如何用沙子自制简易cpu？
这个问题有点儿意思，曾几何时我也想过用沙子来制作处理器，今天贴身侍女陪小姐出嫁一并了。follow me，咱不做奔驰处理器咱要做法拉第未来处理器。拿簸箕去河里边捞那么几簸箕沙子，在准备好的竖炉或者铝热剂来熔练沙子获取二氧化硅。不过因为制作IC的硅纯度必须达到99.999999999%，二氧化硅要跟数码宝贝那样一步步进化“二氧化硅→单质硅→单晶硅”。
很多个人玩家就卡在这里过不了关，希望你能过去。单晶硅需要培育，培育好后通过用你那和五姑娘打交道三十载的手顺时针转速达到能令你飞出太阳系的第三宇宙速度推力以上，这样的高速旋转与空气急剧摩擦……摩擦……摩擦形成超高温，使其形成硅锭。刚成型的硅锭会跟给二哈啃过一样坑坑洼洼的，所以还接下来还是需要打磨切割。把制作好的纯硅锭仔细用砂轮机和5000目砂纸仔细打磨成三体那水滴般丝滑柔顺。
然后跟英伟达的老黄借刀把硅锭切成1MM厚的片片，切成片片不可避免切面表面损伤需要再次打磨。借下来就是涂胶水啦，涂改液，502和过年贴对联的浆糊当然不行，这里得用光刻胶。涂上去（注意要涂匀不要涂得一坨坨的）的圆晶片大中午的放至太阳底下。然后你用什么深水宝5块钱包邮好评还返3元的一大卡车放大镜组成的光刻大阵对圆晶片进行紫外线光刻。
电路图线路走向你可以手动移动圆晶片完成。光刻完后，得需要对显影后的圆晶片进行清洗，清洗完圆晶片放进烤箱烘烤固化光刻胶，还可以顺便和几个蛋挞一起烤。创作和生活两不误。吃完蛋挞抹嘴后就进行到蚀刻阶段了，记住千万不能用王水。用盐水通电蚀刻的办法好像不错，成本低效益高。蚀刻期间你要对着圆晶片大吼并高速旋转蚀刻载体形成超声波振动以便去除胶体杂质。
烧一点草木灰，再带上蚀刻好的圆晶去理发店把草木灰撒在圆晶片上让理发技师给它来一套离子烫，去除掉圆晶上的胶体形成第一层电路。当然不可能一次搞定，再次重复涂胶水光刻清洗蚀刻清理的过程大概8次。后面的几次还有添加保鲜膜等一系列操作就不再详说。最后让理发技师来套离子注入。离子注入后圆晶片有了晶体管稚形，在晶片上覆盖一层一氧化硅绝缘膜，接下来就是打孔啦。
让你的同体共生兄弟做这活吧，不能光享受不干活对吧。高速密集打孔后就可以从孔洞中引出导电电极。接下来再一层层覆盖一层层雕刻一层层打磨一层层布线一层层连接最终形成一整块有完整内核的圆晶。跟卖切糕的借一把切刀（老黄不肯借刀了，刀借了刀法耍得比他还溜）开始对圆晶进行细分切割。切成和酷睿那样的方块块。上好的做I9，好的做I7，一般的做I5，差的做I3，再差的做奔腾赛扬。
噢，你是要做奔驰处理器的，我觉得还是法拉第好，咱们叫I10，I8，I6，I4，这样显得比英特尔上档次，你觉得怎样？切好处理器啦，要封装咯。在IC片上下抹点强力胶，下面贴触脚上面贴金属外壳。弄好后当然得上机，一按开机键一阵青烟冒气。青烟升起的那一刻别忘记给自己来一张和青烟的微笑自拍以作纪念。百亿家财为了自创CPU最后花了99999997899元，剩下的去到电子城把钱往桌上一拍：老板，来一块8700K，要散片！。
制造原子弹和制造芯片哪个技术要求高？
先说观点，造芯片的技术要求更高。其实造原子弹和造芯片是不同的工业门类，两者之间本来就不具有可比性，如果题主一定要比个一二三出来的话，那就从以下四个方面来比较：首先从原理来说，原子弹的核裂变原理早在二战前就已经被人们广泛了解了，而芯片的原理主要是用布尔函数计算，然后再利用晶体管开关，让电流按010101的指令运行。
从这个角度来看，二者都不难。再看材料方面，制造原子弹需要提取大量的铀，这是一个十分麻烦的过程，二战日本原先比美国先开始研究原子弹，但是由于铀的提取问题，最终导致没能造出原子弹，由此可见原子弹的材料提取需要费很大一番功夫。而芯片则是有集成电路的硅片，硅可以从沙子、石头中大量提取，而且提取技术也不是很难，用离心机就能得到纯度很高的硅棒。
从这点来说，制造原子弹材料提取技术要求更高。最重要的是生产方面，原子弹和芯片的意义是不同的。原子弹只要造出来一个就可以了，只要它能爆炸，足够具有威慑力就行了，而且造原子弹不会计较成本得失，出于政治原因，我国当年举全国之力造原子弹。而芯片就不同了，芯片不是造出来一个就能止步的，要考虑功能需求不同、种类不同、结构优化、降低成本等一系列因素，而且芯片的更新换代速度快得惊人，可能年前还是14nm制程的，年后就成7nm制程的了。
