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2025-11-25 0
量子芯片有多牛？5分钟完成超算千年任务，未来已来
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2025年11月25日 08:05 1
admin
文 |南山
编辑 |浪人
抓起一把海滩上的沙子，你绝对想不到这玩意儿能变成电脑里的“大脑”。
沙子的主要成分是硅，就是这种随处可见的元素，经过人类上百年的折腾，成了智能时代的核心。
我第一次知道这事时，差点把手里的沙子扔出去，这反差也太大了。
真空管时代，科技进步中的“弯路”
芯片这东西不是突然蹦出来的。
19世纪时，四位科学家就像摸盲盒一样，陆续摸到了半导体的特性。
1833年，法拉第在实验室里测试硫化银。
温度升上去，电阻反倒降下来了。
这个反直觉的现象，被他记了下来。
本来想这只是个普通发现，后来才发现，这是人类第一次触碰到半导体的门。
没几年，法国科学家贝克雷尔又有了新发现。
半导体和电解质碰到一起，被光一照就会产生电压。
这就是后来太阳能电池的老祖宗。
到了1873年，英国的史密斯观测到，硒晶体见了光，导电能力就变强了。
这一下，光电传感器的原理就有了雏形。
第二年，德国的布劳恩发现硫化物只让电流往一个方向走。
这四个发现凑到一起，半导体的基本盘就搭起来了。
真正的电子革命，从1904年弗莱明发明真空管二极管开始。
这东西能让电流单向通过，在当时算是黑科技。
世界上第一台计算机ENIAC，全靠真空管撑着。
但这台30吨的大家伙实在不实用，里面装着1.8万支真空管，每天都要烧坏几十支。
工程师得推着备件车随时待命，它的功耗更是赶上了一个小镇的用电量。
很显然，这东西没法支撑智能时代，注定要被淘汰。
从晶体管到AI芯片，沙子的逆袭之路
转机出现在1947年圣诞节前夕。
贝尔实验室的肖克利团队没闲着，他们在锗晶体上做实验，居然实现了信号放大。
世界上第一个晶体管就这么诞生了。
这玩意儿比真空管小得多，耗电少还耐用。
我总觉得，这才是科技该有的样子，不是比谁体积大，而是比谁更实用。
晶体管之后，下一步就是“集成”。
1958年是个关键年份，德州仪器的基尔比和仙童半导体的诺伊斯，居然不约而同搞出了集成电路。
基尔比的办法有点“土”，把元件粘在硅片上，用细电线连起来。
诺伊斯就聪明多了，直接在硅晶圆上“雕刻”元件。
这个思路太关键了，直到现在还在沿用，大规模生产集成电路全靠它。
Intel在芯片史上绝对占一席之地。
1971年，他们推出的4004处理器，虽然只是4位的，却集成了2250个晶体管。
同年推出的1kb内存，标志着大规模集成电路时代来了。
到1978年，8086处理器问世，x86架构就此诞生。
现在我们用的电脑，大多还在沿用这个架构。
毫无疑问，Intel这几步走得太对了。
20世纪80年代，芯片进入超大规模集成电路时代。
1981年IBM推出的PC，用的就是Intel的8088处理器。
这台电脑让芯片需求暴增，摩尔定律开始发力，晶体管数量每隔一两年就翻一倍。
到了90年代，奔腾处理器已经能在指甲盖大的硅片上集成数百万个晶体管，PC也终于走进了普通家庭。
进入21世纪，纳米工艺让芯片越做越小。
2011年出现的FinFET技术很有意思，它把晶体管做成3D的，像个小鳍片，这样就能更好地控制电流，解决了漏电问题。
多核技术也跟着来了，一个芯片上装多个核心，多任务处理起来更流畅。
本来想单核往快了跑就行，后来发现发热问题解决不了，多核才是出路。
现在最火的就是AI芯片。
AlphaGo打败柯洁的时候，幕后功臣就是谷歌的TPU芯片。
这东西专门为深度学习设计，并行计算能力比普通CPU强太多。
更厉害的是量子芯片，谷歌的Willow芯片用53个量子比特，不到五分钟就能完成超算需要1025年的任务。
当然，这东西还在实验室里，想普及还得等几年。
一把沙子，从海滩走到电脑主机，用了上百年时间。
从法拉第的偶然发现，到晶体管的诞生，再到现在的AI芯片、量子芯片，每一步都是人类智慧的积累。
科技发展就是这样，前面的人铺好路，后面的人才能走得更远。
未来，沙子还会带给我们什么惊喜？咱们不妨拭目以待。
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