如何從零開始製造一張遊戲顯卡？

受夠了各家的擠牙膏？覺得大廠的顯卡不夠酷炫？如果你的資金充足，爲什麼不考慮自己造一塊顯卡呢？

顯卡誕生的第一步要從最最最核心的部分開始

架構設計

這是顯卡的靈魂。你需要決定這塊GPU有多少個流處理器，顯存位寬是多少，光追單元怎麼設計，工程師會用硬件描述語言把架構圖寫成代碼，再用軟件把代碼轉換成電路圖。

這一過程需要用到專業的EDA軟件，EDA目前被美國的 Synopsys 或 Cadence 兩家壟斷，市佔率超過80%，他們業務線覆蓋整個設計流程。

在設計出電路圖後，接下來就是生產部分，你可以選擇自費上百億美刀搞自營的晶圓廠，當然也可以選擇目前國際上最主流的方法——找代工。

臺積電在全球晶圓代工的市佔率超過70%，嚴格遵守客服技術保密條例，你可以放心把大膽的把訂單交給他們，除了因爲臺積電目前爆單，到貨會很慢外，基本沒有任何再需要操心的部分。

晶圓製造

這部分就完全是臺積電的工作了，在準備開始生產你的訂單前，臺積電會事先準備好所有材料。

首先是芯片的骨骼——硅，造芯片的硅可跟造玻璃用的沙子融成的硅不一樣，需要純度高達99.998%的高純度石英礦，目前全球90%以上的石英礦由美國提供。

隨後石英礦會被送到化學公司進行熔鍊，日本的 信越化學 和 勝高 在這一領域遙遙領先，德國韓國美國市佔率緊隨其後。

硅礦會被提煉成整根的硅錠，再切割成厚度0.75mm的硅片，然後再由化學拋光機器打磨，其中最大的研磨材料供應商是美國的 3M 。任何表面的粗糙都會影響成品芯片質量，要保證光潔度精確到0.1納米，比眼睛鏡片還要光滑一百倍。

在硅片準備完畢後，它們會被火速送往臺積電的晶圓廠，廠房內要比手術室還乾淨，因爲任何灰塵都會影響芯片質量。晶圓表面會先塗一層光刻膠，目前EUV級光刻膠百分百被日本壟斷。

然後把晶圓放進光刻機，這也是整個過程中最重要的一步，通過紫外光將芯片設計圖精準刻到覆蓋光刻膠的晶圓表面，實現納米級電路圖形的雕刻，荷蘭的 ASML 在高端光刻機領域完全壟斷。

光刻完成後，要先用蝕刻機配合化學氣體挖去殘餘的光刻膠，只保留電路部分，再用離子注入機把離子注入進晶圓，改變其導電性。然後再放回研磨機，把電路磨到最薄。

這一整輪之後，你要是以爲結束了，那可太小看人類的智慧結晶了。現代芯片有一百多層晶體管，晶圓要再重複上述的流程一百多遍，並且在未來，這個厚度還會繼續增加。

終於搞定了一片芯片之後，還要通過光學檢測，因爲並不能保證每顆芯片都是百分百的完美，所以成色比較差的會被分去造低端的芯片，成色越高售價越高。

在上述的流程中，蝕刻所需的電子特氣，由英國的林德和法國的液化天然氣公司佔據超高市佔率。

而除光刻機外的全部所需設備，超過80%由四家公司提供：美國的應用材料，LAM研究，KLA和日本的東京電子。

通過檢測後，下面就是製造的最後一步—封裝，這個部分就不是臺積電的工作了，他們交給專業的封裝公司，比如全球排名第一的臺灣“日月光”。

晶圓會首先被切割爲多個小芯片，這時的芯片非常脆弱，工廠需要先把裸片固定在基板上，再縫上金屬線用於導電，再覆蓋上一層環氧樹脂，最後再送去檢測。

Add-in-Card

在我上述的所有流程之後，你的顯卡還是沒有完全完成，因爲你現在拿到的只是一塊芯片，它完全無法承受電腦內部日常的高溫，所以要想完全投入使用，還需要再找AIC供應商完成二次封裝。

到了這個部分的供應商相信大夥就比較熟悉了，華碩，微星，七彩虹等臺灣廠商在AIC領域幾乎佔據壟斷地位，AIC的技術難度跟造手機沒太大區別，所以基本都會外包給我們的電子廠。

芯片會和配套的顯存顆粒一起被封在一塊PCB電路板上，幾乎全部顯卡的內存都由韓國的SK海力士和三星供應。

接着再裝上各種電容，以及散熱管和風扇用於降溫，以及接口和電線。最後，廠家還會根據自家特色，套上各種花裏胡哨的外殼，再取一個霸氣十足的名字，比較比起5090d，大家還是更愛聽什麼“魔龍”“夜神”。

現在，恭喜你！你的第一塊顯卡終於完成了！

驅動

當然，不要以爲把顯卡丟給批發商之後就沒你的事了，你現在造出的只是一個軀體，而沒有驅動的顯卡跟一塊板磚沒太大區別，像摩爾線程這種就是死在垃圾驅動上，這也是爲什麼英偉達的驅動開發團隊比芯片設計團隊人還多。

驅動程序是連接 CPU 指令和 GPU 電路板的唯一橋樑。 它負責初始化硬件環境、管理 GPU 的工作頻率，並像“交警”一樣調度顯存中的海量數據流，確保數千個流處理器不會因爲數據衝突而罷工。

驅動程序決定了顯卡硬件潛力的兌現上限。 現代顯卡的性能不僅僅取決於晶體管數量，更取決於驅動中的算法優化。而且隨着遊戲畫質的不斷進步，顯卡驅動的更新是永遠不能停的。

在完成了上述的所有步驟後，你終於有了一塊能跟英偉達掰手腕的顯卡。下次朋友再問你的顯卡是哪來的時候，你可以驕傲的說：

這是全球幾十家頂級企業爲我量身定製的！你買不着！

如果你喜歡本期，不要忘了點贊關注不迷路👍

老規矩 充電過500光速更新下期