芯片技术怎么共享

❶ 浅谈多核心CPU和SoC芯片及其工作原理

姓名：吕红霞；学号：20011210203；学院：通信工程学院

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【嵌牛导读】 本文讲解了多核心CPU和SoC芯片及其工作原理

【嵌牛鼻子】 多核CPU，进程，线程

【嵌牛提问】 现在的CPU或SoC基本都是在单芯片中集成多个CPU核心，形成通常所说的4核、8核或更多核的CPU或SoC芯片。为什么要采用这种方式？多个CPU 核心在一起是如何工作的？CPU核心越多就一定越好吗？

【嵌牛正文】

要说明什么是多核心CPU或SoC芯片，首先要从CPU核心(Core)说起。我们知道，CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的英文简称，它具有控制和信息处理的能力，是电脑和智能设备的控制中枢。如果把传统CPU芯片中的封装和辅助电路(例如引脚的接口电路、电源电路和时钟电路等)排除在外，只保留完成控制和信息处理功能的核心电路，这部分电路就是 CPU核心 ，也简称CPU核。一个CPU核心基本上是一个完全独立的处理器，它可以从内部存储器中读取指令，并执行指令指定的控制和计算任务。

如果把 一个 CPU核心和相关辅助电路封装在一个芯片中，这个芯片就是传统的 单核心CPU芯片 ，简称单核CPU。如果把 多个 CPU核心和相关辅助电路封装在一个芯片中，这个芯片就是 多核心CPU芯片 ，简称多核CPU。当然，多核心CPU芯片会包含更多的辅助电路，以解决多个CPU核心之间的通信和协调问题。

如果在多核心CPU芯片中再集成一些其它功能部件和接口电路，就形成了完整的系统，那么这个芯片就变成了 多核心SoC芯片 了，简称多核SoC。在不严格区分的情况下，SoC也可以称为CPU。

发展多核心CPU的初心源于“人多力量大”的简单道理。从这个意义上来看，当初芯片集成度不高的时候，Inteli8086 CPU和i8087协处理器应该算是多核心CPU的雏形，是 多芯片协作形成了一个处理核心 ，需要采取许多技术来解决CPU和协处理器之间的合作、协作问题。

今天芯片的集成度很高，单芯片中集成几个甚至几十个CPU核心已不在话下，但还是不能满足超级计算的需要，需要在超级计算机中使用成千上万块高性能CPU芯片一起合作、协作，这可以看作 芯片内 多核心、 芯片外 多芯片的多核心CPU集群。

CPU芯片从外观上看是一块芯片，但打开封装来看，内部可能只有一块裸片(die),也可能是多块裸片封装在一起，称为 多芯片模组 (Multichip Mole，简称 MCM )，如图2b所示。但从软件角度来看，封装形式无关紧要，无论是芯片内还是芯片外，CPU核心多少才是最重要的,它们决定着系统的并行运算和处理能力，它们的主频频率和核心之间通信方式决定了系统的处理速度。

另外，今天的桌面计算机CPU、手机SoC中还集成了许多图形处理器(GPU)核心、人工智能处理器(APU)核心等，这些是否也应该算作多核心CPU和SoC中的“核心”呢？我觉得从广义角度上应该算吧。

因此，要回顾多核心CPU的发展，大致可以分为 1 .雏形期； 2 . 单芯片单核心； 3 .单芯片多核心； 4 .单核心多芯片； 5 .多核心多芯片几种情形。这些发展阶段不一定按照这个前后顺序，可能有交叉时期，也可能有前后颠倒的情形。第2和第3种情形一般是应用在桌面计算机、智能手机等移动终端上的CPU芯片，第4和第5种是应用在服务器和超级计算机上的CPU芯片。本文限于篇幅和主题集中的需要，主要探讨第3种 单芯片多核心 的情况，这种情况下的CPU是 单芯片多处理器 (Chip Multi Processors，简称 CMP )模式。

1971 ～2004年，单核心CPU一路独行 。Intel公司1971年推出全球首款CPU芯片i4004，直到2004年推出超线程的Pentium 4 CPU系列，期间共33年时间。在这期间，CPU芯片很好地沿着摩尔定律预示的规律发展，沿着集成度不断翻倍、主频不断提升、晶体管数量快速增加的道路前进，这是一条单核心CPU不断迭代升级的发展之路。

但是，当晶体管数量大幅增加导致功耗急剧增长，CPU芯片发热让人难以接受，CPU芯片可靠性也受到很大影响的时候，单核心CPU发展似乎到了穷途末路。摩尔定律的提出者 戈登.摩尔 也依稀觉得“尺寸不断缩小”、“主频为王”这条路子即将走到尽头。2005年4月他曾公开表示，引领芯片行业接近40年的摩尔定律将在10～20年内失效。

其实，早在上世纪90年代末，就有许多业界人士呼吁用CMP技术实现的多核心CPU替代单线程单核心CPU。IBM、惠普、Sun等高端服务器厂商，更是相继推出了多核心服务器CPU。但是，由于服务器CPU芯片价格太高、应用面较窄，并未引起大众广泛关注。

2005年初AMD抢先推出了64位CPU芯片，并率先Intel发表声明保证其64位CPU的稳定性和兼容性，Intel才想起了利用“多核心”这一武器进行“帝国反击战”。2005年4月，Intel仓促推出简单封装的2核心Pentium D和Pentium4至尊版840。之后不久，AMD也发布了双核心皓龙(Opteron)和速龙(Athlon)CPU芯片[9]。

2006 年被认为是多核心CPU的元年 。这年7月23日，Intel基于酷睿(Core)架构的CPU发布。11月，Intel又推出了面向服务器、工作站和高端PC机的至强(Xeon)5300和酷睿2双核心和4核心至尊版系列CPU。与上一代台式机CPU相比，酷睿2双核心CPU在性能方面提高40%，功耗反而降低40%。

作为对Intel的回应，7月24日，AMD宣布对双核Athlon64 X2处理器进行大降价。两大CPU巨头在宣传多核心CPU时，都会强调其节能效果。Intel发布的低电压版4核心至强CPU功耗仅为50瓦。而AMD的“Barcelona”4核心CPU的功耗也没超过95瓦。在Intel高级副总裁Pat Gelsinger看来，摩尔定律还是有生命力的，因为“CPU从单核心到双核心，再到多核心的发展，可能是摩尔定律问世以来，CPU芯片性能提升最快的时期” [9]。

CPU 技术发展要比软件技术发展更快 ，软件对多核心CPU的支持相对滞后。如果没有操作系统的支持，多核心CPU的性能提升优势不能发挥出来。同样运行Win7的情况下，4核心CPU和8核心CPU所带来的差异化体验并不明显，导致这种情况的原因是Win7根本没有对8核心CPU进行相应的优化。而在Win10出来后，8核心CPU所带来的体验速度就明显要比4核心处理器快很多，这源于微软在Win10上对多核心CPU的支持做了优化。而且微软还将在Win10上针对多核心CPU做进一步适配优化。

