 扬搜 | 广告 |
|---|
| 首页 | 财经 | 视频 | 图片 | 今日半价 |
|---|
| 百度热点 | 微博热点 | 天气预报 | 万年日历 | 扬搜精选 |
扬搜 | 广告 |
|---|
| 首页 | 财经 | 视频 | 图片 | 今日半价 |
|---|
| 百度热点 | 微博热点 | 天气预报 | 万年日历 | 扬搜精选 |
半导体和芯片到底有什么区别? 原创：小学僧 日期：2018-10-24  序 芯片，作为大伙削尖脑袋能达到的最高科技水准，其基础的能带理论竟然只是个近似理论，电子的行为仍然没法精确计算。再往大了说，别看现在的技术纷繁复杂，其实就是玩玩电子而已，至于其他几百种粒子，还完全不知道怎么玩！ 芯片加工精度已经到了7nm，虽然三星吹牛说要烧到3nm，可那又如何？你还能继续烧吗？1nm差不多就是几个原子而已，量子效应非常显著，近似理论就不好使了，电子的行为更加难以预测，半导体行业就得在这儿歇菜。 烧钱也好，烧时间也罢，烧到尽头就是理论物理。基础科学除了烧钱烧时间，还得烧人，烧的异常惨烈，100个高智商，99个都是垫脚石！工程师可以半道出家，但物理学家必须科班出身，基础科学在中国被忽视了五千多年，如今每年填报热度还不如耍戏的。 不能光折腾电子了，为了把中微子也用起来，咱赶紧忽悠，哎，不对，是呼吁更多孩子学基础科学吧！ 在中国和“外国”这两国的较量中，究竟哪一国更占上风？有说中国吊打外国，有说外国轻松把中国摁在地上摩擦，双方都列举了林林总总的例子，整得我们吃瓜群众一脸懵逼。当然，中间派肯定说两国各有利弊，但这结论虽然正确却没啥营养。想要在中外两国这个话题上显得有见识，得先搞明白啥是技术？ 核心技术到底是个啥？ 把技术分分类，第一类姑且叫“可山寨技术”，或者叫“纯烧钱技术”，有人喜欢往左边烧，有人喜欢往右边烧，于是就烧出了不同的应用技术。这本质上是用旧技术整合出新玩意儿，比如，美帝登月的土星五号，兔子的跨海大桥，小胡子的鼠式坦克，甚至包括长城和金字塔。打个比方，这有点像吉尼斯纪录：最长的头发，最长的指甲，等等……这类东西，只要钱到位，搁谁都烧的出，关键看有没有需求，所以这些也可以叫应用技术。  比如这种架桥机，几个工业大国都能搞，但搞出来只能当玩具，只有中国搞出来才赚钱。 兔子发家后，迸发出海量需求，推动各种烧钱的应用技术井喷，赚了钱又可以孜孜不倦地完善各种细节，于是，可以不吹牛的说，中国的应用技术已经和整个外国平起平坐。 第二类技术暂且叫“不可山寨技术”，或者叫“烧钱烧时间技术”，任何牛逼设备，你拼命往细拆，最终发现都是材料技术。 做材料和做菜差不多，番茄炒蛋的成分可以告诉你，但你做的菜就是没我做的好吃，这就是核心技术。 除了生物医学之外，核心技术说到底就是材料技术。看一串例子： 第一，发动机，工业皇冠上的明珠，是兔子最遭人诟病的短板。其核心技术说白了就是涡轮叶片不够结实，油门踩狠了就得散架，无论是航天发动机、航空发动机、燃气轮机，只要带个“机”字，兔子腰杆都有点软(可翻看前文《材料之殇：难产中国心》)。 材料技术除了烧钱、烧时间，有时还要点运气。还是以发动机为例：金属铼，这玩意儿和镍混一混，做出的涡轮叶片吊炸天，铼的全球探明储量大约2500吨，主要分布在欧美，70%用来做发动机涡轮叶片，这种战略物资，妥妥被美帝禁运。前几年在陕西发现一个储量176吨的铼矿，可把兔子乐的，马上拼了老命烧钱，这几年苦逼生活才有了起色。  第二，稀土永磁体，就是用稀土做的磁铁，能一直保持磁性，用处大大的。高品位稀土矿大多分布在中国，所以和“磁”相关的技术，兔子比美帝还能嘚瑟，比如核聚变、太空暗物质探测等。据说，兔子前几年也对美帝禁运，逼美帝拿铼交换，外加陕西安徽刨出来的，J20的WS15发动机才算有些眉目。  第三，作为“工业之母”的高端机床，兔子基本和男足一个水平，只能仰望日本德国瑞士。材料是最大的限制之一，比如，高速加工时，主轴和轴承摩擦产生热变形，导致主轴抬升和倾斜，还有刀具磨损，等等，所以对加工精度要求极高的活，兔子还是望“洋”兴叹。  第四，光学晶体，兔子部分产品还能对美帝禁运，所以和光相关的技术都不弱，比如激光武器、量子通信。 第五，气动外形，得益于钱学森那辈人的积淀，与之相关的技术也是杠杠的。  如果我们继续罗列，就会发现，应用宽泛的基础性材料，中国还是落后外国，应用相对较窄的细分领域，中国逐渐领跑。 小盆友们坐端正，重点来了！这种关键核心材料，全球总共约130种，也就是说，只要你有了这130种材料，就可以组装出世界上已有的任何设备，进而生产出已有的任何东西。 人类的核心科技，某种程度上说，指的就是这130种材料，其中32%国内完全空白，52%依赖进口，在高端机床、火箭、大飞机、发动机等尖端领域比例更悬殊，零件虽然实现了国产，但生产零件的设备95%依赖进口。这些可不是陈芝麻烂谷子的事情，而是工信部2018年7月发布的数据，还新鲜着呢。 核心材料技术，说一句“外国仍把中国摁在地上”，一点都不过分。这其实很容易理解，毕竟发家时间不长，而材料技术不但要烧钱，更要烧时间。 