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CPU里都有几十亿个晶体管,万一坏掉几个还能用吗

以前修理一些电子产物的时刻,偶然偶尔会碰到某个批示灯或许继电器没有输出了,最先以为是灯或许继电器或许驱动三极管烧了,改换了还是一样,怀疑是线路断线或许漏电,把线路划断了,从头飞线过去,依然没有动作,后来测量的对应输出管脚,居然没有电压,而产物其他功能运行找失常,也便是说的其他功能都失常,只是某个管脚坏了,估量是里边的驱动三极管坏掉了。

尽管庞大,然而里边的电路情理并不会特别普通电路里边有什么元件,不外是电阻,电容,电感,另有二极管,三极管等晶体管。

这些电路最先是使用模拟模式的,次要是处理陆续变化的模拟量的电路,它把模拟量信号进行放大(缩小),对信号进行一定的运算处理,另有震荡和反馈,调制电路,滤波,解调电路等等。

应该说,早期的电路都是模拟电路,特别只有电阻,电容和电感的年代。

晶体管技术发展后,别的一种电路专门用来处理数字信号的,便是数字电路,它次要是钻研输入输出逻辑关系的,它分为时序逻辑和组合逻辑两种,是一种量化的电路。

因为任何一个模拟量都可以通过量化来处理,而量化后的数据更容易处理,而且传输非常不乱,逻辑可以做得非常庞大,所以数字电路飞快发展,慢慢把很多逻辑功能集成到一个芯片里边,芯片集成的晶体管越来越多,出现了各种触发器,逻辑门电路,移位寄存器等,最终就出来微处理器这样一个工具,也便是我们常说的了,它是可以通过软件的方式来修改数字逻辑的,然而硬件的基础,还是很多数字电路组合体,而且今天的还带和接口之类的,也便是说里边包孕了一些模拟相关电路。

可以设想一下,传统的电路上,如果某个电阻老化了,或许某个三极管坏了,电路一定是会出现一定的问题的,这个问题影响大小,和这个出问题的元件的重要性有很大关系了。

比如只是放大回路上的一个电阻阻值变大了,就会影响模拟量输出的正确度。

然而如果是一个电路里边的三极管放大倍数变化了,因为电路里边设计有负反馈之类的,可能会被校准过来。

也便是说,这些元件只是性能不良,参数产生了一定的变化,可以应用电路情理来让团体电路功能事情失常。

无论怎样,如果一个通道上的一个电阻被烧短路了,传统的电路城市无奈失常事情下去的,除非有元件能够改换掉它。

然而在一个电路里边,如果设计一个备用的元件,是有点不太现实的,一方面是电路的体积要求对比小,别的对本钱要求管制对比严格,而且多个元件还可能会带来多个不可靠,切换起来还要加电路,所以似乎没有什么人真正在传统的电路里边通过双元件来保证一块电路板的可靠性,也便是说电路系统里边,几乎不会使用所谓的元件冗余技术来切换掉坏的元件。

既然里边的电路和普通肉眼能看到的电路本质是一样的工具,所以如果里边某个晶体管坏了,碰巧用上这个晶体管,在一些症结的部位上,比如管脚上,必定是会造成这个管家的功能失效的。

因为这个管脚一旦失效,除非设计了一套能检测到管脚失效的电路来,否则它自己是不会知道这个管脚事情是否失常的,功能这些多,不可能对每一个晶体管都去做所谓的“闭环反馈”检察,如果里边某个晶体管失效,它不大可能可以自我判断和切换的,自我修复可以说是天方夜谭,好比一个人的大脑坏了一个神经元,大脑自己不可能去自我修复的。

生产工艺和传统电路有平凡的差异。

传统的电路板,是先在一块覆铜板上腐蚀(或许其他方法)出来一定的电路图,也便是电力线路,然后在不同的位置上,根据电路图焊接上不同的电子元件。

这种做法对焊接工艺的要求对比高,轻微不慎就可能会虚焊,接触不良就会产生大问题。

而且传统的电子元件,往往是使用一些粗糙电的加工和封装工艺,电子元件参差不齐,不同厂家对质量管制不一样,市场上的元件鱼龙混杂,最初组装起来很难保证平等性。

所以要通过测试,老化等方式来淘汰一些潜在的问题元件,即使这样,元件出问题的概率还是对比高的。

而,是在一块晶圆上,通过光的方法来腐蚀雕刻出来不同的电子元件,同时加工出来对应的电路。

这种晶圆的纯度非常高,材料上比普通电子元件要强很多倍。

而是一块工具上加工出来的,平等性非常强,不会存在上边说的不同厂家元件不一样问题,也不会有什么虚焊问题。

从这个角度来看,生产严格依赖于先辈的刻板设置装备摆设,同时材料对比特殊,一次性把电路和元件生产出来,这个和传统电路的做法彻底是不一样的。

因此里边的晶体管尽管高达几十亿个,妨碍率反而比传统的电路板要低非常多。

当然,也不是说就不会有问题了,如果代工场的水平不可,生产出来的产物平等性差,这种是不可能卖得掉的。

至于里边可能会有某个晶体管坏了,那往往是在外部原因造成的,比如温度或许电压高于某个值引起的,这种情形也无奈修复,这是没有任何维修价值的工具。

几十亿的晶体管,也许会有一些出现性能不良,然而依然可以通过电路反馈的情理来补偿,然而如果某个晶体管彻底坏掉了,这个就彻底报废了。

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