目前 核心最多的服务器CPU 有Intel至强铂金9282，56核心112线程，引线焊球多达5903个，估计售价约4万美元；AMD霄龙 7H12，64核心128线程，散热设计功耗280W。这两款CPU都需要采用液冷散热。 核心最多的台式机CPU 有Intel酷睿i97980XE至尊版，18核心36线程，散热设计功耗165W，售价1999美元；AMD的Ryzen9 5950X，16核心32线程，散热设计功耗105W，售价6049元。 核心最多的手机SoC 有Apple M1、麒麟9000、高通骁龙 888等。多核心CPU或者多核心SoC似乎成为一种潮流，但是不是核心越多CPU就越好呢？在不考虑其它因素影响，单从技术和集成度考虑的话，有人甚至预测到2050年，人们可能会用上1024个核心的CPU芯片。

我们先从任务处理的角度来看这个问题。如果把CPU处理的事情叫做任务的话，以前的CPU只有一个核心，CPU只会“一心一用”地处理一个任务，干完一件事再接着干下一件事。专业上称之为 串行单任务处理 。这在DOS操作系统的时代是合适的，这个时期对CPU的追求只有一条，那就是处理速度要尽可能地快。在Windows操作系统出现后，出现了多任务的处理需求，要求CPU可以“一心多用”，同时干多件事情。专业上称之为 分时多任务处理 。这个时期对CPU的追求 一是 处理速度要尽可能地快， 二是 同时可处理的任务尽可能地多。其实这种“一心多用”的处理方法是把时间分配给了多个任务，从宏观上看CPU处理的任务多了，但从某项任务来看CPU对该项任务的处理速度变慢了。

要实现CPU处理的任务更多、处理速度更快，人们自然想到了在芯片中集成多个CPU核心，采用“多心多用”的方式处理事务，因而就出现了多核心CPU的需求，而这种需求在服务器CPU应用方面显得尤为迫切。

我们再从提高CPU时钟频率，加快处理速度的角度来看这个问题。无论是“一心一用”、“一心多用”、还是“多心多用”，只要提高了CPU的时钟频率，CPU的处理速度都会加快。如论是单任务还是多任务，就会在更短时间完成任务。因此，CPU发展的历史就是随着芯片技术的进步，CPU的时钟频率不断提升的历史，从早期的MHz级别不断提升到目前的GHz级别，大约提升了1000倍左右。无论是单核心还是多核心，CPU时钟频率是人们选用CPU芯片的重要指标。

过去很长一段时间里，随着Intel和AMD CPU速度越来越快，x86操作系统上的软件的性能和速度自然会不断提高，系统整机厂家只要对现有软件作轻微设置就能坐享电脑系统整体性能提升的好处。

但是随着芯片工艺沿着摩尔定律发展，CPU集成度提高、晶体管密度加大，时钟频率提升，直接导致CPU芯片的功率不断增大，散热问题成为一个无法逾越的障碍。据测算，CPU主频每增加1GHz，功耗将上升25瓦，而在芯片功耗超过150瓦后，现有的风冷散热将无法满足要求。2003年前后Intel推出的主频为3.4GHz的Pentium4至尊版CPU芯片，最高功耗已达135瓦，有人给它送了一个“电炉”的绰号，更有好事者用它来玩煎蛋的游戏。现在的服务器CPU芯片Xeon W-3175标称功耗为255W，默认频率实测能达到380W，超频的话甚至会突破500W，必须采用高端水冷系统来降温。

所以，功耗极限制约着CPU频率的提升。下图是CPU功率密度随时间的变化趋势图，IntelPentium之后的CPU芯片，由于晶体管密度和时钟频率提升，CPU芯片的功率密度陡然上升，CPU产生的热量将会超过太阳表面。

综上所述，追求多任务处理功能，追求处理速度提升是CPU芯片设计的两大目标。以提升CPU时钟频率而加快处理速度又受到CPU功耗极限的制约，多核心CPU芯片成为解决上述矛盾的必由之路。目前，多核心CPU和SoC已成为处理器芯片发展的主流。

与单核心CPU相比，多核心CPU在体系结构、软件、功耗和安全性设计等方面面临着巨大的挑战，但也蕴含着巨大的潜能。本文参考了后附的参考资料1,对多核心CPU用到的技术作如下简单介绍。

1. 超线程技术

一个传统CPU核心只有一个运算处理单元(Processing Unit，简称PU)和一个架构状态单元(Architectual State，简称AS)，在同一时间只能处理一个软件线程（Thread）。采用了 超线程 （Hyper-Threading，简称 HT ）技术的CPU核心中包含一个PU和两个AS，两个AS共用这个PU。软件在CPU核心上运行时，AS与软件线程对接，并把线程的任务分配到PU中的相关单元中。所以，两个AS就可以处理两个软件线程。

用生产车间打个比方，PU是生产部门，有几台机床用于生产；AS是跟单员，他同时只能跟一个任务订单；软件线程好比是任务订单。如果生产车间只有一个AS时，这个车间同时只能处理一个任务订单，PU的有些机床有事干，有些机床可能无事干而闲置。如果有两个AS时，就能处理两个任务订单，并把任务分配到不同的机床上去完成。

所以，具有超线程的CPU核心的集成度增加量不大，但有两个AS后使它看起来像两个逻辑的CPU核心，就可以同时处理两个软件线程，大约可以提高40%的处理能力。所以，我们经常可以看到CPU芯片广告，说某多核心CPU芯片是N个核心，2×N个线程，就是采用了超线程带来的好处。否则，如果没有采用超线程技术的话，多核心CPU芯片参数就只能写成N个核心，N个线程。下图给出了2核心CPU无超线程和有超线程的示意图。

2. 核心结构研究

多核心CPU的结构分成 同构 （homogeneous）多核和 异构 （heterogeneous）多核两类，同构多核是指芯片内多个CPU核心的结构是相同的，而异构多核是指芯片内多个CPU核心的结构各不相同。面对不同的应用场景，研究核心结构的实现方式对CPU整体性能至关重要。核心本身的结构，关系到整个芯片的面积、功耗和性能。怎样继承和发展传统CPU的成果，也直接影响多核的性能和实现周期。同时，核心所用的指令系统对系统的实现也是很重要的，多核心采用相同的指令系统还是不同的指令系统，能否运行操作系统等，也是设计者要研究的重要问题。

3.Cache 设计技术

CPU和主存储器之间的速度差距对多核心CPU来说是个突出的矛盾，因此必须使用多级Cache来缓解。可分为共享一级Cache、共享二级Cache和共享主存三种方式。多核心CPU一般采用共享二级Cache的结构，即每个CPU核心拥有私有的一级Cache，并且所有CPU核心共享二级Cache。

