機哥之前在某知名問答社群，經常會刷到這樣一個問題。
大概意思是問，假如有人能山寨出高端CPU，會發生什麼？
這麼一個詭異的問題，熱度倒是不低。
可事實卻是，山寨這兩個字從來就跟高端晶片扯不上關系。
畢竟，生産一塊晶片，背後用到的技術，複雜程度超乎想象。
機哥就拿現在最有代表性的7nm工藝來說。
光是刻蝕就需要150個步驟，如果是完整的工藝，甚至需要超過1500個步驟。
如果每天隻做一個步驟，要4年多的時間。
别說是什麼山寨小團隊了，就算是大型企業，也不是說造就能造的。
可是有人就不信邪，竟然在車庫裡自制光刻機，造出了真正的晶片。
而且，完全沒有靠什麼「鈔能力」，裝置是二手買來魔改的，工藝是自己查資料琢磨的。
這也能造晶片？
沒錯，下面機哥就來給大家講講是咋回事。
首先要介紹一下主角，他名叫澤洛夫（Sam Zeloof）。
（澤洛夫頻道的頭像）
他隻有22歲，目前還是卡内基梅隆大學的學生。
早在高中的時候，他就搞出過一個純手工打造的放大器晶片Z1。
這個晶片工藝制程達到了175微米。
啥概念，機哥幫大家換算一下，其實也就是17500納米。
聽起來是有點拉胯，這個水準相當于兩根頭發絲的寬度。
雖然整個晶片隻有6個半導體，但整個制作步驟也需要66步，全流程需要12個小時。
據澤洛夫透露，這塊晶片的良品率高達80%，不過實際情況取決于他當天的咖啡攝入量。
當然啦，晶片的制作方法是野了點，不過它并不是樣子貨。
澤洛夫用它做了簡易的LED閃光電路，還可以做電吉他的失真效果器。
可能是因為工藝或者設計上的問題吧，這塊晶片的工作電壓比較高，不太好驅動。
是以他就萌生了制作下一塊晶片Z2的想法。
新的晶片面臨的第一個問題就是場地。
在晶片生産中，工廠中的房間有很高的潔淨度要求。
比如1000級無塵工廠中的房間，就要求每立方米的空間内，直徑5微米的灰塵不能超過29粒。
對，就是那麼嚴格，而澤洛夫他隻有一個「普通」的車庫。
然而，回顧最早的晶片生産，上古大神們也是在普通的工作台上造出晶片的。
湊合用用也不是不行。
（有電子顯微鏡的「普通」車庫）
接下來就是光刻機的問題了。
要是按照現在的市場行情，一台光刻機少說也要1.5億美元，大概10億人民币左右吧。
同樣棘手的還有光刻膠。
就算真有錢，這兩樣東西也不大可能會出售給個人買家。
澤洛夫的解決方案，讓機哥發出了「還能這樣」的感歎。
他自制了一台光刻機，光源是一台二手投影儀。
神奇的地方來了，投影通過一台光學顯微鏡，就能彙聚到很小的範圍。
說人話，就是顯微鏡反着用，就從放大變成了縮小。
又因為用的是投影儀，是以光刻機曝光的圖像可以直接用電腦輸出。
是以澤洛夫的這塊晶片設計圖，居然就是用PS畫出來的。
而曝光用到的光刻膠，則是他研究「遠古」資料，自己配出來的。
機哥掐指一算，大概有91.475%的人不太了解晶片制造流程。
是以這裡簡單給大家科普一下。
光刻膠就是塗在矽晶圓表面的一種材料，它被光或者射線照射就會發生變化。
要麼是被照射後溶解，要麼是被照射後固化，就像雕刻裡的陰刻和陽刻。
這樣大家是不是就比較容易了解「光刻」了。
基于這樣的原理，就可以對沒有被光刻膠覆寫的部分進行處理。
比如用化學藥劑刻蝕，離子注入之類的操作，建構出半導體來。
再複雜的晶片，也是用這樣的方法一步一步造出來的。
原理就是這麼個原理，實際操作就不是那麼回事了。
畢竟，連晶圓都是用玻璃刀手工切割的，很多步驟也用的是魔改裝置，良品率實在是很難保證。
澤洛夫設計的Z2晶片，包含12個相同的電路，每個電路又包含100個半導體。
是以每個晶片有1200個半導體，工藝制程大概是10微米。
整體的設計非常接近英特爾第一塊晶片4004，後者的半導體數量是2200個。
不過從半導體數量的增長速度來看，澤洛夫甚至打破了摩爾定律，簡直吊打牙膏廠。
這200倍的半導體增長，高通、英特爾看了難道不感到羞愧嗎？
接下來，跟機哥做一個簡單數學題。
假設1個半導體的良品率是99.9%，那麼1200個半導體的晶片良品率有多高？
答案是30%。
是以，最後澤洛夫制作了15塊Z2晶片，隻有1塊能實作100%的功能。
具體的功能，類似于一個NAND閃存晶片，當然要比我們手機裡用的簡陋很多。
還有2塊隻能實作80%的功能，其餘的基本都廢掉了。
經過檢測，有些功能不全的晶片裡混進了灰塵。
不過，對于一個成本隻有2萬美元（大概12.6萬人民币）的項目來說，能造出可用的晶片，已經算是一個奇迹了。
是以大家更能體會，晶片制造有多難了吧。
機哥找兩個資料對比一下，會更誇張。
麒麟9000的晶體數量為153億，蘋果A15晶片也在150億左右。
也就是前面Z2晶片的1250萬倍，不愧是人類科技的巅峰。
說實話，澤洛夫這一波車庫自制晶片，其實非常簡陋。
說難聽一點，它也沒有什麼實用的意義。
無非是用相對現代的裝置，重新走了一遍50年前的晶片制造老路。
但是，機哥又要說但是了。
這樣的DIY倒是有些科普和教育的意義。
從機哥的視角來看，原本晶片制造是大家印象中特别高深的技術。
可是經過這些民間大神的拆解和折騰，你就會發現，再尖端的東西也是從最基礎開始的。
能激起一些人的興趣，就夠了。
事實上，澤洛夫的車庫晶片，最早也是受到了另一位自制晶片的大佬啟發。
這些看起來沒有意義的瞎折騰，會在某個奇妙的次元産生一些影響。
有些事過程确實比結果更重要。
但機哥覺得，有些事過程和結果一樣重要，就比如，看完文章要點贊。