国防科技大学专家为您讲述:芯片研发究竟有多难

来源:菲律宾太城申博作者:王握文 舒中华 欧阳骞责任编辑:王俊
2018-12-21 01:38

它体积微小,貌不惊人,却集高精尖技术于一体。它作用非凡,应用广泛,是信息产业的核心和基石。它事关国计民生与信息安全,牵动着亿万国人的心。请关注今日《解放军报》的报道——

芯片示意图。制图:扈 啸

国防科技大学计算机学院博士扈啸为您多维度讲述——

芯片研发究竟有多难?

■解放军报记者 王握文 通讯员 舒中华 欧阳骞

小小的它这般神奇

简单说来,芯片就是一种集成电路,它是通过微细加工技术,把半导体器件聚集在硅晶圆表面上而获得的一种电子产品。

芯片的奥秘之处,在于它可将多达几亿个微小的晶体管连在一起,以类似用底片洗照片的方式翻印到硅片上,从而制造出体积微小、功能强大的“集成电路”。

芯片上的晶体管有多小呢?一根头发丝直径长度能并排放下1000个,且相互之间能协同工作、完成指定的任务。

制造出来的芯片虽然只有指甲般大小,能耐却大得惊人。它具有信息采集、处理、存储、控制、导航、通信、显示等诸多功能,是一切电子设备最核心的元器件。

在当今信息社会,芯片无处不在,生活中凡是带“电”的产品,几乎都嵌有芯片。我们每天都离不开的手机,里面的芯片就多达30个。如果没有芯片,世界上所有与电相关的设备几乎无法工作。

芯片不仅事关国计民生,而且涉及信息安全。一些西方国家出于自身利益考虑,将其视为一种贸易或战争的“武器”,轻则通过禁运、限售等措施,制约相关国家信息产业发展,重则通过接入互联网芯片的“后门”,进行情报收集或实施网络攻击。如前几年发生的“棱镜门”事件、某大国通过互联网攻击伊朗的核电站等,都与芯片有着千丝万缕的联系。因此,芯片不仅是信息产业的核心,更是信息处理与安全的基石。

信息社会不可或缺

随着信息技术的迅猛发展,芯片应用已延伸到社会的每个角落,融入生活的方方面面。从人们日常生活使用的手机、电脑、洗衣机,到工业领域的机床、发动机,再到航空航天领域的导航及星载设备等,哪样都少不了芯片。

在军事领域,先进武器装备、指挥信息系统,芯片更是不可或缺。如采集芯片可以使武器装备拥有“千里眼”“顺风耳”,信息处理芯片能给武器装备装上“智能大脑”,通信芯片能将各种装备与作战单元连接起来进行体系对抗,存储芯片则能保存各种战场数据而进行作战效能和毁伤评估,等等。芯片已成为影响战争胜负的重要因素。

广泛的应用需求,推动着芯片技术的迅速发展。随着更好工艺的采用以及片上系统、微机电集成系统等技术的进步,芯片开始进入“自组装”的纳米电路时代,竞争日趋激烈。

应用广,市场就大。据美国半导体产业协会统计,2017年1月至2月,中国和美国的芯片市场规模份额分别为33.10%和19.73%。中国虽然是全球最大、增长最快的芯片市场,但许多高端芯片要进口。

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