一块芯片有多少电路

现代高端芯片包含数十亿个晶体管，如苹果M2芯片集成200亿个元件，英伟达H100 GPU拥有超过1300亿个晶体管。这些微型电路通过纳米级工艺制造，7纳米工艺下每平方毫米可容纳数千万个晶体管。芯片内部电路层叠设计，单颗芯片包含10-20层互连结构，每层都有独立的电路路径，通过微小的通孔连接不同层次。芯片电路密度惊人，指甲大小的面积内电路总长度可达数公里，相当于连接北京到上海的距离。

芯片电路数量随技术发展呈指数级增长，1980年代的处理器仅包含数千个晶体管，如今顶级芯片数量增加数百万倍。一块手机SoC芯片集成了CPU、GPU、AI处理单元等多种电路模块，每个模块包含数百万到数十亿个晶体管。芯片电路设计遵循摩尔定律，每18-24个月晶体管数量翻倍，电路宽度从微米级缩小到纳米级，5纳米工艺下晶体管间距仅几纳米。芯片制造过程中，光刻精度决定电路密度，先进工艺可在晶圆上制造出数十亿个微型电路结构。