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在本屆消費電子展(CES 2019)上,英偉達 CEO 黃仁勛表示,長期以來一直認為的“計算機處理能力將每兩年翻一番”的摩爾定律,已經達到了它的發展極限。
周三的時候,這家芯片巨頭高管稱 ——“摩爾定律已經不再應驗”。作為半導體制造中的最小元件,晶體管的體積已經縮小到了一個臨界點。
【黃仁勛展示 RTX 2060 顯卡,圖自:Cnet / James Martin 攝】
1965 年的時候,英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)預測,芯片會每兩年革新一次,處理器性能可定期翻番。
此后,摩爾定律不僅成為了處理器制造的一個指導方針,還被用于描述科技行業的定期創新速度。
遺憾的是,隨著制程工藝越來越接近單個原子的規模,想要再追上摩爾定律的發展速率,已經變得愈發困難。
在 CES 2019 上的一個問答環節,黃仁勛向記者和分析師表示:“過去,摩爾定律曾在五年內增長了 10 倍、甚至在十年內達到了 100 倍”。
可是現在,它每年能提升幾個百分點,就已經很不錯了 —— 甚至十年才能實現翻番。可以說,摩爾定律已經走到了盡頭。
其實,這不是黃仁勛首次將摩爾定律判了死刑。過去幾年,他曾多次發表過類似言論。
應該是很難,尖端科技產品沒有不難的。
搞四化,其中科技現代化是核心要害。多數人和我一樣,不是這一行當的成員。
但象搞原子彈一個道理,國家應組織攻關。
應適當集中人財物,統籌近期和長遠規劃。原子彈是聶帥主管,集中相當一批科技專家和技術人員隊伍。不屈不撓,堅苦奮斗得來的。大家都嘵得,理解和尊敬他們。
現在呢?
作為半導體設備行業的一名資深電氣工程師,經?;燠E于芯片代工廠的fab。我結合自己的工作,說說芯片制造。
芯片制造,從沙子到高純度硅棒,切割打磨后形成晶圓,然后才是光刻顯影,離子注入,反復鍍膜、刻蝕、清洗,最后pad引線,切割封裝,整個過程涉及幾十道工序。
大家經常討論光刻機,是因為光刻機設備的研發難度最大,而且買不到。其實,上述幾十道工序中,都有對應的設備。每種設備對于穩定性要求都特別高。
比如,前面幾十道工序做完了,wafer輪到你的設備做工藝,最后你的設備把片子作廢了。別小看那一片wafer,可能要賠幾十萬的。
對于芯片制造,不光要能造出來,還要穩定量產,而且保證良品率。這些嚴謹的工作,的確有些難度,需要團隊成員的良好協作。不是買了設備,搞個血淚工廠,咔咔造芯片,就能賺錢了。等到半導體行業發展成富士康一樣,咱一定會把芯片干成白菜價。
最后吐槽一下,本人負責的某種半導體關鍵設備,在國內各大fab都有應用。經常半夜接到現場客服的電話,說某某器件有故障了,要求立刻馬上給出解決方案。第二天到公司,還要找到故障發生的根本原因root cause,然后寫ppt給客戶匯報。
所以,成年人的世界,哪有容易二字,都很難。
最近由于美國宣布對中興,華為等企業采取出口管制措施,全民開始關注國產芯片的狀況。下面將簡單討論一下目前國產芯片的情況:中國芯片制造的短板在哪里?以及我們什么時候能真正實現芯片制造全部國產化?
芯片、集成電路還是半導體?