这里得强调一下，应用技术并不比核心技术不重要，它需要资金、需求和社会实际情况的结合，虽然外国有能力烧，但也许一辈子都没机会烧。这儿肯定有人抬杠了：人家只是不愿意烧，不然分分钟秒杀你！呵呵，如果强行烧钱，后果参照老毛子。 磨叽半天，该回正题了，半导体芯片之所以难，是因为它不但涉及海量烧钱的应用技术，还有众多烧钱烧时间的材料技术。为了便于小盆友理解，这话得从原理说起。 芯片原理和量子力学 很多文盲觉得量子力学只是一个数学游戏，没有应用价值，呵呵，下面咱给计算机芯片寻个祖宗，请看示范： 导体，咱能理解，绝缘体，咱也能理解，小盆友们第一次被物理整懵的，怕是半导体了，所以先替各位的物理老师把这债还上。 原子组成固体时，会有很多相同的电子混到一起，但量子力学认为，2个相同电子没法待在一个轨道上，于是，为了让这些电子不在一个轨道上打架，很多轨道就分裂成了好几个轨道，这么多轨道挤在一起，不小心挨得近了，就变成了宽宽的大轨道。这种由很多细轨道挤在一起变成的宽轨道就叫能带。 有些宽轨道挤满了电子，电子就没法移动，有些宽轨道空旷的很，电子就可自由移动。电子能移动，宏观上表现为导电，反过来，电子动不了就不能导电。 好了，我们把事情说得粗糙一点，不提“价带、满带、禁带、导带”的概念，也不提能级和轨道的差异，准备圈重点！ 有些满轨道和空轨道挨的太近，电子可以毫不费力从满轨道跑到空轨道上，于是就能自由移动，这就是导体。不过一价金属的导电原理稍有不同。 但很多时候两条宽轨道之间是有空隙的，电子单靠自己是跨不过去的，也就不导电了。但如果空隙的宽度在5ev之内，给电子加个额外能量，也能跨到空轨道上，跨过去就能自由移动，也就是导电。这种空隙宽度不超过5ev的固体，有时能导电有时不能导电，所以叫半导体。 如果空隙超过5ev，那基本就得歇菜，正常情况下电子是跨不过去的，这就是绝缘体。当然，如果是能量足够大的话，别说5ev的空隙，50ev都照样跑过去，比如高压电击穿空气。 到这，由量子力学发展出的能带理论就差不多成型了，能带理论系统地解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别，即，取决于满轨道和空轨道之间的间隙，学术点说，取决于价带和导带之间的禁带宽度。  半导体离芯片原理还很遥远，别急。 很明显，像导体这种直男没啥可折腾的，所以导线到了今天仍然是铜线，技术上没有任何进展，绝缘体的命运也差不多。 半导体这种暧暧昧昧的性格最容易搞事情，所以与电子设备相关的产业基本都属于半导体产业，如芯片、雷达。 下面有点烧脑细胞。 基于一些简单的原因，科学家用硅作为半导体的基础材料。硅的外层有4个电子，假设某个固体由100个硅原子组成，那么它的满轨道就挤满了400个电子。这时，用10个硼原子取代其中10个硅原子，而硼这类三价元素外层只有3个电子，所以这块固体的满轨道就有了10个空位。这就相当于在挤满人的公交车上腾出了几个空位子，为电子的移动提供了条件。这叫P型半导体。 同理，如果用10个磷原子取代10个硅原子，磷这类五价元素外层有5个电子，因此满轨道上反而又多出了10个电子。相当于挤满人的公交车外面又挂了10个人，这些人非常容易脱离公交车，这叫N型半导体。 现在把PN这两种半导体面对面放一起会咋样？不用想也知道，N型那些额外的电子必然是跑到P型那些空位上去了，一直到电场平衡为止，这就是大名鼎鼎的“PN结”。(动图来自《科学网》张云的博文)  这时候再加个正向的电压，N型半导体那些额外的电子就会源源不断跑到P型半导体的空位上，电子的移动就是电流，这时的PN结就是导电的。  如果加个反向的电压呢？从P型半导体那里再抽电子到N型半导体，而N型早已挂满了额外的电子，多出来的电子不断增强电场，直至抵消外加的电压，电子就不再继续移动，此时PN结就是不导电的。  当然，实际上还是会有微弱的电子移动，但和正向电流相比可忽略不计。  如果你已经被整晕了，没关系，用大白话总结一下：PN结具有单向导电性。 好了，我们现在已经有了单向导电的PN结，然后呢？把PN结两端接上导线，就是二极管：  有了二极管，随手搭个电路：  三角形代表二极管，箭头方向表示电流可通过的方向，AB是输入端，F是输出端。如果A不加电压，电流就会顺着A那条线流出，F端就没了电压；如果AB同时加电压，电流就会被堵在二极管的另一头，F端也就有了电压。 假设把有电压看作1，没电压看作0，那么只有从AB端同时输入1，F端才会输出1，这就是“与门电路”； 同理，把电路改成这样，那么只要AB有一个输入1，F端就会输出1，这叫“或门电路”：  现在有了这些基本的逻辑门电路，离芯片就不远了。你可以设计出一种电路，它的功能是，把一串1和0，变成另一串1和0。记住，这种功能就是计算机运算的本质。  我们来玩个稍微复杂一点的局：  左边有8个输入端，右边有7个输出端，每个输出端对应一个发光管。从左边输入一串信号：00000101，经过中间一堆的电路，使得右边输出另一串信号：1011011。