-芯片

手机芯片是IC的一个分类，是一种硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块，它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。手机芯片通常是指应用于手机通讯功能的芯片，包括基带、处理器、协处理器、RF、触摸屏控制器芯片、Memory、处理器、无线IC和电源管理IC等。

手机、全称为移动电话或无线电话，通常称为手机，原本只是一种通讯工具，早期又有大哥大的俗称，是可以在较广范围内使用的便携式电话终端，最早是由美国贝尔实验室在1940年制造的战地移动电话机发展而来。1958年，苏联工程师列昂尼德。库普里扬诺维奇发明了ЛК-1型移动电话，1973年，美国摩托罗拉工程师马丁·库帕发明了世界上第一部商业化手机。历经2G时代、3G时代，迄今为止已发展至4G时代了，而5G时代也紧随其后，国内已经出现5G的商用。

手机分为智能手机（Smart phone）和非智能手机（Feature phone），一般智能手机的性能比非智能手机要好，但是非智能手机比智能手机性能稳定，大多数非智能手机和智能手机使用英国ARM公司架构的CPU。智能手机的主频较高，运行速度快，处理程序任务更快速，日常更加的方便（例如：诺基亚n81主频有369兆赫兹），而非智能手机的主频则比较低，运行速度也比较慢（例如：诺基亚5000主频就是50兆赫兹）。