現代芯片,其實是一種非常dumb的技術

來源: michaelg 2017-02-15 20:42:08 [] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (2718 bytes)

 

電腦之所以稱之為腦,是因為它有邏輯思維。人的邏輯推理,一般有如下幾種。

 

上圖可知,每一種邏輯關係,隻需要兩個晶體管就可以實現。

人腦有記憶。電腦也有記憶能力。一個八位的內存,用晶體管來實現,隻需要20幾個晶體管:

 

用光刻技術,指甲大小的芯片,可以輕而易舉地做出成億,十幾億個晶體管。每個晶體管大小劃一,方方正正,排列的整整齊齊。

 

每一個芯片,包括CPU ,都有自己的指令,比如加減乘除,邏輯運算等等。這些指令,是通過晶體管來實現的。每一條指令(編譯器編譯後的機器語言),通過用光刻銅線,連接不同的晶體管來實現的。光刻技術可以輕而易舉地把幾十個,上百個的晶體管之間組合,用光刻銅線來連接,互不幹擾。

Intel 處理器,有一千多條指令。每條指令都是用光刻的銅線,連接組合少則幾個晶體管,多則上百個晶體管來實現的。

 

芯片指令多,光刻曝光的次數多,成本高,設計複雜,稱為高端芯片。芯片的指令少,光刻曝光的次數少,成本低,容易設計,因此稱之低端芯片。

 

低端芯片,大陸基本占領。高端的,正在追趕。

 

芯片封裝後,有少則十幾個引腳,多到幾百個引腳,用來輸入輸出外部數據,地址,時鍾等。其中一個引腳是鏈接電源,一個是連接ground。

時鍾對芯片影響很大。時鍾用來“刷晶體管”,可以做到一秒刷幾千到幾十億,以此保證指令運行過程中,各個指令有條不紊,按部就班地運行。先來後到,有話慢慢說。

 

內存,晶體管之間的邏輯關係簡單,單一,容易設計,是芯片中最容易實現的。紫光突然在武漢和南京,各自投資數百億美元搞內存,與此有關。

 

 

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