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高樓大廈、橋梁道路、種植所需的土壤均由一粒粒沙子構(gòu)成，而驅(qū)動著互聯(lián)網(wǎng)世界運轉(zhuǎn)的也是由沙子（硅）構(gòu)成。自然界最普遍存在的元素——硅，同時支撐起了現(xiàn)實世界與虛擬世界。這不得不說是一種巧合——芯片，別稱集成電路（縮寫作IC），代表了人類智慧的更高結(jié)晶指甲蓋大小的空間里，集成了數(shù)十億甚至上百億的晶體管。

手機電腦里有芯片，冰箱空調(diào)洗衣機里有芯片，上天的衛(wèi)星、入地的鉆頭也有芯片，是當(dāng)今任何人都離不開的重要元件。

別小看芯片這么一點點，它里面集成了幾十億甚至上百億顆晶體管。那芯片到底是怎么回事？它為什么這么難造？今天小編來跟大家說一說它的最基本的原理。

芯片主要是用來處理二進制數(shù)字信號。什么是二進制信號？就是0和1這兩個數(shù)字構(gòu)成一串信息。

理論上我們宇宙中所有信息都可以轉(zhuǎn)換成二進制的信息，就是0和1一串?dāng)?shù)字來表示，芯片就可以在這里面計算，進行加減乘除計算，也可以進行轉(zhuǎn)換。

比如說我敲鍵盤產(chǎn)生的二進制數(shù)字信號，經(jīng)過芯片以后轉(zhuǎn)換成電腦顯示器所能夠看得懂的二進制數(shù)字。所以它是一個中樞神經(jīng)的作用。

那芯片是怎么來進行計算轉(zhuǎn)換二進制數(shù)字呢？

他主要要依賴?yán)锩嬉粋€叫做二極管或者叫晶體管這樣?xùn)|西。二極管最重要的作用是能夠單向?qū)щ姡捶较螂娏鞑恍小６O管里面是什么呢？二極管就要用到半導(dǎo)體。半導(dǎo)體就是介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一種材料，主要是硅。

把P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體燒在一起，就形成了PN結(jié)。把PN結(jié)兩頭連上導(dǎo)線，那就是二極管。有輸出就叫1，沒有電壓就叫0，所以就實現(xiàn)了一個二進制的一個表示。

歷史上臺計算機就用了3000多個這樣的一個晶體管，體積可能有一兩個房間那么大，重量30噸。

計算能力每秒只有5000次。比你現(xiàn)在的手機或者隨便一個計算器還要差。我們就要去更新，把二極管變得很小很小，然后在同樣一塊面積上集成更多的二極管，計算能力就加強了。

最簡單的辦法就是不在一塊硅片上排列二極管，直接在上面做二極管。把二極管直接嵌在硅片上，然后在這些二極管之間連上電路，構(gòu)成了所謂的芯片。