① 手機電腦的晶元主要是由什麼物質組成
手機、電腦的晶元主要是由硅物質組成。
晶元製造的過程就如同用樂高蓋房子一樣,先有晶圓作為地基,再層層往上疊的晶元製造流程後,就可產出必要的 IC 晶元。
晶圓(wafer),是製造各式電腦晶元的基礎。我們可以將晶元製造比擬成用樂高積木蓋房子,藉由一層又一層的堆疊,完成自己期望的造型(也就是各式晶元)。
然而,如果沒有良好的地基,蓋出來的房子就會歪來歪去,不合自己所意,為了做出完美的房子,便需要一個平穩的基板。對晶元製造來說,這個基板就是接下來將描述的晶圓。
在 IC 生產流程中,IC 多由專業 IC 設計公司進行規劃、設計,像是聯發科、高通、Intel 等知名大廠,都自行設計各自的 IC 晶元,提供不同規格、效能的晶元給下游廠商選擇。
因為 IC 是由各廠自行設計,所以 IC 設計十分仰賴工程師的技術,工程師的素質影響著一間企業的價值。
(1)電腦晶元用什麼擴展閱讀
在固體材料中,有一種特殊的晶體結構──單晶(Monocrystalline)。它具有原子一個接著一個緊密排列在一起的特性,可以形成一個平整的原子表層。
因此,採用單晶做成晶圓,便可以滿足以上的需求。然而,該如何產生這樣的材料呢,主要有二個步驟,分別為純化以及拉晶,之後便能完成這樣的材料。
② 電腦晶元由什麼組成
晶元組(Chipset)是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋晶元和南橋晶元。北橋晶元提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持。南橋晶元則提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鍾控制器)、USB(通用串列匯流排)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。其中北橋晶元起著主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。
晶元組的識別也非常容易,以Intel 440BX晶元組為例,它的北橋晶元是Intel 82443BX晶元,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由於晶元的發熱量較高,在這塊晶元上裝有散熱片。南橋晶元在靠近ISA和PCI槽的位置,晶元的名稱為Intel 82371EB。其他晶元組的排列位置基本相同。對於不同的晶元組,在性能上的表現也存在差距。
除了最通用的南北橋結構外,目前晶元組正向更高級的加速集線架構發展,Intel的8xx系列晶元組就是這類晶元組的代表,它將一些子系統如IDE介面、音效、MODEM和USB直接接入主晶元,能夠提供比PCI匯流排寬一倍的帶寬,達到了266MB/s。 希望可以幫助您。
③ 手機電腦的晶元主要是由什麼物質組成的
晶元和內存條一樣,都是由集成電路組成的半導體。手機電腦的晶元原料是晶圓,晶圓的成分是硅,所以手機電腦的晶元主要是由硅組成的。硅是由石英砂所精煉出來的,晶圓便是由硅元素加以純化,然後製成硅晶棒,從而製造集成電路。晶元完整的製作過程非常復雜,包括晶元設計、晶片製作、封裝製作和測試等環節,其中晶片製作過程尤為復雜。
比較復雜的晶元可能需要多個二氧化硅層,形成一個立體的結構。
電腦晶元其實是個電子零件 在一個電腦晶元中包含了千千萬萬的電阻 電容以及其他小的元件。電腦上有很多的晶元,內存條上一塊一塊的黑色長條是晶元,主板、硬碟、顯卡等上都有很多的晶元,CPU也是塊電腦晶元,只不過他比普通的電腦晶元更加的復雜更加的精密 。
晶元有南橋晶元,北橋晶元,晶元是主板的心臟,CPU是電腦的心臟。不過晶元分好多種,比如CPU也可說為是晶元,還有顯卡晶元、音效卡晶元等等,他們大部分是計算作用。
④ 電腦晶元是什麼
電腦晶元組是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋晶元和南橋晶元。北橋晶元提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持。南橋晶元則提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鍾控制器)、USB(通用串列匯流排)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。其中北橋晶元起著主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。
電腦晶元組的識別也非常容易,以Intel 440BX晶元組為例,它的北橋晶元是Intel 82443BX晶元,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由於晶元的發熱量較高,在這塊晶元上裝有散熱片。南橋晶元在靠近ISA和PCI槽的位置,晶元的名稱為Intel 82371EB。其他晶元組的排列位置基本相同。對於不同的晶元組,在性能上的表現也存在差距。
電腦晶元除了最通用的南北橋結構外,目前晶元組正向更高級的加速集線架構發展,Intel的8xx系列晶元組就是這類晶元組的代表,它將一些子系統如IDE介面、音效、MODEM和USB直接接入主晶元,能夠提供比PCI匯流排寬一倍的帶寬,達到了266MB/s。
⑤ 手機和電腦的晶元主要是由什麼物質組成
手機晶元是手機的核心元件,很多人也對此比較的感興趣,以及具體是用什麼材料製作的,下面小編就來給大家介紹一下手機晶元是有什麼材料製成的,感興趣的朋友趕緊來看看吧!
