設(shè)計(jì)好的芯片內(nèi)部是怎樣的

昨天我們了解了芯片是如何設(shè)計(jì)的，也知道了它的完成難度有多高，可但從文字表面我們無(wú)法真正體會(huì)到芯片設(shè)計(jì)的難度，那我們今天就來(lái)看看設(shè)計(jì)好的芯片內(nèi)部是怎樣的，讓我們直觀的了解這項(xiàng)工作的難度。

以iPhone的A11應(yīng)用處理器為例，這枚處理器大小為88mm，和指甲蓋差不多大小，里面放置了43億的晶體管，還要在這有限的空間里將它們連線，再要經(jīng)過(guò)縝密的驗(yàn)證工程，以保證它能正常工作2-3年。

從這就能看出來(lái)芯片項(xiàng)目和其他產(chǎn)品項(xiàng)目不同的地方就在于，芯片項(xiàng)目是人類歷史上最細(xì)微、最宏大的工程，也是最高精尖的制造工藝，研發(fā)投入大，試錯(cuò)成本極高。有人說(shuō)芯片是人類造物的巔峰之作，我是非常認(rèn)可這種說(shuō)法的。

43億個(gè)晶體管是如何裝到88mm的空間的呢？

芯片作為“現(xiàn)代工業(yè)的心臟”，已進(jìn)入納米級(jí)，即0.000000001米。這個(gè)數(shù)值單位看起來(lái)只能感嘆它的零很多，沒(méi)有實(shí)際的感覺(jué)。那我們想象一下，芯片上的晶體管小到只有幾個(gè)原子或幾個(gè)分子大，或者你想象一下把一片指甲的側(cè)面切成10萬(wàn)條線，每條線就約等同于1納米，而晶體管之間的導(dǎo)線只有頭發(fā)絲的三千萬(wàn)分之一。

對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，芯片太小看不懂，但如果把芯片放大一億倍，也就是進(jìn)入納米級(jí)的世界，你會(huì)發(fā)現(xiàn)每一顆芯片都是一個(gè)讓人驚嘆的世界。

下面，就是芯片放大一億倍的圖片，讓我們一起來(lái)感受一下科技的魅力！

放大后的芯片，整整齊齊地排列著數(shù)不盡的晶體管，每個(gè)晶體管都被工程師們精心設(shè)計(jì)，放置在特定的位置上，那些層次分明、結(jié)構(gòu)立體的晶體管就像一座星羅密布的城池里面縱橫交錯(cuò)的街道，這種感覺(jué)太震撼了！

縮小制程不僅隨著科技的發(fā)展我們能做到這個(gè)地步，而且是為了可以在更小的芯片中塞入更多的電晶體，讓芯片不會(huì)因技術(shù)提升而變得更大；其次，可以增加處理器的運(yùn)算效率；再者，減少體積也可以降低耗電量；最后，芯片體積縮小后，更容易塞入行動(dòng)裝置中，滿足未來(lái)輕薄化的要求，芯片的納米制程就是為了同時(shí)滿足這些需求。