[设计艺术] 为什么 CPU 几乎全是方形的，别的形状就不行吗？

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[设计艺术]为什么 CPU 几乎全是方形的，别的形状就不行吗？

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欢迎各位从不同角度解答问题，例如： “CPU核心封装(Package)不做成方形，可行吗？” “CPU基板(Substrate)不做成方形，可行吗？”…

CPU 封装是方形的，是因为芯片本身是方形的。
芯片本身是方形的，是因为芯片在生产出来之后，是用轮锯从圆形的晶圆上沿直线切割出来的。
晶圆是圆形的，是因为晶棒拉伸生长过程中，坩埚相对于生长中晶棒是旋转的。
编辑：咦？这个帖子是怎么了？被大佬翻牌子了？

不行。
我们知道，平面密铺图形中，单位面积边长最短的是正六边形，如果芯片切成正六边形，那么刀痕造成的出血面积最小，损耗小，效率高。
但是现实中，先进芯片都是矩形的，倒是功率半导体有异形的。
影响芯片形状的主要是划片工艺，也就是刻好一片晶圆之后，怎么把它切成小块。
主流的划片工艺有三类——机械划片，激光全切，激光隐切。
机械划片顾名思义，就是直接锯开或者像玻璃刀一样划一道，然后掰开。这个工艺注定了就只能一刀到底，自然没法用六边形。
切成三角形是没问题的，也能一刀到底，但是设计麻烦不说，三角形的边长更长，出血面积更大，还不如矩形。
激光隐切是先进IC最主流的方式，就是用激光在晶片上划出相对脆弱的细痕，然后用热应力或机械应力“掰开”。
因为激光隐切没有机械接触，而且只需要很小的“痕”，对晶片干扰最小，所以先进的IC基本都用这个工艺。
既然是掰开，不一刀到底就很麻烦。
而且硅是有晶体取向的，一般光刻在100面上刻，划片的话，在这个平面上有两道相互垂直的解理面，很容易掰开，如果按照其他方向掰的话，就很容易碎。
所以综合两个原因，激光隐切也只能切矩形。
当然还有更暴力的激光全切，就是大功率激光直接把晶片切断，功率大，温度高，对周围影响大，先进的IC一般不用，但是比较粗大耐操的功率半导体，LED之类的，是有用这种工艺的。
激光全切没这么多顾虑，只要愿意，切成什么形状都行，所以功率半导体真有用正六边形的。

为什么明明芯片是方形（不算外封装）
可是硅晶却是圆型？导致切割后边缘浪费好多？

边缘不完整的都是废料。
说到底是为了工艺方便其次是设计电路方便。

硅晶圆，是一边转一边高温拉所以是圆棒形。上面两个图是硅棒，然后切片就是硅晶圆。
（注意芯片要用单晶硅做。还有一种多晶硅主要用在太阳能发电）
芯片排列在硅晶圆上，切割是一刀能到底切割简单一些。
如果说切割起来一刀到底，还不浪费材料， △ 三角形切割也能满足。但是设计类似矩阵一般的电路阵列就不方便了。
六角形也可以无缝排列，但是不能一刀切一列的。全部是三岔口。

那为啥螺母就常见六角形呢？小空间方便拧一次只需要拧60度，而且金属应力也比较均匀。
其实是有四方形螺母的都是小螺母。

而且本来数字电路就是矩阵的性质二进制的特点就是 2 4 8 16 32 这样的堆叠，寻址也是二进制基础。和矩形很合拍。
然后，继续看cpu内部的寄存器加法器存储器基本都是矩阵式的排列，在逻辑上也是偏向矩阵或者立方体的。

简单四位二进制数码寄存器。
所以现在存储芯片是最典型的立方体单元结构，比如十六层三十二层闪存芯片。立方矩阵。
你骗我！那既然如此存储数据的硬盘咋就是圆形的。

这是机械读取方式决定的没有办法的事情啊，被逼的。早期的磁鼓存储器先是一片，然后卷成桶，然后扁成盘，硬盘里面的数据排列都变形了，被称为“扇区”

