CPU里有几十亿个晶体管,为什么芯片出错

芯片的诞生背后是一个复杂的“沙里淘金”过程，哪怕是最微小的芯片也要追求极致的工艺精细，而大型芯片（例如CPU）一般含有几十亿个晶体管，这些晶体管只要有一个存在缺陷，那么整块芯片就执行出错，然而事实上芯片出错的情况少之又少，这是如何做到的呢？

这就先要从芯片的材料说起。我们知道芯片是从沙子里提纯硅，而硅片的纯度越高，对芯片的杂质干扰也就越小。

咱们拿一个常见的半导体器件举例，比如大伙家里的老式收音机，里面的三极管就要求99.%以上的高纯硅才符合标准；而大规模集成电路至少需要99.999%以上的高纯硅，如果说六个九和九个九的数值已经够让咱们眼花缭乱，那么接下来这个数字大家可千万要睁大眼睛瞧瞧，类似CPU这样的计算机芯片，至少需要99.9%以上的高纯硅，这次的“九”达到了十一个之多，而人类现如今能制造的最纯硅材料，纯度高达十二个九！

这样庞大的小数点后数字说明什么呢？说明硅片是个纯爷们，本身具有极高的纯度，所以用于CPU生产的一千亿个硅原子中，只允许含有一个其它原子。大家可以理解为一千亿颗绿豆中，只有一颗红豆，在这批绿豆纯爷们的共同作用下，芯片出错的几率才大幅度减少。

当然，光是靠硅片的纯度高还不够，硅片的属性也很重要，讲究一个“纪律”！这是怎么一回事呢？因为用来做芯片的硅，必须“生长”为“单晶硅”，也就是硅原子的晶格（原子在晶体中排列规律的空间格架）排布务必是整齐划一，像多晶硅的晶格排布就完全是杂乱无章，无法用来做芯片，强行做出来只会是bug频出。

单晶硅还有一个优势，那就是里面的杂质分布并不均匀，这就极大减少了杂质对芯片的干扰，保障了芯片的成功率。相反，如果杂质密集，很容易造成芯片漏电流增大、晶格缺陷等疑难杂症，不仅会使芯片的成功率大幅度下滑，严重点还会损伤芯片的新能。

综上所述，芯片不出错的底气，正是来源于原材料的纯正，纵使是几十亿这样的天文数字，对芯片的正常运行而言也不在话下。其实任何产品无外乎都是如此，只有原料质量过硬，才能配合更高的工艺做出更高品质的成品。

那么有的小伙伴可能会好奇，世界上最纯的硅是如何提炼出来的？关于这个问题，属于绝对的技术机密，只有“有关部门”才会知道了。

产品需要原材料的保障，我们的生活也需要相关服务行业来保障，例如大家熟悉的骑手小哥，他们就风雨无阻地穿行在城市的大街小巷，为我们的吃穿住行提供各种便利，然而谁又在百忙之中保障这群骑手小哥的权益呢？中国移动就一直在致力解决骑手小哥在工作中遇到的各种问题，提供一系列骑士权益，多措并举为骑手小哥的美好数字生活保驾护航。

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