第797章 處理器的生產

花開美利堅 第797章 處理器的生產

第797章處理器的生產

雖然新處理器很牛x，但是凱瑟琳并不打算用其來替代cisc技術。

歷史上，intel處理器的開發史是工程師與向前兼容不斷斗爭的奮斗史。在20世紀，intel憑借向前兼容這一利器，打敗了所有rics廠商，包括dec，sun，motorola和ibm，一統pc與服務器領域。這就是cisc的優勢和存在的價值。

cisc指令集能夠做到risc指令集很多做不到的事情。

而且這也算是凱瑟琳的自留地了。

凱瑟琳早已經將部分risc指令集的專利給授權了出去，就比如現在的ibm，便有這方面的技術。

ga的新架構適合于risc，但是用于凱瑟琳的cisc的話，卻會導致各種各樣的問題，risc在個人計算機的層面有些功能并不能勝任。

當然，發展到未來的時候，cisc也要必須進行變革。

但那不是現在。

“工藝上面大概沒什么問題吧……”

凱瑟琳盤算著。

設計上面大概不是什么問題，但是問題就在于工藝上面了。

現在凱瑟琳的工藝采用的是1微米的工藝，也就是1000納米的技術。

這個技術是個什么樣的概念呢？

打個比方，加入凱瑟琳用現在的技術來制造corei7系列的話，這樣的一個corei7核心大概就會有如同a4紙那么大——相對而言，45nm的corei7核心只有指甲大小。而且這樣的corei7即便在100mhz的時候，它的功耗便將超過1000核心的話，原本只有數瓦的atom核心功耗也將超過65w，而核心的大小，也將達到大概103厘米左右。

不過這么乍一看上去，現在好像也能夠擁有21世紀的cpu一樣。

但雖然工藝夠了，可事實上在技術上還差了許多，這樣的技術根本不可能使用。而且現在的瓶頸也不是cpu，而是內存和硬盤。

“不過如果我們現在按照更高層次的系統來設計一個處理器，應該會更好吧……”

凱瑟琳這樣想到。

就目前而言，即便是atom這樣的核心，放在現在，也是秒殺一切的存在。更何況以現在的技術想要實現也不是問題。

當然，只是理論上而已，內存不給力的話，cpu再牛x，系統也是渣渣。

現在凱瑟琳面對的就是這樣的窘境。

“艾爾莎，我們現在市場上最新能夠使用的內存大概是多少？”

“我查查。”

艾爾莎說著，便將事情交給了蒲觀水，讓對方去查詢這事了。

有了一個跑腿的，工作就輕松很多了。

蒲觀水現在就好像是cpu的二級緩存，讓系統的效率提升了一個檔次……

對面很快就將消息傳了過來，ibm現在正在研究單條8mb容量的新內存，因為他們已經聽說摩羯座將支持最多32mb的容量的事情了。

“8mb啊……”

在21世紀的時候，誰家電腦是這個內存，那這家人的電腦，肯定已經有超過十年的歷史了。

但是對現在來說，這絕對是最先進的存在了。

“可惜我們沒有內存技術，要不然我們直接弄個2gb的內存條，未來十年都沒有壓力啊……”

凱瑟琳現在無限的想要弄根內存出來……

“那么多內存的話怎么用？”

艾爾莎這時候顯然就絕沒有那豐富的想象力了。

“這個簡單了。”凱瑟琳自然是這樣說道：“我們開發一個絢麗一點的系統就好了，就算是100gb，只要我們想辦法，就能喂飽……”

為什么這句話有一種很容易被吐槽的感覺呢？

“不過這樣的話就好了，看起來我的電腦很快就能夠用到大內存了呢……”

凱瑟琳笑瞇瞇著想著自己用著32mb的內存的樣子……嘛，雖然和她用過的最好的電腦的差距是1000倍……

“給想辦法改進一下工藝，我希望在摩羯座開始量產的時候，我們就能夠用到745nm的產品了……”

那是下一代的工藝的產品，如果能夠用到這樣的產品的話，那顯然便更好了。

“我覺得現在最重要的事情，還是將筆記本電腦推廣出來比較好吧……”

艾爾莎提出了自己的看法。

“如果我們cpu夠高端的話，其他的廠商便會想到方法來配合我們的芯片，我覺得這樣的方法其實很不錯的……”

凱瑟琳這樣推測著。

“誒誒，不想了，這事情沒個時間可不行……”凱瑟琳搖頭，這生下來的問題，純粹是時間問題，只要有充足的時間，一切的計劃將都不是問題。

“繼續看吧……”

