芯片，是一个很多人都有所耳闻但也仅限耳闻的科技话题，也是现在发展最红火的产业之一。之前采访身边秋招的同学，不少芯片相关专业的朋友都拿到了很香的offer，在这个寒冷的秋招季直呼一点都不寒冷，背后的原因令人五级烫伤：
我们提到芯片，能想到的一般就是电脑和手机，但其实芯片无处不在，什么冰箱空调洗衣机、电视汽车充电器......只要这玩意儿需要用电，它里面就大概率装着芯片。
但芯片到底是个啥？造起来到底难在哪？现在转专业来得及吗？很多人就不太了解了。
于是我带着疑惑上网查了一波，看完我更疑惑了：原来芯片技术已经发展到这个地步了吗？！下面我就把学到的东西分享出来，没准以后搞芯片就靠大伙了
一、芯片到底是个啥？
芯片，是一种集成了大量电路的半导体元件。电路初中物理都学过，电源导线小灯泡、开关控制电信号...好的你已经学会电路了，下面就来设计你的芯片吧！
电路想必大家都懂了，那么什么是半导体呢？大家都知道导体能导电，绝缘体不能导电；而半导体的导电性介于两者之间，做成二极管后就能实现单向导电，即从A到B导电、从B到A绝缘，通过电信号就能控制电路的通断。
当然这只是最最基础的知识，设计芯片要把无数条比这复杂无数倍的电路攒到一块，这难度有多大，只能说学过模电数电的同学懂的都懂。
不过芯片虽然设计起来难，只要真做起来你就会发现.....这特么的更难啊！！具体有多难呢？这里放一张简略的步骤图，想自己造芯片的同学可以参考参考
二、芯片有多好玩？
其实芯片还有很多新奇的用处，这里把我看到的两种比较好玩的分享给大家！
  • 粒子加速器
粒子加速器都听说过吧？它是现代物理最重要、最尖端的科研仪器之一，能将带电粒子加速到接近光速，再让粒子互相撞击，看看撞出来的都是些啥，从而研究粒子内部的结构、探索宇宙的本质。
右边那么长的管子就是用来加速的
而加速过程需要很大的能量，因此这玩意儿又大又贵。目前最大的加速器占地将近60km²，比10个清华还大，而且传闻造价更是高达了五百亿人民币！！五百亿啊家人们，全世界80亿人每人给我1亿也还差420亿
这一般家庭哪玩得起
但最近我在Science上发现了一篇在芯片上造加速器的文章，看到标题我是满脸问号：这芯片上还能装加速器？这加速加的是网速吗？
结果看完文章我大受震撼！研究人员先是在硅晶片上刻出光栅和电子通道，随后输入红外脉冲激光，经过光栅后将光波的能量传递给经过的电子，完成加速。
而主要的难点，就在于怎么正确雕刻这些纳米级的光栅和通道。这里就用到了前面提到的芯片刻蚀技术，让这种头发丝上雕大炮的操作成为了可能。
最终对电子的加速梯度可以达到30.5MeV/m，这已经超过一些大型对撞机了！
这项技术目前还处于研究阶段，未来一张几厘米长的芯片就能容纳1000套这样的加速路径，能将电子加速到94%光速，在科研、医疗上都大有用处。也许以后做粒子对撞再也不用全球排队借仪器，打开手机当场就能撞！想一想就很nice啊
  • “嗅觉”芯片
现在人工智能能够实现图片识别和语音识别，但它们还无法根据“闻到的味道”来判断事物。比如计算机看到毕导的袜子，它只会觉得这是袜子；但如果是你来观察，就会闻出这是半个月没洗的袜子，它的毒性足以令人晕厥...
