分類: 百科 常識詞典 編輯 : 常識 發(fā)布 : 03-22

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為什么現(xiàn)代計算機科學是建立半導體行業(yè)基礎上的？半導體的原理是什么？4 個答案

答案 1：

原因是半導體太適合做計算機了。 在半導體發(fā)明之前，計算機的元件是真空管。比如1946年出現(xiàn)的第一臺電子計算機：ENIAC。 但是從能耗、速度、可微縮性上真空管都比較沒有發(fā)展空間。 計算機的工作模式是把萬事萬物從連續(xù)的、模擬的狀態(tài)化為離散的、數(shù)字的狀態(tài)，正好跟transistor開/閉的模式對得上。然后半導體很適合做小，把計算能力提升上去。

答案 2：

半導體材料學是信息科學與材料科學的交叉學科。其主要分類有：半導體材料、微電子學與集成電路、半導體光電子學、半導體物理等等。正因為半導體行業(yè)的發(fā)展，才造就了計算機性能的大幅提升。而計算機科學的發(fā)展完全依賴于此，就像軟件依賴于硬件性能一樣。

答案 3：

半導體工藝決定了CPU的性能，半導體的制造工藝13nm制造出來的CPU肯定比65nm工藝制造出來的CPU更小，功耗也更低。CPU的設計架構也很重要的，CPU的設計決定了是RISC指令集還是CISC指令集（最底層的匯編語言），這也直接決定了某些軟件能在X86的機器上能運行，但換了另一臺機器就不能運行了。你可以看《計算機系統(tǒng)結構：量化研究方法》。至于半導體原理，半導體是從最簡單的PN結開始的，正向電壓導通，方向不導通。當然實際的電壓和電流曲線都是比較復雜的。半導體材料一般都是硅鍺這些材料，在這些材料上摻雜了微量磷元素，這塊區(qū)域由于電子比較多一點就稱為P區(qū)。如果摻雜了+3價的元素就是N區(qū)。P區(qū)和N區(qū)結合在一起會形成一個PN結，-有一個場強。這方面可以看王堒寫的《半導體物理》，有了簡單的邏輯就好辦了，在這個基礎上就可以建立更復雜的邏輯了。當然芯片制作的工業(yè)流程是比較繁瑣的，先是設計電路，然后映射版圖，去生產(chǎn)線流片，最后封裝。網(wǎng)上應該有這方面的-的，看下可以獲得一些比較感性的認識。

答案 4：

因為你的計算機全是由芯片構建的，而芯片就是半導體材料制成的

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