Cache本身的体系结构设计直接关系到系统整体性能。但是在多核心CPU中，共享Cache或独有Cache孰优孰劣、是否在片上建立多级Cache、以及建立几级Cache等，对整个芯片尺寸、功耗、布局、性能以及运行效率等都有很大的影响，需要认真研究和慎重对待。同时还要考虑多级Cache引发的一致性问题。

4. 核心间通信技术

多核心CPU的各核心同时执行程序，有时需要在核心之间进行数据共享与同步，因此硬件结构必须支持CPU核心间的通信。高效通信机制是多核心CPU高性能的重要保障，比较主流的片上高效通信机制有两种， 一种 是基于总线共享的Cache结构，另 一种 是基于片上的互连结构。

总线共享Cache结构 是指每个CPU核心拥有共享的二级或三级Cache，用于保存比较常用的数据，并通过核心间的连接总线进行通信。它的优点是结构简单，通信速度高，缺点是基于总线的结构可扩展性较差。

片上互连的结构 是指每个CPU核心具有独立的处理单元和Cache，各个CPU核心通过交叉开关电路或片上网络等方式连接在一起。各个CPU核心间通过消息进行通信。这种结构的优点是可扩展性好，数据带宽有保证，缺点是硬件结构复杂，且软件改动较大。

5. 总线设计技术

传统CPU中，Cache不命中或访问存储器事件都会对CPU的执行效率产生负面影响，而总线接口单元（BIU）的工作效率会决定此影响的程度。在多核心CPU中，当多个CPU核心同时要求访问内存，或多个CPU核心内私有Cache同时出现Cache不命中事件时，BIU对这些访问请求的仲裁机制效率，以及对外存储访问的转换机制的效率决定了多核心CPU系统的整体性能。

6. 针对多核心的操作系统

对于多核心CPU，优化操作系统的 任务调度 是提升执行效率的关键。任务调度算法有 全局 队列调度和 局部 队列调度之分。前者是指操作系统维护一个全局的任务等待队列，当系统中有一个CPU核心空闲时，操作系统就从全局任务等待队列中选取就绪任务开始在此核心上执行。其优点是CPU核心利用率较高。后者是指操作系统为每个CPU核心维持一个局部的任务等待队列，当系统中有一个CPU核心空闲时，便从该核心的任务等待队列中选取就绪任务来执行。其优点是有利于提高CPU核心局部Cache命中率。大多数的多核心CPU操作系统采用的是基于全局队列的任务调度算法。

多核心CPU的中断处理和单核CPU有很大不同。CPU核心之间需要通过中断方式进行通信和协调，所以，CPU核心的本地中断控制器和仲裁各CPU核心之间中断的全局中断控制器需要封装在芯片内部。

另外,多核心CPU操作系统是一个多任务系统。由于不同任务会竞争共享资源，因此需要系统提供同步与互斥机制。而传统的用于单核心CPU的解决机制并不能满足多核心的情况，需要利用硬件提供的“读－修改－写”的原始操作或其他同步互斥机制来进行保证。

7. 低功耗设计技术

每两三年CPU晶体管密度和功耗密度都会翻倍。低功耗和热优化设计已经成为多核心CPU设计的重点。需要同时在操作系统级、算法级、结构级、电路级等多个层次上考虑。每个层次上实现的效果不同，抽象层次越高，功耗和温度降低的效果越明显。

8. 可靠性及安全性设计技术

在今天的信息社会，CPU的应用无处不在，对CPU的可靠性和安全性提出了更高要求。一方面多核心CPU复杂性提高，低电压、高主频、高温度对维持芯片安全运行带来挑战。另一方面，来自外界恶意攻击越来越多，手段越来越先进，高可靠、安全性设计技术越来越受到重视。

要弄明白多核心CPU是如何工作，要从应用程序、操作系统和CPU核心一起来分析。Windows操作系统作为任务调度者，按照 进程 (Process)和 线程 (Thread)为应用程序(Program)分配程序执行的硬件资源——CPU核心。一个进程对应一个应用程序,但是一个应用程序可以同时对应多个进程,通过多个进程来完成这个程序的执行。

应用程序未执行的时候是“静态”的，程序一旦被用户启动执行，就被操作系统接管变成“动态”的了。操作系统按照一个一个的 进程 管理着一批被用户启动了的程序。所以一个 进程 可以看作是一个“执行中的程序”，进程中包括了由操作系统分配给这个程序的基本资源。

一个进程又被细分为多个 线程 ，只有 线程 才能通过操作系统获得CPU核心的使用权限来让自己运行。只包含一个线程的进程可以叫做 单线程 程序，如果包含多个线程的进程，就可以叫做 多线程 程序了。

程序的线程要想获得CPU时间，必须进入操作系统的线程队列排队，经过操作系统调度之后，获得某个CPU核心的执行时间。操作系统对CPU核心的分派是非常复杂的过程，谁也无法用简短的文字说清楚具体详细的过程。以下按单核心CPU和4核心CPU两种情况来示意说明，程序进程的一个个线程，是如何分派到CPU核心上进行执行的[7]。

如果CPU是单核心的话，而且没有采取超线程技术，线程队列就只有1个，线程的选择也只有1个。如果采取了超线程技术，单核心就扩展成2个逻辑核心，线程队列就有2个，线程的选择就有2个。

如果站在多核心CPU角度看，每个CPU核心不断从操作系统收到要执行的软件线程，按照程序指令去完成规定任务，它可能要使用存储器、运算器、输入输出等部件，还要与其它CPU核心进行通信和传递数据，完成任务后还要报告。这些过程可看成一个一个的事件，都要通过事件中断处理部件来协调。多核心CPU的硬件调度处理模式大致有三种[8][18]。

1. 对称多处理 (Symmetric Multi-Processing，简称 SMP )是目前使用最多的模式。在SMP模式下，一个操作系统同等地管理着各个CPU核心，并为各个核心分配工作负载。目前，大多数的操作系统都支持SMP模式，例如Linux，Windows，Vxworks等。另外，这种模式通常用在同构多核CPU上，因为异构多核CPU的结构不同，实现SMP比较复杂。

2. 非对称多处理 (Asymmetric Multi-Processing，简称 AMP )是指多个核心相对独立地运行着不同的任务，每个核心可能运行不同的操作系统或裸机程序，或者不同版本的操作系统，但是有一个 主导 的CPU核心，用来控制其它 从属 的CPU核心以及整个系统。这种模式大多情况是异构多核心CPU。例如MCU + DSP，MCU +FPGA等。当然，同构多核心CPU也可以用。

