王水弟：集成电路的奥秘（2）

二、什么是集成电路

1.集成电路的定义

刚才讲到，手机里最重要的电子元件就是集成电路。那么，集成电路到底是什么？

如图所示，1号和2号是两个普通的晶体管。刚才讲了晶体管的符号，现在就用这一符号来表示1号和2号晶体管，并按照一定规则把这两个晶体管连接起来。比如，1号晶体管有三个引出端，把其中两个连接起来变成一个，再把剩下的一个与2号晶体管的一个相连，变成一个共同的引出端。这样，连接起来的两个晶体管就有了四个引出端。然后，我们把它做在一片硅圆片上，制成管芯，再封装在一个外壳里，这就成为了一个电子元件，也就是集成电路。由此可见，集成电路有四个引出端。

由此，对于集成电路，我给大家介绍一个简单的定义。集成电路，就是把一定数量的晶体管，根据一定的规则连接在一起，做在一片硅圆片上，制成管芯，之后封装在一个外壳里。

如左边的集成电路设计图所示，图中有8个晶体管。它们根据一定的规则相互连接，做在一片硅圆片上，制成管芯，再封装在一个外壳里，就成了一个含有8个晶体管的集成电路。这比刚才讲到的2个晶体管的集成电路要复杂得多。

前文提到了华为研发的麒麟990芯片，那么，我们来猜一猜，这个集成电路里有多少个晶体管？别看它只有10mm×10mm大小，也就是成年人的指甲盖这么大，却包含了不止百万个的晶体管。到底有多少呢？约有103亿个。很难想象，在这么小的塑料外壳里竟然装有大约103亿个晶体管。后边，我会简单介绍这么多晶体管是怎么做在一片硅圆片上的。

2.集成电路的发明

刚才讲了，晶体管是在1948年发明的，那么在十年后的1958年，美国德州仪器公司的工程师杰克·基尔比发明了世界上第一块集成电路，并因此在2000年获得了诺贝尔物理学奖。

3.集成电路的用途

第一，集成电路是所有便携式电子产品的核心元件。在电子表、U盘、手机、笔记本电脑等便携式电子产品里必不可少的就是集成电路。可以说，没有集成电路，就无法生产这些电子产品。所以说，集成电路是所有便携式电子产品的核心元件。

第二，集成电路是现代信息技术的核心。物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术的基础是什么？就是集成电路。如果没有强大的集成电路的支撑，我们一些世界领先的功能技术就无法实现。比如，麒麟990芯片的5G通信功能，汽车的自动驾驶技术等。