手機晶元是有什麼材料製成的
晶元和內存條一樣,都是由集成電路組成的半導體,而它們的主要原材料就是沙子裡面的硅。那麼從沙子裡面的硅到一枚晶元它們要經歷那些歷程呢?首先要把一堆硅原料進行提純,再經過高溫融化,變成固體的大硅錠。
然後把這些硅錠"切成片",再往裡面加入一些物質(變成半導體原料),之後在切片上刻畫晶體管電路,放進高溫爐裡面烤。為什麼要烤呢?因為經過烤之後,那些切片表面才會形成納米級的二氧化硅膜,完事之後還要在薄膜上鋪一層感光層,為接下來最重要的光蝕"雕刻"做准備。
前面那些工作就像給晶元准備"軀干肉體",而接下來的光蝕就相當於給晶元裝上"大腦"和"心臟"了。光刻機要在晶元上刻出20層的信息層,相當於在指甲片的面積上放下整個紐約市的地圖信息。
space
每一層的信息層之間還要進行導電連接,做成立體結構,之後還要經過封裝、切割、測試等後續工作。因為晶元的結構都是都是極其復雜微小,因此在製造過程不能受到任何污染,對製造室的環境有著極高的潔凈要求,而且製造晶元的過程中也會消耗大量的電量。
晶元指內含集成電路的矽片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
晶元,英文為Chip;晶元組為Chipset。晶元一般是指集成電路的載體,也是集成電路經過設計、製造、封裝、測試後的結果,通常是一個可以立即使用的獨立的整體。晶元內部都是半導體材料,大部份都是硅材料,裡面的電容,電阻,二極體,三極體都是用半導體做出來的。半導體是介於像銅那樣易於電流通過的導體和像橡膠那樣的不導通電流的絕緣體之間的物質。
⑥ 手機電腦晶元主要是由什麼物質構成
手機電腦的晶元一般是由硅這種成分來做成的,也就是所謂的半導體原料。
⑦ 電腦的晶元是什麼材料做的
硅。除硅之外,製造晶元還需要一種重要的材料就是金屬。目前為止,鋁已經成為製作處理器內部配件的主要金屬材料,而銅則逐漸被淘汰,這是有一些原因的,在目前的晶元工作電壓下,鋁的電遷移特性要明顯好於銅。
所謂電遷移問題,就是指當大量電子流過一段導體時,導體物質原子受電子撞擊而離開原有位置,留下空位,空位過多則會導致導體連線斷開,而離開原位的原子停留在其它位置,會造成其它地方的短路從而影響晶元的邏輯功能,進而導致晶元無法使用。這就是許多Northwood Pentium 4換上SNDS(北木暴畢綜合症)的原因,當發燒友們第一次給Northwood Pentium 4超頻就急於求成,大幅提高晶元電壓時,嚴重的電遷移問題導致了晶元的癱瘓。這就是intel首次嘗試銅互連技術的經歷,它顯然需要一些改進。不過另一方面講,應用銅互連技術可以減小晶元面積,同時由於銅導體的電阻更低,其上電流通過的速度也更快。
⑧ 什麼可用於製造計算機晶元
許多對電腦知識略知一二的朋友大多會知道
cpu
裡面最重要的東西就是晶體管了,提高
cpu
的速度,最重要的一點說白了就是如何在相同的cpu面積裡面放進去更加多的晶體管。由於
cpu
實在太小,太精密,裡面組成了數目相當多的晶體管,所以人手是絕對不可能完成的(笑),只能夠通過光刻工藝來進行加工的。這就是為什麼一塊
cpu
裡面為什麼可以數量如此之多的晶體管。晶體管其實就是一個雙位的開關:即開和關。如果您回憶起基本計算的時代,那就是一台計算機需要進行工作的全部。兩種選擇,開和關,對於機器來說即0和1。那麼如何製作一個cpu
呢?