3. 边界多处理 (Bound Multi-processing，简称 BMP )与SMP基本相同，唯一区别是开发者可以定义某个任务仅在某个CPU核心上执行。

以上只是原理性的简单介绍，如果要了解多核心CPU的硬件调度原理和实现细节，恐怕只能打进Intel或AMD公司内部，才能了解更多技术详情。

多核心CPU中的核心是否越多越好,多CPU系统中的CPU芯片是否也越多越好？同样条件下是否具有超线程就比不具有超线程的好？回答是仁者见仁，智者见智。主要是要分清用在哪些场合，不能一概而论。

首先，多核心CPU或者多CPU之间需要同步和调度，这是以时间开销和算力损耗为代价的。如果CPU核心数或者CPU芯片数增加对系统处理能力提升是加分项的话，同步和调度带来的时间开销和算力损耗就是减分项。如果加分大于减分，而且成本增加可接受的话，则方案是可行的，否则就是不值当的方案。系统方案的评判除了要考虑CPU核心数量以外，还要考虑操作系统的差异、调度算法的不同，应用和驱动程序特点等因素，它们共同影响着系统的处理速度。以下是一些文章的讨论观点。

1 . CPU核心越多，执行速度不一定越快。这里说的是“不一定”，因为一个线程可能要等待其它线程或进程完成后，才能轮到它继续执行。在它等待别的线程或进程的时候，即便排队队列轮到了它，它也只能放弃运行权利而继续等待，让队列后续线程超过它在CPU上执行。对它这个线程的程序来说是变慢了，但对系统来说，它起码它让开了位置让其它线程继续运行。多核心CPU肯定可以加速批量进程的执行，但对某个进程或者某类型的程序来说，未必是最快的。

2 .智能手机要向用户提供优秀的使用体验，不仅仅是靠CPU性能一个方面。除了CPU核心数这个因素以外，还应包括决定通信质量的基带芯片的性能，再加上GPU的性能、游戏和VR应用性能等。系统综合性能好才是真的好。

3 .联发科2015年推出10核心、3重架构等手机SoC芯片技术，后来又开发了10核心、4重架构helio X30，通过多重架构的方式来降低功耗。虽然联发科在多核心SoC方面的技术优势是毋庸置疑，但是高通在2015年底推出了仅有四个核心的骁龙820芯片，苹果手机较早使用的SoC芯片也不过是双核心而已。这些都表明，对于智能手机而言，多核心CPU或SoC的意义到底大不大，不可绝对断言，需要从系统角度分析才能得出正确结论。

结语 ：多核心CPU和SoC是为了满足整机系统对处理能力和处理速度不断提升的需求，在单核心CPU沿着摩尔定律向前发展，受到了芯片功率极限阻碍时，人们不得不选择的一种突破路线。多核心CPU推动着操作系统的更新和升级，操作系统又决定了多核心CPU效能的发挥。多核心CPU技术的难点是多核心之间的信息传递、数据同步和任务调度等。系统性能优劣不能只考虑CPU核心数量，还要考虑操作系统、调度算法、应用和驱动程序等。多核心CPU技术和FinFET等3D芯片技术可以看作是延续摩尔定律生命的两大关键技术。

❷ 基因芯片技术的基本原理

基因芯片又称DNA芯片(DNA chip )或DNA微阵列(DNA microarray)。其原理是采用光导原位合成或显微印刷等方法将大量特定序列的探针分子密集、有序地固定于经过相应处理的硅片、玻片、硝酸纤维素膜等载体上,然后加入标记的待测样品,进行多元杂交,通过杂交信号的强弱及分布,来分析目的分子的有无、数量及序列,从而获得受检样品的遗传信息。其工作原理与经典的核酸分子杂交如Southern和Northern印迹杂交一致,都是应用已知核酸序列与互补的靶序列杂交,根据杂交信号进行定性与定量分析。经典杂交方法固定的是靶序列,而基因芯片技术固定的是已知探针,因此基因芯片可被理解为一种反向杂交。基因芯片能够同时平行分析数万个基因,进行高通量筛选与检测分析,解决了传统核酸印迹杂交技术操作复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少等不足。根据所用探针类型,基因芯片可分为cDNA ( comp lement DNA)芯片和寡核苷酸芯片;根据检测目的又可分为表达谱芯片和单核苷酸多态性( single nucleotide polymorphisms, SNP)芯片。随着芯片技术在其他生命科学领域的延伸,基因芯片概念已泛化到生物芯片,包括基因芯片、蛋白质芯片、糖芯片、细胞芯片、流式芯片、组织芯片和芯片实验室( laboratory on a chip)等。
芯片基片可用材料有玻片、硅片、瓷片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜和尼龙膜,其中以玻片最为常用。为保证探针稳定固定于载体表面,需要对载体表面进行多聚赖氨酸修饰、醛基修饰、氨基修饰、巯基修饰、琼脂糖包被或丙烯酰胺硅烷化,使载体形成具有生物特异性的亲和表面。最后将制备好的探针固定到活化基片上,目前有两种方法:原位合成和合成后微点样。根据芯片所使用的标记物不同,相应信号检测方法有放射性核素法、生物素法和荧光染料法,在以玻片为载体的芯片上目前普遍采用荧光法。相应荧光检测装置有激光共聚焦显微镜、电荷偶合器( charge coup led devices, CCD)、激光扫描荧光显微镜和激光共聚焦扫描仪等。其中的激光共聚焦扫描仪已发展为基因芯片的配套检测系统。经过芯片扫描提取杂交信号之后,在数据分析之前,首先要扣除背景信号,进行数据检查、标化和校正,消除不同实验系统的误差。对于简单的检测或科学实验,因所需分析基因数量少,故直接观察即可得出结论。若涉及大量基因尤其是进行表达谱分析时,就需要借助专门的分析软件,运用统计学和生物信息学知识进行深入、系统的分析,如主成分分析、分层聚类分析、判别分析和调控网络分析等。芯片数据分析结束并不表示芯片实验的完成,由于基因芯片获取的信息量大,要对呈数量级增长的实验数据进行有效管理,需要建立起通行的数据储存和交流平台,将各实验室获得的实验结果集中起来形成共享的基因芯片数据库,以便于数据的交流及结果的评估。

❸ 芯片是哪位科学家发明的，从事芯片研究的科学家获得过诺贝尔奖吗

答：芯片这个称呼给人狭义的感觉，以为只是处理器，其实称呼集成电路更靠谱，发明者正是2000年诺贝尔物理学奖获得者，美国工程师——杰克·基尔比。

没错！不是我们一贯认为的科学家，而是工程师，是大名鼎鼎的德州仪器的工程师，从事的正是集成电路的研究。 和半导体相关诺贝尔奖很多，但无疑集成电路的发明，是最耀眼的。

