制造工藝指制造CPU或GPU的制程，或指晶體管門電路的尺寸，單位為納米(nm)。主流的CPU制程已經(jīng)達(dá)到了7-14納米(AMD三代銳龍已全面采用7nm工藝,intel第9代全面采用14nm)，更高的在研發(fā)制程甚至已經(jīng)達(dá)到了4nm或更高，已經(jīng)正式商用的高通855已采用7nm制程。
更先進(jìn)的制造工藝可以使CPU與GPU內(nèi)部集成更多的晶體管，使處理器具有更多的功能以及更高的性能;更先進(jìn)的制造工藝會(huì)減少處理器的散熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)，從而解決處理器頻率提升的障礙;更先進(jìn)的制造工藝還可以使處理器的核心面積進(jìn)一步減小，也就是說(shuō)在相同面積的晶圓上可以制造出更多的CPU與GPU產(chǎn)品，直接降低了CPU與GPU的產(chǎn)品成本，從而最終會(huì)降低CPU與GPU的銷售價(jià)格使廣大消費(fèi)者得利.....處理器自身的發(fā)展歷史也充分的說(shuō)明了這一點(diǎn)，先進(jìn)的制造工藝不僅讓CPU的性能和功能逐步提升，也使成本得到了有效的控制。
CPU制作工藝指的是在生產(chǎn)CPU過(guò)程中，要加工各種電路和電子元件，制造導(dǎo)線連接各個(gè)元器件等?，F(xiàn)在其生產(chǎn)的精度以納米(以前用微米)來(lái)表示，精度越高，生產(chǎn)工藝越先進(jìn)。在同樣的材料中可以容納更多的電子元件，連接線也越細(xì)，有利于提高CPU的集成度。制造工藝的納米數(shù)是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢(shì)是向密集度愈高的方向發(fā)展，密度愈高的IC電路設(shè)計(jì)，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)。芯片制造工藝從1971年開(kāi)始，經(jīng)歷了10微米、6微米、3微米、1.5微米、1微米、800納米、600納米、350納米、250納米、180納米、130納米、90納米、65納米、45納米、32納米、22納米、14納米、10納米，一直發(fā)展到(2019年)最新的7納米，而5納米將是下一代CPU的發(fā)展目標(biāo)。
顯卡的制造工藝實(shí)際上就是指顯示核心的制程，它指的是晶體管門電路的尺寸，現(xiàn)階段主要以納米(nm)為單位。顯示芯片的制造工藝與CPU一樣，也是用微米來(lái)衡量其加工精度的。制造工藝的提高，意味著顯示芯片的體積將更小、集成度更高，可以容納更多的晶體管。和中央處理器一樣，顯示卡的核心芯片，也是在硅晶片上制成的。微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，顯示芯片制造工藝在1995年以后，從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米、90納米、80納米、65納米、55納米、40納米、28納米、16納米、12納米一直發(fā)展到現(xiàn)在的7納米制程。顯卡廠商AMD(超威半導(dǎo)體)已經(jīng)有三款7nnm工藝顯卡在售。
生產(chǎn)CPU與GPU等芯片的材料是半導(dǎo)體，現(xiàn)階段主要的材料是硅Si，這是一種非金屬元素，從化學(xué)的角度來(lái)看，由于它處于元素周期表中金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處，所以具有半導(dǎo)體的性質(zhì)，適合于制造各種微小的晶體管，是最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一。在硅提純的過(guò)程中，原材料硅將被熔化，并放進(jìn)一個(gè)巨大的石英熔爐。這時(shí)向熔爐里放入一顆晶種，以便硅晶體圍著這顆晶種生長(zhǎng)，直到形成一個(gè)幾近完美的單晶硅。以往的硅錠的直徑大都是200毫米，而CPU或GPU廠商正在增加300毫米晶圓的生產(chǎn)。
硅錠造出來(lái)了，并被整型成一個(gè)完美的圓柱體，接下來(lái)將被切割成片狀，稱為晶圓。晶圓才被真正用于CPU與GPU的制造。所謂的“切割晶圓”也就是用機(jī)器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規(guī)格的硅晶片，并將其劃分成多個(gè)細(xì)小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都將成為一個(gè)處理器的內(nèi)核(Die)。一般來(lái)說(shuō)，晶圓切得越薄，相同量的硅材料能夠制造的處理器成品就越多。
在經(jīng)過(guò)熱處理得到的硅氧化物層上面涂敷一種光阻(Photoresist)物質(zhì)，紫外線通過(guò)印制著處理器復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)圖樣的模板照射硅基片，被紫外線照射的地方光阻物質(zhì)溶解。而為了避免讓不需要被曝光的區(qū)域不受到光的干擾，必須制作遮罩來(lái)遮蔽這些區(qū)域。這是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，每一個(gè)遮罩的復(fù)雜程度得用10GB數(shù)據(jù)來(lái)描述。
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