海外部落
海外陪讀爸爸媽媽在旅途中的聚集地
作者：Stanley
這幾年，由5G技術引起的一些國際糾紛，一下子科普了我們這些吃瓜群眾，讓我們認識了芯片，當然，內行看門道，外行看熱鬧，我們瓜民在門外熱鬧徘徊之際，很多專家向我們科普了芯片，趁最近疫情期間宅在家裏，我這個發燒瓜民就有很多時間上網搜索這類資料，對芯片方麵開始有了一些皮毛知識........
科技一日千裏，1946年，當美國的佔地150平方米，重30噸的第一部電腦誕生的時候，誰能料到今天一部包羅萬有的小型電腦的智能手機，已經是我們每一個人生活上不可缺少的隨身物品........
1946年美國的第一部電腦
雖然，美國在1946年已經發明了電腦，但是到普及與應用，還是走了幾十年的路，加上中國在改革開放之前，國門基本上封閉。我們在童年的時候，關於電腦的事兒幾乎連聽也沒聽過......
50年代，我在讀小學，非常喜歡科技，尤其是對電子方麵，當時被選拔進了小學的科技小組，那時小學的科技小組的學習項目還隻是停留在學習安裝礦石收音機方麵.........
這是一個不需要什麽能源，隻是依靠一粒礦石，配合一些銅線圈，電容電阻組合，連上天線的一部簡易收音機，靠著礦石對無線電波的檢波，接收了空氣裏的一些電台的音頻信號，帶上聽筒，你就能收到電台節目了.....
礦石收音機
到了中學時代，我們開始接觸半導體收音機了，隨著西方的科技慢慢滲入中國，半導體的晶體管開始衝擊了老一代由燈管組成的無線電收音機了，從那時開始，收音機就發生了翻天覆地的革命.........
半導體收音機基本上是以晶體管的多少來決定收音機的接受敏感度與穩定性，也保證收音的清晰度與聲音的質量，加上體積縮小，用電池，可以隨身攜帶，很快就把老式無線電給淘汰了........
當年,如果你能擁有一部7管以上的半導體收音機, 非常令人羨慕嫉妒恨，我為了向這方麵靠近，自學了半導體收音機的安裝，1969年我報名去了安徽插隊落戶時，跟隨著我一起來到安徽的那部七管半導體就是我自己安裝的.......
當然，半導體收音機比礦石收音機要複雜得多，除了主角-三極管之外，還有許多二極管，電容，電阻等等零件一起配合而成；而怎麽來好好的來排列這些零件，而且要令到零件底板下的連接銅線不重疊短路，又排列整齊，需要花上不少心思，我想，這也就是最最最初級的芯片設計了........
半導體收音機以及線路圖
由於安裝技術過於複雜與超慢速度，完全不能滿足大批投入生產的需要，於是很快就有了印刷電路；印刷電路就是通過前期的線路設計，然後把設計好的線路，印製在一塊粘有薄銅片的有機層板上，通過化學液體的腐蝕，把線路整齊的排列在底板下麵，再通過工廠的流水線作業，不同工人將不同零件焊接在預留的空洞上，一部部半導體收音機就這樣完成了......
很快，卡式錄音機也麵世了，代替了笨重的老式錄音機，年輕人可以帶著卡式錄音機，出席野餐，露營等等活動，市麵上的各式各樣的音樂，戲曲，歌曲的錄音帶豐富了人民的娛樂生活........
卡式錄音收音機
印刷電路
到了20世紀中後期半導體製造技術進步神速，集成電路就誕生了；集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，製作在一小塊或幾小塊半導體芯片或介質基片上，然後封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構........
集成電路的誕生，是半導體工業的一個巨大的進步。然後，更結合了物理，機械，化學，光學等等理論與技術，於是產生了高級感應器，超小體積的芯片.........
芯片
這些先進半導體科技除了運用在太空，軍事，醫學，輕重工業，交通工具，通訊等等各行各業中，令到世界科技領域發生了巨大的變化之外，我們普羅大眾也感覺到生活在明顯的改變，因為這些科技也同時滲入到人民的普通生活中，包括家庭通訊設備，包括眾多的家庭電器裏........
今天芯片已經是人類不可缺少的東西，沒有芯片一切設備都變成了一堆廢鐵，手機也變成了玩具，總之沒有芯片，這個地球就要倒退了，所以今天芯片工業的競爭已經成為一場無煙的戰爭了......
國際上的龍頭大哥們
芯片工業其實是分三大部分：設計，生產，封測安裝；每一部分都是需要投入大量人才，大量科技，大量資金；所以世界上包攬三項技術與生產的公司屈指可數，這個模式叫IDM，代表性公司就是英特爾，但是由於投入的無論是技術還是金錢，都是超巨大的，要繼續這個模式似乎已經非常困難，所以如今一些先進國家，先進公司，似乎都隻在專攻三項中的其中一項，例如芯片生產商台積電，他們不負責設計，隻承接各大公司大訂單，生產芯片，公司雖然創建遲於英特爾20年，但是今天的產業，市值都已超逾龍頭大哥英特爾了.......
芯片製造龍頭大哥台積電
芯片製造技術也是在不斷發展，今天，最先進的芯片製造商台積電不僅能生產7納米，5納米的芯片，甚至3納米也在不久的將來會麵世........
台積電的芯片生產車間
納米其實是一個量度單位，一納米等於頭發絲五萬分之一，現在說的5，7，10納米其實是說芯片裏的線路的粗細，所以這些芯片的製造過程已經是瓜民連想也想像不出來的神話了，搜索資料顯示如今這麽微小的芯片製造是依賴光學高科技「紫外光」與「極紫外光」技術，太複雜了........
台積電的芯片生產車間
我們國家的芯片事業畢竟起步晚，盡管現在努力的在迎頭趕上，但目前還是處於非常落後的位置，14納米以下的芯片暫時還不能生產，所以主力還是依靠外援......
但是，今天的世界已經是一個地球村，各項發展，越來越需要各國的互相幫助，互相依靠，如果沒有其他國家的支援與合作，幾乎一事難成，希望一切以和為貴，大家都為創造一個和諧共處的世界貢獻自己的一份力量。
我們國家的芯片事業雖然起步晚，但是以中國人民的勤勞智慧一定能趕上和超過世界先進水平
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那得先改造製度先
1972年以後，鄧小平上台。清華附中恢複了正常教學，我們幾個家庭出身不好的“畢業班”的自學小組的死黨，也可以名正言順地找老師們指導。以數理化為核心，惡補初中課程。同時我還繼續學電子電路，動手自製印刷電路板，裝了當時最先進的八管超外差四波段機。可以偷聽美國之音（Voice of America)的新聞和蘇聯電台的音樂節目。為了分析和檢查電路，還裝了一台簡單萬用表。
博文裏的電路隻是一台中波機，沒有短波。可惜不能偷聽敵台;)
這個概念不夠準確。多少nm不是指線路的粗細，而是芯片裏兩個相同的最小功能單元的同一特征間的最短距離，術語pitch distance。因為IC裏麵三極管是最基本的功能單元，所以簡單明了的話，可以說5nm就是這個芯片裏每個三極管的大小是5nm見方。這個比把線路粗細做到5nm難度更高。