1947年，杰克·基尔比毕业于美国伊利诺斯大学，并在一家生产电器元件的公司上班，同时对电子技术方面产生了浓厚的兴趣。

杰克·基尔比一边工作，一边继续完成他的硕士学业。 待学业完成后，杰克·基尔比转职于德州仪器工作，在这里，他得以全身心地投入他的爱好，并产生天才的想法——把电子设备的所有元器件放在一块材料上制造，并相互连接形成电路。

这就是集成电路的最初想法。

杰克·基尔比一点没耽误，立马着手研究，当天就把整个构想勾勒出来，并选用硅作为材料。

当他把想法告诉他的主管后，受到了高度重视；1958年，杰克·基尔比便申请了此项专利，从此，电子技术进入集成电路时代。

而CPU，代表着集成电路设计和制造的巅峰之作，其高端芯片的核心技术，掌握在少数几个大公司手里。

四十二年后的2000年，七十七岁的杰克·基尔比，因发明集成电路被授予诺贝尔物理学奖，5年后，杰克·基尔比去世。

欧美发达国家的芯片技术有没有可能被中国超越？芯片是谁发明的？

毫不夸张地说，芯片改变了所有人的生活，芯片的本质是集成电路，全世界第一个发明现代集成电路的科学家就是美国科学家，他的名字叫做杰克·基尔比。但是，这位科学家的发明时间是1958年，最后获得诺贝尔物理学奖的时间，却是42年之后的2020年。

实际上，同时期研发出近代实用集成电路人，还有另一位名叫罗伯特·诺伊斯的科学家，只不过他早在1990年的时候就已经去世。客观来说，目前我国的芯片技术还无法和欧美发达国家相比，这也是为什么华为会因为台积电断供而变得举步维艰，至于未来能不能超越，这个问题的答案大概也只有交给时间了。

杰克·基尔比这个人有多厉害？

杰克·基尔比出生于1923年11月8号，1947年的时候，也就是他才24岁左右的时候，便已经拿到了伊利诺伊大学的学士学位，而专业就是电子工程学。距离杰克·基尔比获得威斯康星大学相关硕士学位才短短8年时间，这个厉害的任务就研制出了全世界第一块集成电路。

大家可以真切地感受到，如今我们使用的电脑和移动电话等设备，其实都离不开芯片的应用，只不过杰克·基尔比这个后来改变全人类的研究成果，并没有在当时引起太大的轰动，所以诺贝尔物理学奖也是在时间过去四十多年之后才颁给他。
不过，迟来的褒奖刚好印证了杰克·基尔比对如今半导体产业发展作出的重大贡献，大家早已习惯的数字生活、乃至信息化时代的到来都离不开集成电路的诞生。而在芯片研发出来之前，真空管不仅笨重，而且还很不稳定，电路系统扩张还会带来元件变得更大等问题，这不仅意味着成本越来越大，实际应用的时候也遭遇了越来越明显的弊端。

小小芯片为什么有如此大的能力，就连华为都被限制？

芯片也有不同的分类，而且分类的方式还不止一种，比如，倘若按照点数属于数字活模拟来进行区分，那么集成电路就可以被划分为：数字集成电路、模拟集成电路和混合信号集成电路。当然，不同的集成电路功能也存在差异，正如数字集成电路能够涵盖所有东西，而模拟集成电路则主要是完成混频、滤波、解调和放大等功能

总有信口开河地说，如今我国实力强大，小小芯片怎么可能制造不出来？然而，芯片制造并不像很多人想象的那么简单，所有半导体元件产品加起来被统称为芯片，之所以集成电路的性能更高，这与其自身尺寸小路径更短有关。

集成电路也就开发出个半个世纪左右，但如今的应用方向却很广泛，涵盖了制造、交流、计算和交通系统，包括现在人人都离不开的互联网也对集成电路有绝对性的依赖。芯片制造对于我们来说，目前还是很难的一个问题，尤其是光刻工艺。

麒麟9000芯片为什么可能成为华为旗下该手机的最后一带芯片？从本质上来说就是因为我们无法自主进行该芯片的制造，谁叫我们集成电路产业最薄弱的一个环保局便是芯片制造呢，这个领域的高 科技 技术又很难在短时间内得到弥补。

而且，芯片行业一直以来的主流趋势本就是分工合作，华为海思也的确拥有比较好的芯片设计能力，但没想到有一天竟然有人利用芯片制造能力作为攻击点，原本稳定的芯片行业格局也因此而打乱。

如今，我们也在为芯片国产化而努力，华为也表示会落地造芯计划，这也是为什么最近芯片人才陆续加入华为，相信我国在不久的将来一定可以大同芯片产业链涉及到的多有关键要素，把关键技术都掌握在我们自己手里，不再受制于他人。

芯片是内含集成电路的硅片。是将具有单个运算能力的晶体管组合连接、形成具备强大处理能力的微电子组合固件。芯片的出现，揭开了二十世纪信息革命的序幕，是现代工业文明的基础。

发明芯片有两位科学家，一位是美国德州公司的仪器工程师杰克·基尔比，另一位是美国物理学家罗伯特·诺伊斯。

杰克·基尔比1958年9月12日集成了人类第一块芯片雏形。就是把一个双极性晶体管、三个电阻、一个电容器等二十余个元器件集成在一块很小的平板上，用纯手工焊接方式把这些极细的导线予以连接，将半导体元件构成微型固体组合件，并命名为集成电路(芯片)，向美国专利局申报了发明专利。

基尔比这项发明是伟大的，奠定了今天半导体产业、信息技术基础，构成了现在人们习以为常的数字生活。电脑、手机等等3C产品可以说皆源于基尔比的发明。

2000年10月10日，已经77岁的基尔比发明集成电路53年后被授予诺贝尔物理学奖。2005年6月20日，基尔比去世，终年82岁。

同时发明芯片的还有一位是美国物理学家罗伯特·诺伊斯博士，也是英特尔主要创始人。

1958年，诺伊斯创始的美国仙童公司于德州仪器公司基尔比间隔数月后亦发明了集成电路，即将电路所有元件嵌入单片半导体中，并申请了更为复杂的硅集成电路专利，成为集成电路的共同发明人。

1959年1月，诺伊斯写出集成电路方案，开始研发利用一氧化膜作为半导体绝缘层制作铝条连线，使导线和元件连成一体。其研发的二氧化硅扩散技术和PN结隔离技术，创造出半导体集成电路的平面制作工艺和半导体器件的连线结构工艺，为工业大批量集成电路生产奠定了基础，开创了世界微电子 历史 。

1966年，基尔比和诺伊斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章，奖词称基尔比为“集成电路发明家”，而诺伊斯被称为“提出适合工业生产的集成电路理论”。

集财富、成就、威望三位一体的科学家诺伊斯，1990年6月3日因心脏病英年早逝，享年62岁。而其提出的“负阻二极管”概念和集成电路芯片二次与诺奖擦肩而过、令人扼腕。

