无论是台式机、笔记本还是手机，我们都能看到CPU、显卡核心、内存颗粒和SSD闪存颗粒等芯片呈现方形（矩形）的形态。这并非偶然，而是由晶圆切割工艺和芯片内部设计共同决定的。文章深入剖析了芯片制造的各个环节，解释了为何圆形、正五边形等形状因切割浪费而被排除，以及正六边形因切割工艺限制难以实现。同时，文章还阐述了方形设计在电路布局、时钟信号同步以及封装和布线方面的显著优势，使得方形成为芯片设计的必然选择。

🌟 晶圆切割效率是芯片形状选择的基础。芯片源自圆形晶圆，为了最大限度地利用成本高昂的硅晶圆，切割时需要能铺满晶圆的图形。圆形、正五边形等图形在切割时会造成大量浪费，因此被排除。矩形、三角形和正六边形成为备选。

💡 切割工艺限制了芯片的几何形状。无论是机械切片还是激光切片，都需要直线切割以避免晶圆断裂。正六边形虽然理论上切割损耗小，但其切割方式难以完全符合直线切割的要求，因此也并非主流。

📐 方形设计优化了芯片的内部电路布局。方形使得电路设计师能够采用正交布线策略，即水平与垂直导线交替排列，这大大简化了设计自动化工具的工作，并优化了信号传输路径。

⏰ 方形设计简化了时钟信号的同步。CPU工作需要精确的时钟信号，方形设计有助于简化时钟分布网络的设计，减少不同区域的时序偏差，确保时序一致性。

📦 方形封装便于CPU的安装和主板布线。CPU封装的方形设计不仅与内部电路设计相关，更在于其方便设置大量的针脚，并简化主板的布线，使得安装和连接更为便捷。

不管台式机，笔记本，还是手机，我们会发现里面的CPU都是方形（矩形）的，而且毫无例外的是，显卡的核心，内存的颗粒，SSD的闪存颗粒也都是方形的，那为什么大家都这么默契选择了方形，而不是三角形或者六边形呢？

目前主流的芯片都是从晶圆而来的，硅原子会围绕籽晶有序排列，最终形成近乎完美的圆柱体，切割后便成为圆形晶圆。晶圆上布满了数个相同的芯片（Die），这些芯片必须通过切割与晶圆分离。

为了最大限度地利用晶圆，在切割的时候就要用能够铺满晶圆的图形，那么类似于圆形，正五边形这样的图形会有很大的浪费，对于成本高昂的硅晶圆而言是无法接受的，于是就被排除掉了，剩下的图形就是矩形，三角形和正六边形。

切割工艺包括机械切片和激光切片，原理和用玻璃刀切割玻璃类似，所以需要一刀到底，即使是激光切片，为了避免晶圆断裂，也要尽量保持直线切割，所以正六边形也不可取。

那如果有财大气粗的客户想要圆形，甚至桃心形的CPU，不在乎良品率，那是不是就能摆脱方形了呢？

这就涉及到了芯片的内部设计。方形设计使得电路设计师可以采用正交布线策略，即水平与垂直走向的导线交替排列在不同金属层中，这种结构不仅简化了设计自动化工具的工作，还优化了信号传输路径。

此外，CPU在工作时，需要精确地同步时钟信号，而方形的设计简化了时钟分布网络的设计，降低了不同区域间的时序偏差，可以确保时序一致性，所以方形的CPU设计几乎就是必然了。

这里有必要再说一句，我们看到的台式机CPU并不是核心，而是CPU的封装，除了保护CPU核心之外，还可以起到屏蔽外部信号的干扰，阻挡环境对芯片腐蚀的作用，同时便于运输和安装。

而CPU的封装采用方形，和内部的电路设计有关，方形不仅可以更好地设计和布设电路，也可以更方便地设置针脚，现在的CPU针脚已经超过了1000个，如果采用其他形状，主板这里的布线又要麻烦很多，所以方形就成了最为常见的形状。