【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】據(jù)國外媒體報道，說到互聯(lián)全球的技術(shù)，半導(dǎo)體芯片居功至偉。但是這小小的芯片，究竟是如何走進我們生活每一處的呢？
 

　　從口袋里的智能手機到支持互聯(lián)網(wǎng)運作的龐大數(shù)據(jù)中心，從電動踏板車到超音速飛機，從起搏器到預(yù)測天氣的超級計算機，不管是看不見的還是鮮為人知的，所有這些設(shè)備或設(shè)施的內(nèi)部，都包含一項使這一切成為可能的微小技術(shù)：半導(dǎo)體。
 

　　半導(dǎo)體是現(xiàn)代計算的基本組成部分。被稱為晶體管的半導(dǎo)體設(shè)備是在計算機內(nèi)部運行計算的微型電子開關(guān)。1947年，美國科學(xué)家建造了世界上第一個晶體管。在此之前，人們借助真空管完成計算機制。但真空管計算機既慢又笨重。直到硅的應(yīng)用，改變了一切。
 

　　用硅制造的晶體管，體積足夠小，可以安裝在微芯片上，從而打開一扇新世界的大門：各種設(shè)備層出不窮。每一年，這些設(shè)備都在變得更小更智能。芯片開始以穩(wěn)定的速度越變越小，仿佛這項技術(shù)有規(guī)律可循。摩爾定律預(yù)測，芯片上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會增加一倍。
 

　　事實證明，摩爾定律曾經(jīng)是正確的。直到最近，情況開始有變。當一再縮小晶體管的努力越來越接近物理極限時，芯片微型化的步伐才有所放緩。早期的晶體管肉眼可見。而如今，一枚微芯片上可容納數(shù)十億個微型晶體管。最重要的是，這種制造業(yè)的指數(shù)級進步，推動了數(shù)字革命的發(fā)生。
 

　　但是這場偉大革命中的核心元素――硅，卻自始至終都是一個無比不顯眼的物質(zhì)，也是地球上常見的物質(zhì)之一。地殼中90%的礦物質(zhì)含有硅。地球上普遍存在的一種物質(zhì)，帶來了一項遍布全球的技術(shù)，著實有趣。
 

　　硅是5000億美元芯片產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。而該產(chǎn)業(yè)則帶動了全球科技經(jīng)濟的發(fā)展。如今，全球科技經(jīng)濟價值約達3萬億美元。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)成為歷史上全球化的產(chǎn)業(yè)之一：原材料來自日本和墨西哥，芯片在美國和中國制造。然后，這些芯片被運送到世界各地，以安裝在設(shè)備上。最后，設(shè)備來到世界各個國家的人手中。
 

　　盡管全球有數(shù)十億個微芯片，但每年開采的硅僅3萬噸左右，甚至不及美國每小時生產(chǎn)的建筑用砂。把硅粉變成芯片，需要將硅材料投入1400℃高溫的熔爐進行融化，并制成圓柱形的晶棒。然后，像切黃瓜一樣，將晶棒切成薄片，得到晶圓。最后，在工廠里，十幾個矩形電路――也就是芯片本身――被印刷到每一個晶圓上。從這里開始，芯片將分散到世界的各個角落。
 

　　因為芯片非常微小，所有任何灰塵顆粒或頭發(fā)絲都可能會破壞芯片的復(fù)雜電路。為了防止污染微電子產(chǎn)品，整個車間必須是無菌無塵的。大約六個足球場大小的區(qū)域，要比手術(shù)室還干凈數(shù)千倍，并用昏暗的黃色燈光照明，以防止紫外線輻射破壞生產(chǎn)過程中使用的一些化學(xué)藥品。
 

　　在無菌室內(nèi)，大多數(shù)操作由真空密封的機器人自動完成。從屋頂上懸下來的單軌道在機器人之間運送著零部件。根據(jù)設(shè)計的不同，每個芯片的制作可能需要1000到2000個步驟。
 

　　流進工廠車間的空白晶圓，每個的成本大約為數(shù)百美元。從車間出來后，這些晶圓將被印刷上數(shù)十億個晶體管。制造的芯片大多數(shù)用于智能手機或被稱為GPU的硬件。電子游戲、人工智能以及挖掘加密貨幣，都需要用到GPU。互聯(lián)設(shè)備，從健身跟蹤器到智能冰箱和智能音箱等，也就是我們常說的“物聯(lián)網(wǎng)”，則是另一個正在興起的終端設(shè)備系列。
 

　　下一個階段，這些制造好的晶圓將被送往通常是位于海外的電子制造商。半導(dǎo)體是美國的第四大出口商品，僅次于飛機、汽車和石油。大部分收入都用于開發(fā)新的產(chǎn)品，使得半導(dǎo)體行業(yè)與制藥行業(yè)一樣，成為研究型行業(yè)。
 

　　隨著半導(dǎo)體越來越小、越來越便宜，現(xiàn)在幾乎人人都可以用上半導(dǎo)體產(chǎn)品。據(jù)估計，全球有超過50億人擁有移動設(shè)備，其中一半以上為智能手機。發(fā)展中國家也正在迎頭趕上。
 

　　這意味著，即便是在大多數(shù)的偏遠農(nóng)村地區(qū)，人們也能感受到這些技術(shù)帶來的影響。數(shù)據(jù)顯示，肯尼亞是非洲互聯(lián)網(wǎng)使用率第三高的國家，24%的肯尼亞人口可以上網(wǎng)。但是其他國家仍遠遠落后。比如，在盧旺達，僅9%的人口可以訪問互聯(lián)網(wǎng)，是非洲大陸上互聯(lián)網(wǎng)使用率最低的國家。而在這9%的上網(wǎng)人口中，77%的人口居住在城市。
 

　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展以及越來越多人開始學(xué)習數(shù)字技術(shù)，這些差距應(yīng)該會逐漸縮小。智能手機甚至也可以促進一個國家的整體經(jīng)濟。根據(jù)一項研究估計，在發(fā)展中國家，每一百人中，每增加十部手機可以使GDP增長0.5%。