文/小酷龍

越“小”越強(qiáng)大

芯片的“小”有兩種，一種是芯片的外形尺寸非常小，一般用于特殊用途。比如只有一粒沙子那么大的通信芯片，可以鑲嵌在重要文檔或證書上，作為防偽識(shí)別信息。另一種“小”可以理解為晶體管之間的距離足夠小，達(dá)到了納米級(jí)別。這意味著一塊約1 平方厘米大小的芯片上，能夠放得下數(shù)百億個(gè)晶體管。晶體管的排列越緊密，芯片就具有越高的性能。

1 納米大概相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的萬分之一，和10 個(gè)原子排列在一起的長度差不多。

造芯片，有“利器”

光刻機(jī)是芯片制造中的核心設(shè)備，一臺(tái)光刻機(jī)有超過10 萬個(gè)零件，重達(dá)180 噸。在正式制造芯片之前，光是安裝調(diào)試光刻機(jī)就需要一年多的時(shí)間。其中的光學(xué)器件極其精密，比如對于光的集中性要求，相當(dāng)于在地球上拿手電筒照向月球，留在月球上的光斑不能超過一個(gè)硬幣大小。

真正的“一塵不染”

由于芯片微小又精密，在生產(chǎn)制造過程中，一粒塵埃落在上面都有可能改變芯片的結(jié)構(gòu)，從而制造出不合格的產(chǎn)品。因此，芯片的生產(chǎn)車間需要用各種手段過濾空氣，工作人員也要穿上特制的防護(hù)服，來達(dá)到非常高的“無塵”級(jí)別——每立方米的空氣中微塵數(shù)量小于100 個(gè)甚至10 個(gè)。相比于我們?nèi)粘：粑降拿苛⒎矫缀谐汕先f微塵的空氣，這里可能是地球上“最干凈”的地方了。

給身體裝顆芯片

在科幻電影中，我們有時(shí)能看到被植入芯片的主角獲得了“超能力”的情節(jié)?，F(xiàn)實(shí)中，科學(xué)家也正在把這些“超能力”付諸實(shí)踐：在人體內(nèi)埋入微型傳感器和芯片，使芯片可以監(jiān)測人體的健康數(shù)據(jù)，為醫(yī)學(xué)治療與研究提供便利；給身上某個(gè)部位裝上芯片，使其成為電子設(shè)備的一部分，比如用手實(shí)現(xiàn)“刷卡”的功能；在大腦中植入芯片，讓人可以通過意念來控制體外的電子設(shè)備，比如殘疾人的機(jī)械假肢等。這些技術(shù)目前都還處于實(shí)驗(yàn)階段，未來能否實(shí)現(xiàn)，我們拭目以待！

芯片的發(fā)展日新月異，常常會(huì)超出我們的想象和認(rèn)知。相信不少熱愛科學(xué)的“可可豆”已經(jīng)在暢想芯片的未來了。你想要在未來制造出什么樣的高科技芯片，用它來打造怎樣的科技發(fā)明呢？請你開動(dòng)腦筋，大膽設(shè)計(jì)——

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