以下我們用英特爾為例子告訴大家。
首先:取出一張利用激光器剛剛從類似干香腸一樣的硅柱上切割下來的矽片,它的直徑約為
20cm。除了
cpu
之外,英特爾還可以在每一矽片上製作數百個微處理器。每一個微處理器都不足一平方厘米。
接著就是矽片鍍膜了。相信學過化學的朋友都知道硅(si)這個絕佳的半導體材料,它可以電腦裡面最最重要的元素啊!在矽片表面增加一層由我們的老朋友二氧化硅(sio2)構成的絕緣層。這是通過
cpu
能夠導電的基礎。其次就輪到光刻膠了,在矽片上面增加了二氧化硅之後,隨後在其上鍍上一種稱為「光刻膠」的材料。這種材料在經過紫外線照射後會變軟、變粘。然後就是光刻掩膜,在我們考慮製造工藝前很久,就早有一非常聰明的美國人在腦子裡面設計出了
cpu,並且想盡方法使其按他們的設計意圖工作。cpu
電路設計的照相掩膜貼放在光刻膠的上方。照相字後自然要曝光「沖曬」了,我們將於是將掩膜和矽片曝光於紫外線。這就象是放大機中的一張底片。該掩膜允許光線照射到矽片上的某區域而不能照射到另一區域,這就形成了該設計的潛在映像。
一切都辦妥了之後,就要到相當重要的刻蝕工藝出場了。我們採用一種溶液將光線照射後完全變軟變粘的光刻膠「塊」除去,這就露出了其下的二氧化硅。本工藝的最後部分是除去曝露的二氧化硅以及殘余的光刻膠。對每層電路都要重復該光刻掩膜和刻蝕工藝,這得由所生產的
cpu
的復雜程度來確定。盡管所有這些聽起來象來自「星球大戰」的高科技,但刻蝕實際上是一種非常古老的工藝。幾個世紀以前,該工藝最初是被藝術家們用來在紙上、紡織品上甚至在樹木上創作精彩繪畫的。在微處理器的生產過程中,該照相刻蝕工藝可以依照電路圖形刻蝕成導電細條,其厚度比人的一根頭發絲還細許多倍。
接下來就是摻雜工藝。現在我們從矽片上已曝露的區域開始,首先倒入一化學離子混合液中。這一工藝改變摻雜區的導電方式,使得每個晶體管可以通、斷、或攜帶數據。將此工藝一次又一次地重復,以製成該
cpu
的許多層。不同層可通過開啟窗口聯接起來。電子以高達
400mhz
或更高的速度在不同的層面間流上流下,窗口是通過使用掩膜重復掩膜、刻蝕步驟開啟的。窗口開啟後就可以填充他們了。窗口中填充的是種最普通的金屬-鋁。終於接近尾聲了,我們把完工的晶體管接入自動測試設備中,這個設備每秒可作一萬次檢測,以確保它能正常工作。在通過所有的測試後必須將其封入一個陶瓷的或塑料的封殼中,這樣它就可以很容易地裝在一塊電路板上了。
目前,單單
intel
具有
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家晶元製造廠。盡管微處理器的基本原料是沙子(提煉硅),但工廠內空氣中的一粒灰塵就可能毀掉成千上萬的晶元。因此生產
cpu