前阵子中兴公司被美国制裁，芯片成了热门关键词，什么是芯片？芯片是谁发明的？

简单来说，芯片指的是内含集成电路的硅片，比如酷睿的i9系列就是其中一种。最简单的单个电路是晶体管，可以执行0和1的逻辑运算，集成电路就是将许多具有简单运算能力的单个晶体管组合在一起形成的具有强大处理能力的中枢。

现在的晶体管已经在CPU中以纳米大小的量级存在，比如酷睿i5-3337U中就含有14亿个晶体管，那么小的芯片居然集成了那么多的处理单元，完全超乎你的想象。

芯片的发明者有两个人，一个美国 德州的仪器工程师 杰克·基尔比，另一位是美国物理学博士 罗伯特·诺伊斯，两人将电路中的基本原件都组合到半导体 硅片中，运算处理性能超群，可以大量生产成本低廉，因此是 共同研发改良了集成电路（芯片），但由于 罗伯特英年早逝，所以他没能跟 杰克基尔比 共享2000年的诺贝尔物理学奖。

芯片到底有多重要？为什么芯片那么难制造？

芯片的重要程度超乎大家的想象，军事领域中的导弹防御系统和导弹还有雷达中都运用到了芯片，芯片能够提高雷达扫描精度识别敌方战机，还能够提高导弹准心实现精准打击，这一切都是在小小的芯片中进行运算的，芯片可以关乎到一个国家的命脉。

芯片之所以难制造是因为它集成了人类科学和 科技 水平的精华，芯片要提高运算处理能力就需要集成更多的处理单元，现在一块芯片中基本都有10亿个以上纳米级的晶体管，人类用肉眼都无法直接看到， 美国贝尔实验室的物理学家最近研究出一粒沙的100万分之1大小的纳米晶体管， 工艺的精度可以说是匪夷所思。不仅如此，芯片对于材料纯度的要求也高到恐怖，大多数都是在99.99999%以上，精度 越高的 芯片运算能力强因此也就会产生更多的热能，高纯度的硅材料可以避免材料因过热而膨胀导致芯片损坏。

芯片在光学和机械处理上也是非常恐怖的，目前已经发展到了6纳米的精度，芯片内部的线路导向明确无毛糙杂边，对于光学仪器和制造设备的要求非常高。可见制造芯片已经不仅仅是芯片本身那么简单了，制造芯片的设备也是技术上的门槛。再加上国外对于芯片重要性的超前的认识，每年都投入大量的资金研究，已经把芯片做到了极致。

芯片是两个人发明的，但只有一个人拿到了诺奖。

在 历史 上有两个人分别获得了芯片的专利， 但只有一个人获得了诺贝尔奖 。获奖者是美国德州仪器的工程师，杰克·基尔比（Jack Kilby），他发明的芯片在1964年获得专利，这项成就让他在2000年获得诺奖，基尔比在2005年去世。由于基尔比获得了诺奖，因此他也就获得了 芯片之父 的名声。

那为什么罗伯特·诺伊斯没有获得诺奖呢？

这个嘛，到没有啥狗血故事，因为诺伊斯死得太早，在1990年就去世了，而诺奖的惯例是不会发给已经去世的科学家或者工程师。但是，罗伯特·诺伊斯的一生并不缺这个诺奖。因为他有另一个名誉头衔，那就是 硅谷之父或硅谷市长（the Mayor of Silicon Valley） 。 罗伯特·诺伊斯是英特尔的共同创始人之一。

1968年8月，罗伯特·诺伊斯与戈登·摩尔（Gordon Moore）和安迪·葛洛夫（Andrew Grove）辞职创业，他们一起开创了英特尔（Integrated Electronics）王朝，直到今天英特尔依然是芯片业霸主。并且，也是诺伊斯搞出了大办公室的新职场风格，没有墙壁只有隔间。1971年11月，英特尔第一款芯片：Intel 4004问世，也是人类 社会 第一款商业芯片问世。

图示：Intel4004的结构，它内有2,300个晶体管，制程10微米，每秒最快运算速度9万次，成本低于100美元。

这可是1971年的100美元，按购买力计算，相当于现在的600美元，而Intel最新CPU售价算，600美元能买到什么级别的CPU，我查了一下最贵的Intel Core i9-9900K @ 3.60GHz，制程14纳米（1微米=1000纳米，这意味着缩小了接近1000倍，因此也就能容纳更多晶体管），据说能超频到5G，并且拥有八个物理核心，也不到500美元，至于性能上则把Intel4004不知抛下了多远。这就是芯片技术恐怖的进步速度。

欢迎指正

另外AMD粉就别喷了

我也是用AMD的 （^_^）

这里的“芯片”说的不对，准确的说法应该是“集成电路”——而所谓的集成电路的意思就是把好多个简单的电路集成在一个很小的地方，从而让一块小小的芯片获得可怕的计算能力。

一，最简单的电路——晶体管。

有人可能实在不能理解晶体管是什么，其实很简单——利用半导体材料的一些性质把开关做的很小——这就是晶体管。而对于那些对计算机稍微了解一点儿的人也很容易知道，开关实际上就表示0和1，所以晶体管就是计算机的基础。

发明晶体管的人叫威廉·肖克利，这个人大概可以说是芯片业的祖师爷，于1956年因为发明了晶体管而获得诺贝尔物理奖。

我们经常看到的晶体管

二，把晶体管变小、集成到一起。

第一台晶体管计算机（800个晶体管）

但是光有晶体管还不行，因为晶体管的体积还是太大了，那么如何把晶体管的体积做小成为了科学家需要面对的主要问题。这个时候有两个科学家站了出来，提出了把晶体管缩小、变成集成电路的看法，这两个人就是杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯。

把无数个晶体管缩小的集成电路

其中杰克·基尔比是美国德州仪器的工程师，而罗伯特·诺伊斯则比较传奇，他曾经于晶体管之父威廉·肖克利创办的公司任职，但是因为不满于肖克利对公司的经营水平，最终与其他七个小伙伴跳槽、成立了大名鼎鼎的仙童半导体公司——而诺伊斯本人就是“八叛逆”中的其中一个。

三，集成电路中的那些破事儿。

杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯两个人和集成电路之间的事情真的是很有意思的。首先，杰克·基尔比这个人提出集成电路的概念更早一些，但是他首先提出的制造方案不是很现实；诺伊斯虽然提出集成电路的时间比较晚，但是因为路子对了，所以他获得集成电路专利的时间要更加早一些。

这还不算完，因为诺伊斯早在1990年就因为心脏病去世了，所以在2000年诺贝尔奖委员会决定给集成电路的发明者颁发诺贝尔物理奖的时候，只有更长寿的基尔比获得了这项无上的荣誉。

三位芯片发明者

所以，威廉·肖克利、杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯都可以算作是芯片的发明者，除了诺伊斯因为英年早逝没有获得诺贝尔奖之外，剩下的两人都曾经获得过诺贝尔奖。也算是 历史 上的趣话了。