凱瑟琳決定，在這個時候給公司制定一條新的發展路線出來。

隨著五角大樓的各種不靠譜，凱瑟琳覺得自己的未來和計劃很需要進行一些改造……

充足的時間足以解決各種問題。

就比如凱瑟琳一直思考的處理器的問題。

只要有時間改進工藝，那便很是簡單了。

說起來生產芯片的話，投入沒有五六個億是拿不出來，換到21世紀的話，這也是二三十億了，每個芯片都是從硅晶圓中切割得來，而不是單純的直接生產。

最初的集成芯片很簡單，甚至簡單就好像就和玩具無異似的。

但是真正要被cpu使用的芯片，卻并不是什么“玩具”。

凱瑟琳現在最擔心的就是ga芯片了，說起來容易、設計起來好像不怎么難，但是在生產的過程中，是否能夠保證充足的良品率呢？

這是一個問題。

新的產品畢竟沒有經過各種各樣的摧殘來著。

說起來，凱瑟琳的intel的工藝，想要生產ga核心這樣的產品的話，比摩羯座還稍稍困難一些。

intel生產起來，并不是只是生產一個一個的芯片，而是凱瑟琳直接用的后來的方法，也就是先生產晶圓，然后再開始一步一步的加工出產品。

為了達到高性能處理器的要求，整塊硅原料必須高度純凈。

一般來說，在提純之后的便是圓柱體的硅錠了。

21世紀intel使用額度大概是300毫米的硅錠。

在制成硅錠并確保其是一個絕對的圓柱體之后，下一個步驟就是將這個圓柱體硅錠切片，切片越薄，用料越省，自然可以生產的處理器芯片就更多。切片還要鏡面精加工的處理來確保表面絕對光滑，之后檢查是否有扭曲或其它問題。這一步的質量檢驗尤為重要，它直接決定了成品芯片的質量。

但是這些都不是最重要的，只能說是預備的過程。

之后，新的切片中要摻入一些物質而使之成為真正的半導體材料，而后在其上刻劃代表著各種邏輯功能的晶體管電路。摻入的物質原子進入硅原子之間的空隙，彼此之間發生原子力的作用，從而使得硅原料具有半導體的特性。

在摻入化學物質的工作完成之后，標準的切片就完成了。然后將每一個切片放入高溫爐中加熱，通過控制加溫時間而使得切片表面生成一層二氧化硅膜。

這些步驟都是無限漫長的過程，并不是簡簡單單就可以搞定的。

凱瑟琳現在的cpu產品的訂單，必須要經過三個月時間的預約才能夠開始預定，便是這個原因——而且這也不意味著產品現在就能夠上市。

準備工作的最后一道工序是在二氧化硅層上覆蓋一個感光層。這一層物質用于同一層中的其它控制應用。這層物質在干燥時具有很好的感光效果，而且在光刻蝕過程結束之后，能夠通過化學方法將其溶解并除去。

這是目前的芯片制造過程當中工藝非常復雜的一個步驟，為什么這么說呢？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。這項技術對于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曲率的透鏡。刻蝕過程還會受到晶圓上的污點的影響。每一步刻蝕都是一個復雜而精細的過程。設計每一步過程的所需要的數據量都可以用10gb的單位來計量，而且制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范圍的地圖相比，甚至還要復雜，試想一下，把整個紐約地圖縮小到實際面積大小只有100個平方毫米的芯片上，那么這個芯片的結構有多么復雜，可想而知了吧。

而這個過程完成之后，便大概能夠將這半成品稱之為晶圓了。

可這還沒結束，在這之中還有許多的步驟和過程，而之后的接下來的幾個星期就需要對晶圓進行一關接一關的測試，包括檢測晶圓的電學特性，看是否有邏輯錯誤，如果有，是在哪一層出現的等等。而后，晶圓上每一個出現問題的芯片單元將被單獨測試來確定該芯片有否特殊加工需要。

而后，整片的晶圓被切割成一個個獨立的處理器芯片單元。在最初測試中，那些檢測不合格的單元將被遺棄。這些被切割下來的芯片單元將被采用某種方式進行封裝，這樣它就可以順利的插入某種接口規格的主板了。

在處理器成品完成之后，還要進行全方位的芯片功能檢測。這一部會產生不同等級的產品，一些芯片的運行頻率相對較高，于是打上高頻率產品的名稱和編號，而那些運行頻率相對較低的芯片則加以改造，打上其它的低頻率型號。這就是不同市場定位的處理器。至少凱瑟琳的sfc和fc以及其他的一些芯片的便是這樣來的。

而還有一些處理器可能在芯片功能上有一些不足之處。比如它在緩存功能上有缺陷(這種缺陷足以導致絕大多數的芯片癱瘓)，那么它們就會被屏蔽掉一些緩存容量，降低了性能，當然也就降低了產品的售價。歷史上的賽揚的由來就有部分是這個。

凱瑟琳的工藝并不算太好，無法進行納米級的操控，但是這也意味著自己的產品的良品率要高一些——越精致的產品往往越容易出現問題。

但是如果突然換新架構的話，最后的良品率，凱瑟琳便不保證了。

“誒誒……如果我能記住i7的架構就好了，那事情可就簡單多了……”

凱瑟琳的想法很美好，但是現實卻是殘酷的。

說起來，現在i7似乎沒有什么實際意義。

但是……如果用i7去忽悠五角大樓，應該是……沒問題吧？

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