下面是最早期的磁芯（板）存储器。

磁芯板存储器阵列，你看我像不像固态硬盘的前身呢？

直到磁性涂膜替代了那些小磁环。就有了磁鼓存储器。就是机械硬盘的前身。

你们也看到了，磁鼓存储器只有一个筒型界面，空间利用率太低，筒内全浪费了。
emmmm能不能用扭曲的界面满足扭曲的内心呢？然后大力出奇迹了，最早期的硬盘。闪亮登场。

圆盘支配了世界。
工艺，设计，和使用和其他因素综合起来决定最佳形状。
由于主板电路板个头大，柔韧，好切割，材料成本也比较低。更是由于要和设计漂亮的壳子匹配，在这里电器壳子才是老大。所以主板才是真正可以特异化的，台式电脑主板被规格标准限制（atx,matx，itx...)很少有异形的，可是各种家用电器主板，手机主板才是彻底的放飞自我。啥形状都有欢喜不？

居然有人说机箱都是方的？微软的水下机房为了抵抗水压所以做成圆桶。苹果有圆机箱，为了漂亮。

回到芯片话题，要是三角形芯片怎么设计布线？五六七八九十角型怎么切割晶圆？所以矩形最合适。
而且硅芯片不仅小而且还封装在电子器件内部，真心没必要像电器主板这样受虐。方的不是挺好吗？

牛屎芯片被封印在牛屎结界。

这个问题很有趣。按照我接触的工艺流程来看；
分两步来说：
1：基板（Substrate）应该可以做成圆型的；
基板和PCB设计类似，做成圆形的，应该没有问题；（PCB有设计成圆形的）
这个就是在用户眼中，圆形的芯片；
通过封装设计成各种形状，只要封装厂配合，应该问题不大；
2：芯片的DIE应该不能做成异型的；
2.1：设计问题：
DIE应该不能设计异型的；
台积电的规则可能也不支持；
例如：全球最大芯片Cerebras 晶圆级引擎
一个wafer，就是一个芯片，但是还是要切成正方形；
如果可以做成圆型的话，这个边上的面积就可以不用浪费了；

2.2：切割问题；
如果做成异型的，DIE的切割切不了；
原来接触过封装厂，他们切割芯片，切的刀应该必须走直线；
丁字线都切不了，更不要说其他的形状了；
防止歧义，我理解的方形，就是正方形或者长方型；

初等几何是个挺有趣的东西
如果要最大化利晶圆面积，最好的方式是六边形平铺，结构完整，器型美观，晶圆面积利用率高
但切割就比较麻烦
若用与六边形类似的思路的，以直线切割形成的晶片，那么三角形是能平铺最优化且切割便利的
但三角形的问题是，同样面积下，外接圆面积最大，这就要求占地，对主板设计有要求，而且同时越接近三个角截线越窄，也就是电路设计面积逼仄，这和没有三角形的井的道理差不多，因为会容易卡到水桶
能够尽量铺满平面的规则切割，就剩下了四边形
所以其实我们生活中很多东西是四边形不是没有道理的，这是因为，两条直线互相对称切割就是九十度
最基本的，用于“堆叠”的东西，比如很显然就是用来“构建”的砖头，就是长方体，只有铺地砖的因为不用考虑边缘成直线，可以是各种形状

经评论区提醒，硅的晶向也是一个重要因素，这个不在本人专业范围内，不多讲了，望大神补充
姑且认为题主说的方形包括正方形和长方形
首先，wafer是圆形的，因为wafer是硅锭切出来的，硅锭的制造方式决定了他是圆柱体，因此wafer是圆形的
那么，这个问题就简化为：如何把一个圆形划分成尽可能多的相同尺寸的多边形
这就成了一个几何学问题
根据几何学理论，只有三角形，四边形，六边形才可以紧密排列成一个平面，中间没有缝隙，原因不在此赘述
如果做成六边形，那么wafer切割就比较麻烦，因为不是一条直线切到底，故pass
剩下三角形和四边形了，在die的floorplan阶段，会发现三角形的角，尤其是锐角部分利用率会很低，因为不好走线，不划算，四边形的锐角部分同理（其实矩形的直角部分利用率也会比内部区域低）
排除上面所有的选项，就只剩下矩形了