對于普通人而言,這些專業詞匯一般可以混用,沒有多大區別,但集成電路范圍更廣泛。
集成電路一般是指通過特定的制造工藝把晶體管,電阻,電容等電子元件連接,并集成在一小塊硅基半導體晶片上,最后封裝成具有一定功能的微型器件。
芯片則指內含集成電路的半導體晶片(常見的為硅片),是集成電路的物理載體。而半導體則是一種導電性能介于絕緣體和導體之間的材料,最常見的硅系,包括鍺,砷化鎵,氮化稼等,用于制造芯片。
芯片制造技術含量十分密集,包括芯片設計、晶元制作、加工、刻蝕、封裝測試等過程。其每一步都有相應的行業壟斷企業,國內的相關企業主要集中在中低端,低成本等環節,比如晶元代工,封裝等。而像芯片設計等高端產業基本都集中在國外,比如荷蘭ASML,IBM,Intel等巨頭。當然,我們國家目前也有一些企業在迎頭趕上,比如華為海思,中芯國際,中微等等。另外,該行業又屬于資金密集型,生產線動輒數億美元且利潤率又沒有搗鼓房地產煤油等行業高,導致一般的企業并不愿意投入很大資金,長此以往,惡性循環,導致跟行業高端差距越來越大。
芯片制造卡脖子技術之一“光刻機”
光刻機,這個由于其巨大的制造難度,經常被拿來于航空發電機相比,也被冠以“工業皇冠上的明珠”的稱號。目前最先進的光刻機動輒就是過億美元一臺,還得求著人家賣給咱。l大家應該有了解到之前中芯國際購買的荷蘭ASML的EUV光刻機,由于種種原因仍未到貨(由于美國的制裁)。
芯片的集成程度取決于光刻機的精度,精度越高,可以制造的晶體管數目越多,那么芯片的功耗越低,性能越強。而目前世界上80%的光刻機市場都被荷蘭的ASML占據,高精度光刻機更是被其壟斷。盡管中國仍在努力追趕,但仍然與國外存在技術代差。盡管有時候我們會看到媒體報道,某研究所開發出5納米或者2納米晶體管的新聞,但這只是在實驗室階段,距離產業化還相差甚遠。
國產芯片制造究竟
題主之所以問到這個問題,肯定是源于近日芯片被卡脖子的一些思考。
從去年的中興事件,到后面的華為,大疆等中國科技企業被美國所謂的制裁。說實話,我受夠了聽到這些消息,也像題主一樣不斷的在學習了解,甚至是在想辦法。但是情感上的期望更多的是讓我們認清現實和著手去做,具體情況仍然需要客觀分析。下面我給題主介紹一下我們芯片的差距。以及為什么會有這個差距。
在芯片的設計領域我們做的不錯的,芯片設計水平也位列全球第二,連續幾年登上世界第一寶座的“神威.太湖之光”超級計算機用的CPU芯片就是典型的代表。而在手機,電腦和服務器CPU芯片性能也達到國際先進水平。而在手機平板等消費者市場5G芯片設計的整合性一點不輸高通,甚至在功耗控制與5G基帶整合方面還更強。
但是在設計工具方面還存在短板。芯片設計需要依賴電子設計自動化工具(EDA),這一工具使設計者可以使用計算機進行邏輯編譯,化簡,分割,綜合,優化,布局,布線和仿真等工作,從而完成芯片設計。但是在這塊的3家軟件服務商是3家美國的公司。
我曾看過媒體對倪光南老先生的采訪,他的解釋非常清晰。
芯片制造領域包括制造工藝和制造裝備兩個方面。芯片制造聽起來像傳統制造,但是其制造工藝和裝備的精密要求遠遠超過后者。具體工藝又包括,光刻,刻蝕,離子注入,薄膜生長,拋光,金屬化,擴散,氧化等。
而與上述工藝對應的是200多種關鍵制造裝備,包括光刻機,刻蝕機,清洗機,切割減薄設備,分選機以及其他工具所需要的擴散,氧化清洗設備等。每種裝備的制造技術要求都很高,制造難度大且價格高昂。
有了這些設備還不夠,還要開生產線,建廠,制定經營計劃,而且建廠和設備的安裝和調試就需要2-3年的時間。而芯片設計更新迭代又特別迅速,等設備和廠真正能投產時候是否能滿足市場需求也尚且不知。
在材料方面,芯片制造所需的材料大部分都需要進口,有的材料比如光刻膠則完全需要進口。國產材料的銷售規模占全球銷售的不足5%。這塊與美國確實存在較大的差距,有專家評估,我們夜以繼日的不斷攻克難題不斷追趕,也至少需要一二十年的時間,這還沒考慮未來國際形勢可能的變化。
芯片制造依賴光刻機機,而咱們回家沒有高精度的光刻機,所以很難超越別的國家的芯片技術,
美國為了限制華為發展,還專門規定光刻機等技術需要經過美國的同意才能出口,
為此,芯片制造是真的很難。
如今芯片制造工藝要求越來越高,目前國際成熟的制造工藝為7nm,而且5nm技術已經在驗證階段,即將可以實現量產!1nm=10^-9m,可見納米的單位是非常小的!人的細胞直徑約10~20μm,1μm=1000nm!可見芯片制造工藝比細胞小1000倍以上!可以想象它到底有多難?
