APP访问

下载APP

热点聚焦

西陆精选

清华教授剖析中国为何赢不了 让人惊一身冷汗

1

谁缔造了芯片奇迹?

集成电路是一种芯片,我们天天都在用,比如说家庭当中用到的集成电路有三百块之多。我们在自己家里修一些电器的时候,你可以看见有很多黑黑的方块,这些黑黑的方块是什么?就是我们说的集成电路和芯片。

这里面有大量的集成电路的基本元件,叫晶体管,可能有几十亿支甚至上百亿支。晶体管的原理非常简单,但是真正要把这样的晶体管发明出来,人类还是经过了非常长时间的探索。

我们知道,世界上第一台电子计算机是1945年在美国的宾夕法尼亚大学发明的,我们用的是所谓的电子管,大概直径在两公分左右,高度有个五、六公分,通上电以后它会发亮,像个灯泡似的。

这样的电子计算机用了17500支电子管,很多,但这个电子管的可靠性非常差,六分多钟就烧坏一支,一旦烧坏了怎么办呢?就得去换。

换的时候,计算机的机房里的一些女士就要跑去把电关了,换一支电子管,再重新开机。这样的一个计算机使用效率是非常低的,因此我们迫切的需要能找到一种能代替电子管的元器件。

1947年在美国贝尔实验室,有三位科学家就发明了后来我们称之为晶体管的这种新的元器件,这三位科学家一个叫肖克利,一个叫巴丁,还有一个叫布莱坦,这三位科学家在1956年获得了诺贝尔物理学奖。

这个晶体管发明以后,我们看到它比起我们所熟知的电子管要小了很多,比一个黄豆还小,甚至像一个芝麻粒一样,可靠性非常高,而且它反应速度很快。

在1954年,美国贝尔实验室用800支晶体管组建了世界上第一台晶体管的计算机,这台计算机是给B—52重型轰炸机用的,它耗电量只有100瓦,最重要它的运算速度非常快,达到每秒钟100万次。

晶体管非常好,但是大家还在想,我是不是能把晶体管做得更小?为什么呢?你用这么多晶体管,它还是有焊点,焊点会虚焊,有了虚焊以后可靠性变差,那么我们是不是可以找到可靠性更好的东西呢?所以后面我们就出现了集成电路,也就是今天我们要讲的芯片。

1958年9月12日,由当时在美国德州仪器公司的一个青年工程师,他叫杰克·基尔比,发明了集成电路的理论模型。

1959年,当时在仙童公司工作的一个叫鲍勃·诺伊斯的人,也是后来英特尔公司创始人,他就发明了今天我们都在用的集成电路的制造方法——掩膜版曝光刻蚀技术。

所以我们今天讲来讲去,其实我们用的技术是六十年前发明的技术,只是我们今天不断地在规模上、精度上变小而已,这两位科学家发明的集成电路对人类的影响是非常巨大的。

在集成电路发明了42年以后, 杰克﹒基尔比获得了2000年的诺贝尔物理学奖,非常可惜的是鲍勃﹒诺伊斯那个时候已经过世了,所以他没有得到诺贝尔奖。

1962年,当时国际商用机器公司,也就是IBM,开始用集成电路来制造计算机,1964年在全球发布了一个系列6台计算机,起名叫做IBM360,功能极其强大,完成科学计算、事务处理等各种各样的内容。

又过了几年,英特尔公司有一位年轻的科学家,这个科学家叫泰德·霍夫,他设计了世界上第一款微处理器,就叫英特尔4004。

这个微处理器刚开始出生的时候,身世没有那么高大上,是给计算器用的,是一家日本公司去找英特尔公司,让英特尔公司帮忙设计一个芯片。

所以英特尔公司它们玩命去干,最后设计给了一家叫必思康的日本公司,做计算器。

1981年的时候,也就是十年之后,IBM组织了一个团队,跑到佛罗里达去开发了一个到今天影响全世界、全人类的重大产品,就是个人电脑,后来我们称为叫PC。当时用的是英特尔的8088微处理器,其实它的速度很慢,但是在当时是非常了不起的。

所以,集成电路和芯片的进步,不断地从原来的政府应用到民间的应用,比如我们从军事应用到一般的民用,而且从一般的、常规的市场商业应用换成老百姓家里。

芯片领域有一个著名的摩尔定律。其大致内容为:

当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升40%。

半个多世纪以来,芯片制造工艺水平的演进不断验证着这一定律,持续推进的速度不断带动信息技术的飞速发展。

现阶段芯片技术发展到了什么水平?未来的发展是否会遇到极限呢?摩尔定律还能继续有效吗?芯片产业的奇迹还能延续多少年?

2

芯片技术有多神奇?

今天的芯片技术到底有多神奇?它不断地在微缩,不断地在缩小。缩小到什么程度呢?我们现在已经做到了7纳米,估计明年、后年就到了5纳米。

大家说纳米是什么意思?对纳米没感觉。确实没感觉,举个例子,大家可以想像一下有多小。我们看见过我们自己的红血球吗?肯定没看过,但是大家知道我们的一滴血是红色的,因为红血球是红色,映出来血液是红的。

推荐阅读

99%的人不知道,用公厕这物洗手竟会得败血症

微信扫描二维码下载西陆"西桔APP"

阅读全文

人民币里藏惊天秘密:99%的人都不知道

微信扫描二维码下载西陆"西桔APP"

阅读全文

娱乐圈公认私生活混乱的女明星,第一果然是她

微信扫描二维码下载西陆"西桔APP"

阅读全文

美女裸替自爆潜规则:两万块啥都干

微信扫描二维码下载西陆"西桔APP"

阅读全文

中国最牛死刑犯:枪毙当天做一举动,直接免死

微信扫描二维码下载西陆"西桔APP"

阅读全文

大家都在看

热点

中美开战影响 金龙鱼承认使用转基因 中国制裁新规宣布 特朗普竟然惧怕毛泽东 大陆武统台湾 东北亚局势 白宫同意向台湾出售武器 俄罗斯捐呼吸机被美国当垃圾 山体塌方俩老人拦车救下5车人 公安部放宽小型汽车驾驶证申请年龄
关闭
游客讲述上海野生动物园游览经历 中美脱钩影响 新冠疫情影响美国经济 特朗普学不了邓小平 解放台湾的时机来了 特斯拉状告特朗普 马加爵案法官被公诉 日本福岛核废水 江苏最大结婚颁证大厅投入使用 中美局势出现新变化 中美对抗 武统时间表公布 世界期待中国作用 3万只羊进入隔离区 中美军事斗争 王金平将参加海峡论坛 中国已提交世纪答卷 中美博弈 巨浪3导弹试验 李子柒螺蛳粉有刀片 蒋介石记载南京沦陷 中美博弈本质 特朗普 青岛核酸检测已采样超560万份 台湾存亡的终极结局 毛主席侄儿遇害 地震局回应老井升温 揭秘印尼排华真相 解放军三大军机台海军演 联合早报 小孩不爱吃饭怎么办 河北高速公路建设 消费者委员会 军械士官学校 魔术师排名 张学良父亲 西安天然气爆炸