单个芯片设计成方形（包括正方形和长方形）是很合理的，这会让安装芯片的电路板也好设计，想象一下，圆形或椭圆形之间靠在一起也会有间隙，会浪费空间，而方形之间可以很紧凑，节省空间，我们生活的城市，凡寸土寸金的地带，建筑也肯定是方形，这样建筑之间只有道路，不会浪费空间——把电路板想象成需要节约空间的城市，那就可以理解芯片为什么设计成方形了。
你看纽约曼哈顿的城市布局，为了美观，当然可以有一些圆形、不规则图形，但是要实用而且节省空间，肯定是用方形布局更好。

纽约曼哈顿布局
不过，我们在电视上看芯片相关的科技新闻，一讲到芯片生产，有时候就会放这样圆形东西的录像，这个叫做『晶圆』（Wafer)，是制作芯片过程中的中间产物，下图可以看到景园上蚀刻了很多方形的东东，裁开之后，这些方形的东东就是我们日常见到的芯片了。

晶圆
很明显，在裁开晶圆的过程中，边远的那些只有半截的芯片是废掉的，但是大部分晶圆的面积都得到了充分的利用。

晶圆中方形部分被利用，边缘没用
你可能会问，为啥只制作『晶圆』，不干脆直接制作『晶方』呢？
那是因为制作芯片的工艺是用旋转的方式制作『硅晶棒』，油管上有一个视频 https://www.youtube.com/watch?v=XbBc4ByimY8 动画介绍了制作过程，旋转制作的东西，做出圆形、圆锥形很自然，你让它旋转着直接搞出一个方的东西来，不大容易。
下图就是硅晶棒，很高（或者说很厚），把硅晶棒像切黄瓜一样，沿着横截面切成一个个薄片，就是晶圆，然后把晶圆裁切成方形的芯片。

上面只是解释芯片制作过程中会有圆形物体出现，但是，芯片设计成方的，和制作过程无关，归根结底还是为了电路布局节省空间。

一、最大化利用晶圆：
晶圆上有许多芯片，方形、长方形的切割，只浪费了边缘的部分，芯片制造商，可以最大程度的降低制造芯片的成本。通过使这些矩形芯片，它们不会像圆形那样损失每个芯片之间的空间。

二、更便于晶圆切割
直线切割最简单，成本最低，损耗最小。当然，激光切割机除外。

三、CPU往往发热厉害，方形散热器更容易制造和选择
且矩形的方式，导热面积利用率最高。
想象一下，在2个面积相同的不同CPU的顶部放置一个散热器，但是一个是矩形，另一个是圆形。矩形的散热器将更有效率。

四、更利于PCB设计和布局，layout便利性和空间考虑
PCB（印刷电路板）上的布线更适合于直线，圆形的芯片在外围扇出时会浪费大量空间，而且布线变得更难。
正方形和矩形可以更紧密地排列在一起，而圆形会留下不规则的空间，无法容纳任何东西。
而且BGA封装的芯片，往往大量的电源引脚需要放置大量小电容，如果是圆形芯片，将比较不规则，浪费空间，电容放置会比较杂乱，不规则。

以上我的观点。
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2025年更新：
先说结论：不做成方形可行，但是不合算。
这一方面，是因为传统的包括CPU在内的芯片设计惯例，都是四边出现的。毕竟LQFP和QFN封装还是2025年最为主流的选择。

这样就让整个芯片产业链都往最主流的生产流程上靠。虽然Wafer的确是圆形的，但因为芯片的方形或者长方形的才方便快速切割，所以Wafer - Chip这一段的所以机器都是对应横切+竖切的走刀流程。圆形？六边形？八边形？不是不行，得加钱，换机器的切割配件，调试，包括整个更换时间内不能生产其他正方形/长方形的损失，即使是MTK，高通，Intel，也不愿意做这个冤大头吧。

