九游体育官网:用“普通”话说说芯片的设计与制造过程
作者:九游体育发布时间:2025-01-13
美国隔三差五的对华为进行限制,结果搞得华为的高端麒麟芯片没法生产了,手机也没法做了,这不论对于华为用户、华为公司、和中国手机行业都是一件非常让人痛心的事情。
那问题来了,芯片到底是个什么东西,华为设计的这个芯片,中国自己为什么生产不出来呢?
芯片就是集成电路。什么?你不知道什么是集成电路?那暂且认为他就是一个由很多纵横交错的道路组成的一个物流运输系统吧。
那芯片是怎么造出来的呢?目前来讲,芯片的问世需要经过三个基本步骤:①芯片设计;②造芯;③封装和测试。
为了更接地气的说明芯片制造不是什么神秘的东西,我们打个比方,假设我们有200万的移民需要集中安置,那我们就需要建造一个移民安置区,造芯片跟造安置区是一样的。NineGameSports
【芯片设计】
华为做的就是麒麟芯片的设计工作。那该如何设计芯片呢?设计芯片过程有哪些现存的困难呢?设计芯片,就是要搞清楚做什么的问题,根据技术要求和法律法规制定芯片规格,接着根据技术规格设计业务和运算逻辑,然后把这些逻辑转换成由各类逻辑门组成的电路原理图,最后要确定涉及的所有电子门电路的封装形式和摆放位置,以及他们直接的连接方式,就是芯片的三维布局图了。这个过程说起来虽然没几句话,但如果没有高效智能的自动化辅助设计工具(EDA)的话,无疑会增加芯片的设计难度和周期。敲黑板:EDA工具在当前高度智能化设计的年代是很重要的!
芯片设计的这个过程,跟设计前面所说的移民安置区是一个道理,根据需要安置的移民数量,以及党和政府对保证人民福祉的法律法规要求,要解决衣食住行医的问题,详细规划道路、医院、学校等,并转换为安置区设计图纸。九游体育
【造芯】
在造芯阶段,依据设计阶段输出的三维布局图,要像雕刻家在一款木头上雕刻一座城市一样,把他在晶圆上雕刻出来。晶圆是一个单晶硅组成的一个圆饼(这个圆饼越大越难造),可以在上面可以雕刻出很多芯片,然后再把这些芯片分隔开来就算完成造芯片制造过程了。目前华为的5nm的麒麟芯片,要用5nm的光刻机在晶圆上把那些门电路刻出来。敲黑板:我们国家目前还没有能雕刻5nm门电路的光刻机!
这个造芯过程,跟修路造学校和木雕是一个理,只是用的刻刀大小不一样而已。修路用的是挖掘机,造芯用的是光刻机。
【封装和测试】
刻好的晶圆被割成一个个裸露的芯片以后,要给他穿上衣服保护起来,这就是封装,就像像一个造好的社区需要在四周装上围栏。但为了使芯片可以与外围电路通信,需要把芯片的接口电路以引脚的方式从外衣引出来,这就像每个社区都有几个可以出入的大门一样。
封装好了以后,还要测试芯片的功能是不是正常,这时候可以根据测试结果,对芯片稍微进行调整,最终按不同的验收标准从测试流水线产出不同规格的芯片,就像麒麟9000和9000E一样。
造社区也是这样的,最后要通电通水,找专家验收,只有验收合格了才能交付给业主。