說這個之前咱們先了解一下計算機的原理,這裏的一切皆以二極管爲準,因爲三極管涉及到複雜的反向擊穿故暫時不作爲示例。半導體在初中時大家都學過就是一種只能向一端通電的神奇玩意,打個比方你拿根電線,這根電線在電池上不管你正着反着怎麼接,電流總會流過去,但如果你在電線上接個二極管的話,那你就會發現這個電路只有一端接到正極的時候纔會通過電流,如果你反過來將另一端接到正極那電流就通不過去了。這就是半導體,如果有了這個特性咱們就能弄一堆半導體進行編程了。

爲了方便詳細解釋,咱們將接上正極能通過電流的一端稱之爲P端,接上正極通不過電流的一端稱之爲N端,想要組成一個最簡單邏輯門電路只需要兩個二極管,將一個的P端與另一個的N端連在一起共同輸出一起用一根導線連在用電器和負極上,兩個二極管的另一邊分別引出兩根導線接上開關連上正極,這時就形成了一個最簡單的邏輯電路。如果你接通連着P端連着正極的開關你就會發現燈亮了,如果你按動N端連着正極的開關你就會發現燈不亮。如果咱們將多個這種邏輯門電路放在一起就能組成一個簡單計算機,爲了方便理解咱們先來2個,第一個咱們稱之爲1其連着正極的N端稱之爲N1,連着P端的稱之爲P1,第二個稱之爲2各端命名法同上。這時咱們再商量好1號燈亮2號燈不亮的意思就是《小編好帥》,2號燈亮1號燈不亮的意思就是《小編真的好帥》,1、2號燈都不亮的意思就是《有內鬼,終止交易》,1、2號燈都亮的意思就是《小編帥的無人能比》。如果我們想要表達輸出《小編好帥》這個這個結果,我就只需要按動P1開關和N2開關,如果我們想要表達輸出《有內鬼,終止交易》這個這個結果,那我只需要按動N1開關和N2開關即可,以此類推我們就能通過按動不同的開關輸入命令,從而輸出不同的東西。這就是最簡單計算機雛形,之前商量好哪個燈亮就代表什麼就是最簡單的計算機語言。如果我們將無數的這種二極管組合起來,我們就能做到輸入輸出更加複雜的東西,而這就是計算機(當然計算機最基本的東西實際上是三極管,而不是兩個二極管,但原理差不多大家將就着看吧)。

如果我想要更加運行更加複雜的東西,那我只需要增加更多的二極管就行,但這時問題就來了更多的二極管就代表着更大的耗電量和更大的體積,以及付出更多的錢去買更多的半導體材料,但我家境貧寒連電費都交不起那該怎麼辦。這時就有小機靈鬼站出來說了,你把管子做小一點不就好了,又省體積,又省電,還不用買更多的半導體材料就能提升運算能力一舉三得豈不美哉,於是我就把管子越做越小,直到做到了7NM、5NM、2NM。怎麼樣現在知道爲啥製程要越做越小了嘛?

回到現實中來,2000年的時候一個指甲蓋大小的芯片上只有幾千萬個晶體管,但現在一個指甲蓋大小的芯片上卻能容納幾十億個晶體管,這就是製程進步帶來的優勢。而提高光刻機的進度就是將晶體管越做越小的唯一途徑。

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