芯片的研究和制造以企业为主，企业要考虑生产成本，不可能像国家那样投入大量人力物力财力。至于技术方面，我国早就已经解决了原子弹制造中最重要的铀提取技术以及离心技术，而芯片制造中最重要的技术目前我国没解决，即在载体上面刻集成电路。这需要光刻机，然而目前光刻机被荷兰一家企业垄断，全球所有的高端光刻机都是这家企业制造的。
CPU是怎么制作的，制作CPU是干什么？
CPU是人类智慧的杰作，作为半导体中使用得最多的硅元素来源于沙子，所以CPU的制作可以看作是一粒沙子的进化过程。将沙子制作成硅圆片沙子的主要成分为二氧化硅，不过CPU中使用的硅纯度要求达到99.999999999%，所以先要将二氧化硅还原成纯度为98%的冶金级单质硅，然后再提纯出99.99%的多晶硅，但这还不算完，为了让它更适合制作CPU，还要经过不断提纯、形成固定一致形态的单晶硅。
接下来是要制作出单晶硅锭，它长下面那个样子：完成的单晶硅锭直径约300mm，重约100kg。再将制作好的单晶硅锭切掉头尾，并修整其直径到标准值，然后将硅锭切割成均匀的晶圆：为了让切割后的晶圆表面光滑，还需要仔细研磨，然后抛光和加热处理，总之让它的表面成为无缺陷，这样闪亮发光的硅圆片就制作出来了。前工程：制作带有电路的芯片完好的硅圆片可以投入到生产线上了，进入到涂抹光刻胶环节。
这是集成电路制造工艺中的一项关键环节。需要将光刻胶滴在硅晶圆片上，均匀涂抹形成光刻胶薄膜，在温度下固化为光刻胶薄膜。接下来将涂好光刻胶的晶圆放入曝光机中进行掩模图形的“复制”，掩模中有设计好的电路图案，通过紫外线曝光在光刻胶层上形成相应的电路图案。曝光后的晶圆还要进行显影处理，通过喷射强碱性显影液光刻胶会溶解于显影液中，没有被照射到的光刻胶图案会保留下来，这就上是显影，随后会冲洗、热处理等以蒸发水水分和固化胶。
通过蚀刻药剂溶解掉暴露出来的晶圆部分，被光刻胶保护的部分再保留下来。再通过氧等离子体对光刻胶进行灰化处理，清除光刻胶。这样就完成了第一层设计好的电路图案。对于3D FinFET设计的晶体管，还需要重复前面的几个步骤，以获得3D晶体管。然后在特定的区域，导入特定杂质，杂质扩散能控制导电类型（P结、N结）之外，还能控制杂质浓度以及分布。
目前主要是用离子注入法来完成杂质扩散，也是超大规模集成电路中不可缺少的工艺。这时可以清除掉残留下来的光刻胶掩模，经过离子注入单晶硅内部小部分硅原子已经被替换成“杂质”元素，就能产生可自由电子或空穴。至此，基本完成晶体管雏形，接下来需要在在硅晶圆表面全面地沉积氧化硅膜，形成绝缘层，并且需要在层间绝缘膜上开孔，这样能引出导体电极。
接下来需要在晶圆表面上沉积铜层，形成场效应管的源极、漏极、栅极，再在晶圆表面沉积一层绝缘层以能保护晶体管。经过这些复杂的过程，晶体管算是制作完成，后面需要做的就是把这些晶体管连接起来，通过覆盖铜层、光刻掩模、蚀刻开孔等操作来实现，期间还要利用大马士革法新的布线方式完成多层Cu立体化布线。到了这一步，芯片电路基本完成，这中间需要几百道不同精累化工艺加工，任何错误都会导致晶圆报废。
现在很多人把华为捧到了天上，觉得各行各业只要华为愿意，都能成为全球最强大的。说真的，这不仅是一种无知，更是对华为的捧杀。一、华为可能永远也不会自己去生产芯片目前在芯片领域，有只设计芯片的厂商，华为、苹果、联发科、高通都是，这些厂商自己只设计芯片，并不生产芯片，生产交给更专业的企业都弄。这是它们的商业模式，华为也是如此，这是基于自己的定位、模式，业务等多方面进行研究分析后的结果。
对于华为而言，至少在目前没有看到要自己去生产芯片的必要。尤其是现在分红越来细的情况之下，每个人从事自己最擅长的，其实是最合理的，自己想要搞定全部产业链，有时候会将自己拖入深渊。所以我认为，华为可能永远也不会自己去生产芯片，自己只设计芯片，让专业的代工厂去生产，就行了。二、就算真的要去生产芯片，至少5年以上起就算华为自己要去生产芯片了，那么结果也是和中芯国际一样的。
