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CPU是怎样制成的 　本文编译而成，原文来自Tweak3D.com——CPU是怎样制成的，希望不会让读者朋友失望。　计算机中的每个部件上都含有各种不同的IC（integrated circuit，集成电路）芯片。而每个芯片都是以相同的设计原理制成的。这些芯片的内部都有一个由成千上万（实际数量远不止这些）个晶体管组成的硅die（核心）。晶体管　什么是晶体管？晶体管就是微型的电子开关。它们是构建一栋微处理（计算机的大脑）大厦的基石。你可以把一个晶体管想象成一个电灯开关。它们有个操作位，ON（开）和OFF（关）。这一开一关（晶体管的二进位功能）使一台计算机有处理信息的能力。这就是为什么二进位数字基于1（ON）和0（OFF）。　看完上面的例子，你也许会认为晶体管的原理很简单。但它们的发展却花了多年的研究。在晶体管之前，计算机依靠速度缓慢、低效率的真空电子管和机械开关来处理信息。1958年，工程师们（其中一位是Intel公司的创始人之一Robert Noyce）设法将两个晶体管放置到一个硅晶体中，这样便创作出第一个集成电路，后来才有了微处理器。　计算机能理解的唯一语言是通过ON和OFF切换的电子信号。在弄懂晶体管之前，我们有必要先设法理解一个开关集成电路的工作原理。　开关集成电路有几部分组成。其中之一是电子流动要经过的电路——通常通过电线。此外还有开关，在电子流动过程中开启或关闭，实现完成或阻断电路。如果你切断电线，电子将停止流动，如果你再将其接合，电子又会继续流动。这时候，从本质看，你充当了一个晶体管。　晶体管没有移动部分，开与关只由电子信号控制。晶体管ON/OFF的切换促进微处理器完成工作。某些只具有两种状态（开或关）的东西如晶体管，可被认为是二进位设备。晶体管的ON状态用1来表示而OFF状态则用0来表示。多个晶体管产生的多个1与0的特殊次序和模式能产生字母、数字、颜色和图形。这就是人所共知的二进位符号。　举个例子，在十进位中的1在二进位模式时也是1。2在二进位模式时将是10。3将是11。4将是100。5将是101。6将是110。7将是111。依此类推。这里是二进位写成的“Tweak3D”：T 0101 0100W 0101 0111E 0100 0101A 0100 0001K 0100 10113 0000 0011D 0100 0100　这个例子中的字母是用ASCⅡ码表示的。比如，“T”用ASCⅡ码表示相当于二进位表示或十进位表示的84。很有趣吧？如果原文用最基本的进位数字或ASCⅡ码写成？言归正传，一个处理器中的一个晶体管工作有多严密呢？让我们来看看。晶体管工作　在一个晶体管的硅部分中加入特定种类的混杂物或其它原料，改变它的晶体结构使之导电。含有硼的硅被称为p种硅——p代表阳极或表示没有电子。含有磷的硅被称为n种硅——n代表阴极或表示含有电子。　晶体管包含3个端（极）——source（源）、gate（栅极）和drain（漏极）。n种晶体管，源和栅极都呈阴性并位于呈阳性的p种晶体管上。当对删极加正电压，p种硅中的电子被吸引到栅极下方区域，在源和漏极之间形成一个电子通道。当正电压施加到漏极上，电子被推动从源向漏极运动。这时，晶体管处于ON的状态，并产生电子流动。如果在栅极的电压被解除，电子不再会被吸引到源和漏极之间，电路被中断，晶体管处于OFF（关闭）状态。　现在，你已经明白晶体管是如何工作的吧？接下来我们做更深入的讲解。进入真空　绝对无尘室所谓clean room（绝对无尘室）实际上是灰尘粒子为零的房间。1级绝对无尘室是所有房间中最干净的，每立方英尺仅有一个灰尘粒子。在绝对无尘室中，你能看到裸露的处理器，没有被封装。一个小小的灰尘粒子就能损伤一个处理器中的上千个晶体管，导致报废。　绝对无尘室要比医院的手术室干净1万倍。这里有精密的空气过滤系统，每10分钟净化一次空气，保持房间彻底干净。但保持房间清洁，人的进出都将导致上面提过的同样严重后果。这就是为什么在绝对无尘室中工作的工程师们都必须穿着一套清洁服装或Intel所称的兔子服。这很像在CDC（Center for Disease and Control，疾病控制中心）工作。这种服装采用特殊的无纤维、无静电原料制成，穿着在外衣外面。　上面的照片展示的是一个很小的盐颗粒损毁了一个微芯片上的成千个晶体管。如果纽约城是一个处理器核心，那么这盐颗粒将有足球场那么大，横冲进街道。想象一下后果将有多严重吧。　上图是Intel工程师们正准备进入绝对无尘室。一颗处理器是如何制成的　处理器主要由硅组成。硅是从土中的岩石中精挑细选出来并除去混杂物和其他灰尘和粒子。