一個指甲蓋大小的芯片可以容納幾十億個晶體管,每個晶體管都是納米級別!可見芯片制造工藝要求有多高、芯片制造有多難!正因為如今芯片越做越小、功能越來越強大,電子產品才能做到小巧、輕便、功耗低。大家還記得剛出來的大哥大吧,據說猶如磚頭大小,十分笨重!而且價格很高,幾萬塊一個,一般要2萬5左右才能買得到!80年代2萬5相當于現在200萬以上!普通老百姓根本買不起!以前的大哥大手機功能單一,只能打電話,而如今的智能手機功能做得很強大,相當于一臺微型電腦,可以做到如此輕薄,正是芯片技術發展的緣故。
芯片制造需要經過十分復雜的工序,比如電路設計、晶圓、流片、制程、封裝、光刻、拋光等都是十分復雜的技術活!芯片制造需要經過十幾道工序,而且芯片制造還需要幾十種高端的儀器設備,比如光刻機、等離子刻蝕機、離子注入機、單晶爐、晶圓劃片機、晶片減薄機、氧化爐、激光退火設備、低壓化學氣相淀積系統、化學機械研磨機、引線鍵合機、探針測試臺等,其中光刻機設計制造最難!沒有光刻機,芯片就無法生產,這就是先進國家對我們進行技術封鎖,不賣給我們光刻機的原因!給再多的錢也不賣給你!目的就是為了限制你發展!
美國對中國進行全面技術封鎖,買不到進口芯片,只能靠自己,自力更生。華為也將面臨著同樣的困境!美國禁止臺積電等企業給華為提供芯片,沒有了芯片,華為該何去何從?華為很多電子產品將面臨停工,只能尋求出路,使用中芯國際等生產出來的產國芯片進行替代!好在華為早就意識到了這一步,已經提前儲備了大量的美國關鍵芯片,可以足夠緩兩三年的時間,經過兩三年的迭代驗證,國產芯片完全可以銜接上。
華為加油!中國加油!不畏懼困難,勇往直前!科技強大了,國家才足夠強大!
因為愛因斯坦的公式E=mc2,c是不變的常數,運動的物體能量變大,所以質量也變大。
其實,愛因斯坦認為質量和能量是可以相互轉換的,質量其實也是能量。
以牛頓為基礎的經典物理學提出了很多概念,比如動能、勢能、質量。經典物理學認為質量是物體固有的真實存在的感知。而動能、勢能更像是一種概念。
我的理解是,其實質量和動能、勢能一樣,都是人類為了表示物質某種物理特性,而提出的概念。它們并不具備客觀存在性。舉個例子,假如有另一種外星高級智慧生物,他們的物理知識里面,不一定有質量這個概念。也許他們的物理體系和我們的完全不一樣。
順便再說下,為什么牛頓那些叫做“經典物理學”,因為其實到了愛因斯坦的時候,已經證明牛頓的F=ma公式是不準確的。也就是說是錯的,但又不能把牛頓力學廢掉,因為它雖然不夠精準,但是在日常生活的很多方面已經夠用,學起來也簡單。所以將它們劃為“經典物理學”做以區分。
原來咱們辛辛苦苦學好多年的牛頓物理是錯的,他們竟然還一直教。哈哈,也許當物理學到比愛因斯坦的相對論還高一個層次的時候,會發現質量本身就是錯誤的概念,相對論也是錯的。所以,愛因斯坦晚年才會有原來神學早已在前面等著物理學的說法,哈哈。
首先要搞清楚質量一詞的物理含義。許多人認為,質量的大小代表了物質的多少,實際上這是一個誤解。最早出現在牛頓力學中的質量有兩個物理含義,或者說有兩種質量,一個叫引力質量,這個質量越大,引力越強,另一個叫慣性質量,這個質量越大,物體越難加速。后來厄勞的實驗證實,這兩種質量是相等的。在狹義和廣義相對論中,質量一詞仍然是這兩種含義。顯然,不論是引力質量,還是慣性質量,都不是指“物質的多少”,而是分別指能夠產生引力的能力大小或慣性的大小。產生引力的能力大小,或慣性的大小,能夠代表物質的多少嗎?這可能需要充分的論證。所以,當物體運動時,質量發生變化,僅僅是說,物體運動時,物體產生引力的能力或物體阻礙加速的能力發生了變化,但并不代表物質含量的多少發生了變化。
