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        《芯片簡史》

        2023-12-12 01:40:44
        科學(xué)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(fēng)輕云淡的日子’,我從未動過寫作《芯片簡史》的念頭。然而當(dāng)2020年春天美國第二輪制裁華為的大棒毫無征兆地?fù)]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(xué)講起,到“初具理論規(guī)模”的半導(dǎo)體物理學(xué),再到由理論催生的半導(dǎo)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(dǎo)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(shè)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(xué)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(zhǔn)確、科學(xué)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(xué)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(xué)法國,獲法國里昂國立應(yīng)用科學(xué)學(xué)院集成電路碩士學(xué)位和利摩日大學(xué)高頻微電子學(xué)博士學(xué)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(xué)深圳研究生院從事集成電路設(shè)計的教學(xué)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(xué)科邊界、兼具科學(xué)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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