文/ ChenyuZHU

前不久，芯片巨頭公司英特爾宣布，原定于年底量產(chǎn)的7nm芯片又要“難產(chǎn)”了。量產(chǎn)一再延期的消息，驚爆了整個(gè)科技界，大家紛紛議論“芯片巨頭”是否難以續(xù)寫傳奇？好在，集成電路制造服務(wù)企業(yè)“臺(tái)積電”接下重?fù)?dān)，承包了英爾特7nm芯片的外包生產(chǎn)任務(wù)，才暫時(shí)緩解了企業(yè)危機(jī)。這么一塊小小的芯片，到底有什么魔力，竟然能引發(fā)整個(gè)科技界的熱議？

小小芯片，你是誰？

在這個(gè)科技時(shí)代，手機(jī)、電腦、人工智能，是與我們生活息息相關(guān)的最偉大的發(fā)明。它們使我們的生活變得便利、有趣，而這一切都跟它們的靈魂——芯片，有著莫大的關(guān)系。

每當(dāng)購買新的電子產(chǎn)品，為了了解其性能，我們常常把芯片掛在嘴邊，但你真的了解它嗎？

我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娮釉O(shè)備，驅(qū)動(dòng)其工作的，就是設(shè)備中那塊極小的、被稱為中央處理器（CPU）的芯片。芯片上集成了尺度以納米計(jì)的電路元件——三極管。普通燈泡的電路通常只有一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極，而它有三個(gè)接口。這個(gè)比普通電路多出來的一極，就像一個(gè)開關(guān)，決定了另外兩極的電流能否通過。也正是利用了三極管的這種特性，研究人員用各種方法將其組合成邏輯電路，在一塊硅片上集成起來，便組成了芯片。

你的世界，已經(jīng)離不開芯片

電腦、手機(jī)、游戲機(jī)、空氣凈化器、智能電風(fēng)扇……我們的生活離不開這些電器，這些電器也離不開芯片。

幾乎所有電子設(shè)備上運(yùn)行的軟件都需要芯片進(jìn)行各種計(jì)算。拿手機(jī)來說，如果沒有強(qiáng)大計(jì)算能力的芯片，手機(jī)就只能用來“專一”地打電話，玩游戲、點(diǎn)外賣、追劇、刷短視頻這些日常操作，都跟它沒了關(guān)系。

另外，全球日益火熱的人工智能，也是以芯片的高計(jì)算性能為基礎(chǔ)來開發(fā)的。所以，已經(jīng)習(xí)慣了與高科技為伍的你，在吃住行等各個(gè)方面，如果離開了芯片，還真不行。

英特爾，你的芯片怎么了？

現(xiàn)在，知道了芯片對(duì)世界的運(yùn)轉(zhuǎn)，以及我們生活的影響有多大，也就不難理解，芯片巨頭英特爾公司生產(chǎn)不出高性能的芯片意味著什么了。

目前，對(duì)于英特爾來說，7nm芯片是最高工藝，之所以無法量產(chǎn)引起熱議，是因?yàn)檫@種影響將波及整個(gè)科技界。但是，無法自己生產(chǎn)，并不代表就此停產(chǎn)。找到外包企業(yè)臺(tái)積電承接生產(chǎn)工作，就是英特爾的自救方案。

你知道，為什么寧愿找外包公司合作，英特爾也要追求性能更高、尺度更小的芯片嗎？

在提及芯片時(shí)，我們常常會(huì)在“芯片”二字前面加上一個(gè)長(zhǎng)度單位，指的是芯片上元件的尺度。英特爾這次難產(chǎn)的7nm芯片，指的就是電路元件尺度為7nm的芯片。

芯片的運(yùn)算能力是隨著集成度的增強(qiáng)而增強(qiáng)的。“集成度”指的就是一小塊硅片上能置放的電路元件數(shù)目。元件的尺度越小，同等大小硅片上能置放的元件就越多，集成度自然也越高，速度就越快。也就是說，7nm芯片比10nm芯片性能更高，5nm又比7nm更高。

追求越來越小的芯片尺度，除了能提高性能，還有一個(gè)重要的原因是摩爾定律。摩爾定律是芯片領(lǐng)域的著名定律，指當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，芯片的集成度每18個(gè)月～24個(gè)月翻一倍。這并不是一個(gè)自然法則所推出的定律，而是英特爾的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾，在1965年總結(jié)資料時(shí)所發(fā)現(xiàn)的一個(gè)規(guī)律。它表明從20世紀(jì)到現(xiàn)在，信息技術(shù)的進(jìn)步速度每18～24個(gè)月翻一倍，呈指數(shù)上升。這意味著，如果英特爾不跟上這個(gè)速度，則會(huì)在芯片領(lǐng)域掉隊(duì)。

摩爾定律催促著科技公司不斷更新技術(shù)，不過對(duì)于普通用戶來說，算是一項(xiàng)信息技術(shù)福利——支付相同價(jià)錢，每18～24個(gè)月能買到性能高一倍以上的電子設(shè)備。打個(gè)比方，如果你現(xiàn)在組裝電腦時(shí)買不起像2080Ti這樣高性能的顯卡，不妨等上兩年，其價(jià)格就會(huì)下降一半，到時(shí)就能火速買下。

然而，摩爾定律不是自然法則，以前是對(duì)的，現(xiàn)在是對(duì)的，不代表將來也對(duì)。芯片尺度每18～24個(gè)月縮小一倍的背后，需要無數(shù)資金與技術(shù)的投入。芯片想要越做越小，所要解決的技術(shù)難題也會(huì)越來越大，越來越多。所以，即便身為芯片巨頭，英特爾卡在7nm工藝上這么多年，也就不足為奇了。

從20世紀(jì)開始，科技公司就不斷地更新技術(shù)，把芯片越做越小，目的就是讓它的計(jì)算能力更快，價(jià)格更便宜。1946年，世界第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)ENIAC誕生，重達(dá)31噸，占地面積約為170平方米，每秒鐘能做5000次加法運(yùn)算。而其造價(jià)為48萬美元，算上1946年至今的通貨膨脹，幾乎是天文數(shù)字。

現(xiàn)在，一塊英特爾酷睿i5 8400芯片，每秒鐘就能做28億次計(jì)算，其面積和重量就和一塊橡皮擦差不多，售價(jià)不過1000多元人民幣，這在七十幾年前是根本無法想象的。

很多人都在疑惑，未來芯片的極限在哪里。然而科技沒有盡頭，一切都等著科研人員去探索?？梢钥隙ǖ氖牵酒絹碓叫?，我們的世界也將越來越妙。正是這些尺度小小又價(jià)格親民的芯片，支撐起了我們現(xiàn)代的信息文明。