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请理性看待,从美国芯片的成长进程中,中国能进修到什么?

发布时期:2021-9-28 04:24
阅读:2854

芯片哥向小伙伴们请教一个问题一个国家想要获得突破性的发展,最快速的方法是什么?为什么要问这个问题呢?因为在我们中国,芯片的发展就面临这样的问题。尤其是在芯片成为了国外卡我们脖子的时候,如何快速发展自己 ...

芯片哥向小伙伴们就教一个题目

一个国家想要获得冲破性的成长,最快速的方式是什么?

为什么要问这个题目呢?由于在我们中国,芯片的成长就面临这样的题目。特别是在芯片成为了国外卡我们脖子的时辰,若何快速成长自己的国产芯片,就摆在了每小我的眼前。

历史是不会欺骗的,它总能告诉我们很多究竟的真相。

英国之所以在全球率先成为第一个日不落帝国,是由于进修鉴戒了那时比他们更先辈的葡萄牙、西班牙和荷兰;

日本之所以在亚洲可以第一个实现快速突起,是由于复制了那时比他们更先辈的英国、法国和德国;

美国之所以现在可以站在天下之巅,傲视群雄,是由于山寨了那时比他们更先辈的全部欧洲。

现在轮到我们中国了,特别是在芯片技术的范畴,怎样快速成长芯片的技术才能,就成为了急需回答的题目。


请理性看待,中国芯片的成长之道

芯片


试问,在这个地球上,哪个国家的芯片技术才能最强?

刨除小我的感情,我想这个题目不难回答。明显,就芯片的整体技术气力而言,非论你愿不愿意认可,它都是美国。

所以我们要向它进修,向它进修一切可以值得我们进修的工具,包括芯片。

01 芯片的诞生



研讨一个题目,假如可以领会它的后果结果,必定是有助于我们分析这个题目标本质。一样的,研讨芯片,假如我们可以挖掘出它的诞生进程,那势必会增加我们对它的了解,最少可以指导我们若何去成长芯片。

芯片是若何诞生的呢?它是若何被发现的呢?

时候回到1948年,一个叫威廉-肖克利的工程师,在贝尔尝试室工作的时辰,发现了晶体管的电路放大现象,并成功建造出来了天下上第一个晶体管。

请理性看待,中国芯片的成长之道

早期的直插晶体管,后来又发现更小体积的贴片晶体管


后来随着工艺技术的改良,晶体管的体积做得越来越小。

在此之前,工程师设想电路用到的元件都是以真空管为主。真空管虽然在那时很受接待,但存在一个很致命的缺点,那就是体积大,占用的空间很是大。

这主如果由于制造真空管,需要用到玻璃材质,将玻璃内的空气抽成真空。所以不管若何改良,真空管的体积都是没法获得根赋性的缩小。

请理性看待,中国芯片的成长之道

真空管


我们在早期看到的第一个计较机,为什么它能占据了一个足球场那末大?就是由于,那时制造计较机用到的器件是真空管。

后来肖克利成功处理了这个题目。

时候成长到1958年,那时有一个名不经传的工程师,名叫基尔比。他在用晶体管设想一个电路的时辰,脑子忽然灵光一现,为什么电路中的元器件不能集成在一个硅片上呢?假如是这样的话,那岂不是电路的体积便可以做得更小了。


请理性看待,中国芯片的成长之道

分立器件搭建的电路


在基尔比之前,电路是经过一个一个的分立元器件搭建起来的,这些元器件包括晶体管、二极管、电阻等等。

虽然这在那时看来,用晶体管搭建的电路,已经比用真空管搭建的电路要小很多。但基尔比还是不满足,还是在想法子斟酌若何优化它。

偶然,假如认定了一件事,只要把握了正确的偏向,老天爷也会站在你这边的。

功夫不负故意人,天下上的第一个集成电路(集成电路后来也被叫做芯片),就这样被基尔比给发现制造出来了。虽然第一个集成电路仅仅集成了几个晶体管,但它的意义却是庞大的,至今还在影响着我们。


请理性看待,中国芯片的成长之道

芯片


现在我们经常能听到有人在先容一个芯片有多先辈,凡是是用这个芯片里面集成了几多晶体管来暗示。比如

苹果的A14芯片,它里面就集成了跨越118亿个晶体管。也许这就是为什么苹果手机那末先辈的一个缘由吧。

小伙伴们请留意,这些一切的工作,都是发生在美国。后来,不管是肖克利,还是基尔比,他们都是以获得了诺贝尔奖,一个在科学界最高的声誉。

02 芯片的光辉



既然天下上的第一个芯片,是在美国诞生的。那它后来成长的情况是怎样样的呢?

