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

那么小的芯片,，真的能裝下上百億個晶體管嗎?

納米(nm)是長度單位，一納米等于10的負9次方米,，是一個非常小的長度單位,。珠穆朗瑪峰高8848米,，它的百萬分之一，僅相當于一本書的厚度,。而1納米相當于一毫米的百萬分之一,。單個細菌人肉眼是看不見的，因為它的直徑在微米級別,，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個氫原子排成一條線的長度大約等于1納米。現(xiàn)在的手機cpu是硅基芯片,，而硅原子的直徑為0.234nm,，4個硅原子排排坐就有1納米的長度。

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

世界上第1臺電腦埃尼阿克出現(xiàn)的時候,，體積比一個房間還大。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)量越來越多，元器件也被做的越來越小,。

現(xiàn)在芯片制造工藝早已從微米時代進入了納米時代,。手機和電腦的cpu就是集成度最高的芯片。現(xiàn)在一塊手機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1000萬個晶體管,。

隨著微電子技術(shù)的提高，僅僅幾年的時間,，硅基芯片制造工藝就從幾十納米進入了幾納米時代,。目前集成電路的制造工藝已經(jīng)達到了5納米水平，蘋果A14處理器就使用了臺積電的5納米制造工藝,。不過元器件的尺度已經(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90年代初迅速發(fā)展起來的，距今不過30年,。

納米技術(shù)的概念最早是物理學家理查德·費曼于1959年提出來的,。直到1981年，科學家們發(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原子的能力,。