为什么CPU几乎全是方形的,不能是别的形状吗?

了不起的云计算 2023-12-04 13:37:44

首先,我们先说下晶圆为什么是圆的?

这是因为制造晶圆的硅锭是高纯度多晶硅通过旋转出来的,简单来说就是利用旋转的力量,通过对提拉速率、旋转速率与温度的精确控制,就可以在棒的末端得到一根较大的圆柱状单晶硅棒。如下图:

那么为什么芯片是方的呢?

首先,我们可以将芯片想象成一个建筑,故宫可以说是一个非常典型的方形设计典范。在空间学角度看,方形是一个非常合理的布局,比圆形建筑更易于制作、适合布置装饰,更利于设计芯片的操作。

其次,方形的芯片更利于切割,仅需几刀就可以全部切下。如果是圆形的芯片呢?恐怕就要耗费比方形几倍的时间来切割了。从封装方向看,方形的芯片也便于进行引线操作,即使是Flip chip型封装,方形也更方便机器操作芯片将I/O接口与焊盘对齐。

第三,圆形芯片并不能解决硅片面积浪费的问题,反而可能更浪费了硅片面积。如下图,如果果从一个平面上切下很多圆形的区域,中间就一定会有部分区域被浪费,同时还不能避免晶圆外围的浪费。

其实节约晶圆面积始终是一项重要课题。晶圆上能生产的芯片越多,生产效率就越高,单颗芯片的成本也越低。目前解决生产效率的最好方法就是提高晶圆面积,也就是我们熟悉的微积分。

圆形的芯片也没有办法解决硅片面积浪费的问题,这不仅是边缘的浪费,相接处也会有空隙,这就是现在晶圆为什么越做越大的原因;因为晶圆越大,空余面积越小,浪费就更少,晶圆上生产的芯片越多,生产效率就会越高,单颗芯片的成本就会降低;而从封装的角度看,方形的芯片更利于进行引线操作。

6 阅读:3246
评论列表
  • 2023-12-06 16:30

    因为制作晶圆需要用到离心机,镀膜时都是将绝缘液滴到晶圆上,然后高速旋转,离心力会把绝缘胶均匀的覆盖到晶圆表面,然后继续刻蚀下一层电路,制造芯片就是反复的刻蚀一层,镀一层绝缘胶,圆形在离心力里受力最均匀,最合适!

    羽诺 回复:
    蚀刻一层,又镀一层,又蚀刻一层吗。
    羽诺 回复:
    [点赞]
  • 2023-12-05 18:58

    为什么晶圆不能是方的呢?这不就一点都不浪费了?[并不简单]

    想你的夜 回复:
    因为这都是晶圆,方的叫晶方[呲牙笑]
    永远思恋 回复:
    哪就叫晶方了不叫晶圆[笑着哭]
  • 2023-12-05 18:47

    为什么太阳不是方的呢?为什么小编喜欢胡编

  • 2023-12-16 15:29

    圆柱切一片就独立芯,不香吗,无限长无限切

  • 2023-12-06 19:13

    为啥小编不能长成方的?

  • 2023-12-08 22:07

    [得瑟]为什么不能是蜂巢一样的六边形呢?

    云中君 回复:
    你说的形状是最靠谱的,也是最实际的,但是跟方形比起来麻烦了一点,消耗会少一点但成本增加
  • 2024-02-05 20:11

    用水滴形啊

  • 2023-12-06 15:17

    如果是圆形,你又为问“为什么CPU几乎全是圆形的”!

  • 2023-12-10 22:58

    可能电是直行[吃瓜][吃瓜][吃瓜]

  • 为啥主板不能是圆形的电脑显示屏不是圆形的哪有这么多为什么,妈妈说不要和傻子说话!

  • 2023-12-17 15:02

    为啥不弄三角形只要切三刀

了不起的云计算

简介:致力于数字化转型问题的技术探讨和解决!