虽然这样的切割方式会让Wafer圆边的那些Chip无效，但是整体来说，还是最高效，也就是性价比最高的解决方案。所以在2025年，以及可预见的未来内，异形CPU应该不太会成为主流，最多会出现在实验室阶段，当做烧钱的探索项目试试。

以下为2021年，针对CPU外观为什么几乎是正方形的回答：
可能题主用过的CPU比较少吧，以我自己设计和使用的CPU来说，其实要做到完美的方形还挺不容易的，而且这个也不是CPU，或者说芯片设计中特别需要考虑的事，因为之前也和大家聊过，我们作为消费者买到的芯片，是“封装好的芯片”，这样可以手动安装。

而真正特别走量的芯片，很多是定制化封装，比如笔记本上很多就是BGA球形管脚封装，需要专用的机器，或者流水线。而苹果的M系列芯片（目前M1在买，M1X已经设计好了还没开卖），更是做成了“黏贴Die”封装，把内存芯片做在了CPU（其实准确的说的SoC芯片）的旁边，封装完后看着就是一颗芯片，但是硬要拆解开的话，还是独立的（并且生产工艺也不同）。

图源：iFixit
最后回归题主的问题，应该说主流消费级台式机CPU大多采用正方形，原因是：
方便运输方便制定主板的接口标准量大（所以设计上多花点心思合算）
如果是各种实验性质的CPU，真的是五花八门这种形状和封装都有的哈，哪怕Intel，AMD这些大厂，在一些实验性产品上也是首先追求“做出来”，方不方形的不管了，你们给我定制一款主板就好了。

图源：Anandtech

可以看到芯片的模块化做得还是很不错的，而且这个布局也确实没办法变成方形，除非不在乎面积强行补成方形。

参考：Intel’s Core M Strategy: CPU Specifications for 9mm Fanless Tablets and 2-in-1 Devices
Apple M1 MacBook teardowns reveal surprises

说出来你可能不相信，CPU的晶圆就是圆

晶圆就是CPU最核心的材质，早期的电脑是非常的巨大的，第一代的电脑占地170平方米，重达30吨，之所以能缩小，完全就是因为半导体的发明（具体原理自己百科了哈）。
在地球上半导材相当的多，而硅是储量最多，提炼技术最成熟，性能最稳定的半导体所以理所当然的就成为了CPU的制作材料。
使用硅制作CPU的提炼技术就是把硅提供成高浓单晶硅，然后从高温容器中采用旋转拉出变成单晶硅锭，因为晶体拉出来时是旋转拉出来所以就是圆的。
晶圆就是制作CPU的材料，拉出来的晶体柱是圆柱形的，再切成非常薄的切片，就是所谓的硅片，晶圆尺寸大小基本被自己的特性限定了。
晶圆生产过程中，离晶圆中心越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆中心向外扩展，坏点数呈上升趋势，这样我们就无法随心所欲地增大晶圆尺寸。
晶圆的大小被限制了之后，蚀刻尺寸就成了制作CPU的关健关健技术，蚀刻尺寸越小能刻出的晶管体就越多，所以CPU的工艺越小，CPU的性能就越强。（这也就是为什么光刻机能成为半导体芯片的性能的关健）
晶体体是事先在晶圆上蚀刻的，然后切割下来再加工成CPU的，别小看晶圆上面的一块小小的方形芯片，上面有几十亿个晶体管。

上面这张图片可以看每个芯片都是方正排列，下面的图片假设芯片以其它形状排列

那么我们可以明显看到，晶圆排列用方正的形式排列空间利用率最高，以圆排列的话，圆与圆之间就有很多间隙会被浪费，晶圆寸土寸金啊，想一想蚀刻尺寸都以纳米为单位地计算空间，这样圆与圆排列浪费空间那肯定是不行。
晶圆被切成芯片的时候就沿着直线切割，田字型排列空间利用率最高，当然也有会有提出来“六边形”的切割办法，理论上这是行得通，只是直线切割成本更低。
所以考虑到有效利用晶圆的空间和切割成本的综合考虑，从晶圆上面切割下来的就是方正的芯片，这就是CPU或者其它电子线路板芯片都是方形的原因。

