實(shí)際上，CPU里都有壞了晶體管！在設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮過，這被稱為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的冗余度。

所有行業(yè)都要考慮冗余度。比如說大橋的設(shè)計(jì)橋梁承載是35噸重量，實(shí)際上達(dá)到40噸橋梁也不會(huì)有事。是因?yàn)闃蛄涸谠O(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮了，超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的部分，在建設(shè)行業(yè)被稱為安全系數(shù)。

比如鋼索斜拉橋上，一條主鋼纜有幾萬(wàn)根鋼絲。斷掉一兩根也是不會(huì)有事的。

CPU里的缺陷從原料開始就存在！制造CPU的原料是硅晶片，那么硅晶片是怎么來的呢？

我們?cè)谛W(xué)自然課里做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)繩子上吊一顆冰糖，放進(jìn)飽和的糖水里，讓它結(jié)晶。我們可以把這個(gè)冰糖看成種子。

制造CPU的原料，單晶硅也是這樣做的！只不過種子硅晶體，是放在融化狀態(tài)的硅原料里。硅原子會(huì)圍繞著種子硅晶體周圍結(jié)晶，結(jié)晶好的硅，被一個(gè)裝置，從熔融狀態(tài)里拉出來，這個(gè)過程會(huì)很緩慢！成品就是一個(gè)黑色發(fā)亮的硅晶棒。這個(gè)硅晶棒，經(jīng)過切割拋光以后，就變成了制造CPU的晶片。這個(gè)成品的芯片上，仍然會(huì)有細(xì)微的缺陷。CPU的制程線度約小，缺陷的影響越大。

接下來進(jìn)入正式生產(chǎn)階段，在光刻的過程中又會(huì)產(chǎn)生缺陷。

CPU的光刻和照相制版類似，其精度和波長(zhǎng)有關(guān)，由于光的波長(zhǎng)不可能無限的短，所以會(huì)產(chǎn)生虛影。而且機(jī)器在移動(dòng)的過程中仍然會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。這些系統(tǒng)性的誤差都是不可避免的。

因此，在設(shè)計(jì)上的時(shí)候，所有主要的線路都有備份。

軍用芯片為了提高可靠性，都是采用65納米制程。手機(jī)的CPU，主流的是七納米制程，電腦的CPU，主流的是14納米和12納米制成。

CPU芯片越復(fù)雜，包含的電路越多，出錯(cuò)的可能性越大。我們以英特爾酷睿i系列為例，它里面封裝了幾億個(gè)到幾十億個(gè)晶體管，成品CPU大多數(shù)都有缺陷。

像臺(tái)積電這樣的芯片廠可以看成是一個(gè)養(yǎng)雞場(chǎng)，每一個(gè)芯片都是養(yǎng)雞場(chǎng)的雞下出來的蛋。這些蛋出來以后還不能馬上拿去賣。要送到一個(gè)特殊的地方：芯片封裝測(cè)試廠。

如果芯片封測(cè)只是外包裝加固的話，那沒有什么技術(shù)含量。最關(guān)鍵的是，封測(cè)要把“雞蛋”按照品質(zhì)分級(jí)。

最好的“雞蛋”挑出來，給服務(wù)器用。剩下的芯片，按照內(nèi)部缺陷分級(jí)，電路損壞的部分，用刷固件邏輯封閉的方法，封閉了某些功能。

經(jīng)過分類后的“雞蛋”，在上面印上不同的型號(hào)，缺陷少的賣高價(jià)，缺陷多的賣低價(jià)！在電腦市場(chǎng)里面挑選散裝CPU的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)那些價(jià)格不同的CPU看起來都一模一樣！這不是看起來一模一樣，實(shí)際上那些CPU內(nèi)部的電路就是完全是一模一樣！

所有的同系列芯片，在封裝測(cè)試前都是同一款芯片。

手機(jī)的芯片，單位面積里面的晶體管數(shù)量比電腦芯片的晶體管數(shù)量要多很多，但是性能卻比電腦芯片要差很多。華為麒麟980里面的晶體管數(shù)量已經(jīng)達(dá)到69個(gè)億，就是為了防止制造時(shí)候的缺陷，很多功能都是冗余備份。

同樣在球場(chǎng)上踢球的運(yùn)動(dòng)員，手機(jī)芯片，只上了5個(gè)人在踢球，有20個(gè)隊(duì)員在候補(bǔ)。而電腦里面是11個(gè)人在踢球，5個(gè)在候補(bǔ)。這也是造成CPU和GPU之間性能差別的重要原因。

這樣做的目的，是為了防止制造上的缺陷影響處理器的正常工作。

手機(jī)的芯片是因?yàn)樵诠ぷ鳝h(huán)境比電腦更惡劣的情況下，為了提高可靠性而降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，同時(shí)提高了備份的數(shù)量。

所以，我們手機(jī)和電腦里的芯片，沒有一片是完全沒有缺陷的，但是不影響它正常使用！