科普小知識(shí):什么是微芯片?它的工作原理是什么?

我們?cè)谌粘I钪谐3B牭轿⑿酒@個(gè)詞。它似乎是一種高科技的產(chǎn)品,可以用在很多地方。那么,它到底是什么呢?有什么作用呢?微芯片是一種比指甲蓋還小的東西。俗話說麻雀雖小五臟俱全,微芯片上面有許多細(xì)小的電子元件,也就是說,微芯片上面還有許許多多小的零件。這些元件比你的頭發(fā)還要細(xì)幾百倍,所以你是不可能用眼睛看清它們的。
不過,可別小看了這些元件,它們的功能超乎你的想象。
我們先來看一看微芯片是怎么被發(fā)明出來的吧。大約在
50多年前,人類發(fā)明了一種叫真空管的東西,它能夠讓電流向各個(gè)方向流動(dòng),或者能夠讓電流變強(qiáng)。這是劃時(shí)代的大發(fā)明,因?yàn)橛辛苏婵展?,我們才能?chuàng)造出電視機(jī)和電腦。
不過一開始,因?yàn)槲覀兊募夹g(shù)并沒有很厲害,所以最老的電視和電腦的塊頭都很大,長得就和恐龍那么大,可以塞滿一個(gè)屋子。而且那個(gè)時(shí)候的真空管工作的時(shí)候很容易就會(huì)變得滾燙然后就罷工了。
不過,隨著一代一代工程師和科學(xué)家的努力,電視和電腦的技術(shù)也飛快發(fā)展,現(xiàn)在的電視電腦就袖珍很多了,不然你要看電視的時(shí)候電視就要出去,電視進(jìn)來放節(jié)目的時(shí)候你就要出去。這還怎么看電視?
然后,晶體管就被發(fā)明出來了。它們能夠控制電流,就像交通信號(hào)燈,或是開關(guān)一樣,可以讓電流停止或者流動(dòng)。晶體管的大小比燈泡小很多,大概只有燈泡的幾百分之一。所以你可以把晶體管一個(gè)一個(gè)連起來,用專業(yè)的話叫做集成起來,就像搭樂高積木一樣。
當(dāng)你把好多好多晶體管放到一個(gè)芯片上面去的時(shí)候,你就可以在芯片上儲(chǔ)存許多信息了。它們就會(huì)變成小小的電子大腦,進(jìn)行比較簡單的運(yùn)算,還能記住一些事情。有了這種微型的大腦,我們就可以來制造現(xiàn)在日常生活中常見的電子設(shè)備了,比如筆記本電腦、平板電腦、電子手表、計(jì)算器等等。
不過,微芯片并不會(huì)自己工作,它也需要能量才能運(yùn)行,就好像你要吃飯才能學(xué)習(xí)和運(yùn)動(dòng)一樣。
那么,微芯片里的數(shù)據(jù)是怎樣儲(chǔ)存的呢?原來在微芯片的世界里,沒有
1以上的數(shù)字哦。在微芯片里,所有的信息都被轉(zhuǎn)化成了
0或者
1。不僅數(shù)字被轉(zhuǎn)化成了
0和
1,你的名字也被轉(zhuǎn)化成了
0和
1。這種轉(zhuǎn)化的方法就叫做二進(jìn)制。微芯片里許許多多的晶體管會(huì)分別儲(chǔ)存這些
0和
1,然后它們協(xié)同工作,就能把長長的信息給記住了。比如許多帶芯片的銀行卡上就有微芯片,它們里面就含有你的信息。還有你手機(jī)里的芯片也含有關(guān)于你的手機(jī)號(hào)的信息。
微芯片還可以用來追蹤動(dòng)物,幫助研究人員研究動(dòng)物的遷徙。我們還可以給植物安裝微芯片,這樣它們需要澆水的時(shí)候我們就會(huì)知道啦!
當(dāng)然微芯片的作用遠(yuǎn)不止這些。一些科學(xué)家打算為人體也安裝微芯片,這樣他們就能檢測(cè)人的健康狀況了。
那么,微芯片是用什么做的呢?其實(shí)微芯片里含有一種你認(rèn)識(shí)的東西,就是玻璃杯,還有沙子里的硅這種元素。原來小小的手機(jī)卡里面有這么多科學(xué),你是不是對(duì)小小的手機(jī)也要刮目相看了呢?
編譯 七君
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