脑变

第1333章 自制芯片

对曾凡来说,移动一个原子核中的质子比修复细胞核损伤容易多了,他的念头刚动,原子核中聚集的一个发光的粒子就从里面缓慢分离出来,离开原子核不过自身两个多身位的距离后,突然瞬间加速,消失在远方。</p>

原先轻微振动的原子核似乎一下子活跃起来,聚集的粒子旋转速度提升,曾凡的感应范围瞬间变换了场景,退到了原子外面。</p>

氧原子突然失去一个质子变成了氮原子,原先和周围其他原子的稳定关系出现裂痕,本来是正电离子,突然变成了负电离子,原有的化合键断裂,这个异类的氮离子被排挤出群体,成了游离状态,四处飘荡。</p>

刚才氧原子旁边的一个铝离子捕获了曾凡分离出去的质子,由金属原子变成了非金属的硅原子,自身状态同样由负离子变成了正离子,原先就不稳定的化合键进一步断裂,附近原子之间的稳定状态被打破。</p>

更多的原子从高频振动变成了游离状态,附近区域的原子都开始活跃起来,从一小片区域的动乱逐渐向周围扩散。</p>

这次尝试也给曾凡带来了灵感,原先他的微观感应只能在分子甚至更高的晶簇层面起作用,现在他可以操控到原子核内的质子,那么操控单个原子当然也不再话下了。</p>

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进一步的去想,他不需要像芯片工厂那样去单独提炼高纯度单晶硅,然后再费力气去工业化蚀刻电路,现在就可以借助中频炉内部的能量场,用感应能力做出需要的芯片,工艺和复杂程度当然可以达到那些量产芯片做不到的水平。</p>

硅在常温下不是绝缘体,也不是金属那样的导体,而是一种半导体材料。</p>

高纯硅晶体中掺杂硼、锗、磷或者砷元素形成特殊结构状态,就可以制作出各种不同功能的二极管、三极管、场效应管等晶体管,施加一定电压就可以控制电流通断、走向,搭配不同的电路设计,就可以实现复杂的高密度的电路功能,这也是硅芯片的基本制作原理。</p>

九十纳米工艺的芯片中,理论上在一百平方毫米的芯片内部,可以制作出五亿个不同类型的晶体管,在实际的制作过程中,难以达到这样的密度,曾凡刚才感应到中频炉控制电脑的芯片中,集成的晶体管数目超过了一亿三千万,这已经是三四年前的产品。</p>

当前市面上主流电脑芯片已经演进到了六十五纳米工艺,芯片内部堆叠了八层电路设计,最新的处理器同样面积的芯片已经集成了超过三亿个晶体管,当然同等能耗情况下,运算速度也提升了不止一倍。</p>

曾凡刚才感应了多种不同功能的硅芯片内部结构,以前也看过很多微电子的书籍,借助这种微观感应状态下特殊的时间模式,开始了第一款芯片的构筑过程。</p>

由于特殊的自学和软件研发经历,曾凡对于计算机的软硬件形成了自己独特的认知,他更倾向于将运算芯片和存储芯片集成到一起,这样能达到更高的运算效率。</p>

其实现在的电脑芯片内部也结成了部分存储单元,就是通常的一级缓存、二级缓存、三级缓存,通常只有很小的容量,电脑主要内存还是以独立板卡的形式存在。</p>

至于更多数据的永久保存,当前的主流还是机械电磁硬盘形式,受限于磁盘读取速度,存取效率当然比不上最新型的闪存芯片。</p>

曾凡的想法就是将运算单元、临时存储单元、永久存储单元集成到一起,以前当然只能想想而已,现在有机会自己尝试,当然要做的更加理想化,把曾经的设想变成现实。</p>

在他的微观感应中,可以无限接近理论上的工艺极限,用不到一纳米的间距排布原子制作电路,用更加立体的方式堆叠设计,达到现在的工程师难以想象的晶体管密度。</p>

对曾凡来说,晶体管密度越高制作起来反而越容易。</p>

不同结构的晶体管都大同小异,无论是复杂程度、还是类型数量比起种类高达十几万的蛋白质来说,不可同日而语。</p>

有了先前细胞修复,最近重编多种生物碱基序列的经验,制作芯片内部电路对他来说,只是更加繁琐,复杂程度反而还有所降低了。</p>

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