科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。芯片是当代大国竞争的制高点，国家将芯片技术和产业的发展列入国家战略。作为卡脖子技术之一，芯片受到了广泛关注。《芯时代：无所不在的芯片》围绕芯片的十大主要应用场景，向我们展现了芯片无所不在的身影，以及中国科学家在科技创新之路上筚路蓝缕的足迹。不仅普及了芯片知识，更传播了科学思想与科学方法，弘扬科学精神与科学家精神，并从国家战略角度展现芯片作为卡脖子技术在国家经济社会发展和国家安全中的重要地位。
《芯时代：无所不在的芯片》由重庆邮电大学兼具教学科研与科普传播经验的资深教师团队倾力编撰，内容深入浅出，通俗易懂。不仅用粗体字为读者提纲挈领地总结关键概念，更善于运用丰富的说明方法，如打比方、列数字、举例子等，将抽象的科技原理变为可视化的事物、生活案例等，真正达到了科普的意义。同时，文字理性中蕴含着无限力量，使读者能由衷为中国芯片制造感到自豪，甚至激发出强芯的动力。
你是否曾听过科技巨头华为的芯片危机？
2019年5月，华为被美国商务部列入实体清单，遭到严苛的制裁。由于没有自己的芯片制造厂，华为更多依赖于外部供应商，如台积电、三星等。这些供应商使用的设备和材料大多来自美国或受美国控制。这使得华为受制于人，无法获取关键的零部件与专利技术，智能手机生产也因此陷入前所未有的困境……这场芯片危机持续多年，直到2023年8月29日，华为带着麒麟9000s芯片涅槃归来，当时访华的雷蒙多尚没有返回美国，还在做着阻滞中国创新速度的美梦。中国科技的创新能力正逐渐颠覆美国乃至世界一直以来对中国高端半导体产业的传统认知，也再次向全世界证明了芯片国产化的重要性！
1.智能的宝盒
是什么让以前的砖头变成了今天蕴藏无限能量的宝盒？答案是芯片。
手机上有负责不同功能的芯片，主要包括处理器芯片、存储芯片、通信芯片（主要包括基带芯片和射频芯片）以及传感器芯片等。
处理器芯片相当于手机的大脑，是用来思考、分析和计算的，包括中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）。CPU 是手机的核心控制部件，主要负责处理各种计算任务，如运行应用程序、处理系统指令等，它决定了手机的整体响应速度和多任务处理能力。GPU专注于图形处理，主要任务是快速渲染图像和视频，使得手机界面流畅，游戏画面逼真。
①核心大脑 SoC：我思故我在
在传统的个人计算机时代，计算机机箱空间充足，各模块（如CPU、显卡、网卡等）可以独立安装。而到了智能手机时代，各项功能需要压缩至手掌大小的设备中，因此芯片也从单一处理器发展成为系统级芯片（SoC），就是将整个信息处理系统集成在一块芯片上。
SoC 是手机芯片中最重要的概念之一。一般来说，它将 CPU、GPU、内存控制器、网络通信模块以及其他辅助功能模块集成在一块芯片上，因此又被称为手机的核心处理器。这种高度集成化设计使得智能手机不仅体积更小、功耗更低，而且性能更强、功能更丰富。我们经常听到的高通骁龙、华为麒麟都属于SoC。
②手机存储：我的地盘我做主
说到手机的存储类型，大家经常会把易失性存储器和非易失性存储器弄混。易失性存储器包括随机存取存储器（RAM），而非易失性存储器包括只读存储器（ROM）。另外，外部储器则是我们熟知的硬盘。
举个例子，我们购买手机时，通常会在其配置参数中看到例如这样的描述 ：8GB 128GB。8GB 一般是指手机运存，即运行内存，它是手机的 RAM，用于临时存储数据并为程序运行提供空间。当我们打开应用、浏览网页或进行其他操作时，相关数据会被加载到运存中，以便 CPU 和其他硬件模块能够快速读取和处理。128GB一般是指 ROM，是手机的内置长期储存空间，用来存储手机程序、用户数据等。手机下载的应用、文件、歌曲、照片以及系统文件都储存在手机存储内存里。
很多人常常误以为只要运行内存和存储空间越大，手机就越流畅，手机卖场里也常常充斥着类似的说法。实际上，影响手机流畅程度的因素主要是软件优化和硬件配置。就硬件配置来说，也不仅仅是运行内存和存储空间越大，手机就越流畅。手机流畅是从处理器到运行内存再到调度存储内存的一个综合配合完美的结果，中间任何环节的缺陷都会造成卡顿。
以仓储运输打比方
这里我们以仓储运输来打个比方：存储内存ROM相当于仓库，决定了货物（也就是应用和数据）的存储总量；运行内存RAM相当于工人用的手推车，决定了工人一次可以搬运多少货物；处理器就是工人，CPU算力即工人本身的能力，决定了搬运货物的效率。即便存储内存（仓库）和运行内存（手推车）再大，如果CPU（工人能力）有限，搬运货物的速度也不会太快。
李章勇：二级教授，博士生导师，重庆邮电大学党委常委、副校长，重庆市巴渝学者特聘教授，重庆市学术技术带头人。主要从事复杂脑动力与图像智能、集成电路设计、晶圆多光谱缺陷检测等领域的科学和产业化技术研究。
吴 静：高级经济师，硕士生导师。全国科普工作先进工作者，重庆市省部级科普基地负责人，重庆市科技青年联合会科学教育专委会副主任委员，重庆市科普研究会常务理事。重庆市青少年创新人才培养计划优秀项目负责人，主理多门芯片科普课程深受好评。
张红升：教授，博士生导师，重庆邮电大学光电学院院长，重庆市集成电路协同创新中心主任。设计多款 DAB/DMB 基带芯片，关键指标优于 TI、Frontier 等国外芯片，基于该芯片开发的终端已量产并出口欧洲。
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