一個人，到底能“肝”到什麼程度？
19歲“天才少年”或許給了這個問題一個完美的诠釋：
耗時整整3年，純手工自制CPU！
這位叫做 Sam Zeloof 的美國大學生，最終打造出1200個半導體的CPU！
在10微米的多晶矽栅極工藝上實作，命名為Z2。
重點是，與英特爾上世紀70年代聞名于世的處理器4004使用了相同技術。
PS排陣列，車庫自制，超越“摩爾定律”
這款Z2晶片由第一代更新而來。
18年，17歲的他曾制作了首個內建電路Z1，有6個半導體。
和以前一樣，整個過程在他的車庫工廠進行，使用不純的化學品，自制的裝置，沒有無塵室。
首先，Zeloof 在 Photoshop 中布局了一個簡單的 10x10 半導體陣列。
一列中的10個半導體共享一個共同的栅極連接配接，每行串聯在一起，與相鄰的半導體共享一個源極/漏極。
單個10微米 NMOS 半導體樣子如下，金屬層有些不對齊，紅色的輪廓是多晶矽，藍色是源極/漏極。
之前，Zeloof 一直采用金屬栅極工藝制作。
鋁栅極是與其下面的矽溝道具有很大的功函數差異，進而導緻高門檻值電壓(>10V)。
比如，吉他失真踏闆和環形振蕩器 LED 閃光器，由于這兩種材料門檻值電壓值高，都需要一個或兩個 9V 電池來運作電路。
為了節省功耗，Zeloof 選用多晶矽栅極工藝，性能得到提升，自對準栅極就不會産生高門檻值電壓。
這使得這些晶片與2.5V 和3.3V 邏輯電平相容。
圖紙設計好後，接着切割晶片，對多晶矽栅極進行蝕刻。
Zeloof改進了工藝流程，采用自對準方法，選擇高溫擴散而不是離子注入進行摻雜。
因為矽片上已經有了各種材料，是以他隻需要找到一層薄薄的 SiO2(大約10nm) ，然後是厚一點的多晶矽 (300nm)。
結果顯示，Z2 比 Z1 有了飛躍性的進步。
改用多晶矽栅極工藝大大降低了功耗，但由于沒有純淨的化學品和沒有潔淨室，産量很低。
Zeloof 表示，“我已經做了15個晶片（1500個半導體），并知道至少有一個完全功能的晶片和至少兩個大部分功能，這意味着良率低于 80%，而不是100%。”
視訊開篇，Zeloof 調侃自己車庫造芯超越摩爾定律。
網友還順便嘲笑了“擠牙膏”廠英特爾，到了2025年：
Zeloof ：我終于做到了5nm。
英特爾：這是我們最新的10nm+++++++ 工藝。
極客少年，造芯夢
那麼，2018年，Sam Zeloof 究竟做了什麼？
盡管CPU晶片制造門檻越來越高，但天才少年Zeloof并沒有放棄夢想。
2018年，17歲的他還隻是一名高三學生，但他已經成功制作了首個內建電路Z1，擁有6個半導體，使用5微米的PMOS工藝。
在接受The Amp Hour采訪時，Zeloof提到此次發明的靈感源自于YouTube頻道，Jeri Ellsworth在個人頻道中示範了如何不用特殊工具來切割矽片、自制矽半導體的方法。
受此啟發，Zeloof計劃在Jeri Ellsworth的基礎上來制作內建電路。
這樣一位傳奇的少年，可以說是一位資深的電子愛好者。
他在高中時就開始自己制作晶片，并在家裡學習了制造晶片所需的資訊和機器。
他從eBay上買來零部件和材料，打造成一個半導體制造實驗室。
這位才華橫溢的少年認為，嘗試制造晶片是一種了解半導體和半導體内部運作情況的方法。
從2017年起，他開始在部落格介紹自己的項目，Zeloof收到了很多積極的回報。
一些上世紀70年代的資深工程師也為Zeloof提供了很多建議，希望他能開發出一種相對簡單的方法，克隆4004晶片技術，進而更好的為自己開發晶片服務。
Zeloof表示，“我開始閱讀舊書，研究一些舊的專利，因為新書介紹的制作流程需要非常昂貴的裝置。”
最後，獻上Sam Zeloof 自制CPU視訊。
視訊資料，建議WiFi觀看
網友驚呼，超越摩爾定律！