2022年重慶市考常識累積：什么是芯片

 

　　大眾汽車因為芯片短缺瀕臨停產，芯片已經成為我們不可或缺的物件。手機需要芯片、汽車需要芯片、電腦需要芯片，只要是高科技產品都需要芯片，那你知道芯片到底是什么嗎？為何如此重要？

 

　　芯片的本質是半導體加集成電路，它是一種把電路小型化并制造在一塊半導體晶圓上，一種具有特殊功能的微型電路。為什么這個東西叫芯片呢？片是因為形狀，而芯的意思是電子設備的心臟、大腦、中樞，所以管它叫芯片。正是這個名字，很多人對芯片有誤解，認為只有像電腦里CPU那種才是芯片。電腦中的CPU屬于邏輯芯片，可以邏輯控制，有運算能力。但是芯片還有很多類型，比如5G、Wi-Fi、藍牙這種通信芯片，還有像內存、優盤里的存儲芯片，還包括手機里陀螺儀那種傳感芯片等等。

 

　　為什么芯片一定要是半導體？在半導體之前，人類只能用機械控制電，但是有了半導體之后，人類才可以直接用電來控制電，控制能力得到質的飛躍。20世紀初，量子力學的發展讓人類發現了半導體這種關鍵材料。只靠施加電壓變化，就能實現它在半導體和絕緣體之間的切換，這才把人類從電氣時代帶進了電子時代。

 

　　通過半導體，人類終于可以實現用電這個高級物理形式來控制電這個高級能量形式，處理信息的能力大大提升了。所以，芯片必須是半導體材料，這個本質也是芯片開啟信息時代的根本原因。

 

　　芯片還有一個本質就是集成電路。以前人類組裝單獨的器件是焊接起來，現在的技術就像是微雕，在一個非常小的東西上，直接刻畫出這些線路。這個非常小的東西就是半導體襯底，刻刀就是光刻機，只不過這把刀不是金屬，而是激光，非常非常細。

 

　　現在已經能刻出納米尺寸，可以在一塊一厘米見方的芯片里，集成100多億個晶體管，它的復雜程度真的遠超你的想象。至于為什么芯片可以運算，實現人工智能，這個就復雜了，簡單說就是0和1。

 

　　就比如說，走迷宮挺復雜、挺智能吧。但是你把事情不斷還原下去，其實每個岔口就是做選擇題，要么走左邊，要么走右邊。左邊是0，右邊是1，左右分別對應開和關。迷宮的走法對應著軟件的算法，靠著一堆開關連接起來就能完成運算。不只是走迷宮，還比如美顏和下圍棋的AlphaGo這樣的復雜系統，最底層的還原也是0和1來完成的。

 

 

　　1、芯片是現代信息社會的基石之一，是引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵。下列關于芯片的說法不正確的是（  ）

 

　　A．芯片是內含眾多電子元件及連線的半導體基片

 

　　B．當今主流芯片的基層大都是用鍺材料制造而成

 

　　C．摩爾定律預測了芯片上集成的晶體管數量增長的速度

 

　　D．芯片制造涉及學術界和產業界多學科領域的研究積累

 

　　正確答案是 B

 

　　第一步，本題考查科技常識并選錯誤項。

 

　　第二步，硅基材料由于抗輻射、耐高溫性能好、可靠性高等特點，在上世紀60年代后期逐步取代鍺基材料成為主流半導體材料，目前95%以上的半導體芯片和器件由硅基材料制造。故B項表述錯誤。

 

　　因此，選擇B選項。