肖克利在发现了天下上第一个晶体管后,从贝尔尝试室告退,带着朋友创建了属于自己的仙童半导体公司。

在这朋友里面,有两小我不能不提,一个是诺伊斯,一个是摩尔。没错,诺伊斯和摩尔就是阿谁建立英特尔电脑处置器公司的两小我。

人类的第一个微处置器4004(体积更小的芯片),就是英特尔在1971年推出的,间隔基尔比1958推出的第一个集成电路,也仅仅是过了13年时候而已。


请理性看待,中国芯片的成长之道

英特尔微处置器4004


英特尔后来成长得若何,想必小伙伴们应当都很清楚。现在家里用的电脑,办公用的电脑,绝大部分用的处置器芯片都是用英特尔供给的。

另一小部分即使不是英特尔公司供给的,也是AMD公司供给的。

这两个公司有一个配合点,他们都是属于美国的。

除了电脑上用的处置器芯片,美国制霸无敌之外,手机上用的处置器芯片,美国一样属于领先全球。典型的代表就是美国的高通公司和苹果公司。

使人恋慕妒忌恨的是,美国不但在电脑和手机处置器芯片利害,在其他品种的芯片范畴,一样坐稳全球老迈的位置。

举例说明

在模拟芯片范畴,美国的Diodes美台、ADI亚德诺、MPS芯源和Maxim美信公司,他们这四家公司更是持久占据市场的话语权,引领着技术的成长线路;

在数字芯片范畴,美国的Infineon英飞凌、Microchip微芯和TI德州仪器,这三家公司在行业内也是如雷灌耳。

野生智能芯片范畴,美国的Nvidia英伟达、Xilinx赛灵思、Broadcom博通,他们也是可以挤进全球前十的。

这就是美国芯片的光辉,它无时无刻不在左右着这个行业的成长。以致于台积电的开创人张忠谋,他的芯片技术才能和经历,都是从美国的TI德州仪器芯片公司工作后获得的。

这就是为什么美国,可以长臂管辖台积电,不答应台积电给华为代工最早辈芯片(5纳米)的缘由,由于你公司的开创人芯片技术都是从美国学来的,更况且其他人。

台积电如此,早期日本的东芝、松下、索尼芯片技术,韩国三星的芯片技术,欧洲的飞利浦芯片技术,刚起头的时辰都是从美国那获得的。

03 芯片的展望



请理性看待,芯片哥不是公知,也不是为了吹嘘美国在芯片范畴有多利害,而是为了去深入领会它的成长进程,更好地把握芯片的技术成长纪律。

从美国的芯片成长过程,我们可以看到,一个技术的原创性有何等重要。

芯片的诞生,发生在美国,也是美国率先实现了芯片从0到1的原始技术冲破。从刚起头的真空管,过渡到晶体管,再成长到芯片,中心履历了长达10年(1948~1958)的艰辛考验。

再经过了13年时候(1958~1971),英特尔才推出了第一个微处置器芯片,自此美国的芯片产业链已经构成了,美国的硅谷也起头渐渐影响着全天下。

反观我们中国,做什么工具都似乎在追求快。前段时候,出现了一些数目的芯片烂尾工程,就是一个证实。


请理性看待,中国芯片的成长之道

芯片烂尾工程


耐不住孤单,疏忽芯片行业成长的客观纪律,想经过芯片实现自己快速赢利的,这些都是稳扎稳打的做法。

从美国的芯片成长历史,我们能进修到什么?

1,对于一个产业的成长,要抱有畏敬之心。只要长时候地去投入,去堆集,才能开出一个好的成果。

2,对峙根本理论的研讨,争取拿到更多的从0到1的技术冲破。

我们现在可以从芯片材料方面,延续地长时候投入,假如能在未来的某个时辰,获得新的技术原创性冲破,那未来的芯片成长中心就从美国切换到中国,到时辰就是我们中国制定芯片的全球法则了。

牛顿已经说过,我之所以成功,是由于站在伟人的肩膀上。

芯片哥最初想说的是,向比我们强的人进修,这不丢人。

本文由【芯片哥】原创撰写,请延续关注芯片哥,前面会定期更新有关于电子元器件和芯片,包括一些电子产物项目开辟案例的相关内容。

#芯片#


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