关于芯片，还有这些秘密

文/小酷龙

越“小”越强大

芯片的“小”有两种，一种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，可以镶嵌在重要文档或证书上，作为防伪识别信息。另一种“小”可以理解为晶体管之间的距离足够小，达到了纳米级别。这意味着一块约1 平方厘米大小的芯片上，能够放得下数百亿个晶体管。晶体管的排列越紧密，芯片就具有越高的性能。

1 纳米大概相当于一根头发丝直径的万分之一，和10 个原子排列在一起的长度差不多。

造芯片，有“利器”

光刻机是芯片制造中的核心设备，一台光刻机有超过10 万个零件，重达180 吨。在正式制造芯片之前，光是安装调试光刻机就需要一年多的时间。其中的光学器件极其精密，比如对于光的集中性要求，相当于在地球上拿手电筒照向月球，留在月球上的光斑不能超过一个硬币大小。

真正的“一尘不染”

由于芯片微小又精密，在生产制造过程中，一粒尘埃落在上面都有可能改变芯片的结构，从而制造出不合格的产品。因此，芯片的生产车间需要用各种手段过滤空气，工作人员也要穿上特制的防护服，来达到非常高的“无尘”级别——每立方米的空气中微尘数量小于100 个甚至10 个。相比于我们日常呼吸到的每立方米含有成千上万微尘的空气，这里可能是地球上“最干净”的地方了。

给身体装颗芯片

在科幻电影中，我们有时能看到被植入芯片的主角获得了“超能力”的情节。现实中，科学家也正在把这些“超能力”付诸实践：在人体内埋入微型传感器和芯片，使芯片可以监测人体的健康数据，为医学治疗与研究提供便利；给身上某个部位装上芯片，使其成为电子设备的一部分，比如用手实现“刷卡”的功能；在大脑中植入芯片，让人可以通过意念来控制体外的电子设备，比如残疾人的机械假肢等。这些技术目前都还处于实验阶段，未来能否实现，我们拭目以待！

芯片的发展日新月异，常常会超出我们的想象和认知。相信不少热爱科学的“可可豆”已经在畅想芯片的未来了。你想要在未来制造出什么样的高科技芯片，用它来打造怎样的科技发明呢？请你开动脑筋，大胆设计——

根据你平时看到的科技新闻，结合本期“小酷龙科学屋”的知识，用文字、绘画、小制作等方式表达和呈现你的设想。优秀作品会刊登在下期杂志上，并且有稿费、样刊、证书和礼物作为奖励！