微纳世界大,和谐天地宽分享 http://blog.sciencenet.cn/u/张海霞 四世同堂,单纯的幸福

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芯路历程

已有 1184 次阅读 2018-8-30 19:11 |个人分类:科研工作|系统分类:科普集锦| 中国芯, 硅谷, 八大叛逆, Intel

北京大学 张海霞

大家好!我是来自北大信息科学技术学院微电子专业的教授,张海霞,今天我跟大家分享的题目就是《芯路历程

首先从目前热炒的“中国芯”的芯片的起源说起。

芯片的起源其实跟战争有着密切的关系,它就来自硝烟弥漫的第二次世界大战的战场!德国193991日在欧洲大陆发动的这次人类人类历史上最大的战争,一时间凭借船坚炮利和空中优势,打得到欧洲大陆支援作战的英国军队一时毫无还手之力,于是,在1940526日到63日在英吉利海峡上演了人类历史上最大规模的战略撤离:敦刻尔克大撤退,回到英伦三岛养精蓄锐、发展战术武器和军备,终于在4年以后的194466日重新集结,在英吉利海峡的另外一端与美国军队一起实现诺曼底登陆,开启二战的新局面!

这四年间到底发生了什么让英美能够重新占领战略的制高点夺回战争的主动权?!

是这期间在英美两国为了战争而诞生的两项划时代的技术革命!

第一项就是人工智能,1940-1942年期间人工智能之父图灵在英国情报部门工作,他研制成功了图灵机,破解了德军的潜艇密码,在随后的战争中让英军对德军的战略部署一清二楚,图灵机,这一人工智能的先驱就这样诞生在二战的硝烟之中,并且发挥了重要作用,很遗憾,由于保密和图灵的早逝,人工智能的发展在战后没有快速发展起来。

但是,比图灵机晚一点诞生在美国的电子计算机却成为了信息时代的开端。1943年在美国宾夕法尼亚大学开始研制第一台电子计算机ENIAC,主要是为了快速计算出炮弹的弹道、提升打击精确度而设计的。这台占地近百平米的庞然大物,最核心的元件是17840个真空电子管,耗电量惊人,散热很差、可靠性不行,因为任何一个坏了以后,整台机器就不工作了!

于是就有很多科学家开始想:如何能够让真空电子管的寿命更高、体积更小、能耗更低呢?当时聚集在贝尔实验室的一批顶尖科学家组成了一个攻坚团队,集中攻克用锗半导体材料制作放大器来替代真空电子管。19471216号,他们给全世界送来了一个伟大的圣诞节礼物:第一个点接触型的晶体管诞生了!这个看起来很粗糙的小家伙,却可以在平面结构上实现电流和电压的上百倍放大!贝尔实验室研究小组的三位科学家:约翰-巴丁、华特-布拉顿和威廉-肖克利,1956年以此获得了诺贝尔物理学奖。