CPU估计是世界上集成度最高的人造仪器了,按照单位计算,每个CPU中央处理器中集成了10亿个以上的晶体管,密度有多精细?很难想象,CPU的制造工艺是以纳米计算的,也就是人们常说的7nm、14nm,意思就是这颗CPU的单位精度有多高,这个数字越小,证明精度越高。
小白有个问题,如果CPU里面上亿个晶体管,其中一个坏掉了,对整个CPU有影响吗?这问题小编刚搞明白,损坏晶体管,不可能对设备产生影响。因为芯片技术已经非常成熟,厂商有各种方法避免这种损坏情况下造成的影响。
严谨的制造工艺
生产CPU一定需要的是一种非常昂贵的仪器——光刻机。这种仪器到底有多先进呢?现在全世界范围内,掌握光刻机技术的国家基本都是欧美大国,最先进的光刻机生产厂家都在日本和德国。而我们自然也掌握光刻机的制造技术,但无法比拟这些顶级的厂家,所以我们的光刻机基本依赖进口。
还有制造CPU需要使用多晶硅,它的原料就是沙子,但是提纯多晶硅需要把纯度提高到一亿分之一的误差,才能用于生产CPU。
以上两个大问题都解决之后,就开始进行生产了,一个型号的CPU生产出来之前,需要样板,为了精准的控制,样板需要打磨3-5次,而每一次的打磨,就是几个月的时间。然后完成这一操作之后,才能开始生产处理器。
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所以如此高精度的操作,可以把晶体管坏掉的几率,降到非常非常低。
CPU出问题后如何解决?
CPU的精度非常高,每一个环节都有可能出问题。但是懂得电脑的朋友都知道,CPU几乎是一件永远都用不坏的东西。
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无论精度有多高,永远避免不了瑕疵,就算精度已经非常高,但还是会出现百亿分之一的出错几率,相对于CPU超过10亿的晶体管,出错的几率还是非常高。所以如果真的出了问题,怎么办?
CPU里面分成若干模块,每个模块都只占整个CPU很小一部分,如果坏了一个晶体管,检测出来之后,这个晶体管所在的整模块都会被断电,因为太高精度无法给某一个晶体管进行断电,这种方法是最好的办法了。而这一个断电的模块,对CPU的性能产生一点点影响。这个时候,厂商会降低频率,用在更低端的处理器型号上。
一个CPU里面还分有很多大模块,比如i7的八核的CPU会有8个大模块,每个模块里面有很多小模块,如果某个大模块里面有非常多小模块被停用了,厂商将会把整个大模块弃用,挑选6个最好的模块,构成6核心处理器,也就是i5处理器。以此类推,再次的处理器,会被做成四核的i3,双核的奔腾。
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所以说,这是一个很有趣的话题,i3、i5、i7是怎么来的?生产一批CPU核心,最好的用来做i7、较好的用来做i5、较次者做i3、最次者作为奔腾。