切出正方形的就是Die
从晶圆切割下来用于制作CPU就叫CPU DIE，也就是CPU的内核

上面图示的CPU截图处就是从晶圆上面切割下面的DIE，是不是正方形的设计比较合理利用空间率
CPU未来会朝什么方向发展？
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这个看上去是怪问题，但将来可能有其它形状。
特别是wafer scale die 出来，很可能八角形.
在wafer scale die 之前基本上不太可能。
第一需要切片，必须直线
第二需要封装配合，这个成本高
最主要的，你的工具普适性大降，自己给自己找麻烦，没啥意义。
WSD 可能是5年左右的革命性产品。
美国的WAD是方切的。

对半导体有些了解的人知道芯片是从晶圆上切割下来的。晶圆是圆的，CPU以及其他芯片却都被做成了方的。这样切割下来势必会造成一定的浪费，那为什么CPU还是被做成方的呢？
这是由于芯片需要把方形的晶粒从晶圆上切割下来进行封装。
先来看晶圆，晶圆为什么是圆形的？既然现在的芯片是方的，如果我们直接把晶圆直接做成方形的，不还可以减少浪费吗？这是因为圆形的形状与我们制造晶圆的方式紧密相关。制造晶圆需要硅锭，而硅锭是高纯度多晶硅通过旋转出来的，也就是传说中的单晶直拉法。既然是旋转，硅锭必然就是圆柱，切片得到圆形的薄片。
切割后的薄薄晶圆经过研磨、清洗、抛光等处理，就成为了亮晶晶的硅圆片。接下来要准备光刻了，光刻前需要先在晶圆涂上一层厚度在0.5~1.5μm不等的光刻胶。这层光刻胶对均匀性的要求极高，在±0.01μm以内！如何保持均匀性，现在我们用的办法是——甩。将光刻胶滴在晶圆中心，控制好转速，甩出又薄又均匀的保护层。假使这样的工序放在“晶方”上就麻烦了。“晶方”有角，经过这么一甩，胶质就会堆积在四个角上，完全达不到均匀性的要求，自然也没办法光刻了。于是乎，制造芯片就用了圆形的晶圆，而不是其他形状。
我们再拿来一片准备切割的晶圆，仔细看看就会发现晶圆就是一格一格的，像华夫饼似的。

图：晶圆
这上面的每一个小格被称为Die（也就是我们开头提到的晶粒）。每个Die的规格、形状、大小都需要保持一致，为了避免浪费，Die的形状也就必须是可以单独密铺的图形。因此只有正六边形、四边形和正三角形可以满足，理论上正六边形对晶圆的利用率最高，但正六边形对于只能走直线的切割技术来说，实在是有些难以下刀。切割线的附近是没办法做电路的，不然稍有一点误差，一刀下去就报废一大片。如此一来，将Die切成正方形或者矩形也就变成唯一解了。
但Die实在太过脆弱，像贝壳一样，如果没有坚硬的外壳来保护，很容易就真的die了。所以，我们会采用各种不同的方式对Die进行封装，来避免受到机械刮伤或高温破坏。当这些工序完成之后，我们也就得到和Die一样方形的封装好后的芯片了。
因此，从圆形的晶圆制造出方形的芯片，确实会有一小部分边角原料被浪费。但当我们考虑芯片从设计到封装制造的全流程后，便会发现把芯片做成方形是目前的最优解。因此，今天我们所见到的CPU等等芯片就几乎都是方形了。

