为什么现代计算机科学是建立半导体行业基础上的？
2012-01-19 17:55:19   来源：   点击：

4 个答案

• 答案 1：

  原因是半导体太适合做计算机了。 在半导体发明之前，计算机的元件是真空管。比如1946年出现的第一台电子计算机：ENIAC。 但是从能耗、速度、可微缩性上真空管都比较没有发展空间。 计算机的工作模式是把万事万物从连续的、模拟的状态化为离散的、数字的状态，正好跟transistor开/闭的模式对得上。然后半导体很适合做小，把计算能力提升上去。

• 答案 2：

  半导体材料学是信息科学与材料科学的交叉学科。其主要分类有：半导体材料、微电子学与集成电路、半导体光电子学、半导体物理等等。正因为半导体行业的发展，才造就了计算机性能的大幅提升。而计算机科学的发展完全依赖于此，就像软件依赖于硬件性能一样。

• 答案 3：

  半导体工艺决定了CPU的性能，半导体的制造工艺13nm制造出来的CPU肯定比65nm工艺制造出来的CPU更小，功耗也更低。CPU的设计架构也很重要的，CPU的设计决定了是RISC指令集还是CISC指令集（最底层的汇编语言），这也直接决定了某些软件能在X86的机器上能运行，但换了另一台机器就不能运行了。你可以看《计算机系统结构：量化研究方法》。至于半导体原理，半导体是从最简单的PN结开始的，正向电压导通，方向不导通。当然实际的电压和电流曲线都是比较复杂的。半导体材料一般都是硅锗这些材料，在这些材料上掺杂了微量磷元素，这块区域由于电子比较多一点就称为P区。如果掺杂了+3价的元素就是N区。P区和N区结合在一起会形成一个PN结，内部有一个场强。这方面可以看王堒写的《半导体物理》，有了简单的逻辑就好办了，在这个基础上就可以建立更复杂的逻辑了。当然芯片制作的工业流程是比较繁琐的，先是设计电路，然后映射版图，去生产线流片，最后封装。网上应该有这方面的视频的，看下可以获得一些比较感性的认识。

• 答案 4：

  因为你的计算机全是由芯片构建的，而芯片就是半导体材料制成的