如何阅读《芯片简史》?

《芯片简史》可以用不同的方法来阅读。

首先,最简单的就是顺序阅读。全书分为四大部分,分别是诞生、演进、多样和建构,大致按照时间的顺序组织,同时每一章按照一种特定类型的芯片来安排。从第一章的19世纪下半叶一直到最后一章的2021年,时间跨度达一百多年,介绍了芯片的前世与今生。

如果把芯片的发展过程比作一棵树,那么可以用下面的芯片发展树来表示(图上的数字表示对应的章序号)。

首先,第一部分“诞生”对应于这棵树的根部(量子物理)和树干(半导体物理和器件,第1~2章),并由此诞生了结型晶体管和集成电路(第3~4章)。

第二部分是“演进”。芯片要进一步扩大规模,必须有MOS晶体管(第5章)作为基础,因为它更容易集成。在此基础上,芯片内的晶体管数量不断翻番,构成了摩尔定律(第6章)。摩尔定律主要应用于数字芯片,即处理器(第7章)和存储器(第8章),其中处理器中演化出了CPU/DSP/MCU等;而存储器中又演化出了DRAM/闪存等。

芯片在“演进”中规模不断增大,计算和存储能力不断提升,但这并不是芯片发展的唯一路径。芯片还可以朝着更加“多样”的应用领域发展,于是这引出了一个新的部分。

第三部分是“多样”,对应于实现信号放大等功能的模拟芯片、功率器件,用于传感的MEMS芯片(第9章),以及与光处理有关的光电芯片。光电芯片是一大类,既有将光转化为电的太阳能电池和图像传感器(第10章),又有反过来将电转化为光的LED(第11章),后者不仅用于照明,还可以用于屏幕显示。

第四部分是“建构”。在介绍完所有各种类型的芯片后,我们将目光转向芯片的整体话题上来。于是就有了第12章(芯片设计)和第13章(芯片制造),最后是芯片面对的挑战和未来的发展趋势(第14章)。

以上四部分按照章节顺序阅读,是最简单的方法。

此外,《芯片简史》还可以采用跳跃法阅读。如果对某一种芯片或某一个主题(如芯片制造)感兴趣,那么可直接跳到相应的章直接阅读。因为每一章的主题也相对独立,会将本章的主题从头到尾完整地讲述一遍。

第三种阅读方法是顺序+跳跃法,适合于时间不多的读者。第一部分“诞生”(前4章)采用顺序阅读,了解芯片如何从无到有地诞生。之后可采用跳跃法,直接跳到自己最感兴趣的那一章。

以上只是一些阅读小建议,实际上每个人都可以按照自己喜欢的方式阅读。如果在阅读中需要帮助,可参考下面的一些小贴士。

第一遍阅读时可以采用粗读法,像读故事那样大致将整个过程顺下来。如果觉得头绪太多理不过来,可以参阅每一章最后的“核心要点”,它像路标一样帮助定位并梳理脉络。读一章之前,可以先看看对应于芯片发展树上的什么部位。读的过程中,也可以对照着拉页或者附录中的半导体技术发展线来厘清脉络。其中拉页按照时间顺序并将世界大事作为背景,而技术发展图则揭示出了在整个芯片技术发展史中的所处的发展阶段。

如果想读第二遍,可以细读,一方面领会书中的细节,一方面从宏观上更好地把握芯片发展的进程。可以参照书中附录里的“芯片群英谱”,那里有每个重要人物的贡献,以及各个人物之间的关系(同事、师生等)。正文的有些脚注中会指示出这段文字跟其他章节的关系,可以前后呼应理解。如果不明白某个缩略语,可直接到附录中查找。如果只知道某个关键词,想知道出现在书中什么位置,可以到附录的索引中查找,同时索引也提供了中英文对照的功能。

最后,可以阅读有些章节后的扩展阅读。如果想深入研究某个话题,可以深挖附录的参考文献,按图索骥、一步步引向深入的专利、论文等。



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