手机处理器原理结构图(3个步骤，5分钟，手工造一个CPU，这有多难？)
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篇首语：学之广在于不倦，不倦在于固志。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了手机处理器原理结构图(3个步骤，5分钟，手工造一个CPU，这有多难？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
手机处理器原理结构图(3个步骤，5分钟，手工造一个CPU，这有多难？)
我们天天用手机打电话，玩游戏，看爱情片动作片。这一切都离不开手机CPU，华为的脖子就是被这个卡住的。
那么，有没有可能手工造一个CPU？如果有，要怎么造？成本有多大，要花多久时间？
本文在5分钟内给你答案，文科生看不懂电路图的可以跳过，不影响阅读。
要盖房，先要有砖。打造CPU的砖头，就是半导体。
半导体，你肯定听说过。能导电的叫导体，像电线。 不导电的叫绝缘体，像陶瓷，橡胶。 半导体，它的导电性介于金属与绝缘体之间，典型的就是硅元素。硅谷的硅。
硅掺杂一些硼元素，变成P型半导体(Positive)； 如果硅里掺杂一些砷元素，则为N型半导体(Nagetive)。 P型与N型结合， 能形成很神奇的P-N结，它的特点是，工作状态下，具有单向导电性，反向不通电。可以被做成二极管。 长下面这个样子。
二极管
而普通的电线都是双向导电的。P-N 结就像是这个单向门，电流只能朝一个方向通过。
对春运人流来说，这就是个P-N结。
好，更进一步， 如果是N-P-N 半导体结合， 变成什么了呢？ 就变成三极管。又称晶体管。
它的结构图如下。
当 b 处的电压 > c 处的电压时，晶体管中的 c 和 e 电极将关闭；当b处的电压等于c处的电压时，晶体管中的c和e电极导通。
这里有点难理解，大家可以把三极管想像成一个抽水马桶，不上厕所时，是没有水流的，上完厕所一掀开关，就啦啦啦大水流。 c集电极就是进水口， e发射极是出水口。 b就是开关。
聪明的你，举一反三，相对应的，还有一种三极管是P-N-P型的, 一切都相反。
CPU的最小元器件就是上面这种晶体管，这玩意手工是造不出来的，但是，某宝有卖的， 三毛一个，量大从优还包邮。
计算机世界里为什么使用二进制，而不是更方便10进制？ 原因就在于三极管，通电代表1，不通就是0. 一切都用0和1表示。
但是，这玩意是怎么产生计算能力的呢？
这就要靠门电路了， 它是通过多个三极管，通过串并联组合而成。基本的门电路有， 与门、或门、非门和异或门， 然后就可以进行各种基本的逻辑运算。
比如说，简单的加法， 1+0 = 1， 0+0=0， 0+1=1， 就可以通过异或门来实现。
下面这个就是异或门电路图。
异或门
与门，或门、非门和异或门，电路都不一样，但是一样的难懂。
看到这，文科生估计要划走了。但别着急，万能某宝有的卖。一个才几毛钱，量大从优还包邮。
两块钱买上异或门芯片（74LS86）、与门芯片（74LS08），再买一块面包板，几根电线。
材料齐了， 我们可以正式开始动手造CPU了。
根据下面的设计图来安装。
装完以后，大概像下面这个样子。
网络截图，侵删
登登登当， 大功告成了。蠢手工打造CPU，善良登场。
我估计，你可能想打人， 但是以上确确实实就是一个货真价实的CPU，可以实现1位的二进制加法计算， 也就是1以内的加法计算。
用法如下：
我们想算一下 1+0 = ？
那么，就给上面的A点，通电，代表1， B电不通电，代表0， 然后，去测一下S和C点有没有电，就知道1+0的等于几了。 在这个例子里，C不带电，S有电。 那么，1+0 = b01 = 1
是不是很厉害吧？？
就这， 你可能又要骂人， 1以内加法有屁用？
哎，成本只有2块钱的便宜货，战力肯定不强。想要强，肯定就要多氪钱。
我们多并联几个晶体管，算力就，蹭蹭蹭，往上涨。
目前，最先进的苹果手机CPU-A15，由150亿个晶体管组成。
上面这两个芯片大约包含50个晶体管，所以达到150亿的规模，差不多要3亿个上面这种芯片，某宝上买量大从优，一个一毛，我估计花3000万，材料费就够了。
CPU还需要一个设计图。据说，华为麒麟990，开发费用是20亿人民币。
然后就是组装了，熟练了以后， 假如，10秒钟装一个芯片， 要30亿秒，约等于95年。
我们招300个熟练工， 三班倒的干， 就有望在一年之内拼装出来。嗯，还行，等的起。
300工人*6万年薪=1800万人工费
所以，总成本呢， 毛估估， 3000万材料费 + 1800万人工费 + 20亿设计费， 有希望在一年内给你装出一个CPU， 性能直逼苹果。
这下倒是不卡脖子了， 它卡钱包。
20.5亿人民币， 谁能出的起呢？
嗯， 王思聪， 干不干？
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回到主题，不计成本的话， 理论上说，这个CPU是有可能手工组装出来。
但是，这个CPU体积有多大呢？
紧凑一点装，约为， 2cm*1cm*1cm*300000000 = 20m*10m*3m = 600立方米 = 差不多一套200平米的大平层就能装下了。另外，用电量，我不知道怎么计算，应该是海了去了， 干电池肯定是推不动了。
1946年的电脑，确实像房子这么大的
而真正的苹果CPU，它比我们指甲盖还小。这无法靠“手工组装”来完成，它是用超高科技设备，在高纯度硅晶圆上面，在5纳米的尺度上把晶体管“立体雕刻”出来的。
一纳米等于十亿分之一米，将一纳米的物体放到乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一般。
另外，真实的CPU图纸，是超复杂的立体结构，是我们难以想像的复杂。又小又复杂。
比这个复杂1000万倍
比这个复杂1000万倍
芯片内部结构
电子显微镜下的芯片
电子显微镜下的芯片
很遗憾，中国大陆还不具备生产制造这些超高科技设备的能力。所以，别人不卖，强如华为也只能干瞪眼。
国人还要努力。
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