杰克 基尔比—— 集成电路之父 ，（集成电路和芯片只是两种称呼而已，一回事，别去纠结）。

并且杰克 基尔比于 2000年获得诺贝尔物理学奖 ，奖励他对电子产业做出的巨大贡献和影响。虽然这距离他发明集成电路已经过去42年之久。

杰克 基尔比因为对电子技术非常感兴趣，所以大学时候选修了电子管方面的课程，不过比较悲催，在他毕业的后一年，晶体管问世了，这让他在大学学的电子管技术都白费了。

这一过就是十年，1958年，他在德州仪器公司参加工作，可能是轻松的工作制度，让他灵感突现：能否将电容、晶体管等等电子元件都安装到一块半导体上呢？这样整个电路体积将会大大缩减！说干就干，在 1958年9月12日，世界上第一块集成电路成功问世 。我们现在的电脑、手机等等电子产品都离不开集成电路。

从1958到2000年，因为集成电路的出现，电子行业得到了迅猛发展。杰克 基尔比获得诺贝尔奖，实至名归。

期待您的点评和关注哦！

说是科学家但其实算不上是科学家，具体的来说应该是一位工程师！至于诺贝尔奖，则是迟到了整整四十二年才到 ，并且，在获得诺贝尔物理学奖仅仅五年后，这位改变了世界的科学家就去世了。

杰克·基尔比 ，出生于1923年11月8日，并于2005年6月20日逝世，在他的一生中对电子技术的研究占了绝大部分的时间，一边工作一边利用业余时间不断研究，为了方便研究，杰克·基尔比与妻子在取得硕士学位后搬去了德克萨斯州的达拉斯市，并且工作于一家仪器公司，只因为这家公司能够提供给他适宜的实验室和实验器具，并允许他进行自己的实验研究，从那以后，不论严寒或酷暑，杰克·基尔比总会独自一人坐在实验室进行研究， 在同行的怀疑下，他最终成功设计出一个全新的领域–世界上第一块集成电路。

不畏艰辛并且敢想敢做，这种精神在现在已经很少有人拥有了，德州仪器公司也就是大力支持 杰克·基尔比进行研究的公司曾经说过:

假若没有他，可能现在的手机或电脑还处于巨型状态，这个发明是现在我们所能见到的几乎所有的电子产品的必备部件之一，芯片，就相当于一个电子产品的心脏，是人类在 科技 路上发展过程中最重要的里程碑。

“芯片”用在这里还是不过恰当的，因为芯片的发明不是一个人能做出来的，是靠一个团队甚至是一个国家的科研力量进行研制和生产的。 确切的术语应该是“集成电路”-所谓的集成电路是指许多简单的电路都集成在一个很小的地方，因此可以让一个小的芯片得到 强大的计算能力。 一，最简单的半导体器件——晶体管

某些人可能并不真正了解晶体管是什么，但实际上非常简单-利用半导体材料的某些特性来减小开关的体积-它是晶体管。 对于那些熟悉计算机的人来说，很容易知道开关实际上代表0和1，因此晶体管是计算机的基础。

晶体管的发明者是威廉·肖克利（William Shockley）。 可以说这个人是芯片之父了。 1956年，他因晶体管的发明而获得了诺贝尔物理学奖。

二，集成电路

FPGA芯片与集成电路

第一台晶体管计算机，光有晶体管还不行，因为晶体管的体积还是太大了，那么如何把晶体管的体积做小成为了科学家需要面对的主要问题。这个时候有两个科学家站了出来，提出了把晶体管缩小、变成集成电路的看法，这两个人就是杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯。

其中杰克·基尔比是美国德州仪器的工程师，而罗伯特·诺伊斯则比较传奇，他曾经于晶体管之父威廉·肖克利创办的公司任职，但是因为不满于肖克利对公司的经营水平，最终与其他七个小伙伴跳槽、成立了大名鼎鼎的仙童半导体公司——而诺伊斯本人就是“八叛逆”中的其中一个。

三，科学家的那些事。

杰克·基尔早些提出集成电路的概念，但是他首先提出的制造方案不是很现实；诺伊斯虽然提出集成电路的时间比较晚，但是因为路子对了，所以他获得集成电路专利的时间要更加早一些。

这还没有结束，因为诺伊斯早在1990年就因为心脏病去世了，所以在2000年诺贝尔奖委员会决定给集成电路的发明者颁发诺贝尔物理奖的时候，只有更长寿的基尔比获得了这项无上的荣誉。

所以，威廉·肖克利、杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯都可以算作是芯片的发明者，除了诺伊斯因为英年早逝没有获得诺贝尔奖之外，剩下的两人都曾经获得过诺贝尔奖。

曾经没有，后来有，首先你要了解一下诺贝尔奖的初衷就不难了解他有没有资格获得，

实事证明，集成电路给世界人类的 科技 进步提供了很大的便利与速度，所以他后来获得了诺贝尔奖

❹ 芯片业里面, 比如 TI, ARM,高通,三星,博通,华为海思,苹果,他们在设计和量产制造芯片上是怎么分工的呢

苹果有ARM授权，自己设计芯片。苹果用三星制造只是因为三星有产能，而且比自己买一套产线做要便宜，让他人制造的话次品苹果可以不接收，否则全要自己买单。三星给苹果制造也是因为有这样的剩余生产力，三星就是一个大而全的企业，他的芯片代工可以看作是这个领域的富士康。而富士康只是组装大户，精密芯片制造是没这个能力的。这个领域分分合合变化太快，苹果以后要用Intel的芯片，而微软目前已有ARM的最高级别授权，移动领域最后什么架构什么系统会嬴都不知道，某些吹牛事件只是昙花一现。

❺ 芯片公司把芯片交到台积电，会存在技术被泄密的情况吗

不大可能存在技术被泄密的情况。就算有一款芯片被泄密了，苹果会立即停止旧芯片的使用，马上使用备用升级芯片来代替。而且台积电只是起到一个代工的作用，而芯片的核心技术全部都被苹果的专门研发员掌握，所以对于台积电来说，他们是不可能会接触到苹果芯片的核心技术，也就不存在技术被台积电泄密的情况。

所以如果出现芯片被泄露，那么这个企业所面临的危险是非常大的。而代工厂一旦出现这种情况，基本上它就已经失去了信用，将在这个行业中消失。泄密对于代工厂来说并没有任何好处，所以不存在台积电将芯片技术泄密的情况。

