晶片製造需要半導體材料作為襯底，而矽是一種在地球上大量存在，且效能又非常理想的半導體材料，矽可以從沙子等廉價原材料中獲取。將矽原料在高溫下提煉分離，冷卻後形成多晶矽塊。製造矽片的材料對純淨度的要求非常高，而且出於大批次生產的要求，多晶矽被加工成單晶矽。多晶矽塊在一種叫“單晶爐”的裝置中經過高溫及矽子晶的提拉和冷卻後，形成一根很粗的圓柱體---單晶矽棒。單晶矽棒被打磨至所需的直徑後，切割成很多厚度和信用卡一樣薄片---晶圓片，經過研磨及拋光，成為製作晶片的襯底材料。晶圓的直徑隨著半導體工藝水平的提高一直在不斷增長，由1970年問世時的不足50mm，到今日的300mm，晶圓直徑越大，一次製作的晶片就越多，一個直徑300mm的晶圓能製作300多個具有上億電晶體的微處理器。

處理好的矽晶圓透過外延生長，離子注入，快速退火，薄膜沉積，光刻，薄膜去除等基本工藝的反覆加工，在它上面形成電晶體的基本部件。然後透過薄膜沉積，光刻，薄膜去除以及電鍍及化學拋光等基本工藝的反覆加工，用金屬材料將電晶體的各個部分連線起來，最後行程具有特定功能的晶片。由於製造工藝對於線寬的要求都是在千萬分之一米的量級，所以在整個過程中，每道工序的完整無誤相當重要，有多種先進的度量和檢測的方法進行控制。完成全部加工步驟後，晶圓片會被切割成單個晶片。

然後進行在測試及封裝成各種形式的晶片，運往世界各地，並被用於我們日常使用的電子裝置和裝置中。

既然能夠提出這種問題,也說明了提問的同志有一定的計算機基礎。筆者大部分時間都是在和“軟體工程”打交道,並不是非常的瞭解硬體知識,筆者也非常後悔,後悔很多年前沒有選擇硬體行業。現在流下的淚,都是當初腦子裡進的水啊,好了,不說廢話了,開始回答問題。筆者能力有限,回答不周之處還望海涵。

在日常生活中,很多人都說CPU是由沙子做成的,明白的人笑而不語,而不明白的卻是一臉蒙圈:沙子怎麼會那麼貴?其實,地球上的生命,包括人類在內都是建立在碳基之上,而電腦等電子產品,卻是建立在矽基之上。而大自然中,沙子就是一種富含矽元素的物質。但是從沙子到晶片,還需要經過非常複雜的工藝,筆者這裡就不贅述了,感興趣的同學可以去搜索一些影片材料。

所以,記憶體和快閃記憶體（SSD、隨身碟）在本質上也是由沙子做成的。我們需要明白,記憶體是一種高速的、易失的儲存介質,而所說的快閃記憶體則是一種非易失的儲存介質。這裡解釋一下什麼叫做易失性,簡單的說就是“通電保持”,記憶體中的資料,只有在通電的情況下才能得到穩定和保持,一旦失去電源,記憶體中的資料就會不可逆的丟失,而快閃記憶體則不同,即便是沒有電源,資料仍舊能夠長期儲存(並不是無限期的呦)。至於為什麼會出現這種差異,需要讀者去了解和學習有關儲存方面更深入的知識,筆者這裡也不再解釋了。

記憶體的讀寫速度遠大於快閃記憶體的讀寫速度,這是無可爭議的。究其根本原因,還是其構造不同,這裡面的知識就非常的專業了,涉及一些數位電路知識,如果要充分的說清楚,恐怖這一點點的篇幅是不夠的。因此筆者也不詳談了,感興趣的同學就自己去搜素吧。

那麼,有能替代記憶體且不丟資料的介質嗎？回答當然是有的,從前幾年前開始,“硬碟記憶體”混合的概念就被不斷提及。Intel 提出的3DXPoint Optane非易失性儲存技術便成了熱門。結合了DRAM記憶體的高速度與NAND快閃記憶體的資料保持性,雖然現在看來還是比較雞肋,但筆者相信這是未來的重要發展方向。

磁碟中的磁頭在不同的時間是處於不同狀態的——在讀取資料的短暫瞬間,磁頭將接觸磁碟,在其他的大部分時間裡,磁頭都是抬起的。尤其是在沒有電源供應的情況下,磁頭更會處於一個非常安全的位置,我們可以簡單的想象成磁頭找到了一個安全的港灣,輕微的碰撞、摔打是不會對磁碟造成損傷的。但是如果在工作狀態下入外力打擊磁碟,那麼磁頭就很容易受傷啦。

逐一回答：

2.的確不好回答，記憶體快主要是獨立地址線等構造使其定址速度更快等原因，具體原因需要專業解釋。

3.Intel的3D X-point技術就是很好的方向，產品即傲騰和Intel 90xP系列，兼顧快閃記憶體的非易失性和記憶體的低讀寫延遲，可以說是儲存技術的明星方向。

4.不存在磁頭“真空懸浮”的說法，正相反，磁頭能夠懸空執行是受益於空氣動力學，碟片高速旋轉流體表面托起磁頭微距讀取磁資訊。硬碟停轉後磁頭由彈簧牽引回停泊區遠離碟片，所以此時搖晃一般不會劃傷碟片。