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        《芯片簡史》

        2023-12-12 01:40:44
        科學中國人 2023年11期
        關(guān)鍵詞:簡史科普芯片

        “在沒有芯片危機時,每一天都是‘風輕云淡的日子’,我從未動過寫作《芯片簡史》的念頭。然而當2020年春天美國第二輪制裁華為的大棒毫無征兆地揮舞下來時,我和每個人一樣都感到痛徹心扉?!睍r至今日,芯片已成為現(xiàn)代社會正常運轉(zhuǎn)的核心控制單元,影響范圍涉及國家安全、商業(yè)、政治、文化等方面,其重要性不言而喻。正如《芯片簡史》的作者汪波所說,這場突如其來的芯片危機不僅讓相關(guān)話題受到越來越多的關(guān)注,更激發(fā)了從業(yè)者有關(guān)芯片未來發(fā)展的深入思考。站在行業(yè)發(fā)展的重要時間節(jié)點,看到了芯片發(fā)展過程中歷史與技術(shù)合而為一、關(guān)系緊密的特殊軌跡,他抱著“知其所以然”的求實心態(tài),從芯片的發(fā)展歷史和影響力入手,完整呈現(xiàn)了芯片60余年的發(fā)展史,以幫助讀者在了解了芯片的歷史后,更好地面對未來的挑戰(zhàn)。

        從支撐芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的量子力學講起,到“初具理論規(guī)?!钡陌雽w物理學,再到由理論催生的半導體器件,汪波在書中為讀者細致描繪了一個新興行業(yè)波瀾壯闊的發(fā)展圖景。時至今日,關(guān)于芯片的“進化”遠未停止——這些半導體器件由簡到繁,像一顆發(fā)芽的種子,逐步演化出了雙極型晶體管、金氧半場效晶體管、光電二極管等,并由此集成構(gòu)造出了模擬芯片(通信和傳感器芯片等)、數(shù)字芯片(CPU、存儲器、FPGA等)和光電芯片等。通過高度還原芯片創(chuàng)新的歷史過程,汪波展示了芯片設計方法和制造方法由手工到自動的發(fā)展過程,并指出了芯片未來面對的挑戰(zhàn)和可能的解決路徑。

        與此同時,汪波還將歷史的聚光燈打在實驗臺前的科學家和工程師身上,展現(xiàn)他們內(nèi)心的渴望、追求、困頓、嫉妒和欣喜,以及發(fā)明一剎那靈感火花閃現(xiàn)的“精妙”之處。在汪波看來,芯片的發(fā)展史,無疑是一部創(chuàng)新史與叛逆史;與此同時,這也是一群叛逆者突破傳統(tǒng)、不斷創(chuàng)新的創(chuàng)造史。以芯片誕生和發(fā)展為主線,他將散落在世界各地的實驗室、雜志、書籍或新聞報道等龐雜信息重新組織、編排,在力求準確、科學的前提下,帶領(lǐng)讀者尋訪世界各地芯片發(fā)明者的個人世界,體驗他們在發(fā)明中所經(jīng)歷的種種困苦與喜悅、磨難與幸福,與他們一起重走芯片發(fā)明之路,看他們?nèi)绾瓮黄瓶茖W研究中的困難與現(xiàn)實世界的阻礙,做出一項項改變甚至顛覆世界面貌的發(fā)明和創(chuàng)新。

        作者汪波,資深芯片研究專家、科普作家。早年留學法國,獲法國里昂國立應用科學學院集成電路碩士學位和利摩日大學高頻微電子學博士學位,畢業(yè)后分別在華為公司、法國里昂納米國家實驗室和北京大學深圳研究生院從事集成電路設計的教學與科研工作,積累了20余年經(jīng)驗。在產(chǎn)業(yè)一線和科普工作領(lǐng)域深耕多年,汪波的作品呈現(xiàn)出“打通學科邊界、兼具科學與人文內(nèi)涵”的特點,已出版科普圖書包括《時間之問》《時間之問·少年版》等。

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