關于芯片，還有這些秘密

文/小酷龍

越“小”越強大

芯片的“小”有兩種，一種是芯片的外形尺寸非常小，一般用于特殊用途。比如只有一粒沙子那么大的通信芯片，可以鑲嵌在重要文檔或證書上，作為防偽識別信息。另一種“小”可以理解為晶體管之間的距離足夠小，達到了納米級別。這意味著一塊約1 平方厘米大小的芯片上，能夠放得下數百億個晶體管。晶體管的排列越緊密，芯片就具有越高的性能。

1 納米大概相當于一根頭發絲直徑的萬分之一，和10 個原子排列在一起的長度差不多。

造芯片，有“利器”

光刻機是芯片制造中的核心設備，一臺光刻機有超過10 萬個零件，重達180 噸。在正式制造芯片之前，光是安裝調試光刻機就需要一年多的時間。其中的光學器件極其精密，比如對于光的集中性要求，相當于在地球上拿手電筒照向月球，留在月球上的光斑不能超過一個硬幣大小。

真正的“一塵不染”

由于芯片微小又精密，在生產制造過程中，一粒塵埃落在上面都有可能改變芯片的結構，從而制造出不合格的產品。因此，芯片的生產車間需要用各種手段過濾空氣，工作人員也要穿上特制的防護服，來達到非常高的“無塵”級別——每立方米的空氣中微塵數量小于100 個甚至10 個。相比于我們日常呼吸到的每立方米含有成千上萬微塵的空氣，這里可能是地球上“最干凈”的地方了。

給身體裝顆芯片

在科幻電影中，我們有時能看到被植入芯片的主角獲得了“超能力”的情節。現實中，科學家也正在把這些“超能力”付諸實踐：在人體內埋入微型傳感器和芯片，使芯片可以監測人體的健康數據，為醫學治療與研究提供便利；給身上某個部位裝上芯片，使其成為電子設備的一部分，比如用手實現“刷卡”的功能；在大腦中植入芯片，讓人可以通過意念來控制體外的電子設備，比如殘疾人的機械假肢等。這些技術目前都還處于實驗階段，未來能否實現，我們拭目以待！

芯片的發展日新月異，常常會超出我們的想象和認知。相信不少熱愛科學的“可可豆”已經在暢想芯片的未來了。你想要在未來制造出什么樣的高科技芯片，用它來打造怎樣的科技發明呢？請你開動腦筋，大膽設計——

根據你平時看到的科技新聞，結合本期“小酷龍科學屋”的知識，用文字、繪畫、小制作等方式表達和呈現你的設想。優秀作品會刊登在下期雜志上，并且有稿費、樣刊、證書和禮物作為獎勵！