这显然是计算机的缺陷。康奈尔大学的团队也觉得它很缺陷，于是研发出了一种可以识别气味的“嗅觉”芯片！
发表于《Nature Machine Intelligence 》
听起来很神奇吼！它是怎么实现的呢？
首先人是怎么识别气味的？我们闻香菜时，香菜分子会刺激鼻子中的嗅觉细胞，嗅觉细胞就会向大脑发送独特的“香菜”信号，而大脑接收到信号后就会一通判断，告诉你这玩意儿是香菜，而不是番茄、土豆。
这个“嗅觉”芯片就模拟学习了生物的这套嗅觉系统！
他们先用化学传感器探测气体分子，并将结果转化为电信号输入神经网络，神经网络据此就会发出不同的脉冲信号，然后迭代下去，直到信号跟某种预设气味信号的匹配度达标，就能判定为该气味了。比如下图，就是研究人员在测试甲苯样品，可以看到芯片它“闻”出来了！
目前这个“嗅觉”芯片已经能成功识别甲苯、一氧化碳等10种气体了。继续研发下去，有机会帮助解决化工厂的气体监测、故障诊断问题。还是很牛的
而且我大胆猜想，既然这个芯片能根据电信号识别气味，也许未来也能向人类释放对应气味的电信号？那我们岂不有可能买到可以闻着味的手机了
真是未来可期啊！
三、当芯片用于生活时，能有多爽？
看完这一圈知识，我感觉芯片真是个好东西！芯片上的粒子加速器，能让粒子加速这种原本需要大费周章的事情更便捷地实现；气味芯片更是实现了以前做不到甚至无法想象的功能。我们的未来真是充满可能性啊！
而回顾现实，我发现芯片为我的生活增添了太多惬意：我们拥有了智能音箱，它能听懂我每一次播放《回家》的指令；拥有了扫地机器人，它能打扫呋喃落在地板的每一根狗毛；拥有了智能手机，在方寸之间我们就能见证世界的绚烂。
芯片在不断地迭代进步，我们的生活也因它而改变。像全球著名的高通芯片，就是由手机芯片起家，逐步发展到车规级芯片，很多手机搭载的功能如今在汽车上也能实现。
而最近我发现别克专门为商务大佬打造的全新旗舰私享MPV——别克世纪四座私享版，竟然还给后舱座椅配置了一块独立高通骁龙8155芯片！说实话听到这我的第一感受是汽车座椅也有必要用芯片吗？？实车体验后我就懂了：这加完芯片也太丝滑了吧！
本身8155芯片就很优秀，高算力低功耗。它是第一款7nm工艺打造的车规级数字座舱系统级芯片，而之前汽车用的多是28nm制程芯片，也能凑合用，但不够好用，又慢又卡的时候就很容易上火...
而制程越小，意味着能集成的电路越复杂，好比你往A4纸写字，那肯定是笔尖越细写的越多。而且性能也越强，就像你的大脑神经元密度高了，自然也能处理更复杂的工作。8155作为车载芯片，其性能已达到同期旗舰手机水平，操控全车功能就像平时玩手机般流畅自如！
对于大多数只装备一块28nm级芯片的汽车来说，本身算力就低，再加上各种复杂功能，就更容易卡顿了。而别克世纪，还专门给后舱单独配置了一块8155芯片，这么一块高算力芯片只用于提升后舱乘坐者的体验，在豪华感和乘坐体验上一下子就跟别人拉开了差距，就像你整了台高配游戏本专门打3A大作，有点奢侈，但真的爽
此外，汽车芯片的工作环境比手机、电脑复杂，需要更高的稳定性和匹配度，就好比足球队去打世界杯，并不是巨星多就一定能赢，关键得看球员之间磨合和配合的程度。世纪后舱加装的这块8155芯片，跟车载总线及其他部件的适配性都很好，操作起来自然就纵享丝滑了！ 
上图我正在把玩的那个8吋智控屏就是加持了芯片的。通过这块智控屏，我就能在方寸之间操作全车的各种科技配置，实现一系列的强大功能！
比如一键升起智慧幕墙，直接跟前排分隔开，打造个人私享空间，老板们在后面聊工作，完全不会被前排打扰！自带的32吋智能屏里有各种娱乐功能，手机投屏、开视频会议也不在话下！把我的视频投在屏上播放，感觉内容都更高端了
再比如一键调节座椅姿态，有舒适、休憩、仰卧、入眠4种坐姿选择。座椅可以最大后倾160度，而且是18向全电动调节，头颈背腿脚都能调！调节过程中，我感觉自己的身体在逐渐跟这个座椅完美贴合，好放松，好舒服！
这个座椅还能加热、按摩，也都是在手边这块智控屏上操作，各种分区和档位随便挑，这不等于配了位私人理疗大师？头枕还自带bose音响，每放一首歌都是一次车载音乐会。一边按摩一边听歌，还没到目的地，工作的疲惫就一扫而空了！
还有一键升降车窗、一键开关车门、一键控制空调、一键调节氛围灯...总之全车的众多科技功能都能在这块8吋智控屏实现！而操作这块屏的我，就是这台车的主宰！
从人类开始使用工具，然后不断创造工具，再一次次优化工具，这种从无到有-从有到优-从优到精不断迭代的过程，也许就是科技的意义所在吧。有时你会觉得现在的生活已经足够便利了，但科技永远会告诉你，我们能做到的事情还有更多。
而别克世纪，就用科技刷新了我们对汽车座椅的认知。科幻电影里的主角们，手指轻点就有各种声光电，在别克世纪这里，我也体会到了这样的爽感！我相信，未来必然会有更多的新科技装点我们生活的方方面面。真是令人期待啊！
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别克世纪带你纵享丝滑
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