芯片和宇宙飞船 哪个才能代表人类的最高智慧

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人类发展到今天，在诸多领域都取得了辉煌的成就。例如，宇宙飞船能飞离地球，进入太空；深水潜水器能下到万米海底；核武器威力巨大，足以毁灭人类；计算机每秒钟能计算数亿次。这些成就，每一项都非常了不起，那么哪个才能代表人类的最高智慧呢？

其实，这个问题本就没有标准答案，不过，就我个人感觉而言，芯片才是人类迄今为止造出的最复杂的机器，比宇宙飞船、航空母舰、核潜艇都要复杂。为什么这么说呢？我们先共同研究一下，芯片是怎么做成的。

在说芯片是怎么做成的之前，我们先看一下什么是数字电路。一般来说数字电路中，只分为两种状态，高电平和低电平。高电平代表1（通常为5V），低电平代表0（通常为0V）。通过数字电路可以很容易造出最基本的逻辑门结构。

通过一般的半导体电路很容易实现与门(AND)、或门(OR)和非门(NOT)三种最基本的结构（例如与门可以用最简单串联实现）。与门的意思是两个输入（A和B）都为高电平，输出（C）才为高电平，只要有一个为低电平，输出就为低电平。或门的意思是只有有一个输出为高电平，其输出就为高电平。非门只有一个输入（A），输入为高电平，则输出为低电平；输入为低电平，则输出为高电平。与或非门的输入输出对应关系如下：

还有一个常见的逻辑门叫作异或门(XOR)，异或门的意思是A、B两端输入相同则输出为0，A、B两端输入不同，则输出为1。很显然异或门是可以通过与或非门组合起来实现，例如，可以将输入端A、B通过与门之后再通过非门，同时A、B通过或门，最后再将结果通过一个与门，说起来有点复杂，用公式可以表示为：

此时用基本的与或非门就组装了一个异或门。同样，我们也能造出一个1位数的加法器。首先算个位，很明显2进制加法的个位结果为两个被加数的异或运算，而进位则为两个被加数的与运算，用公式可表示为：

这样1位的加法器就可以造出来来了，我们可以将进位参与到下1位的运算（此时不再是简单的异或运算），就可以造出多位加法器。这样一个加法器就做成了，同样我们可以用这些基本的电路组合形成可以计算加减乘除法的运算器。其实原理相对比较简单，但是从上面的例子可以看出，一个加法器就已经相当复杂了，何况是64位的计算机处理器，所以一个计算机芯片的电路结构将会非常复杂。世界上第一台计算机，占地170平方米，重达30吨，包含18000个电子管，其电路复杂程度可见一斑。

后来，随着大规模集成电路的快速发展，人们的这么多复杂的电路集中到一个芯片上，才出现了今天的计算机，体积大大缩小，而运算能力大大增强，计算机芯片中电路也越来越复杂。目前，甚大规模集成电路中集成了上百万个电子元器件（比第一代计算机复杂得多）。

所以说，制造制造芯片是非常困难的，目前我们使用的计算机芯片一般都是进口的，2019年中国进口芯片达3000亿美元，在所有进口商品中排第一位。而芯片涉及的不仅仅是经济问题还有国家安全问题，国产芯片研发和商业化迫在眉睫。

这就是我觉得芯片才是代表人类智慧最高水平的原因，当然，仅仅代表个人观点。欢迎大家提出不同意见。

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