走進晶片的世界,培養科學的精神
2023-03-31 16:19:30
《晶片世界:集成電路探秘》,是華東師範大學出版社去年出版的一本科普類童書,雖是童書,卻老少鹹宜,它也能幫助成年人大致了解晶片的世界。
這本書起源於上海新聞廣播《海上暢談》策劃的一檔「創新之問·小學生對話中國院士」系列廣播節目,該節目邀請中國科學院的院士來和小學生一起暢談當前有趣的科普話題。孩子們天馬行空腦洞大開地提問題,院士們不斷接招,答疑釋惑,產生了許多有趣的對話。本書就是從中國科學院院士、集成電路專家鄒世昌與孩子們的談話整理而來。
在這本書裡,鄒院士回答了孩子們最感興趣的問題,介紹了晶片的小知識以及中國集成電路發展的歷史。
鄒世昌告訴小朋友們,計算機最重要的部分就是它的晶片,而現在人們日常生活中到處都有晶片的身影,比如交通卡、銀行卡、身份證、手機、電子表、智能全自動洗衣機、智能電飯煲,等等。
晶片又是什麼呢?本質上講,就是集成電路。用於製作集成電路的材料則是半導體,所謂半導體,就是有時導電,有時不導電的材料,如鍺、矽、砷化鎵等,科學家利用它們的特性,通過一定工藝,製作成電晶體,再把這些不同功能的大量的電晶體(可能上億個)做成各種複雜的電路,這種複雜的電路具有各種功能、能完成各種指令,被稱為集成電路。隨著現代工藝的進步,集成電路越來越複雜,體積越來越小,最終的產品形態就是我們今天各行各業都在使用,都離不開的晶片。
鄒世昌院士為孩子們講晶片知識,不光是講理論研究的內容,還結合我國的產業現狀,讓孩子們了解產業背景知識,啟蒙他們的職業意識,讓他們知道科技強國的夢想務必立足現實。
他介紹這幾年我國採取措施發展集成電路產業的情況:現在上海已經形成了從設計、製造到封裝測試的集成電路產業鏈,但是還沒有把產業鏈各個環節連接起來。國內晶片製造線大部分是為國外設計公司代加工晶片,國內要用的集成電路80%以上都要從外國進口,我們做的晶片有的到外頭轉一圈又回來了。
為什麼不能把它們連接起來呢?一個比較關鍵的問題是我們還不能根據系統的要求,根據它的功能,經過數字模擬,來自主設計我們需要的線路和版圖,成為集成電路,再加工成為晶片。
鄒院士告訴孩子們:要發展集成電路設計業,需要大量年輕的工程師,包括計算機專業、微電子專業、軟體專業、通信專業的年輕工程師。他寄希望於孩子們:如果你們中間有人對設計感興趣,可以往這個方向發展。
《晶片世界:集成電路探秘》作為一本科普讀物,是尤其適合給孩子們看的。在很多孩子沉迷於網路遊戲,喜歡追影視明星的今天,給孩子們普及網路遊戲背後的科學知識,幫助他們從小樹立起嚴謹的科學精神,開啟他們的職業夢想,是十分迫切和重要的。