的環境需非常干凈。事實上,工廠中生產晶元的超凈化室比醫院內的手術室還要潔凈1萬倍。「一級」的超凈化室最為潔凈,每平方英尺只有一粒灰塵。為達到如此一個無菌的環境而採用的技術多令人難以置信。在每一個超凈化室里,空氣每分鍾要徹底更換一次。空氣從天花板壓入,從地板吸出。凈化室內部的氣壓稍高於外部氣壓。這樣,如果凈化室中出現裂縫,那麼內部的潔凈空氣也會通過裂縫溜走-防止受污染的空氣流入。
但這只是事情一半。在晶元製造廠里,intel
有上千名員工。他們都穿著特殊的稱為「兔裝」的工作服。兔裝是由一種特殊的非棉絨、抗靜電纖維製成的,它可以防止灰塵、臟物和其它污染損壞生產中的計算機晶元。這兔裝有適合每一個人的各種尺寸以及一系列顏色,甚至於白色。員工可以將兔裝穿在在普通衣服的外面,但必須經過含有
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個單獨步驟的嚴格著裝程序。而且每一次進入和離開超凈化室都必須重復這個程序。因此,進入凈化室之後就會停留一陣。在製造車間里,英特爾的技術專家們切割矽片,並准備印刻電路模板等一系列復雜程序。這個步驟將矽片變成了一個半導體,它可以象晶體管一樣有打開和關閉兩種狀態。這些打開和關閉的狀態對應於數字電碼。把成千上萬個晶體管集成在英特爾的微處理器上,能表示成千上萬個電碼,這樣您的電腦就能處理一些非常復雜的軟體公式了。
⑨ 晶元是用什麼材料用什麼工具製造的
如果說因為2018年的中興事件,讓大家知道發展中國芯是迫在眉睫的事情,那麼2019年的華為事件,更是讓大家意識到了晶元被卡是一件多麼嚴峻的事情。
而2020年的晶元禁令升級明白,其實中國芯要發展,可不僅僅是解決晶元本身的問題,而是要差不多要解決整個產業鏈的問題,從材料到設備、再到軟體,都要解決,才能不被卡脖子。
而仔細分析整個晶元產業鏈,其實我們發現最重要的是兩座大山,解決好了這兩座大山,基本上就解決了所有的問題了。
第一座大山是原材料,就拿生產晶元的硅來講,需要9個9純度的硅,目前國內擁有這種技術的不多,主要靠進口,並且是從日本進口,日本企業的份額高達75%+,再拿光刻膠來講,也主要從日本進口。
其實不只是硅、光刻膠這些材料,在整個半導體材料領域,日本都是占統治地位,按照網上的說法,半導體領域一共19種核心材料,日本有14種份額超50%。
雖然日本沒有卡中國的脖子,但去年可是卡過韓國的,難保以後會不會拿這個來作文章,所以還是自己掌握比較好。
第二座大山則是設備、軟體等。軟體就如EDA等工業軟體,美國處於統治地位,matlab、CAD等等這些軟體,得看美國的。
同時像光刻機雖然荷蘭最強,但也得看美國的,另外全球10大半導體設備廠商中,美國有4家,佔了全球50%左右的份額,尤其在沉積、刻蝕、離子注入、CMP、勻膠顯影等領域,美國技術領先。
而今年的晶元禁令升級,美國更是要求全球所有合作美國設備的晶元廠商,向華為提供產品時,需要美國的許可證,憑的就是美國在半導體設備上的統治地位。