物質的多少,用那個物理量來表示,可能需要進一步厘清。在化學中,有一個量,叫做摩爾質量,可能更接近“物質的多少”這個含義。摩爾質量的大小,代表了參與化學反應的物質的粒子的多少,注意,是參與化學反應的物質的粒子的數目,相同摩爾數的物質,具有相同的粒子個數,但其引力質量或慣性質量卻不相同。當然,這還涉及到一個完整的粒子的定義,在化學中,一個完整的粒子就是指一顆原子,如果你把原子細分成原子核和電子,粒子的個數就會成倍增加。
有人說,粒子的個數不能代表“物質的多少”,我也同意這個觀點,就像物體的體積大小也不能代表“物質的多少”一樣。我們應該找到這么一個物理量,它在物理變化或化學變化中,包括在物體運動時恒定不變,這個物理量就能代表“物質的多少”。摩爾數在化學反應中就恒定不變。
說了這么多,就是想說明,引力質量和慣性質量并不代表“物質的多少”,它在運動時發生了變化,僅代表物體產生引力的能力或阻礙加速的能力發生了變化。
靜止質量,物體運動時恒定不變的靜止質量,也許能代表“物質的多少”,但在核反應中,靜止質量也會減少,減少了的靜止質量轉變成了能量。
最后,再說一下一個物理量本質上的,或最基本的定義應該是什么。顯然,當我們說引力質量或慣性質量代表的是物體產生引力的能力或阻礙加速的能力時,我們表達的是質量與其它一些物理量的關系,它能作為質量的定義嗎?我認為,一個物理量的本質上的定義,或最基本的定義,實際上是這個物理量的測量方法,你怎么測量出這個物理量,就是這個物理量本質上的,或最基本的定義。
質量是變量確實用一兩句話說不清楚可以說因為E=mc^2 運動的物體動能增大所以E增大,c^2是常數所以質量增大任何物體的靜質量是一個恒量,質量是變量說的是動質量這是個定律,記住就行 ,一開始都不是很明白的,到后面自動...
你說的是《相對論》中的“質速關系”,它的公式是M=Mo/√(1-v^2/c^2)。
質速關系是成立的,但不能通俗理解成“運動會讓物體質量變大”。
愛因斯坦本身也極力反對這種表述方式,如果用這種方式去理解會發現這個理論根本不成立。
悲哀的是很多書籍、文章總是用這種方式來表述這個理論。
無論通過計算,還是通過觀察,有一件事情是顯而易見的:
你無論坐在家里,亦或是飛機上看手機,手機質量都不會發生變化。
為何如此呢?
有人說,因為《相對論》錯了!
也有人說,你得接近光速質量才會改變。
然而這些說法統統都不對:只要有速度,無論速度多慢,質量都會變大??墒悄慵词棺诔馑亠w船上看手機,手機質量也絕對不會改變。
廣義相對論中,物體運動時質量會增大。這個結論愛因斯坦是怎么得出來的? 肯定不是愛因斯坦亂說的,肯定有一定的道理。 而且這個結論又被證明是正確的??墒沁@么重要的道理愛因斯坦怎么不說出來呢?他最起碼應該把推理過程講出來。這是我們普通人能夠理解的嗎?很可能我們猜的都不對。既然是正確的,我們又無法理解,我們就只知其當然,就不要研究其所以然了。我們就研究怎么應用,怎么應用它為人類造福,才是最重要的。我們的糧食不夠吃嗎?我們的財富不夠豐富嗎?我們哪樣東西還少嗎?那么趕快讓它們運動起來吧,運動速度越快,它們的質量就越增大。我們的生活水平就大大提高了,早日進入小康社會。
愛因斯坦“E=mc”公式中和“m”就是牛頓理論中的標準重量
牛頓理論中的“質量”,其實就是“地球的標準重量”。雖然,質量是用天平稱獲得,但是,天平稱還是利用了地球重力來測量的。這與我們獲得重量的原理是一樣的。正是如此,保存在法國巴黎的國際計量局總部的國際千克原器,說是質量國際標準器,還不如說是重量國際標準器。
同樣,牛頓理論中的“力”,也是從“重量”引出的。事實上,重量就是一種力,即,重力。
由此可見,“重量”就是牛頓理論中的重要概念,而“質量”在牛頓理論中根本沒用上。
然而,愛因斯坦沒有發現這問題,卻像牛頓一樣,把“標準重量”當作的“質量”了,因此,就有了“E=mc”公式,而這公式中的“m”就是牛頓理論中的標準重量,而根本不是“質量”。
那么,質量究竟能不能用到物理中呢?
到此,以上就是小編對于摩爾電氣有限公司接近開關的問題就介紹到這了,希望介紹關于摩爾電氣有限公司接近開關的3點解答對大家有用。