2022年:芯片年

托尼·利瓦伊| 2022年12月12日

在《时代》杂志将电脑评为“年度人物”四十年后,是时候考虑另一件极具影响力的物品了。

“年度机器”封面,雕塑家乔治·西格尔的石膏人正在思考一台《时代》杂志委托一家设计公司制作的概念电脑。

1982年的“年度机器”封面,雕塑家乔治·西格尔的石膏人正在思考一台《时代》杂志委托一家设计公司制作的概念电脑。

40年前,《时代》杂志的编辑们第一次选择了一位非人类作为他们的“年度人物”。年度人物”。

感觉到世界已经发生了根本性的变化,1983年1月3日出版的那期1982年12月26日公司宣布个人电脑为“年度机器”。当然,在工作和家庭中为个人服务的小型计算机将成为未来人类日常体验的一部分,这只是多年前开始并延续至今的故事的一个方面。

使这一切成为可能的是晶体管的发明,它与许多晶体管的集成,以及它成功地制造成廉价的电子芯片。总的来说,这是科学、技术和商业化的显著成就。毫无疑问,芯片是基本的硬件元素,它使居住在地球上的所有人都能享受到计算机和通信资源的好处。

值得思考一下已经取得的进展。1974年,英特尔公司推出了著名的80808位微处理器,在20毫米²的面积内包含4500个NMOS晶体管,并使用3mhz时钟驱动。所用晶体管的最小特征尺寸为6微米。今天,Apple M2 64位处理器200亿年一个面积为155毫米²的单片CMOS晶体管,使用3 GHz时钟工作。M2处理器使用的晶体管的最小特征尺寸只有几纳米大约是人类DNA链直径的两倍-平均每平方微米的芯片区域中有大约130个晶体管。

苹果M2芯片

苹果M2芯片

由此产生的计算机性能的提高,主要是由于在这其间的48年里芯片制造的进步,确实是非常显著的。M2芯片上的晶体管数量相对于8080增加了50多万倍,时钟频率增加了1000倍,字长增加了8倍。将这些数字相乘,可以得到性能增加的近似度量。结果是惊人的增长了大约50亿!

芯片在加强社会交往的关键方面所发挥的关键作用,以及它们对现代经济效率的贡献,最终得到了政治家和公众的普遍认可。作为《纽约时报》写道去年7月:“全球电脑芯片短缺已导致汽车、电脑、甚至狗洗机的制造停滞。”

作为华盛顿邮报指出计算机芯片无处不在。每辆车里都有几十个,帮助调节发动机温度和稳定悬挂系统。他们管理水处理厂、电线和互联网电缆。现在几乎所有插在墙上的产品都有一个微型电脑。现代世界靠他们运转。”

电脑芯片似乎是共和党和民主党能达成一致的为数不多的事情之一。今年是纳税人的钱芯片的行为直接支持美国先进微电子技术制造业以及大规模的企业投资就是对这一点的明确认识。

当然,上世纪80年代的个人电脑在很大程度上已经成为过去的遗物,早已被笔记本电脑、平板电脑以及智能手机所取代。值得记住的是,在手机出现之前有一段时间,一个可以被称为“BC”的原始时代!对于一些人来说,很难想象一个没有即时消息和社交媒体来分享概念、想法和抽象概念的世界。

Pech Merle史前洞穴艺术

Pech Merle史前洞穴艺术

分享经验的愿望可以追溯到几千年前,并被记录下来,例如,著名的洞穴壁画Pech山鸟可以追溯到27000年前。其他具有巨大文化影响的表达形式包括语言、文学、数学和音乐。可以这样说,人类成就的一个新高峰是在纳米尺度上控制电路的精密制造。这使得当代电子产品能够在一个真正非凡的计算机驱动的网络世界中获得表达的机会。只有时间才能告诉我们,社会会选择如何使用这些新功能。基于计算机的系统对人类创造力和知识发展的贡献似乎仍处于起步阶段。在推进基础技术和理解能够改变人类体验的应用方面,可以而且应该做的事情还有很多。

在《时代》杂志宣布个人电脑为年度机器40年之后,2022年真的是芯片年!

- - - - - -托尼·利瓦伊谢明教授是电气与计算机工程系-电物理系主任,也是电气与计算机工程、物理学和天文学教授

发布于2022年12月12日

最后更新于2022年12月12日

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