当前位置:首页 > 每日看点 > 正文内容

为什么说 CPU 是人造物的巅峰?

卡卷网1年前 (2024-12-13)每日看点237

如果把超大规模的芯片打开,会发现其内部结构的复杂程度堪比一座大型的城市,如下图所示。以苹果 M1 Ultra芯片为例,内部集成了1140亿晶体管,拥有20个CPU核心、64个GPU核心和32个NPU核心(尽管现在很多处理器芯片,包括高通骁龙、苹果M系列等都属于SoC芯片,但人们仍然习惯称他们为CPU)。作为对比,超一线城市上海人口“仅为”2500万左右,和M1 Ultra芯片的晶体管数目相比还是太少了。

把CPU和城市作类比,其中的控制及协调模块可以类比为政府及协调部门、电源模块相当于供电部门、内部的走线相当于街道,而其中一个有一个的小模块可以看做是小区、工业区、大学城等。但和城市不同的是,这些复杂的功能模块都要集成在指甲大小的芯片中,并且实现大规模的量产,实现算力普惠,这一切的一切,没有众多前沿学科技术的支撑是无法完成的。

为什么说 CPU 是人造物的巅峰?  第1张

芯片内部微观结构示意图

可以进一步从CPU诞生的几个细微之处来体味一下,为什么说CPU是人造物的巅峰。第一个是在制作晶圆的时候,要进行硅提纯。首先将沙石原料放入一个电弧炉中,在高温下发生还原反应得到冶金级硅,然后将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢反应,生成液态的硅烷,最后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的单晶硅,其纯度要达到99.999999999%,即11个9,才符合晶圆制作的标准。作为对比,市面上所宣传的999或9999足金首饰,在晶圆级别的硅面前,杂质还是太多了。

第二个细节是薄薄的高端芯片中,居然有上百层电路。在晶圆上经过一次镀膜、涂胶、曝光、显影、除胶等步骤,便可形成一层电路。如果把一层电路比作一层楼,那么芯片内部到处都是摩天大楼,颇为壮观!只不过芯片内部的“大楼”层高只有几纳米,如下图所示。

为什么说 CPU 是人造物的巅峰?  第2张

芯片内部尺寸

第三个细节是CPU是微观的艺术,是跳跃在原子尺度上的浪漫,它的精密程度以及它数十年如一日的准确运算,即便是人类最天才的大脑,在它的面前都只能俯首称臣。它的复杂性、巧妙性、逻辑性都处在人类所能理解的巅峰!

如果未来有一天,人类要通过一件物品向宇宙展示自己的科技实力,我不会选择航空发动机,也不会选择航母,而是选择一颗芯片。速度和庞大在宇宙中并不起眼,而方寸之间的芯片内部,随处都在诉说着这个星球上的智慧和文明。

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由卡卷网发布,如需转载请注明出处。

本文链接:https://www.kajuan.net/ttnews/2024/12/4284.html

分享给朋友:

相关文章

创业:集思广益并完善您的商业理念

用史蒂夫乔布斯的话来说,“做伟大工作的唯一方法就是热爱你所做的事情。开始自己的事业是迈向自己喜欢的工作的一步。但是,从形成想法到创建商业网站,在您深入研究之前,需要考虑几个基本步骤和问题:您要解决什么问题?您的目标受众是谁?您的产品或服务与...

知乎创作收益高吗?

知乎创作收益高吗?

高啊,主要是大多数人不知道怎么做。(这是以前写的,请看到最后)我之前就是傻傻写问答,文章,结果一毛钱收益没有。知乎上收益高的主要有盐选,好物推荐,致知计划,付费咨询。1、盐选吧,是写故事,小说类的天堂,还有就是大咖们的地盘了,难度高。2、好...

最让你震惊的网站有哪些?

压箱底的震惊来了,来波大的,一百个网站!这些都是我平时辛辛苦苦收集的,是真的牛逼,居然还有这种网站。1、实时地球网址:https://zoom.earth/实时图像每 10 分钟更新一次,提供风暴、天气预报、降水、火警等数据2、陕西博物馆...

为什么大家都说手机性能永远超不过PC?

最新的天玑9400牛逼吧,堪称PC级CPU,测试成绩16W功耗能跑9500分,1.8W能跑3000分,GPU也差不多是这个情况。手机电池一般是4000-5000毫安时,电压3.7V。也就是说,手机正常满载5W功耗下,这个电池能支持运行4个小...

报名的网课分期付款怎么退?

你在你分期付款的订单下面有客服电话,直接打电话描述一下你的问题,你可以告诉他你是被恶意绑定的,在不了解有退学条件这一说的情况下报的课程,可能遇到消费者诈骗了,不承认有退学金,说是霸王条款,诈骗消费者,你若分期了先把自动续费关了,别让自己个人...

如何看待 Luv Letter 表示影视飓风专业性实在是让人失望?

一点儿新进展,另外以下有部分需要关注对于统一变量的问题。这个我在对比上面有写小字解释,我在一开始使用ffmpeg来控制变量。但是发现了不少问题,比如因为遗留bug,会强制将非整数帧的素材转码为VFR导致无法正确帧间对比,因此不考虑,同时尽量...

发表评论

访客

看不清,换一张

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法和观点。