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什么是微芯片?它的工作原理是什么?

来源:环球科学

 

我们在日常生活中常常听到微芯片这个词。它似乎是一种高科技的产品,可以用在很多地方。那么,它到底是什么呢?有什么作用呢?微芯片是一种比指甲盖还小的东西。俗话说麻雀虽小五脏俱全,微芯片上面有许多细小的电子元件,也就是说,微芯片上面还有许许多多小的零件。这些元件比你的头发还要细几百倍,所以你是不可能用眼睛看清它们的。

不过,可别小看了这些元件,它们的功能超乎你的想象。

我们先来看一看微芯片是怎么被发明出来的吧。大约在50多年前,人类发明了一种叫真空管的东西,它能够让电流向各个方向流动,或者能够让电流变强。这是划时代的大发明,因为有了真空管,我们才能创造出电视机和电脑。

不过一开始,因为我们的技术并没有很厉害,所以最老的电视和电脑的块头都很大,长得就和恐龙那么大,可以塞满一个屋子。而且那个时候的真空管工作的时候很容易就会变得滚烫然后就罢工了。

不过,随着一代一代工程师和科学家的努力,电视和电脑的技术也飞快发展,现在的电视电脑就袖珍很多了,不然你要看电视的时候电视就要出去,电视进来放节目的时候你就要出去。这还怎么看电视?

然后,晶体管就被发明出来了。它们能够控制电流,就像交通信号灯,或是开关一样,可以让电流停止或者流动。晶体管的大小比灯泡小很多,大概只有灯泡的几百分之一。所以你可以把晶体管一个一个连起来,用专业的话叫做集成起来,就像搭乐高积木一样。

当你把好多好多晶体管放到一个芯片上面去的时候,你就可以在芯片上储存许多信息了。它们就会变成小小的电子大脑,进行比较简单的运算,还能记住一些事情。有了这种微型的大脑,我们就可以来制造现在日常生活中常见的电子设备了,比如笔记本电脑、平板电脑、电子手表、计算器等等。

不过,微芯片并不会自己工作,它也需要能量才能运行,就好像你要吃饭才能学习和运动一样。

那么,微芯片里的数据是怎样储存的呢?原来在微芯片的世界里,没有1以上的数字哦。在微芯片里,所有的信息都被转化成了0或者1。不仅数字被转化成了01,你的名字也被转化成了01。这种转化的方法就叫做二进制。微芯片里许许多多的晶体管会分别储存这些01,然后它们协同工作,就能把长长的信息给记住了。比如许多带芯片的银行卡上就有微芯片,它们里面就含有你的信息。还有你手机里的芯片也含有关于你的手机号的信息。

微芯片还可以用来追踪动物,帮助研究人员研究动物的迁徙。我们还可以给植物安装微芯片,这样它们需要浇水的时候我们就会知道啦!

当然微芯片的作用远不止这些。一些科学家打算为人体也安装微芯片,这样他们就能检测人的健康状况了。

那么,微芯片是用什么做的呢?其实微芯片里含有一种你认识的东西,就是玻璃杯,还有沙子里的硅这种元素。原来小小的手机卡里面有这么多科学,你是不是对小小的手机也要刮目相看了呢?

 

编译 七君

本文来自:环球科学
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