看了大家的回答，基本总结为几点：
从产率和成本的角度-->DIE的形状要保证“无缝衔接”，所以拓扑结构只有三角形、四边形、六边形这几种选项-->由于六边形不好切割，三角形会有工艺和力学性质上的困难，所以四边形是最优解；【但是这一点绝对不是本质原因，如果工程师设计一款六边形密集排布的CPU，那么封装工程师是不是得想想办法怎么把CPU切出来（笑）】从布线角度-->rounting一般走直线、直角，所以只有四边形最符合布线的走向；【有道理】从IC设计的角度-->大部分电路IP都是阵列结构，一般是方形的。【有道理】
俺都觉得有理，也从其他角度也有几个猜想（俺不敢确保在工业上有足够的可信度和说服力）。
------ 分割线以下是俺的回答------
题主的问题是CPU，那么就默认了三点：1）芯片面积足够大；2）芯片工艺要追求先进水平；3）是CMOS工艺。
CPU芯片可以是其他形状吗？
俺认为不可以，根本原因是硅晶体的立方结构和对电路性能的优化（相信纯理论没人愿意看，俺就只分享结论吧，欢迎追问。）
从材料角度分析
从材料的角度，一块芯片上不同的方向材料性质不同，即各向异性。任何晶圆的合成、切割都是有严格的晶体学方向的-->就相当于晶圆上面不同的方向有不同的原子排布-->直接导致了材料性质的不同。

不同的晶面/晶向带来不同的表面性质，他们表现为：物理性质不同（载流子迁移速率不同），化学性质不同（刻蚀速率不同），材料学性质不同（表面态和缺陷不同）。下图从上往下分别示例。

既然认识到方向的重要性，那么CPU设计成三角形，四边形，六边形会对以上性质有影响吗？-->答案当然是肯定的。见下图，在111晶圆上，不同的切割方向会有不同的晶面。既然如此，自然不能随意乱切。
不过对于CPU来讲，以上性质的重要性是存在优先级的。但是对于IC领域，都很重要就是了~

那么问题来了，为什么是四边形呢？读者可以思考一下（提示：硅晶体是立方结构的。。。）
2. 工艺的角度
从工艺的角度，俺认为也是不行的。工艺太过复杂，但thanks to川普，大家可能对光刻比较熟（bushi），这里就仅仅举个光刻的简单例子吧。
由于CPU追求先进工艺（如台积电5nm），光刻采用的掩模版自然是要足够的精细-->掩模版的制作绝不是简简单单的尺寸缩小（难），还要考虑光斑波长等衍射效应，所以掩模版制作是难上加难。
在以往大老粗的时代，图形化的过程可以自由发挥；后来集成电路越来越小，图形化技术要求越来越苛刻。一个简单的例子是拐弯的地方要做一些特殊的牺牲结构，来抵抗OP（Optical proximity）。下面图可以看出，复杂的图形结构，变得越来越不容易实现。

如今到了TSMC的7nm，掩膜工程师们索性认清现实、放弃幻想，他们告诉IC设计人员，版图结构要横平竖直般的简单。。。-->其中涉及一个概念叫DTCO（design technology co-optimization）。于是可以看到现在的版图都真的“横平竖直”了。

诸君觉得除了四边形（对边平行，临边垂直）结构，还有更加适合CPU版图的吗？（555不要给工程师出难题了。。。）
3. 从纯设计的角度分析
从纯设计的角度（从后端角度和版图角度），从顶层模块设计到各单元的布局几乎都是方形的结构。
如2021年ISSCC的处理器章节，各类的处理器的外观都是方形结构。组成CPU的各个芯片粒也几乎都是方形结构为主-->至少是规则的直角结构！定睛细看，内存阵列、数据转换器、电源模块、计算单元模块、神经网络单元都是方形的。

再往下看看电路模块的结构。俺从网上随便找一个模拟电路的版图，总体上是方形结构，而且内部的子电路都是方形结构。

对于一些数字电路，整体上也是方形结构。

深入到晶体管级别，我们可以来看看工程师们是如何将芯片的最小功能单元——晶体管——绘制成版图的。CPU里面的有源无源器件，大部分都是阵列结构和差分结构。不管是什么结构，在版图设计的时候，我们会发现：这些晶体管居然都是方形结构！！！（假装很惊奇：）
阵列结构（如乘加器、内存）自然是方形结构。如下图。

模拟电路和定制电路多采用差分结构，其目的是为了减少电路的OFFSET，增强对称性以提高精度。也因此，此类电路的版图设计有很多限制条件。其中一条就是对称性。下图可以看到，电路里面相关位置的MOS在版图上是关于几何中心对称的，呈现出方形的特点。这些小小的四边形遵循设计规则不断积累，最终在更高的视角也呈现出四方形。。。

