学点芯片知识

4/15日，美国商务部工业局与安全局激活了针对中兴的出口限制令。4月20日下午，中兴通讯在其深圳总部举行新闻发布会，殷一民承认，这样的制裁将使公司立即进入休克状态。营业收入达千亿的上市公司，被一纸禁令导致可能陷入休克状态，背后的原因是什么，我们暂且不论，主要想和大家聊聊背后的芯片技术。

第一台计算机

我们都知道，计算机的基础是1和0，有了1和0，世间万物都可以通过编码和逻辑运算来表示，也就是说万物可以数字化了。1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生：

第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学莫奇来（Mauchly）博士和他的学生爱克特（Eckert）设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑——ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator），电子数字积分器与计算器），目的是用来计算炮弹弹道。

第一台计算机

这部机器使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺， 占地1500平方英尺，重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。它的计算速度快，每秒可从事5000次的加法运算，运作了九年之久。吃电很凶， 据传ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。

另外，真空管的损耗率相当高，几乎每15分钟就可能烧掉一支真空管，操作人员须花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子，使用上极不方便。曾有人调侃道：“只要那部机器可以连续运转五天，而没有一只真空管烧掉，发明人就要额手称庆了”。

晶体管

晶体管，“三条腿的魔术师”，三个支点的半导体固体电子元件。作用:

器件中通过的一部分微弱电流，可以控制另外一部分大得多的电流，产生放大效应。

什么是半导体呢？是相对于导体和绝缘体而言的。
导体：，金、银、铜、铁等金属，导电性能好，叫做导体。
绝缘体：木材、玻璃、陶瓷、云母等不易导电，叫做绝缘体。
导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅、锗等，就叫半导体。
晶体管就是用半导体材料制成的，这类材料最常见的便是硅和锗两种，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路。
晶体管诞生之后，便被广泛地应用于工农业生产、国防建设、以及人们日常生活中。

集成电路

任何发明创造的背后都有需求，驱动力往往来源于实际问题。第一台计算机占地面积大，无法移动是最突出的问题，如果可以把电子管、电阻、电容这些电子元件和连线集成在一小块载体上就完美了。1958年，美国德州仪器公司的基尔比在研究微型组件时，提出了用同一种材料做出晶体管、电阻、电容等元器件的设想，1958年9月，世界上第一块集成电路板在德州仪器公司实验室诞生。

集成电路

谈到集成电路，就不得不提到英特尔的创始人之一戈登·摩尔，他在1965年发现集成电路中的核心器件晶体管的造价每12个月可以降低50%，而集成度可以增加100%，晶体管相当于集成电路中的开关，像水龙头可以起到控制水速的作用一样，晶体管在集成电路中利用它的开关来完成运算、存储等功能，虽然后来发展周期被延长到18个月，但这个发展速度也是非常惊人的。

集成电路是一门高科技，它促进来很多门学科的发展，包括自动化、装备生产、精密仪器、微细加工等产业。1美金的芯片所能带动的GDP相当于100美金，而全世界一年的芯片产值所撬动的GDP，相当于美国和中国的GDP之和。中国的芯片市场占来全世界的50.7%，是世界上最大的芯片需求市场，但自给率却不到10%。从2008年开始，我国的集成电路进口占据了进口商品中最大的一部分，甚至超过了石油和粮食。

2016TOP20集成电路公司，没有中国

半导体、晶体管和集成电路技术通过微型化、自动化、计算机化和机器人化，将从根本上改变人类的生活方式。