1代表有电压，0代表无电压，有电压就可以点亮对应的发光管，于是，就得到了一个数字“5”，如上图所示。 终于，我们已经搞定了数字是如何显示的！如果你想进行1+1的加法运算，其电路的复杂程度就已经超过了99%的人的智商了，即便本僧亲自出手，设计电路的运算能力也抵不过一副算盘。 直到有一天，有人用18000只电子管，6000个开关，7000只电阻，10000只电容，50万条线组成了一个超级复杂的电路，诞生了人类第一台计算机，重达30吨，运算能力5000次/秒，还不及现在手持计算器的十分之一。不知道当时的工程师为了安装这堆电路，脑子抽筋了多少回。  接下来的思路就简单了，如何把这30吨东西，集成到指甲那么大的地方上呢？这就是芯片。 芯片制造与中国技术 为了把30吨的运算电路缩小，工程师们把多余的东西全扔了，直接在硅片上制作PN结和电路。下面从硅片出发，说说芯片的制作过程和中国所处的水平。 第一：硅  把这玩意儿氯化了再蒸馏，可以得到纯度很高的硅，切成片就是我们想要的硅片。硅的评判指标主要就是纯度，你想想，如果硅里有一堆杂质，那电子就别想在满轨道和空轨道之间跑顺畅。 太阳能级高纯硅要求99.9999%，这玩意儿全世界超过一半是中国产的，早被玩成了白菜价。芯片用的电子级高纯硅要求99.999999999%(别数了，11个9)，几乎全赖进口，直到2018年江苏的鑫华公司才实现量产，并且出口到了半导体强国韩国，品质应该还不错。不过，鑫华公司30%的制造设备还得进口…… 高纯硅的传统霸主依然是德国Wacker和美国Hemlock(美日合资)，中国任重而道远。 第二：晶圆 硅提纯时需要旋转，成品就长这样：  所以切片后的硅片也是圆的，因此就叫“晶圆”。这词是不是已经有点耳熟了？  切好之后，就要在晶圆上把成千上万的电路装起来的，干这活的就叫“晶圆厂”。各位拍脑袋想想，以目前人类的技术，怎样才能完成这种操作？ 用原子操纵术？想多了，朋友！等你练成御剑飞行的时候，人类还不见得能操纵一个一个原子组成各种器件。晶圆加工的过程有点繁琐，大概说个轮廓，不是很准确，就看个味道： 首先在晶圆上涂一层感光材料，这材料见光就融化，那光从哪里来？光刻机，可以用非常精准的光线，在感光材料上刻出图案，让底下的晶圆裸露出来。然后，用等离子体这类东西冲刷，裸露的晶圆就会被刻出很多沟槽，这套设备就叫刻蚀机。在沟槽里掺入磷元素，就得到了一堆N型半导体。 完成之后，清洗干净，重新涂上感光材料，用光刻机刻图，用刻蚀机刻沟槽，再撒上硼，就有了P型半导体。 大致原理有点像3D打印，把导线和其他器件一点点一层层装进去。  这块晶圆上的小方块就是芯片。芯片放大了看就是成堆成堆的电路，这些电路并不比那台30吨计算机的电路高明，最底层都是简单的门电路。只是采用了更多的器件，组成了更庞大的电路，运算性能自然就提高了。 据说这就是一个与非门电路：  提个问题：为啥不把芯片做的更大一点呢？这样不就可以安装更多电路了吗？性能不就赶上外国了嘛？ 这个问题很有意思，答案出奇简单：钱！一块300mm直径的晶圆，16nm工艺可以做出100块芯片，10nm工艺可以做出210块芯片，于是价格就便宜了一半，在市场上就能死死摁住竞争对手，赚了钱又可以做更多研发，差距就这么拉开了。 说个题外话，中国军用芯片基本实现了自给自足，因为咱不计较钱嘛！可以把芯片做的大大的。另外，越大的硅片遇到杂质的概率越大，所以芯片越大良品率越低。总的来说，大芯片的成本远远高于小芯片，不过对军方来说，这都不叫事儿。  可别把“龙芯”和“汉芯”混为一谈 第三：设计与制造 用数以亿计的器件组成如此庞大的电路，想想就头皮发麻，所以芯片的设计异常重要，重要到了和材料技术相提并论的地步。 一个路口红绿灯设置不合理，就可能导致大片堵车。电子在芯片上跑来跑去，稍微有个PN结出问题，电子同样会堵车。这种精巧的线路设计，只有一种办法可以检验，那就是：用！大量大量的用！现在知道芯片成本的重要性了吧，因为你不会多花钱去买一台性能相同的电脑，而芯片企业没了市场份额，很容易陷入恶性循环。 正因为如此，芯片设计不光要烧钱，也需要时间沉淀，属于“烧钱烧时间”的核心技术。既然是核心技术，自然就会发展出独立的公司，所以芯片公司有三类：第一，设计又制造；第二，只设计；第三，只制造。 半导体是台湾少有的仍领先大陆的技术了，基于两岸实质上的分治状态，所以中国大陆和台湾暂且分开表述。 早期的芯片不像现在这般复杂，所以设计制造都是一块儿做的，最有名的：美国英特尔、韩国三星、日本东芝、意大利法国的意法半导体；中国大陆的：华润微电子、士兰微；中国台湾的：旺宏电子等。 外国、台湾、大陆三方，最落后的就是大陆，产品多集中在家电遥控器之类的低端领域，手机、电脑这些高端芯片几乎空白！  后来随着芯片越来越复杂，设计与制造就分开了，有些公司只设计，成了纯粹的芯片设计公司。如，美国的高通、博通、AMD，中国台湾的联发科，大陆的华为海思、展讯等。 挨个点评几句。 大名鼎鼎的高通就不多说了，世界上一半手机装的是高通芯片；博通是苹果基带芯片的供应商，手机芯片排第二毫无悬念；AMD和英特尔基本把电脑芯片包场了。