保守估计中芯国际要能够生产5nm的芯片，就算材料、设备不卡脖子，比如光刻机敞开供应，也至少是5年以上起。华为目前在芯片制造领域还是0，就算他真的全力去投入芯片制造，达到中芯国际这个水平要多久？然后再达到5nm要多久？我想至少是5年起，甚至10年都有可能。当然，还有一个办法，那就是做做梦，梦中的华为特别强大， 直接把三星、台积电收购了，今年就可以生产5nm芯片了。
制造CPU需要哪些技术，中国在其中哪几项落后国外？
我国在KBBF晶体上的研究绝对处于领先地位，基本上领先美国1-2代。但是要知道KBBF晶体是发出的波长为173纳米的深紫外光，而目前最先进的光刻机使用的波长为13.5纳米的极紫外光源，这就是差距。另外的差距就是镜头，和精密控制部件了。个人觉得，相对于光源和镜头来说差距较大的还是精密控制部件了。关于光刻机所需要的光源主要有三种LPP(激光等离子体光源)，LDP(激光辅助放电等离子光源)，DPP(气体放电等离子体光源)。
阿斯麦公司制造的光刻机使用的是Cymer公司研制的波长为13.5纳米的LPP，而LPP的研发难点就在于“大功率的泵浦激光器和锡靶”。阿斯麦制造的极紫外EUV光刻机的光源用的泵浦激光器的功率是满足要求的，至于功率有多大，也只有他们自己知道了。目前来说，我国可能还制造不出功率足够大的泵浦激光器，但是我国在激光领域并不落后，毕竟制造出了神光系列激光器，应该在5年之内可以制造出来。
另外，就是锡靶了，阿斯麦的极紫外EUV光刻机中的光源用的是液滴锡靶，其中微流控，预打靶，防污染是难题。毕竟是Cymer公司用了20年时间，烧了200亿美元才研制出来的，。由此可知，极紫外EUV光源也是个较大的难题啊！另外就是精密控制部件了。说到精密控制，在光刻机中最典型的就是掩膜台了。掩膜台的运动是纳米级别的，这就需要极其精密的设备进行控制了？而精加工就是我国机械加工行业的软肋，极高精密的机床，高端数控系统等等都无法自产。
精加工就与一国的基础工业息息相关了，毕竟在精加工这一块，我国起步较晚，技术积淀不如德日美等发达国家，这也是无可奈何的事情。所以说，想要在精加工这一块彻底赶上国际先进水平，并不是投钱在短时间内就可以赶上的。弯道超车并不容易，人家发展数十上百年的技术，又怎么会是你几年就可以超越的。精加工这一块，需要的就是脚踏实地，容不得一点浮躁。
再者就是镜头了。事实上，能够制造光刻机镜头的可不止德国蔡司公司一家，像日本的尼康，佳能，也是可以制造的。另外，国内光学镜头的发展，也没有想象的那么大。目前来看，国内长春光机所已经可以制造出侦察卫星所用的直径为4米的碳化硅镜头。阿斯麦公司制造的EUV光刻机的反射镜是钼/硅多层反射镜，主要是波长较短的光必须采用低序数的材料才能获得比较大的折射率。
极紫外EUV光刻机中的钼/硅反射镜也就是几十对吧，主要是用来平衡损耗和反射率，兼顾工艺难度。制造这种反射镜就需要极其精密的抛光和检测设备，国内制造4米级反光镜的抛光设备是磁流变抛光机。由此可知，我国是不缺乏制造先进高精度反光镜设备的。光刻机比较重要的几大部件中，也就是精密部件了。毕竟这是我国的传统弱项，想要突破也不是一朝一夕就能完成的。
在科学家眼里，一块CPU和原子弹相比，哪一个更难制造？
难是相对于容易来说的呗，所谓会者不难，当年“两弹一星”是什么条件呀，基础正是一穷二白，没人帮助我们，中途半道就撤走，还留下不少弯弯绕，不少故意的错漏。今天基础变得不一样，实现设计和生产的条件可以说已有天地之别，因此个人的研读，尽管芯片有些个小难难，难不及当年。重在三个方面调整好，就可以。一是摸清芯片研发规律。
像航空发动机，走出核心机研发的路，发动机不再是飞机型号的附属品，统一整合在一个大的航发集团之下，研发体制得以理顺，不再当做附属品，不再各自为战，军民技术实现融合，引入民营参股，收益共享，研发单位即可以竞争机制相互促进，再难的高技术，假以时日，自可突破，不用一丝一毫担心。临时发生状况有点困难没什么，走得顺了，一切可以水到渠成。
