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纸质书

芯片简史

芯片是如何诞生并改变世界的
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芯片研究专家、科普作家汪波启发未来之作

芯片是如何诞生并改变世界的

芯片的发展史,就是一部持续的创新史与叛逆史


【作者简介】


  汪


  • 资深芯片研究专家;科普作家;法国里昂国立应用科学学院集成电路硕士;利摩日大学高频微电子学博士。分别在华为公司、法国里昂纳米国家实验室和北京大学深圳研究生院从事集成电路设计的教学与科研工作,并积累了二十余年经验。


  • 此外,汪波已出版了科普图书《时间之问》 和《时间之问·少年版》,其作品打通学科边界,兼具科学与人文内涵,让你感受到思考的乐趣。


【内容简介】


  • 一本聚焦热门话题、热门行业的实力之作,完整呈现芯片发明和发展的60多年历程。


    全书完整呈现了芯片发明与发展的历程,从支撑芯片产业发展的量子力学讲起,逐渐发展到半导体物理学,进而催生了半导体器件,这些器件又由简到繁,像一颗发芽的种子,演化出了双极型晶体管、MOS场效晶体管、光电二极管等,并由此集成构造出了模拟芯片(通信和传感器芯片等)、数字芯片(CPU、存储器、FPGA等)和光电芯片等。


    最后,本书还展示了芯片设计方法和制造方法由手工到自动的发展过程,并指出了芯片未来面对的挑战和可能的解决路径。可以说,了解芯片,有这一本书就够了。


  • 芯片的发展史,就是一部创新史与叛逆史——详细讲述一群叛逆者突破传统、不断创新的故事。


    作者以芯片诞生和发展为主线,将散落在世界各地的实验室、杂志、书籍或新闻报道的庞杂信息重新组织、编排,在力求准确、科学的前提下,写作了这样一本综合性作品,使得我们透过“芯片简史”这四个字,深入了解那些散落在历史深处的芯片发明者的个人世界,体验他们在发明中所经历的种种困苦与喜悦、磨难与幸福,与他们一起重走芯片发明之路,看他们如何突破科学研究中的困难与现实世界的阻碍,做出一项项改变甚至颠覆世界面貌的发明和创新。


  • 一部跨越专业人士与大众藩篱的科技创新史,了解芯片发展历程以及看清未来发展趋势的绝佳商业图书。


    芯片构成了现代社会正常运转的核心控制单元,影响范围涉及国家安全、商业、政治、文化等方面,没有芯片,我们现在所拥有的一切都无从谈起。为了使大众能够更加容易、更加清晰地了解芯片,本书作者在写作时做了以下努力:


    一是高度还原创新的历史过程,展现曾经盛行的观念和技术,以及新的技术是如何萌芽并与之斗争和最终突破的;


    二是突出作为创新者的个体,将历史的聚光灯打在实验台前的科学家和工程师身上,展现他们内心的渴望、追求、困顿、嫉妒和欣喜。三是将发明一刹那的火花清晰呈现出来。虽然知识的“剂量”被压缩,却足以激发读者智识上的兴趣,全书叙述上的惊险程度不逊于一部小说。


【各方赞誉】


芯片是电子信息技术和产业的核心与基石,芯片技术已经成为现代科学技术发展的制高点。如果你想了解芯片的前世今生,汪波博士的全新力作《芯片简史》是一本难得的好书。该书不仅梳理了芯片发展的脉络,还深入浅出地阐释了芯片发展历程中那些带有哲理且具有启发性的精彩瞬间。


张兴

北京大学软件与微电子学院前院长


芯片是人类历史上最伟大的发明之一,推动人类社会进入了信息时代。汪波老师凭借20多年在芯片领域的科研和教学经历以及深厚的文学功底,写成了这部《芯片简史》。该书对芯片发明和发展过程中的重要历史事件描写得非常精彩,读起来让人爱不释手。该书内容具有很强的知识性、启发性和故事性,是一部非常优秀的科普著作。相信无论是专业人士还是非专业读者,都能从中获益匪浅。


张盛东

北京大学信息工程学院前执行院长


这是一本每个数字时代的原住民都应该看的书。技术改变世界,芯片毫无疑问是极少数改变了每个人的桂冠级产品。从物理学家研究晶体内部的电子运动,到芯片成为全球重要的生产力工具,只用了70多年的时间。这当中技术、商业和战略领域发生了哪些决定性的事件,芯片还将如何参与构建正在到来的元宇宙时代,相信你在这本书里都可以找到答案。


葛颀

中赫集团副总裁

工体元宇宙GTVerse创始人


这本书回顾了60多年来芯片壮阔恢宏的发展历史,从某种意义说,也是一部人类信息文明的发展史。如果说机械的发展拓展了人类的体力劳动,那么芯片的发展则扩展了人类的脑力劳动。芯片技术是属于整个人类文明的,也必将为人类社会的发展和文明的进步做出新的贡献,这种发展势头绝不会因为各种人为和政治的原因所停歇,必将在人类文明的智能时代继续大放异彩。对每个人来讲,我们也许会与芯片结成更紧密的关系,成为碳硅合体的新人类——这是未来的世界图景,问题是它值得我们期待吗?