前面花了很多篇幅说版图都是方形为基础的。不仅如此，IO、power grid（电源/地/power gates）也都是栅格结构；此外从设计方法学上，大型的CPU芯片往往划分成不同的方形小区域（partition），他们单独且同时设计和优化-->这样的好处是能够节省设计时间。等等。。。
这些方形的结构决定了CPU从宏观上看就应该是方形的，至于为什么各部分都是方形，一方面涉及到很多很多复杂的考虑，如性能、功耗、面积和后端布局布线的算法，另一方面俺猜是历史传承的结构（如果另起炉灶换一套方法，那么这么多年的积累都无了么？），，，传统功夫——点到为止，就不展开了。抛开工具的因素，至少，最简单的一点是：

我们已经习惯了在每一次新芯片发布的时候，不管是CPU还是GPU，外形基本总是固定的形状：要么是长方形的，或者最多就是方形的。而且好像似乎一直以来都几乎没有出现过形状之外的芯片，比如圆形或椭圆形。如果芯片来自于圆形的晶圆，为什么厂商会做出这样的芯片？

首先，像CPU、内存条这类硬件的制造缺陷是非常非常高的，所以芯片的表面积越大，CPU芯片上出现缺陷的概率也就越大，所以为了优化晶圆切割出来的芯片数量，CPU芯片应当在原则上尽可能相当小。
在目前的制造工艺中，一块圆形晶圆在高精度的纳米制程范围内，必须尽可能在物理范围内来提高其使用率和成品率。而根据芯片结构、集成单元和架构设计，将其切割成长方形或正方形，是保证从每片晶圆中切割到更多芯片的有效方法。
另外从成本角度来说，晶圆的圆形切割工艺意味着每个圆之间浪费了最小的表面积，但总体上这一比例要比切割有顶点的芯片高得多。再加上以圆形切割比以直线切割成本更高，就能知道CPU的制造厂商为什么不会设计圆形或弧形芯片。

第二，从性能上来说，CPU 以正方形或小长方形来制造，能够得到更快更强大的性能。简而言之，就是越小=越快。
如果把CPU想象成一个城市，城市里有专门从事某类操作的小集成作坊（比如数字信号、逻辑电路、移动传输中的数据等），城市中央到边际地区都有一个四通八达的道路网将彼此连接起来，同时还有很多端口连接着显示器、键盘鼠标和硬盘等东西。
而这座城市——CPU是靠时钟运行的。这有点像在岛上敲钟，每个人都要在下一个钟声响起之前迅速地办完事，完成任务。
而在现有制程下的CPU中，时钟速度是以千兆赫为单位的。要知道在十亿分之一秒内，电信号只能传播不到30厘米远。与CPU的大小相比，这个距离看起来可能不错，但由于中间各种路径的原因，电信号几乎无法在这段时间内从CPU的一端瞬间传到另一端。
如果让CPU用其它形状来封装，比如圆形的话，会发生什么？更长的传输周期势必会让CPU的速度变慢。相反，如果你能通过建造更小/更窄的“道路”让同样大小的CPU占用更少的空间，就可以通过提升CPU跑得更快！
也就是说，除了用其他形状生产出CPU之外，还可以做通过其他的方式让提升电脑性能。现在最常见的趋势是多核CPU。这意味着一个芯片包含两个独立的CPU。每一个都是独立的，所以时钟速度可以很快，并且可以并行处理不同的事情。
世界是荒诞的，哲学家加缪说。不过，我们可以自己哄自己开心。
我是小名，一个喜欢在二次元世界里坚持寻找三次元意义的阿宅童鞋，
喜欢玩PC游戏的老玩家私信加我好友，是兄弟来开黑，等你哦。

正好今天在实验室手工切了一下晶圆，可以直观的感受一下：

我所做的，只是在想切割的地方用金刚石刀造成了一个小小的缺陷，然后轻轻一掰，晶圆就会自然沿着固定晶向断裂。
浅显的从晶体学角度回答一下：
延直线切割die，对晶体结构造成的损伤应该是最小的。
所以我盲猜即使die上的电路结构不是方的，它也会被切成方的。

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