CPU（Centralprocessingunit）是現代計算機的核心部件，又稱為“微處理器”。對于PC而言，CPU的規格與頻率常常被用來作為衡量一臺電腦性能強弱重要指標。Intelx86架構已經經歷了二十多個年頭，而x86架構的CPU對我們大多數人的工作、生活影響頗為深遠。

　　CPU 它是計算機的核心部件，計算機進行信息處理可分為兩個步驟：

　　將數據和程序（即指令序列）輸入到計算機的存儲器中。從第一條指令的地址起開始執行該程序，得到所需結果，結束運行。CPU的作用是協調并控制計算機的各個部件執行程序的指令序列，使其有條不紊地進行。因此它必須具有以下基本功能：

　　a）取指令：當程序已在存儲器中時，首先根據程序入口地址取出一條程序，為此要發出指令地址及控制信號。

　　b）分析指令：即指令譯碼。是對當前取得的指令進行分析，指出它要求什么操作，并產生相應的操作控制命令。

　　c）執行指令：根據分析指令時產生的“操作命令”形成相應的操作控制信號序列，通過運算器，存儲器及輸入/輸出設備的執行，實現每條指令的功能，其中包括對運算結果的處理以及下條指令地址的形成。

　　將其功能進一步細化，可概括如下：

　　能對指令進行譯碼并執行規定的動作；

　　可以進行算術和邏輯運算；

　　能與存儲器，外設交換數據；

　　提供整個系統所需要的控制；

　　盡管各種CPU的性能指標和結構細節各不相同，但它們所能完成的基本功能相同。由功能分析，可知任何一種CPU內部結構至少應包含下面這些部件：算術邏輯運算部件（ALU）、累加器、程序計數器、指令寄存器、譯碼器、時序和控制部件。

　　許多對電腦知識略知一二的朋友大多會知道CPU里面最重要的東西就是晶體管了，提高CPU的速度，最重要的一點說白了就是如何在相同的CPU面積里面放進去更加多的晶體管，由于CPU實在太小，太精密，里面組成了數目相當多的晶體管，所以人手是絕對不可能完成的，只能夠通過光刻工藝來進行加工的。

　　這就是為什么一塊CPU里面為什么可以數量如此之多的晶體管。晶體管其實就是一個雙位的開關：即開和關。如果您回憶起基本計算的時代，那就是一臺計算機需要進行工作的全部。兩種選擇，開和關，對于機器來說即0和1。那么您將如何制作一個CPU呢？在今天的文章中，我們將一步一步的為您講述中央處理器從一堆沙子到一個功能強大的集成電路芯片的全過程。

　　制造CPU的基本原料

　　如果問及CPU的原料是什么，大家都會輕而易舉的給出答案—是硅。這是不假，但硅又來自哪里呢？其實就是那些最不起眼的沙子。難以想象吧，價格昂貴，結構復雜，功能強大，充滿著神秘感的CPU竟然來自那根本一文不值的沙子。當然這中間必然要經歷一個復雜的制造過程才行。不過不是隨便抓一把沙子就可以做原料的，一定要精挑細選，從中提取出最最純凈的硅原料才行。試想一下，如果用那最最廉價而又儲量充足的原料做成CPU，那么成品的質量會怎樣，你還能用上像現在這樣高性能的處理器嗎？

　　英特爾技術人員在半導體生產工廠內使用自動化測量工具，依據嚴格的質量標準對晶圓的制造進度進行監測。除去硅之外，制造CPU還需要一種重要的材料就是金屬。目前為止，鋁已經成為制作處理器內部配件的主要金屬材料，而銅則逐漸被淘汰，這是有一些原因的，在目前的CPU工作電壓下，鋁的電遷移特性要明顯好于銅。

　　所謂電遷移問題，就是指當大量電子流過一段導體時，導體物質原子受電子撞擊而離開原有位置，留下空位，空位過多則會導致導體連線斷開，而離開原位的原子停留在其它位置，會造成其它地方的短路從而影響芯片的邏輯功能，進而導致芯片無法使用。這就是許多Northwood Pentium 4換上SNDS（北木暴畢綜合癥）的原因，當發燒友們第一次給Northwood Pentium 4超頻就急于求成，大幅提高芯片電壓時，嚴重的電遷移問題導致了CPU的癱瘓。這就是intel首次嘗試銅互連技術的經歷，它顯然需要一些改進。不過另一方面講，應用銅互連技術可以減小芯片面積，同時由于銅導體的電阻更低，其上電流通過的速度也更快。

　　除了這兩樣主要的材料之外，在芯片的設計過程中還需要一些種類的化學原料，它們起著不同的作用，這里不再贅述。

　　CPU制造的準備階段

　　在必備原材料的采集工作完畢之后，這些原材料中的一部分需要進行一些預處理工作。而作為最主要的原料，硅的處理工作至關重要。首先，硅原料要進行化學提純，這一步驟使其達到可供半導體工業使用的原料級別。而為了使這些硅原料能夠滿足集成電路制造的加工需要，還必須將其整形，這一步是通過溶化硅原料，然后將液態硅注入大型高溫石英容器而完成的。

　　晶圓上的方塊稱為“芯片（die）”，每個微處理器都會成為個人計算機系統的“大腦”。　　

　　而后，將原料進行高溫溶化。中學化學課上我們學到過，許多固體內部原子是晶體結構，硅也是如此。為了達到高性能處理器的要求，整塊硅原料必須高度純凈，及單晶硅。然后從高溫容器中采用旋轉拉伸的方式將硅原料取出，此時一個圓柱體的硅錠就產生了。