晶元是誰發明的？晶元到底有多重要？

前陣子中興公司被美國制裁，晶元成了熱門關鍵詞，什麼是晶元？晶元是誰發明的？

簡單來說，晶元指的是內含集成電路的矽片，比如酷睿的i9系列就是其中一種。最簡單的單個電路是晶體管，可以執行0和1的邏輯運算，集成電路就是將許多具有簡單運算能力的單個晶體管組合在一起形成的具有強大處理能力的中樞。

現在的晶體管已經在CPU中以納米大小的量級存在，比如酷睿i5-3337U中就含有14億個晶體管，那麼小的晶元居然集成了那麼多的處理單元，完全超乎你的想像。

晶元的發明者有兩個人，一個美國德州的儀器工程師傑克·基爾比，另一位是美國物理學博士羅伯特·諾伊斯，兩人將電路中的基本元件都組合到半導體矽片中，運算處理性能超群，可以大量生產成本低廉，因此是共同研發改良了集成電路（晶元），但由於羅伯特英年早逝，所以他沒能跟傑克基爾比共享2000年的諾貝爾物理學獎。

晶元到底有多重要？為什麼晶元那麼難製造？

晶元的重要程度超乎大家的想像，軍事領域中的導彈防禦系統和導彈還有雷達中都運用到了晶元，晶元能夠提高雷達掃描精度識別敵方戰機，還能夠提高導彈准心實現精準打擊，這一切都是在小小的晶元中進行運算的，晶元可以關乎到一個國家的命脈。

晶元之所以難製造是因為它集成了人類科學和科技水平的精華，晶元要提高運算處理能力就需要集成更多的處理單元，現在一塊晶元中基本都有10億個以上納米級的晶體管，人類用肉眼都無法直接看到，美國貝爾實驗室的物理學家最近研究出一粒沙的100萬分之1大小的納米晶體管，工藝的精度可以說是匪夷所思。不僅如此，晶元對於材料純度的要求也高到恐怖，大多數都是在99.99999%以上，精度越高的晶元運算能力強因此也就會產生更多的熱能，高純度的硅材料可以避免材料因過熱而膨脹導致晶元損壞。

晶元在光學和機械處理上也是非常恐怖的，目前已經發展到了6納米的精度，晶元內部的線路導向明確無毛糙雜邊，對於光學儀器和製造設備的要求非常高。可見製造晶元已經不僅僅是晶元本身那麼簡單了，製造晶元的設備也是技術上的門檻。再加上國外對於晶元重要性的超前的認識，每年都投入大量的資金研究，已經把晶元做到了極致。

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