这些全是美国公司，世界霸主真不是吹的。 台湾联发科走的中低端路线，手机芯片的市场份额排第三，很多国产手机都用，比如小米、OPPO、魅族。不过最近被高通干的有点惨，销量连连下跌。 华为海思是最争气的，大家肯定看过很多故事了。除了通信芯片，海思也做手机用的麒麟芯片，市场份额随着华为手机的增长排进了前五。个人切身体会，海思芯片的进步真的相当不错(这一波广告，不收华为一分钱)。 展讯是清华大学的企业，比较早的大陆芯片企业，毕竟不能被人剃光头吧，硬着头皮上，走的是低端路线。前段时间传出了不少危机，后来又说是变革的开始，过的很不容易，和世界巨头相差甚多。 大陆还有一批芯片设计企业，晨星半导体、联咏科技、瑞昱半导体等，都是台湾老大哥的子公司，产品应用于电视、便携式电子产品等领域，还挺滋润。 在大陆的芯片设计公司，台湾顶住了大半边天！  还有一类只制造、不设计的晶圆代工厂，这必须得先说台湾的台积电。正是台积电的出现，才把芯片的设计和制造分开了。2017年台积电包下了全世界晶圆代工业务的56%，规模和技术均列全球第一，市值甚至超过了英特尔，成为全球第一半导体企业。 晶圆代工厂又是台湾老大哥的天下，除了台积电这个巨无霸，台湾还有联华电子、力晶半导体等等，连美国韩国都得靠边站。 大陆最大的代工厂是中芯国际，还有上海华力微电子也还不错，但技术和规模都远不及台湾。不过受制于台湾诡谲的社会现状，台积电开始布局大陆，落户南京。这几年台资、外企疯狂在大陆建晶圆代工厂，这架势和当年合资汽车有的一拼。  大陆的中芯国际具备28nm工艺，14nm的生产线也在路上，可惜还没盈利。大家还是愿意把这活交给台积电，台积电几乎拿下了全球70%的28nm以下代工业务。 美国、韩国、台湾已具备10nm的加工能力，最近几个月台积电刚刚上线了7nm工艺，稳稳压过三星，首批客户就是华为的麒麟980芯片，这厮塞了69亿个晶体管。这俩哥们儿一直是老搭档，华为设计芯片，台积电加工芯片。  说真的，如果大陆能整合台湾的半导体产业，并利用灵活的政策和庞大的市场促进其进一步升级，大陆追赶美帝的步伐至少轻松一半。现在嘛，大陆任重而道远呐！ 第四：核心设备 芯片良品率取决于晶圆厂整体水平，但加工精度完全取决于核心设备，就是前面提到的“光刻机”。 光刻机，荷兰阿斯麦公司(ASML)横扫天下！不好意思，产量还不高，你们慢慢等着吧！无论是台积电、三星，还是英特尔，谁先买到阿斯麦的光刻机，谁就能率先具备7nm工艺。没办法，就是这么强大！  日本的尼康和佳能也做光刻机，但技术远不如阿斯麦，这几年被阿斯麦打得找不到北，只能在低端市场抢份额。 阿斯麦是唯一的高端光刻机生产商，每台售价至少1亿美金，2017年只生产了12台，2018年预计能产24台，这些都已经被台积电三星英特尔抢完了，2019年预测有40台，其中一台是给咱们的中芯国际。 既然这么重要，咱不能多出点钱吗？第一：英特尔有阿斯麦15%的股份，台积电有5%，三星有3%，有些时候吧，钱不是万能的。第二，美帝整了个《瓦森纳协定》，敏感技术不能卖，中国、朝鲜、伊朗、利比亚均是被限制国家。 有意思的是，2009年上海微电子的90纳米光刻机研制成功(核心部件进口)，2010年美帝允许90nm以上设备销售给中国，后来中国开始攻关65nm光刻机，2015年美帝允许65nm以上设备销售给中国，再后来美帝开始管不住小弟了，中芯国际才有机会去捡漏一台高端机。 不过咱也不用气馁，咱随便一家房地产公司，销售额轻松秒杀阿斯麦，哦耶！  重要性仅次于光刻机的刻蚀机，中国的状况要好很多，16nm刻蚀机已经量产运行，7-10nm刻蚀机也在路上了，所以美帝很贴心的解除了对中国刻蚀机的封锁。 在晶圆上注入硼磷等元素要用到“离子注入机”，2017年8月终于有了第一台国产商用机，水平就不提了。离子注入机70%的市场份额是美国应用材料公司的。涂感光材料得用“涂胶显影机”，日本东京电子公司拿走了90%的市场份额。即便是光刻胶这些辅助材料，也几乎被日本信越、美国陶氏等垄断。  2015年至2020年，国内半导体产业计划投资650亿美元，其中设备投资500亿美元，再其中480亿美元用于购买进口设备。 算下来，这几年中国年均投入130亿，而英特尔一家公司的研发投入就超过130亿美元。 论半导体设备，中国，任无比重、道无比远啊！ 第五：封测 芯片做好后，得从晶圆上切下来，接上导线，装上外壳，顺便还得测试，这就叫封测。 封测又又又是台湾老大哥的天下，排名世界第一的日月光，后面还跟着一堆实力不俗的小弟：矽品、力成、南茂、欣邦、京元电子。 大陆的三大封测巨头，长电科技、华天科技、通富微电，混的都还不错，毕竟只是芯片产业的末端，技术含量不高。 中国芯 说起中国芯片，不得不提“汉芯事件”。2003年上海交通大学微电子学院院长陈进教授从美国买回芯片，磨掉原有标记，作为自主研发成果，骗取无数资金和荣誉，消耗大量社会资源，影响之恶劣可谓空前！以致于很长一段时间，科研圈谈芯色变，严重干扰了芯片行业的正常发展。  硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测，以及相关的半导体设备，绝大部分领域中国还是处于“任重而道远”的状态，那这种懵逼状态还得持续多久呢？根据“烧钱烧时间”理论，掐指算算，大约是2030年吧！国务院印发的《集成电路产业发展纲要》明确提出，2030年集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，产业实现跨越式发展。 当前，中国芯片的总体水平差不多处在刚刚实现零突破的阶段，虽然市场份额微乎其微，但每个领域都参了一脚，前景还是可期待的。  来源：老和山下的小学僧 作者：小学僧 文章仅代表作者观点，转载请注明来源及作者 文章搜索: 小学僧 老和山下的小学僧 半导体 芯片 |
精选留言
沿河的狗 时钟速度、芯片面积、能耗、处理时延，都跟制程有关系。IC后端设计考虑的这些因素互相都有影响，确实不是很直观。简单说，假设要求同样的处理时钟频率，实现相同功能，那么28纳米工艺做出来的芯片，为了满足时序而多出来的寄存器和绕路的布线，往往要比14纳米消耗的芯片面积多出不止一倍。这时芯片的封装也要大，处理时延也大，驱动的电流也要多出一倍。所以为了在终端设备上使用的尺寸和低功耗需求，也逼着芯片制程不断降低。 作者 都闪开，专业人士来了！芯片做小，不但省钱，还有其他妙用 罗俊 什么时候再给大家科普下量子计算机啊！这玩意不需要芯片了吧！弯道超车机会? 作者 这个原理不一样，不需要目前这种PN结的芯片。点赞多就下篇写 给来 久违的文章 作者 最近技术攻关，和日本干仗，差点没缓过气来。见谅见谅~ 石 讲讲技术攻关，和日本干仗的故事吧 作者 只能和投资人讲。基本模板就是：打破西方垄断，填补国内空白，达到先进水平，巴拉巴拉 壹時 一直诟病学僧老师为啥这么暧昧，总是在你似忘将忘，似痒真痒的时候，不经意的来一粗神魂颠倒的惊喜，今儿看了才知道，＂半导体这种暧暧昧昧的性格最容易搞事情……＂好吧，谁特么说理工男情商低，试问文科生有几个能把自个儿整成暧昧无限的半导体的…… 大写的服 作者 理工男情商一高，比得过流氓有文化，谁也挡不住 花开过半 我不仅点赞了还第一次喜欢了该作者，下一篇一定要写写量子计算机，顺便关心一句，您忽悠小朋友学基础科学，学到您这样能发家致富么 作者 国家对基础科学的投入逐年增加，等到现在小盆友长大那会，应该还算是个不错的行当。何况，搞基础科学的人，通常会觉得赚钱是个很俗气的事情呵 深海行者 文章的作者是毕业于中国顶级大学的顶级科学家，他发表了系列文章，介绍中国在尖端科技领域奋斗及现状的科善文幸，如果你不带偏见，阅读之后必定会为中国人的韧性、刻苦、进步击节赞叹。以上是本人转发先生文章时加的个人看法。 作者 着实不敢当！谢谢您的读后感，与大家一起分享一下哈 宇少来了 看到房企销售额，笑出来了，就你皮 作者 总算有人get到我的点了 奔腾 天天守着最爱的科普作者呢 作者 其实每篇信息量很大的，可以温故知新嘛 转角逍遥一路人 感谢学僧把复杂的电子原理讲晰的如此简单，使我这样一个完全科盲也能看出那么点儿眉目!希望以后多看到这样有营养的文章。学僧努力哦! 作者 大伙多称赞几句，写文章的动力就更足了 宇 好东西。我们追赶一流科技强国的工作任重道远啊！现在的风气实在太坏了，全民娱乐化太严重，严重影响青少年的审美和价值取向。 幽兰791019 基础研究投投入不足是全球问题，几十年烧钱还不一定有结果，应用研究成果快，就算这样还不如娱乐圈圈钱容易，最容易的还是钱生钱，芯片研发挣钱与否放在一边，重要的是一到成功能省钱，所以才有动力，就理论物理基础的研究基本可以肯定越往后越困难，烧钱越多，也只有中美可以烧了。 作者 大国担当就是这个时候体现的，不然不如回到小国寡民 刘德峰 有一个问题我一直想问，为什么你这个老僧这也懂那也懂，而我却是这也不懂那也不懂！ PS: 看一次你的文章被灭10亿个脑细胞，各位瓜众得爱惜～ 作者 花了很多时间精力，找了很多资料，请教了牛人。当然，最主要是天生聪明，没办法 五维空间 “再往大了说，别看现在的技术纷繁复杂，其实就是玩玩电子而已，至于其他几百种粒子，还完全不知道怎么玩！” 充分证明了创造这世界的造物主的伟大，哈利路亚 作者 还有阿门，上帝，真主，阿弥陀佛 章鱼 佩服得五体投地。科普一流 作者 咳咳，从本质上说，就是多花点时间而已 锦鸿 辛苦辛苦了，浅显易懂又干货十足 作者 这么快看完了？再复习两边呗？ Ray 老和山有贡献不？ 作者 老和山家业很大的，啥事都能占点边。 赵国华 喜欢这种不偏不倚的科普文！！！最恶心就是那种不是跪舔外国就是外国吓尿的文章。 作者 哈哈，这年头说个实话都能被表扬了 麻辣男人 底子太弱不能完全看懂，但其他人的文章是完全看不懂。 作者 底子和技术是一样的，烧点时间就厚了 乔治一世 叶兄能不能写下毛衣站呢?如果题材不合适，换个角度也行，比如胡鞍钢事件的看法，或者再不济，回复下留言，简言之在你看来毛衣最后谁会笑?