各位听众朋友们，大家好，这里是十点测大盘。今天跟大家分享的这篇文章的名称是“芯！”
本篇文章发表于十点测大盘21年11月22日。
今天讲讲芯片的基本知识，比较基本，懂的人不要笑话，我觉得对应大部分人来说，今天的内容就是科普，大概有个了解，对于看懂一些介绍公司的文献还是很有意义的。知识就是这样积累起来，才能提升自己的认知能力。这篇文字我至少构思了三个月，怎么表达更通俗易懂，你认真看完一定能懂，哪怕你只有小学文化！
芯片的主要构成就是晶体管，晶体管是什么？晶体管就是一种可变电流的开关，与普通机械开关类似，无非晶体管利用电信号来控制自身的开合，也就是一个自动开关。而且这个开关的速度很快，每一秒钟可以开关100亿次以上。我们通常听说过的晶体管具体是指半导体器件有二极管、三极管、场效应管、晶闸管等。
本质上芯片就是一堆自动开关构成的集合体，当然还有一些辅助元件，比如：电阻、电容等元件，共同构成一个集成电路，封装起来就变成了芯片。那一堆开关怎么就那么厉害呢？别看这些开关，他们可以代表无数个可能，这个核心方法就是二进制的表述。什么是二进制？我们大家都懂十进制，就是到9的时候变成了10，逢十进一，这叫十进制。而二进制就是逢二进一，也就是在二进制里面2的表述是10（念“一零”），然后芯片里面用二个晶体管（自动开关）就可以表示一零，就是一个开关合上（表示1），另外一个开关断开（表示0）。如果数字“3”就要用二个开关来表示，因为3的二进制表述是11（念“幺幺”），二个开关全部合上。如果是阿拉伯数字“100”，那么它的二进制代码是1100100，需要7个开关来表示。如果是数字一亿呢？肯定需要更多晶体管来表述。再如果是图像呢？需要把图像全部转换成数字，这个数字的量非常大，你看图片的颜色深浅程度不一样，所表述的二进制代码就不一样。你想在计算机上显示出高清，那么就一个颜色深浅得用n多二进制代码表示，所以图片越清晰，文件越大。平时图像的存储空间比文字大很多的原理，你们也知道了！
芯片上的晶体管越来越多，自从1947年12月16日威廉·邵克雷、约翰·巴顿和沃特·布拉顿成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。1953年第一个采用晶体管的商业化设备投入市场，即助听器。1954年10月18日第一台晶体管收音机投入市场，仅包含4只锗晶体管，这是集成电路（芯片的前生）的第一次应用。1965年“摩尔定律”诞生：戈登·摩尔（英特尔的前CEO）预测，未来一个芯片上的晶体管数量大约每18个月翻一倍，至今依然基本适用。科学家不断增加集成电路上的晶体管，从一开始我们肉眼可见的二极管、三极管、电容、电阻等这些元件开始，到现在一个手机CPU芯片上集成了几十亿个晶体管，一般的显微镜都看不见了，太小了。芯片的最新制程工艺已经到了2-3nm级别，1nm是头发丝的六万分之一，无法想象吧！
华为的麒麟980芯片为69亿个晶体管，麒麟970的时候才55亿个晶体管，升级一代增加了11亿个晶体管，天文数字，处理能力自然增强很多。华为麒麟980是7nm工艺的芯片，麒麟970是10nm工艺的芯片。为什么持续在追求芯片制程工艺越来越小？现在大家都知道芯片是由晶体管组成的，制程越小，同样面积的芯片里，晶体管就越多，自然性能就越强了。
还有一点，我们上次的文章里面已经详细说明过，制程越小，功耗越小，因为电路距离越短，路上的损耗就越小。虽然一个开关只差了3个纳米，每个晶体管节约了一丢丢功耗，但是乘于69亿个晶体管就可以节约很多很多功耗，从而更省电，我们手机的待机时间就更长。每次更新一次芯片的工艺制程，芯片的综合性能差不多会提升50%以上，功耗也节约很多，所以难怪这些芯片厂商和制造工厂如此孜孜不倦的研发新工艺。
当然，芯片的制程工艺也是有物理极限，现在人类所知一个原子的直径是0.1纳米，也就是制程工艺做到0.1纳米再往下不可能了，当前已经到1纳米左右了，所以离极限已经不远。在10 纳米的情况下，一条线只有不到 100 颗原子，在制作上已经相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不知名的现象，影响芯片的良率。所以科学家已经另辟蹊径，不搞电子计算机了，而发明了一种叫“量子计算机”的牛逼玩意儿，比电子计算机厉害亿亿亿倍，明天跟大家细说量子计算机，会颠覆你的想象。
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