简单来说,芯片指的是内含集成电路的硅片,比如酷睿的i9系列就是其中一种。最简单的单个电路是晶体管,可以执行0和1的逻辑运算,集成电路就是将许多具有简单运算能力的单个晶体管组合在一起形成的具有强大处理能力的中枢。 现在的晶体管已经在CPU中以纳米大小的量级存在,比如酷睿i5-3337U中就含有14亿个晶体管,那么小的芯片居然集成了那么多的处理单元,完全超乎你的想象。 芯片的发明者有两个人,一个美国德州的仪器工程师杰克·基尔比,另一位是美国物理学博士罗伯特·诺伊斯,两人将电路中的基本元件都组合到半导体硅片中,运算处理性能超群,可以大量生产成本低廉,因此是共同研发改良了集成电路(芯片),但由于罗伯特英年早逝,所以他没能跟杰克基尔比共享2000年的诺贝尔物理学奖。 芯片到底有多重要?为什么芯片那么难制造? 芯片的重要程度超乎大家的想象,军事领域中的导弹防御系统和导弹还有雷达中都运用到了芯片,芯片能够提高雷达扫描精度识别敌方战机,还能够提高导弹准心实现精准打击,这一切都是在小小的芯片中进行运算的,芯片可以关乎到一个国家的命脉。 芯片之所以难制造是因为它集成了人类科学和科技水平的精华,芯片要提高运算处理能力就需要集成更多的处理单元,现在一块芯片中基本都有10亿个以上纳米级的晶体管,人类用肉眼都无法直接看到,美国贝尔实验室的物理学家最近研究出一粒沙的100万分之1大小的纳米晶体管,工艺的精度可以说是匪夷所思。不仅如此,芯片对于材料纯度的要求也高到恐怖,大多数都是在99.99999%以上,精度越高的芯片运算能力强因此也就会产生更多的热能,高纯度的硅材料可以避免材料因过热而膨胀导致芯片损坏。 芯片在光学和机械处理上也是非常恐怖的,目前已经发展到了6纳米的精度,芯片内部的线路导向明确无毛糙杂边,对于光学仪器和制造设备的要求非常高。可见制造芯片已经不仅仅是芯片本身那么简单了,制造芯片的设备也是技术上的门槛。再加上国外对于芯片重要性的超前的认识,每年都投入大量的资金研究,已经把芯片做到了极致。