手機(jī)處理器的芯片大小,，與大拇指指甲蓋差不多大小,，但是一個(gè)小小的芯片,，卻能裝下上百億個(gè)晶體管,。iphone12中的手機(jī)處理器A14，搭載5納米工藝,，集成了118億個(gè)晶體管,。

那么小的芯片，真的能裝下上百億個(gè)晶體管嗎?

納米(nm)是長(zhǎng)度單位,，一納米等于10的負(fù)9次方米,，是一個(gè)非常小的長(zhǎng)度單位。珠穆朗瑪峰高8848米,，它的百萬(wàn)分之一,，僅相當(dāng)于一本書(shū)的厚度。而1納米相當(dāng)于一毫米的百萬(wàn)分之一,。單個(gè)細(xì)菌人肉眼是看不見(jiàn)的,，因?yàn)樗闹睆皆谖⒚准?jí)別，而1納米是1微米的千分之一,。

氫原子是原子中最小的,，它的半徑大約是0.037納米，13個(gè)氫原子排成一條線(xiàn)的長(zhǎng)度大約等于1納米?，F(xiàn)在的手機(jī)cpu是硅基芯片,，而硅原子的直徑為0.234nm，4個(gè)硅原子排排坐就有1納米的長(zhǎng)度,。

1納米這么小,，那么在一款小小的手機(jī)芯片上集成100億個(gè)晶體管，就很好理解了,，是可以做到的,。

世界上第1臺(tái)電腦埃尼阿克出現(xiàn)的時(shí)候，體積比一個(gè)房間還大,。1958年杰克·基爾比發(fā)明了基于的集成電路,，后面羅伯特·諾伊思發(fā)明了基于硅的集成電路。工程師們直接將晶體管制作在一片硅晶片上,，微電路(芯片)隨之誕生,。為了降低功耗和提高性能，集成電路的晶體管數(shù)量越來(lái)越多,，元器件也被做的越來(lái)越小,。

現(xiàn)在芯片制造工藝早已從微米時(shí)代進(jìn)入了納米時(shí)代。手機(jī)和電腦的cpu就是集成度最高的芯片?，F(xiàn)在一塊手機(jī)cpu的面積大約在100平方毫米左右,，而一平方毫米至少可以集成1000萬(wàn)個(gè)晶體管。

隨著微電子技術(shù)的提高，僅僅幾年的時(shí)間,，硅基芯片制造工藝就從幾十納米進(jìn)入了幾納米時(shí)代,。目前集成電路的制造工藝已經(jīng)達(dá)到了5納米水平，蘋(píng)果A14處理器就使用了臺(tái)積電的5納米制造工藝,。不過(guò)元器件的尺度已經(jīng)快接近極限了,，要想提高芯片的性能，就只能另尋它法,，比如碳基半導(dǎo)體,。

納米技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1~100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用，是上世紀(jì)90年代初迅速發(fā)展起來(lái)的,，距今不過(guò)30年,。

納米技術(shù)的概念最早是物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼于1959年提出來(lái)的。直到1981年,，科學(xué)家們發(fā)明了掃描隧道顯微鏡,，才擁有了目睹納米尺度下原子、分子的能力,，后面還擁有了操控單個(gè)原子的能力,。