最近什么文章都出来了，什么种花家200年之关口，虽然不以为然，但是论坛上各种迷之自信，微博上各种跪地投降，也是在看不懂局势了，就连金一南将军的视频都被翻出来批斗了，特朗普确实神鬼难以预料啊，老兄从工科僧的角度说两句? 作者 简单来说，土工基本实现了有，还没实现优，所以贸易打下去会伤，但不会死。 熊均兵 好文！大大的好文！深入浅出，图文并茂，醍醐灌顶！等了好久了了！学僧兄，和日本干仗结果如何？ 作者 目前来看应该能赢 王明波 我认为，在芯片这个领域（硅基），永远也追不上的，不可能超越，只能远远的尾随，这个不光是技术，钱的问题，而是思维方式的问题，咱们这个文化不适合搞芯片，唯一的出路只能搞量子计算机，这个东西目前靠猜，适合咱们的文化，咱们猜的准。量子的东西比较适合中华文化来搞，肯定搞得好。 作者 我竟无言以对… 2907 在天涯上已告知。不过姓陈的是不是该吃花生米啊！他想过后果么 作者 可以上网搜一下其人现状，当时对国内的芯片产业冲击巨大。他本身也是一个芯片专家，也一起毁了 心语 关注了很多科普公众号，大部分都慢慢的转成广告软文了，就这个号在科普的路上越走越远，每篇含金量都极高 作者 因为没有赚钱压力哈，何况更新这么慢 赵春晓 理工男真不能情商高，会让人忍不住的，一忍不住就喜欢了下作者，早餐钱没有了 作者 性别男，爱好女，谢谢。 贤者时间 高考马上要由原来的3+X改为3+3，可以预见，因为难度大所以没有考生会选择考物理，国将危矣！难道土共这点远见都没有么？ 作者 我觉得物理肯定不会被废弃的，现在教育改革有点怪，当年我们英语高考没考听力，后来又改回来了，折腾好多次 常嘉岳 最近土工科技有井喷之势，什么稻米壳做电极，乘波体飞行器，人工合成细胞，等等，楼主素材绝对够了，都等着楼主解读呢。。。 作者 已经喷了好多年了，不过罗列的这些有点虚了……除了第二个 A-铁佳 我们在哪个技术上有突破，美帝就对我们哪个解禁，他们的用心险恶，就是想打击我们的技术创新和技术发展。 作者 其实吧，土工对美帝也是这个套路，就是能禁的东西太少 胡启志一 作者太可爱了！ 作者 那是因为读者可爱导致的 独木 可别忽悠孩子学基础学科了，那房价。。。 半导体的已经爬不出坑了，基础学科能把自己埋了吧烧钱的技术却舍不得把钱烧在人身上。 作者 被你戳中了 三舍210 字数这么多，我沐浴焚香，准备拜读 作者 别忘了还要斋戒三日 老周 日罢东瀛胆气豪，尤把秋水雁翎刀。戏子朝露名与利，怎及阿僧比格高？！……楼主久违了 作者 一如既往的文采斐然啊 岁月之书 辛苦，不知道你带学生不 作者 自己脱离学生队伍也不算太久…… 波西米亚 学芯片的都转行做软件去了。高层懂芯片的好像一个都没有。 作者 国内，含港澳台，在半导体领域排上号的好像是27人吧，美帝是370人 惟欢喜心 决定了，派我儿子去学理论物理学。 作者 表情很传神啊 隔壁老王 老东西终于又出精品了这些日子每每光顾都是陈年老账，看您老依然飒爽英姿千娇百媚甚是欣慰，祝您长寿，多出些精品拜读 作者 好可怕的名字 梁冬 终于看明白芯片是怎么回事了～任好重，道好远～ 作者 就连LED芯片，好的也得进口 央迈勇 神吗？一个人怎么做到深度剖析众多行业，总结如此易懂的。 作者 本质上，就是烧时间 永 写的真好，可否给我介绍工作啊大神，抱你大腿。我想为国家出力，做芯片，做一辈子 作者 这个，我不是做芯片的啊，那个太高大上了。技术民工有木有兴趣？ 杨悦 带着读文献的心态读了全文，收获好多，BTW.感觉现状是一大堆博士和研究生扎进去做芯片材料发文章，却和生产脱轨很严重 作者 何止是芯片，大部分行业都是脱轨严重，学术和应用本身就存在一定差异，发文章的东西一般都没法应用 echo 所以从国家层面来说鼓励基础科学教育刻不容缓，前两天看施一公的文章也在说这个问题，全民搞金融，💊 作者 很多专业里最优秀的那群人都在搞金融，尤其是数学统计之类 炎冬 想想多可怕，投在共享单车公司的钱都比投芯片公司的多。另外我前几天看一个文章讲现在的电阻电容中国的生产质量都不如日本。不知道是不是真的 作者 你看下十大半导体公司就知道了，半导体水平，中日差距不是一点点 静听松风寒 基础学科惨啊……你要不是天才，进门的那一刻就准备转行吧。 作者 看着像是有故事的人，我有笔，你要讲故事吗？ 袁竹君 壹通关 基础科学还真不是随意哪个孩子就能学好的，个人和环境都很重要。说来，科技要进步，真得耗时间。 作者 人类花在科技上的人数不足1%，有现在这种进度已经不错了 三爪喵 100个高智商，99个都是垫脚石…………去弄金融房地产，对个人来说是明智的选择 作者 对穷人来说是的，有钱了之后还是要有点追求的 Captain Hook 一直觉得国家该管管耍戏的了，对孩子的三观影响太大了，以至于现在没有小孩再以成为科学家而骄傲了。 作者 前几年管了几次，没管好。法和理的纠结 冯岩 终于等到新文章了，这段时间害得我把历史文章看了两遍！建议组建读者粉丝群，互相讨论，互相学习。 作者 忽悠谁来折腾？