5

为什么 CPU 几乎全是方形的,别的形状就不行吗?

 1 year ago
source link: https://www.163.com/dy/article/HRGPS72H0550MP8B.html
Go to the source link to view the article. You can view the picture content, updated content and better typesetting reading experience. If the link is broken, please click the button below to view the snapshot at that time.

为什么 CPU 几乎全是方形的,别的形状就不行吗?

2023-01-20 07:23:11 来源: 小布在未来生活 云南  举报

为什么明明芯片是方形(不算外封装)

可是硅晶却是圆型?导致切割后边缘浪费好多?

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fa11b3614j00roraa6000lc0008b008mg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

边缘不完整的都是废料。

说到底是为了工艺方便 其次是设计电路方便。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fa1755dc1j00roraa6000vc000e500aig.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg
?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F838005edj00roraa7000rc000av008cg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

硅晶圆,是一边转一边高温拉所以是圆棒形。上面两个图是硅棒,然后切片就是硅晶圆。

(注意芯片要用单晶硅做。 还有一种多晶硅主要用在太阳能发电)

芯片排列在硅晶圆上,切割是一刀能到底 切割简单一些。

如果说切割起来一刀到底,还不浪费材料, △ 三角形切割也能满足。但是设计类似矩阵一般的电路阵列就不方便了。

六角形也可以无缝排列,但是不能一刀切一列的。全部是三岔口。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F3a3803dcj00roraa80010c000dv008wg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

那为啥螺母就常见六角形呢?小空间方便拧一次只需要拧 60 度,而且金属应力也比较均匀。

其实是有四方形螺母的都是小螺母。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fb5ef658fj00roraa9000fc000dw00afg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

而且 本来数字电路就是矩阵的性质 二进制的特点就是 2 4 8 16 32 这样的堆叠,寻址也是二进制基础。和矩形很合拍。

然后,继续看 cpu 内部的寄存器 加法器 存储器 基本都是矩阵式的排列,在逻辑上也是偏向矩阵或者立方体的。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F49c3ccbdj00roraa9000ic000b4007jg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

简单四位二进制数码寄存器。

所以现在存储芯片是最典型的立方体单元结构,比如十六层 三十二层闪存芯片。立方矩阵。

你骗我!那既然如此 存储数据的硬盘咋就是圆形的。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F9ba56dd5j00roraac000tc000dw00dwg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

这是机械读取方式决定的没有办法的事情啊,被逼的。早期的磁鼓存储器 先是一片,然后卷成桶,然后扁成盘,硬盘里面的数据排列都变形了,被称为“扇区”

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fcfb7d946j00roraac000wc000e100a8g.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

下面是最早期的磁芯(板)存储器。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F3edc5b78j00roraac000sc000ci00beg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg
?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fb5f13addj00roraaf001jc000d500bfg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

磁芯板存储器阵列,你看我像不像固态硬盘的前身呢?

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fbcd6e781j00roraaf0017c000b400b4g.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

直到磁性涂膜替代了那些小磁环。就有了磁鼓存储器。就是机械硬盘的前身。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F851547b1j00roraaf001qc000k000f0g.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg
?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F33911352j00roraah0028c000k000obg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

你们也看到了,磁鼓存储器只有一个筒型界面,空间利用率太低,筒内全浪费了。

emmmm 能不能用扭曲的界面满足扭曲的内心呢?然后大力出奇迹了,最早期的硬盘。闪亮登场。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fa7edb6caj00roraah000vc000fa00a7g.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

圆盘支配了世界。

工艺,设计,和使用 和其他因素综合起来决定最佳形状。

由于主板电路板个头大,柔韧,好切割,材料成本也比较低。更是由于要和设计漂亮的壳子匹配,在这里电器壳子才是老大。所以主板才是真正可以特异化的,台式电脑主板被规格标准限制(atx,matx,itx...)很少有异形的,可是各种家用电器主板,手机主板才是彻底的放飞自我。啥形状都有欢喜不?

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Feeb7d074j00roraai003gc000k000xeg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

居然有人说机箱都是方的?微软的水下机房 为了抵抗水压 所以做成圆桶。苹果有圆机箱,为了漂亮。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fd3936f64j00roraaj001jc000hs009tg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg
?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fe6b4a622j00roraaj0021c000k000qjg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

回到芯片话题,要是三角形芯片怎么设计布线? 五 六七八九十角型怎么切割晶圆?所以矩形最合适。

而且硅芯片不仅小而且还封装在电子器件内部,真心没必要像电器主板这样受虐。方的不是挺好吗?

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2Fbc7d062dj00roraak001jc000dw00cbg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

牛屎芯片被封印在牛屎结界。

?url=http%3A%2F%2Fdingyue.ws.126.net%2F2023%2F0120%2F6274e6eaj00roraak004cc000k0012lg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg

About Joyk


Aggregate valuable and interesting links.
Joyk means Joy of geeK