如果按价格/重量来计算,CPU要比黄金还贵得多。几乎所有的人都知道CPU主要是以硅为为原料制成的。而硅是地球上多得无法计数的元素了（如果我高中的化学知识没有记错硅应该是排名第二的）是什么魔力使这种最不值钱的东西变成炙手可热的宝物的呢？是科学。是科学才有这点石成金的法力。一、CPU的设计1.CPU的结构设计在英文中,CPU的设计称之为ArchitectureDesign。意思是结构设计。所谓结构设计就是构造我们平常谈论的超标量(SuperScal
如果按价格/重量来计算,
CPU要比黄金还贵得多。几乎所有的人都知道CPU主要是以硅为
为原料制成的。而硅是地球上多得无法计数的元素了（如果我高中的化学知识没有记错
硅应该是排名第二的）是什么魔力使这种最不值钱的东西变成炙手可热的宝物的呢？是
科学。是科学才有这点石成金的法力。
一、CPU的设计
1.CPU的结构设计
在英文中,CPU的设计称之为Architecture Design。意思是结构设计。所谓结构设计就
是构造我们平常谈论的超标量(SuperScalar),流水线(Pipeline),分支预测(BranchPre
diction)这一类的东西。CPU最底层是
晶体管(Transistor),由晶体管再组成最基本的逻
辑电路——与门(AND Gate),或门(OR Gate),非门NOT Gate)等等由这些基本的逻辑电路
再进一步组成基本的功能体,如寄存器(Register),正反触发器(Flip－Flop)解码器
Decoder)等等。有了这些一个个具有一定功能的
模块后,就可以考虑CPU的结构问题了。
比如CPU内采用几条
BUS,多少个寄存器,多少CACHE,几级的流水线,同时并发多少指令
怎样进行分支预测、指令预取Prefetch)和推测执行(Speculative Excution)。现在的CP
U的晶体管数已经突破了1000万,其设计都是在专用的计算机辅助设计软件下进行的。
2.印刷电路掩模的制造（Mask Preparation）当设计工作结束后,紧接着就是进行印刷电路掩模(Glass Photo Mask)的制造。
由于现在的CPU都采用了多层电路设计(一般为4－6层),所以对于每一层都要独立的
制造其掩模。每一层掩模实际就是这一层电路设计图的缩微电负片为了进行大批量的生
产实际的一片掩模都含有上百个完全相同的缩微电路图(这就象印邮票一样,一版印下去就
是几十张)。当这样的掩模制作好后,就可以开始批量生产
二、CPU的生产
1.硅的提纯。
通常制造CPU的硅从石英岩中提炼。经过数次的提纯和
其它工艺处理,得到了纯净的
硅晶体(PureSilicon
Crystal)。这些纯净硅被熔解加工成柱状(Cylinder),称为硅锭