哎，不对，呼吁谁来折腾一下 CHENBo 芯片原理和量子力学那一节，2个相同电子没法待在一个轨道上，是泡利不相容原理，但接着说，为了让这些电子不在一个轨道上打架，很多轨道就分裂成了好几个轨道，好像不严谨吧？轨道可以杂化，可以组合，但分裂不符合守恒原则啊？我是学化学的！ 作者 轨道本身就是人虚拟出来的，本质上就是电子云的路径，所谓分裂就是这边太挤换个地方而已 漠漠 不枉我顶置加苦苦等待。辛苦了朋友。其实上次事情之后我本想出言安慰，转念一想，人的成长就是这么一个过程，有些事情别人帮不了，只有靠自己，而且如果那么脆弱，也没有存到成为大神的可能.你这个公众号，让我最开心的是，居然有这么多人和我一样，爱这个国家，爱这些理工类的生涩的东西。我们虽然有各种各样的汉奸败类。但是古往今来，中华民族从未如此团结，百姓从未有如此之强的国家观念。真是你我甚喜，民族甚幸的好事，顺祝君子安康 作者 分享正能量 地平线 关键还是要有大把顶尖的脑袋陪着烧，基础物理都几十年没长进了 作者 不止几十年，快100年了 海纳百川 太厉害了，学习了， 弱弱的问一下，为什么半导体应用选择硅？而不是其它元素呢？ 作者 硅外层4个电子，刚好是一半。硅元素很多，仅次于氧。硅比较稳定。 老邓 一赞，二转，三读我五十岁的老大妈字认识…… 作者 (⊙o⊙)哇，标准读书流程 Zack 我大学报的理论物理，LOL。小学的时候，我在我的世界里自己设计了一下红石半导体二进制的加法计算器。后面发现和真实的理论是一样的。 作者 惊现天才 我叫大王来巡山 开发其他微子，有无弯道机会？ 作者 别说弯道了，如果中微子能用起来，科技就得颠覆一轮，彻底颠覆那种颠覆 晔烨爸 我的老师讲的是什么，怎么在这看懂了半导体电路良师难遇呀… 作者 缘，妙不可言 量子检测仪器 相传我国所有的数学家加起来还不如莫斯科一所大学的多，是不是真的？ 作者 没有统计过，但老毛子的数学确实杠杠的，一所牛逼大学几乎也囊括了绝大部分数学家 风雨无阻 每篇文章都读好几遍。加上本人常年和某工程物理研究院、某he动力研究院打交道。现在经常和小伙伴一起吹牛的时候嗓子都更大了，吹得小伙伴们一愣一愣的，都把我当大神膜拜。 方也 文章介绍的二极管门电路是非主流设计。期望作者增补关于三极管/TTL门 或 MOS管/CMOS门 的科普知识。 作者 犹豫了好久，最后还是把这个内容去掉了，不然太繁琐，反正原理上也是PN结 孔静 作为一个电子仪器及测量专业勉强混毕业已经二十余年但至今仍被第二天要考高数物理模电数电之类的噩梦纠缠的幸存者，郑重而欣慰的表示：今天终于弄明白什么是半导体了（请不要问我是真明白还是假明白）PS：转发给妈妈，七十多岁的老人家激动的说：“网上为什么不多转转这样的文章？！害得我们这些科盲被那些所谓的专家公知忽悠的心里没底，不知道国家到底怎么样了！” 作者 第一句读完差点没咽气，不亏是和数电有关的逻辑高手！代我向您妈妈问好哈！ Wei Wei 不必对中国太悲观。欧洲也没有玩科学的传统。后来玩起来还是跟阿拉伯人学的。这段历史咱稍微有点了解。中国人历史上还是玩过科学的，只是玩得不是太上心，不过总体上比欧洲人玩得好。欧洲人后来掀起些波澜，不过从长远一点看，大趋势不会变。 作者 中国人玩过技术，玩过数学，科学有点勉强 D.K 所以高端科学家才值钱啊！这种烧脑子的东西，一般人根本连想都已经脑子炸了。 游艇之梦 设计，制造，封测都是比较重要的节点，非得都插一脚不行，先解决有无问题再说。其中封测环节突破起来最容易，毕竟我们有人力优势和资金优势。等封测能拿到80%份额了，也就没人乱卡脖子了。你卡我脖子，我堵你食道。 国保基地 写的基本客观，但这变成了全世界在吊打中国，若是中国与美国之间科技单打，状况如何? 作者 外国科技，美帝独占六斗，打个折就差不多了。有些技术美帝不需要自己拥有，是因为他能确保人家在关键时刻不会捅刀子，这个和土工完全不同。 扯淡的青春 看了整篇文章我觉得耍戏的和房地产是重点 作者 心里那点小秘密都被你挖出来了 褪去羊皮的狼 基础科学需要的是国家和社会各个层面的投入啊！现在中国社会还在温饱的心态里面没出来，否则不会这么炒房价的！至于中国芯事件，我只能说偷可以理解，但是偷了还没弄出来自己的东西就是他的问题了！ 作者 觉悟很高啊！中央都定调了，现在不是需求和落后生产力的矛盾了，而是追求美好生活的矛盾，可惜社会翻转要个时间 王亚ao 中国学基础学科的人不少了，关键是毕业了又不能果腹 作者 主要是经费不能当劳务费太多，很不合理 程远 讲得如此通俗易懂，实在非常受用，我做一个大学物理本科毕业生，被量子力学，数电，模电等专业课搅得晕头转向，看完这篇文章，有一种看百度地图的感觉，明白了大局和方向。 作者 百度地图…不是贬义词吧… Lord “就连LED芯片，好的也得进口”指的是美国的格瑞吧？好奇尼康佳能一做相机的竟然也有光刻机，难道是做感光芯片用的？ 作者 还有日本的日亚，韩国的首尔，只要是半导体强国，什么都强。 素华 我这辈子深感遗憾学习物理学科一定要我孙子们去努力。 作者 物理看着好玩，学起来就不好玩了，烧人的行当 往事。