什么是芯片，为什么这么重要？

芯片虽小，却异常重要，是现代社会的“工业粮食”，芯片产业则是关乎国民经济和国家安全的战略型产业。就日常生活来说，在信息时代，我们每一次点击鼠标，每一次敲打键盘，每一次使用电子邮件，每一次网络购物，每一次拨打电话等等，都离不开芯片。

芯片制造主要分为三大环节：晶圆加工、芯片前处理和芯片封装，其中最难得就是芯片前期处理，里面包含了上百道工具，每道工序所用的设备都不相同，而光刻机是最难得也是当前我国无法解决的难题。我们首次意识到芯片的重要性是源于中兴事件，美国禁止向中兴通讯销售零部件，这限令一出，中兴被迫停止运行，最后还是支付了罚款才避免遭到破产的局面。　

　虽然我国芯片行业继续保持着快速增长，但是在高端芯片方面依然依赖进出口，我国IC设计能力不足，设计出来的芯片无法在高端市场与国外竞争。从近几年的发展来看，我国的芯片技术逐渐与外国缩小了差距，在国家大力支持发展半导体的背景下，芯片产业有望实现国产化。

简单来说，芯片就是指带有集成电路的硅片，比如Core的i9系列就是其中之一。最简单的单个电路是晶体管，它可以执行0和1的逻辑运算。集成电路是由许多具有简单运算能力的单个晶体管组合而成的具有强大处理能力的中枢。今天的晶体管已经存在于纳米量级的CPU中。比如Core i5-3337U包含14亿个晶体管，那么小的芯片居然集成了这么多处理单元，完全超乎你的想象。

芯片的发明者有两个人，一个是来自美国德克萨斯州的仪器工程师杰克·基尔比，另一个是来自美国的物理学博士罗伯特·诺伊斯。它们将电路中的所有基本元件组合成半导体硅芯片，具有卓越的计算性能，可以低成本大规模生产。因此，他们共同开发和改进了集成电路(芯片)。然而，罗伯特英年早逝，因此未能与杰克·基尔比分享2000年诺贝尔物理学奖。

芯片的重要性超出了所有人的想象。芯片用于军事领域的导d防御系统、导d和雷达。芯片可以提高雷达扫描精度，识别敌方战斗机，还可以提高导d对准，实现精确打击。这些 *** 作都是在小芯片上进行的，可以关系到一个国家的命脉。

由于核心技术买不来，而依赖进口又会导致受制于人，所以，除了自主研发，逐步实现中高端芯片国产化，别无选择。中国目前芯片制造业的状况如何呢？上海交通大学历史和科学文化研究所副研究员黄庆桥指出，芯片有高、中、低三个层次。从总体上看，中国的芯片技术和生产工艺目前还不能与美国相媲美，但在低端芯片的生产上，完全可以自给自足，并成为中国制造的强有力支撑。其中最突出的问题是中高端产品的技术问题。对中国中高端芯片的需求，主要依赖进口。

芯片之所以难以制造，是因为集成了人类科技的精华，为了提高运算处理能力，需要集成更多的处理单元。现在一个芯片里有10多亿个纳米级的晶体管，人眼无法直接看到。贝尔实验室的物理学家最近开发了一种纳米晶体管，其尺寸只有一粒沙子的百万分之一，其过程的精确度可以说是难以置信。而且芯片对材料纯度的要求高得可怕，大部分都在99.99999%以上。精度越高，芯片的计算能力越强，所以会产生更多的热能。高纯硅材料可以避免过热膨胀造成的芯片损坏。

芯片在光学和机械加工方面也很可怕。目前已经发展到6纳米的精度。芯片内部电路取向清晰，无毛边，对光学仪器和制造设备要求非常高。可见，制造芯片不仅仅是芯片本身那么简单，制造芯片的设备才是技术门槛。再加上国外对芯片重要性的先进认识，每年投入大量资金进行研究，芯片已经做到极致。

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