发动机如此，芯片亦如此。协调好外企技术和资金比例，就不怕其反悔。二是人才队伍建设最可贵。有人便有了一切，稳定而技术素质过硬者，能揽在一个顺心顺气待遇良好的团队工作，加强监督和管控，打破一切慵懒，自可让技术官僚靠边站，扫净屋子方有待客之道，有一个拴心留人的环境最重要。第三说到长期的资金投入有保证。银子到位不惧失败，潜心研发持续推进，就没有过不去的火焰山。
为什么cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小？
cpu制程工艺非要追求7nm、5nm甚至2nm，为什么要追求这么小？这就跟胖子、瘦子、小孩的饭量是一个道理。体量越大所要占用的空间就越大、消耗就越大，吃的饭也就越多；体量越小所要占用的空间就越小，消耗也越小，吃的饭也就越少；如下图：胖子一顿要5碗米饭，瘦子一顿要2碗米饭，小孩一顿1碗米饭都会觉得多了。
CPU做小后，设备的体积就会减小1946年世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学大学诞生，使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺，占地1500平方英尺，重达30吨，大约是一间半的教室大，六只大象那么重。并且ENIAC只能用于科学计算不能用作其他用途。 现在，微软的Surface Pro X平板电脑，长287毫米，宽208毫米，厚7.3毫米，并且带了WiFi、蓝牙、摄像头、触摸屏、陀螺仪等设备。
方寸大小的CPU内就集成了几百亿个晶体管，能够实现各种各样的人机交互操作。CPU做小后，功耗降低第一台电脑ENIAC由18800个真空管、6万个电阻器，1万个电容器、1500多个继电器和6000个开关组成。ENIAC每小时耗电量超过150千瓦，相当于1500只100W灯泡同时点亮后的耗电总量，这个是相当惊人的耗电量，为此还专门配备了一台30吨重的冷却设备。
现在，手机只有巴掌大，却搭载了一颗强劲的CPU，配备了移动网络、陀螺仪、触摸屏、卫星定位、摄像头等设备。仅需要一块几千毫安的电池，就可以待机好几天。我们可以通过巴掌大的手机上网、 购物、看视频、玩游戏、移动支付等等。 CPU做小后，故障率低第一台电脑ENIAC真空管的损耗率相当的高，几乎每15分钟就可能烧掉一只真空管，操作员需要花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子。
一块手机的SOC（手机的CPU）仅有一块硬币大小，却集成了数百亿的晶体管，这样晶体管因为是在较低的电压和电流下工作，基本上手机用到不想用了，SOC也不会坏。 晶体管取代电子管为电路小型化但又大规模集成奠定了基础与电子管相比，晶体管具有更多的优越性：1、晶体管构件没有消耗；电子管会因为阴极原子的变化和惰性气体慢性漏气而逐渐劣质化；晶体管是不需要填充惰性气体，寿命一般比电子管长100到1000倍。
2、晶体管不需要预热，耗电能极少；电子管需要加热灯丝产生自由电子才能工作，晶体管一开机就可以工作，所以晶体管耗电能是极少的。举个例子：一台晶体管收音机只需要几节干电池就可以听半年以上，电子管的收音机就很难做到。3、晶体管结实可靠；普通晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，耐冲击，耐振动。
CPU做小后主要有以下几个好处：节能：晶体管大了，连接晶体管间的导线就要越粗越多，耗能就越大；晶体管做的越小，连接晶体管间的导线就要越小越少，电流可以走捷径，电阻力小，自然就节能。性能提高：晶体管越小，同一块芯片单位面积内能工作的晶体管更多了，性能就更好。减少成本和占用空间：芯片小了，一个硅片能做成更多的成品芯片，很大程度的降低了成本。
我们的电脑、手机才可能做得更小、更薄。终上所述，芯片的工艺制程越做越小是科学技术发展的必然产物，但以目前的工艺制程是不可能无限的做小。当工艺制程无限接近原子的大小时就会触碰到极限，到时候可能就会有新的技术取代现有的芯片工艺制程。以上个人浅见，欢迎批评指正。认同我的看法，请点个赞再走，感谢！喜欢我的，请关注我，再次感谢！。