❻ 芯片为什么这么重要世界制造芯片的技术是怎样的格局

芯片属于基础中的基础，我们用的各种电子产品，核心就是一块芯片。世界上造芯片的都依赖于荷兰的高端光刻机，西方还是掌握着很强的技术。

❼ 共享经济也可以共享技术吗，为什么外国的芯片技术不分享给我们呢

共享经济不能共享技术技术是国家的立国之本，也是各个企业的利益企业资本，所以说技术可以转让，但是不能共享。

❽ 王平：高等级自动驾驶芯片技术发展现状如何丨汽车产经

2021年12月16日，由中国汽车工程学会和中国智能网联汽车产业联盟联合主办的2021第三届国际汽车智能共享出行大会在广州花都开幕。寒武纪行歌执行总裁、前麦肯锡董事合伙人王平以《高等级自动驾驶芯片技术现状和趋势》为题发表了演讲。

王平

王平指出，自动驾驶芯片发展遇到的挑战需要芯片企业和企业一起来克服。“不仅仅是一个单车的算力，它还要跟云端、路侧和车上其他的终端来进行协同。”

以下为演讲实录：

非常谢谢主办方的邀请，能够代表自动驾驶芯片企业做这样一个交流。

人工智能推动汽车智能化可以表现在三个方面：智能座舱、智能驾驶、车路云协同。

今天早上包括李克强院士也分享了非常精彩的观点，寒武纪行歌致力于在自动驾驶和母公司寒武纪一起在智能汽车和“车路云”协同方面做出贡献。智能汽车对于算力提出了越来越高的要求。最新发布的一些车子，比如一体机和智己，他们已经把算力放到了100tops以上，现在特别是智能电动汽车放了很多传感器、摄像头、激光雷达，那么这样导致数据量大幅提升；另一方面，自动驾驶的算法也是更加复杂，客观上也要求更高算力的芯片。

那我们看到了一个行业的趋势，我们是这样看的，我们认为有两个大特点：大算力、通用性。过去L1和L2时代，数据量是比较小的，算法也是相对比较简单的。那在这个阶段可能以Mobile2为主的主流厂商是提供一揽子的黑盒子方案给OEM。这种场景下，OEM不能做OTA的升级。往前走进入L2+L3甚至L4时代，刚才提到了上周DIANA在德国拿到了L3高速下的许可，开始第一例进入L3的时代，汽车数据的数量更加复杂，更加需要大算力的芯片。

同时由于OTA的加速普及，像特斯拉包括国内新势力的汽车企业都已经在推进OTA，硬件预埋，软件和算法可以在后续不断地去更新，可以不断地去升级我们的软件。在这个阶段，以英伟达为代表的国际厂商推出了通用的大算力芯片，所谓的通用性就是各个主机厂和算法公司在此基础上可以进行自主算法升级。所以自动驾驶主控芯片有两大发展趋势：大算力、通用性。

那么要做大算力和通用性的自动驾驶芯片其实是非常不容易的，我们认为有四大方面的挑战：

第一，芯片的系统架构非常复杂。200T以上大算力的芯片要求非常高，需要支持超大的带宽，这样的结构相对来讲是更加复杂的，国家在这方面的人才储备也是不够的。

第二，通用的AI软件战。我们这个算法是要不断地去升级和完善的，只有通用的AI软件站才能支持不同的算法和不同的主体，OEM和算法公司对它进行升级。

第三，大尺寸芯片工程的挑战，大算力芯片的尺寸更多，对于后端封装设计、电源和热设计、量产成本控制压力很大。因为它良率的挑战是非常大的。比如200tops这样大尺寸的芯片需要7nm先进的工艺，国内来说还没有7nm先进的车规级工艺。

以上几个挑战是我们要和企业一起来克服的，领先的车企开始部署云边车端，云端、车端、边端和终端来协同计算的能力，不仅仅是一个单车的算力，它还要跟云端、路侧和车上其他的终端来进行协同。特斯拉发布了打造全球算力最强的计算中心，来帮助他进行自动驾驶算法的训练。

简单汇报一下寒武纪和行歌在做的一些工作，寒武纪布局了全算力的人工智能芯片，从IP的终端授权给终端的手机等等，给他们授权。边缘端有路侧的芯片、云端加速卡和云端加速器，我们的特点是云边端的全系列覆盖，在云边端采用了统一的架构和指定级，也采用了统一的开发平台。这样的好处是什么呢？当我们需要采用云、边、端协同的时候，我们的软件算法呢，比如在云端训练的算法是可以以高效率很快Deploy到中端。

行歌是寒武纪的子公司，是今年成立的，我们的使命是用AI赋能来实现安全、快乐、低碳的出行。我们的路线图：希望明年推出超过20T的SoC产品（自动驾驶主控芯片），这也是国内第一颗。按照目前的性能要求，这颗芯片将超过英伟达的Orin，是国际最先进的芯片，计划于2022年下半年进行流片，2023年通过整个车规级的认证，在2023年底和2024年大概会上车。2024年会进一步退出超过500T的大算力的SoC芯片，继续走在全国的前列。

刚才我介绍到，2022年会推出的超过200个T的芯片会采用7nm的工艺，会达到车规级的要求，具有独立的安全岛，也借用包括寒武纪已有成熟的软件工具链。最后寒武纪和行歌还将推动云、边、车的协同。基于云端有云端大算力的数据中心的芯片；在路侧也有边缘端的芯片；同时车上基于行歌开发的自动驾驶芯片，这些会形成协同的感知、数据的融合，我们在云端训练的数据和模型可以非常快地发送到车端，实现OTA的升级，由于它们都采用统一平台级的基础软件，采用统一的处理器和指令级。

寒武纪行歌希望在自动驾驶用AI赋能，实现安全、快乐、低碳的出行，谢谢大家！

❾ 芯片是我国科技的软肋，台积电若不给麒麟处理器代工，该怎么办

有美国这个对手，对中华民族来讲，真是个好事，我们必须树立危机意识，过去我们落后的太多了，如今我们的崛起之路，相当的不平坦，意识形态上已经成了我们被发达国家排挤的最大障碍，这使得我们要多动脑筋，孤立是赢不了的，特别是在意识形态领域，中国是扛大旗的最孤立小众，现实中世界上还没有原则，西方攻击起中国时，就是一个群狼战术，即便你做得再好。中国一定要做好灵活外交，认清现实，道光养海，别太张扬，虽然如今中国是世界第二大经济体，但在意识形态上，中国是被西方追缴的弱势小众，中国心里一定要明白，特别是在这个全世界都丧失原则的时代！

急需一台最先进的光刻机进行研究，有了样板，就跟原子弹一样指日可待造出先进的光刻机，毕竟老美他们起点太高了，二战结束后绑架了全世界最顶尖的科学家，抢夺了最先进的科学技术资料，掠夺了世界财产，花了几十年时间领先世界，中国79年才改革开放，才真正的意义有钱去研究，还是被封锁科技。不光是技术，金钱也落后别国上百年。别人不肯卖资料，也不愿意卖整机，只有想办法弄到一个样板才能加速研究成果。