檀林

前海再保科技董事长,海创汇首席生态官


芯片(半导体、微电子、集成电路)真是一种神奇的技术产物,它如此尖端和精密,凝聚了人类不懈的发明创新精神,又让全世界如此广泛的大众可以消费最新、最酷的电子产品。芯片在全球市场中取得成功,是21世纪最重要的商品。


周健工

未尽研究创办人

《第一财经》、《福布斯》中文版前总编辑


《芯片简史》是一部非典型的技术发展史。它回答了一个重要的问题:科学发现和商业应用的推动力是什么?首先是质疑的精神,物理学领域过去100年间的持续颠覆是最好的例子;其次是偶然的突破,运气是留给有准备的人的;再次是军事投资的推动,大名鼎鼎的美国国防部高级研究计划局就是创新领域内的连环推手;最后是创业的动物精神,硅谷和芯片相互成就。


吴晨

《经济学人·商论》执行总编辑


【目录】


赞誉

推荐序 如何理解芯片

宋继强

英特尔中国研究院院长

前言 和开拓者的灵魂一起踏上芯片之旅


一部分 诞生

0不确定的世界,从电灯泡到半导体

变黑的灯泡,真空管的发明

绝望的行动,量子之变

惊险的一跃,半导体的奇迹


0创造性失败,晶体管诞生

雷达在警戒,半导体研究加速

协作的产物,巴丁和布拉顿发明点接触晶体管

反戈一击,肖克利发明结型晶体管

“我们也发明了晶体管”,发明之争


0接连不断的出走,硅在扩散

“肖克利真是愚蠢之至”,蹒跚学步的晶体管

热油中的音乐播放器,硅晶体管登场

感觉“在跟上帝通话”,落地硅谷

八叛徒,出走“仙童”


04“大规模白痴”,芯片的发明

被激怒的物理学家,霍尼发明平面晶体管

沉默的巨人,基尔比实现单片集成

暗战,诺伊斯提出互连方案

“我看不出它能走多远”,芯片之争与弃


二部分 演进

05 创新者的窘境,MOS场效晶体管 

无足轻重的发明,场效晶体管

“我们可是佼佼者”,外延工艺

规划出来的失败,贝尔的悖论

坏点子在变好,MOS场效晶体管的上升之路


0一切过往皆可超越,摩尔定律

当摩尔遇到米德,晶体管尺寸极限

一张纸片上的推演,摩尔定律

始料未及,摩尔定律的修正

拯救行动,延续摩尔定律


0化繁为简,计算芯片

计算梦想,从莱布尼茨到图灵

精简,霍夫提出CPU架构

以一当十,法金设计CPU电路

“最没效率的方法”,弗里曼发明FPGA


0记忆的黏合,存储芯片

漏电的存储器,登纳德发明动态存储器

芝士蛋糕的诱惑,施敏与姜大元

发明浮栅晶体管

开窗的芯片,弗罗曼发明EPROM

就像闪光灯,舛冈富士雄发明闪存


第三部分 多样

0知而行之,模拟世界的芯片

莫使金樽空对月,维德勒开创模拟芯片

剪掉电话线,无线通信芯片

知者行之始,彼得森与MEMES传感器

行者知之成,IGBT功率器件的发明之争


1迅电流光,光电器件(上)

贝尔的回击,半导体太阳能电池的发明

诺奖委员会搞错了吗,图像传感器芯片的发明

群雄逐“光”,高亮度红外LED和半导体激光器的发明


1点亮东西方,光电器件(下)

标新立“异”,半导体异质结的发明

灯火阑珊处,蓝光LED的发明


第四部分 建构

12 破除悖论,芯片设计

5美元的赌注,SPICE电路分析仿真程序

“玩具”设计方法,康韦与米德的VLSI设计革命

画不尽意,硬件描述语言的发明

蚕食鲸吞,EDA之争

共赢模式,ARM处理器的IP授权之道


13 精雕细刻,芯片制造

水利万物而不争,代工逆袭

酪乳薄饼,光刻的发明

叫停一艘“航母”,林本坚发明浸没式光刻

鱼鳍结构,胡正明发明FinFET


1方位挑战,不是芯片

逼近极限,摩尔定律之困

应对挑战,三条路径

是芯片,彼此依存的世界


尾声

后记 在我的智慧终结处启程

附录

芯片群英谱

半导体技术发展线

缩略语

索引

参考文献

图片来源


【基本信息】


  • 分类:科技趋势/芯片

  • 书名:《芯片简史》

  • 作者:汪波

  • 出版时间:20234

  • 出版社:浙江教育出版社

  • ISBN:9787572254758


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