碳基芯片不需要光刻机那光刻胶还需要吗？

从碳基芯片的制造工艺上看它是不需要光刻机的，那自然与之配套的光刻胶也就不需要了。由于高端光刻机的限制，国内没法完成7纳米及以下的芯片的加工，而碳基芯片的出现给了我们一个新的选择。

碳基芯片的发展其实碳基芯片项目的立项已经是20年之前，但是直到两年前彭练矛院士和他的团队才制造出4吋5微米栅长的碳基芯片，相当于我们常说的硅基芯片的28nm工艺，但是相较于当时主流的硅基芯片工艺来说差距甚远。直到今年的5月26日彭练矛和张志勇教授组成的碳基纳米管晶片研发团队再一次突破了碳基半导体制造设备的瓶颈，并把研究成果发在国际权威学术期刊《科学》上，至此宣告我国的碳基芯片的发展处于世界领先的地位。

碳基芯片的优势虽然市面上的芯片还是以硅基芯片为主，但从整体的发展形势上看，碳基芯片的发展空间更大，也更加有研发的价值。相较于传统的硅基芯片，碳基半导体具有制造成本更低、效率更高的优势，再加上我们国家全球领先的技术，至少能减少芯片30%的功耗，因此一直被视为最好的半导体材料。在应用能力方面，碳基芯片也要比硅基芯片处理的速度更快，发展前景十分广阔。

碳基芯片什么时候能完成弯道超车？虽说上面我们科普了碳基芯片的诸多好处，但是碳基芯片的成果还是只停留在实验室，并没有形成一个成熟的产业。想要让碳基芯片真正走入市场，前期的投入肯定不会少；再加上现在碳基芯片的高端人才紧缺，工艺制造难度上也相对较高，这给碳基芯片的批量生产增加了不少的难度。除非国家有魄力拿出当年支持传统集成电路技术的支持力度，再加上国内各大公司的资金和技术的倾斜，在5年可能会有商业芯片产出，在10年左右才会有真正高端的碳基芯片出现。不过硅基芯片发展也不会停滞不前，如果要实现完全的超越，至少需要20~30年左右。虽说碳基芯片的应用前景十分广阔，但是在我国尚未形成相关的产业，短期内并不会对世界的芯片产业产生任何影响。目前华为等国内企业已经开始和彭院士的团队进入对接，虽然远水解不了近渴，但是起码给了华为一个新的备选方案

计算机的发展史可分为哪几代？各自的主要特征是什么？

现在通俗易懂的理解，计算机就是电脑；

计算机发展历史可分为1854年－1890年、1890年－20世纪早期、20世纪中期、20世纪晚期－现在，四个阶段。

第一台计算机/计算机发展史?编辑

ENIAC图册

第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家?和工程师埃克特?、莫克利、戈尔斯坦、博克斯?组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管?。该机使用了1500个继电器?，18800个电子管，占地170m，重量达30多吨，耗电150KW，造价48万美元。这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍，是继电器?计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和“低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。

第一代/计算机发展史?编辑

电子管计算机图册

电子管计算机?（1946-1957）这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件，用光屏管或汞延时

电路作存储器?，输入域输出主要采用穿孔卡片?或纸带，体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上，通常使用机器语言?或者汇编语言?；来编写应用程序?，因此这一时代的计算机主要用于科学计算?。

第二代/计算机发展史?编辑

晶体管计算机图册

晶体管计算机?（1958-1964）20世纪50年代中期，晶体管?的出现使计算机生产技术得到了根本性的发展，由 晶体管代替电子管作为计算机的基础器件，用磁芯?或磁鼓?作存储器，在整体性能上，比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了，如Fortran?，Cobol?，Algo160等计算机高级语言。晶体管计算机被用于科学计算的同时，也开始在数据处理?、过程控制?方面得到应用。

第三代/计算机发展史?编辑

中小规模集成电路计算机图册

中小规模集成电路计算机?（1965-1971）20世纪60年代中期，随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电 路。中小规模集成电路成为计算机的主要部件，主存储器也渐渐过渡到半导体存储器?，使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减少了焊点?和接插件?，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic?语言，其应用领域也进一步扩大。

第四代/计算机发展史?编辑

大规模和超大规模集成电路计算机（1971-2014）随着大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程，计算机的体积进一步缩小，性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令集计算机?（RISC），软件系统工程化、理论化，程序设计自动化。微型计算机在社会上的应用范围进一步扩大，几乎所有领域都能看到计算机的“身影”。[1]

第五代/计算机发展史?编辑

第五代计算机指具有人工智能的新一代计算机，它具有推理、联想、判断、决策、学习等功能。计算机的发展将在什么时候进入第五代？什么是第五代计算机?对于这样的问题，已经有一个明确统一的说法了。

IBM发表声明称，该公司已经研制出一款能够模拟人脑神经元、突触功能以及其他脑功能的微芯片，从而完成计算功能，这是模拟人脑芯片领域所取得的又一大进展。IBM表示，这款微芯片擅长完成模式识别和物体分类等繁琐任务，而且功耗还远低于传统硬件。

值得注意的是，它并非想要用新的芯片取代原有的计算机芯片。IBM在其网站上介绍，传统的计算机关注语言和分析思考，而神经突触核心能够解决感知和形状识别的问题，它们分别像人类的左脑和右脑一样；而IBM接下来想要做的，就是让“左脑”和“右脑”连接起来合作，形成一种新的“整体计算智能”。从这个说法上来看，传统的芯片擅长大量的符号运算和数字处理，而神经突触核心的优势在于多感官和实时传感器数据处理。比如，Modha曾经表示，团队正在开发一种头戴设备，能够帮助盲人感知外部环境；而这一次IBM称，经过实验测试，这种芯片可以在录像片段中检测人、汽车、卡车和公共汽车，并识别出了它们。这其实就是依靠神经突触核心来完成的。

但有一点可以肯定，在现在的智能社会中，计算机、网络、通信技术会三位一体化。新世纪的计算机将把人从重复、枯燥的信息处理中解脱出来，从而改变我们的工作、生活和学习方式，给人类和社会拓展了更大的生存和发展空间。当历史的车轮驶入二十一世纪时，我们会面对各种各样的未来计算机。

计算机的发展史分为电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路机和第五代电子计算机五代。各自的主要特征如下：

1、电子管计算机：采用电子管作为基本电子元器件，体积大、耗电量大、寿命短、可靠性低、成本高，存储器采用水银延迟线。计算机只能在少数尖端领域中得到运用，一般用于科学，军事和财务等方面的计算。

2、晶体管计算机：晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机就更容易实现了。

3、集成电路计算机：将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到单一的半导体芯片上，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。

4、大规模集成电路机：超大规模集成电路 (VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件，后来的甚大规模集成电路(ULSI) 上将数量扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。

5、第五代电子计算机：它能进行数值计算或处理一般的信息，主要能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，能够帮助人们进行判断、决策、开拓未知领域和获得新的知识。人-机之间可以直接通过自然语言（声音、文字）或图形图象交换信息。

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