如风 过分强调市场，必然导致搞导弹的不如卖茶叶蛋的，科学家不如演戏的。。。要想基础科学有所进步，光砸钱买设备不行，关键要解决人尤其是人才的问题，提高待遇，解决人才后顾之忧是不二的选择。感觉国家这些年投资有点走歪了，比如中小学教育这块，国家投入大量资金购买各种教学设备，但怎么吸引优秀人才去教学一线却做的很不好 张志华 这么久才出一篇，等到花儿都谢了，果子也吃完了，只街小树苗发芽了。。。 作者 下次种银杏试试 小兵托尼🇩🇪 这么好的文章，阅读居然没破10w+，没天理啊！另外，文中还要吐槽下房地产也是皮的一批 作者 主要是平时打理的少，浪费了一副好皮囊 Wei Wei 基础科学固然重要，但现在不是最紧迫的。中国整体处于后发，所以不能照搬其他国家那一套。其实就是美国也不是一上来就猛砸基础科学的。 作者 中国文化和现代科技的结合还是得探索，毕竟中国人之前没玩过科学。 沛父 作为一个数电模电睡过去了的电子信息工程毕业生来说，看了文章又开始对电路感兴趣了话说这些需要高数底子良好吗？ 作者 不做理论，基本上对数学的要求都不高，不过数电的话，对逻辑能力还是很讲究的 金色阳光 现在知道三体人能够将质子二维展开有多牛逼了，人类要到那一步还得多少年？四百年肯定不够用吧，所以小说里发挥了人类的谋略作用。现实中我们国家有点像小说里的人类，他们有点像三体人，哈哈，只不过差距没那么大而已…… 作者 说的有理。不过归根结底还是技术决定的，小说里的人类利用了他人的技术，这也是技术 伽马函数的奇琦 终于又上好文了，每次更新文章就像品尝一部科技大片。 作者 好想给哪个科幻片做一回顾问 梦屿千寻 还研究啥，直接把北上广深的房子卖了，把美国买下来得了 作者 此方案甚好 ྄在下错了྄ 大学都没讲清楚这些门电路的实现的基础原理，就一个与门电路一下子就通了，无非基于此的各种巧妙组合。怕是老师的实力也不咋滴，靠学生自悟效率是很低的，节省的时间精力用于知识边缘的疑难突破就会卓有成效。 感觉现在最难的是师者吧，传道授业解惑。 我是做技术的，说实话，身边的同事或领导虽说不少技术能力不错，可若是做领路人我绝对是要给一个大大的差评，先知先觉先行的经验难以有效传递。 弄得我都好想去带带学生呀，怕他们走弯路，有些人还误人子弟，因材施教、循序渐进是没有的，我相信大多数人并不是学不会，而是容易被一些看似简单，实则重要异常的关键点卡住，若是能简便地拨通这些关键点，剩下知识课本资料都有，完全可以自学，而且个人自学的效率会比你面对一大群学生讲课都要有效率。 石头 大神楼主，您的每篇大作至少拜读了三轮。。在此顿首。。。。 文中您提到了中微子，这玩意如泥鳅一般，可比电子难把控多了。。。 不知道中微子和量子计算机，哪个靠谱点？ 作者 中微子目前的应用几乎是零，量子计算机折腾的也是电子光子的，比较传统的粒子，相比之下就靠谱多了 花外套 学好数理化，走遍天下都不怕。看了老何山，才知这话不掺假 张亚飞 一直跟楼主，虽然一直潜水，楼主大才，从楼主身上看得出，老和山比五道口牛！！ 作者 哪里哪里，五道口的实力还是没的说的，老和山这点自知之明得有 Crystal 首先为小学僧的才学, 一本正经的油墨，和化烦为简的超能力😈😈献上膝盖!文章让我回顾了由小时候和爸爸一起组装8寸12，16寸电子管电视机📺的年代，(当时的炸吊天的制作) 到今天在美帝参观地下2公里的中微子实验室(加拿大的Subury SNOLab)。用"土工"这个称谓，学僧容易被人误解为台犊港犊和海外反滑势力站队😉 作者 谢谢支持！搞些文字猫腻主要是为了审查，也是网上常见的昵称了。当年电视也是吊炸天的高科技产品，据说2004年中国才真正实现彩电的完全国产化 彬 搞基础的是大牛！大牛！大牛！ 重要事情说三遍！ 所以老杨的厉害不是闹着玩的！ 基础研究只有有钱的大国能搞，靠公司肯定是不行的！ 老毕 讲的非常好👍普及了很多知识！芯片的设计似乎与文化也有很大关系。中国的黑火药发明了很多年也没法再发明黄色炸药之类的东西；中国的活字印刷术最终也没有派上大用场，被德国鬼子古登堡机器金属活字印刷术摔在了后面。先生也指出理论物理学我们更是望尘莫及…… 作者 很少人知道四大发明有2个其实都没啥用 龘 开始看到“价带、满带、禁带、导带”概念时，心想：坏了，这些我从没听过哟。直到看见“P型、N型”，喔，心里一下豁然开朗，熟悉的知识回来了，下文肯定会说到可爱的“PN结”。感谢小学僧科谱。阿弥陀佛，祝小学僧功力越练越深😀 😀 😀 作者 你看，又转行了吧 ～江～ 能带理论1928年形成，人类现在玩的最高端的技术是基于90年前的理论…基础物理是不是早就被“智子”封锁了 作者 整个20世纪的技术，全是在消化量子力学，直到今天还是。基础物理目前指望大一统，折腾引力。推荐看我《引力波》那篇文章 雨丝 芯片都玩到7nm了，再要进一步烧的时间金钱都是n倍不止，在这方面跟着西方跑也只能解决有无的问题，中国要想超越还是从量子或其他方面的理论或者材料上突破现在硅+pn结构才能有弯道超车的机会，这就需要加强我们的基础理论与材料的研究投入，不能等应用需要了才针对性的研究所需材料 |
