當前位置:首頁 > 公眾號精選 > SiP與先進封裝技術
[導讀]導讀:這篇文章提出了一個“技術自由空間”的概念,并應用了一種MMT坐標系。???1??KM?GT1999年,導師給了我一臺486電腦,500M硬盤,4M內存,操作系統安裝的是Windows95,占用100多M硬盤空間。今天主流的筆記本電腦硬盤1T(增大了2000倍)內存8G(同樣...

導讀:這篇文章提出了一個“技術自由空間”的概念,并應用了一種MMT坐標系。


?? ?1 ??

K M?G T


1999年,導師給了我一臺486電腦,500M硬盤,4M內存,操作系統安裝的是Windows 95,占用100多M硬盤空間。

今天主流的筆記本電腦硬盤1T(增大了2000倍)內存8G(同樣增大了2000倍),操作系統安裝Windows 10,初始需要占用3~4G以上的空間,隨著使用時間的增長,最終需要占用30G以上的空間。

從計算機術語上來說,1K是指的1024個單位,為什么用1024呢,因為在2進制中2^10即1024,稱為1K,2^20-1M,2^30-1G,2^40-1T。

  • (千比特)KB=1024 B

  • (兆比特)MB=1024*1024 B =1024 KB

  • (吉比特)GB=1024*1024 KB=1024 MB

  • (太比特)TB=1024*1024 MB=1024 GB

當KMGT作為商業(yè)單位時(如市面上賣的硬盤標的容量)換算關系則采用了十進制,10^3-1K(千),10^6-1M(百萬),10^9-1G(十億),10^12-1T(萬億);1 M=1000 K,1 G =1000 M,1 T=1000 G。

2000年之前,G都很少聽到,T更無人提及,大家更多用到的是M,在中關村,花1800塊錢買了128M內存的朋友也大有人在。現在,同樣的價錢買到的內存是當時的容量數百倍,更不用說性能的巨大提升了。這是摩爾定律帶給我們的好處。
?? ?2 ??

m μ n?p


毫微納皮,mμnp,和KMGT不同,一般都是從十進制上進行定義,很少有人用二進制進行描述。
  • m(毫):代表 千分之一,10^-3
  • μ(微):代表 百萬分之一,10^-6
  • n(納):代表 十億分之一,10^-9
  • p(皮):代表 萬億分之一,10^-12
mμnp空間尺度描述上,用的最多的就是在半導體制造上。

1958年,Jack Kilby基爾比制造出地球上第一款集成電路,包含電阻、電容、二極管和三極管組成的Phase-Shift Oscillator ,成品的尺寸為:0.12x0.4英寸(3.05x10.2mm),這時候,晶體管的尺度還需要用毫米mm來度量。

1971年,Intel 4004 內含2300個晶體管,使用 10 μm 制程;

1989年,Intel 486 內含120萬個晶體管,使用 1 μm 制程;

2000年,Intel Pentium 4 內含4200萬個晶體管,使用 0.18μm 制程;

2019年,Intel i9-9980內含約100億個晶體管,使用 14 nm 制程;

目前,7nm已經是成熟工藝,5~3nm正在研發(fā)之中......

mμnp時間尺度描述上,則和KMGT相對應,互為倒數,頻率為1K的時鐘,其周期為1m秒;頻率為1M的時鐘,其周期為1μ秒;頻率為1G的時鐘,其周期為1n秒;頻率為1T的時鐘,其周期為1p秒。
?? ?3 ??

和日常的關聯


這些單位和我們日常生活關聯起來又會有什么特別的意義呢?

例如,G(吉)代表10億,到底是多大的概念呢?

如果一個人的一生可以用秒來計算,假如他能活到80-100歲,就是2.5G秒-3.2G秒的時間。

3G秒的時間大約是95年,也就是說,我們大多數人是活不過3G秒的。

T(?太)代表 萬億

1G秒大約是32年的時間,1T秒大約是32000年,人類進入“認知革命”也就是2T秒之前,也就是說2T秒之前,人類才和動物真正區(qū)分開來,躍升為食物鏈頂端的物種。

現在,GDP也可以用到T了,2019年已經有16個國家GDP過T,其中美國是21T,中國14T,2020年,受Convid-19疫情的影響,不知道GDP過T的還有沒有16個國家?

光速(電磁波)是目前已知最快的速度,真空中30萬公里/秒,3*10^8米/秒,如果用納秒度量:0.3米/納秒,用皮秒度量:0.3毫米/皮秒。在有機基板上,則要減半:0.15米/納秒,150微米/皮秒,在陶瓷基板上,則要減為三分之一:0.1米/納秒,100微米/皮秒。

在微小的時間尺度里,光也變得很“慢"了。


?? ?4 ??

技術自由空間


  • MmT坐標系

這里,我們定義一個坐標系,稱之為MmT坐標系。坐標系的橫軸代表空間,左側代表微觀尺度,越往左側尺度越?。?0^-1,10^-2,10^-3......10^-12......,右側代表宏觀尺度:10^1,10^2,10^3......10^12......,原點為10^0;坐標系的縱軸代表時間,上方為記錄宏觀尺度到達的時間,下方為記錄微觀尺度到達的時間。我們可以從原點到橫軸右側的某一個點為直徑畫一個圓,圓內的空間,稱之為宏觀自由空間;我們也可以從原點到橫軸左側的某一個點為直徑畫一個圓,圓內的空間,稱之為微觀自由空間。縱軸上方為記錄宏觀自由空間到達的時間點,例如1980年,縱軸下方為記錄微觀自由空間到達的時間點,例如1990年。從mμnp和KMGT看技術的發(fā)展
  • 技術自由空間

技術自由空間=微觀自由空間 宏觀自由空間

這里,我們提出“技術自由空間”的概念,用來度量人類探索世界的自由度,隨著這個空間范圍的擴大,人類探索世界的自由度也就越大。

按照mμnp和KMGT,我們就可以繪制出如下的技術自由空間:


從mμnp和KMGT看技術的發(fā)展


隨著技術自由空間的不斷增大,兩側的圓都會逐漸切近縱軸,縱軸兩側的剩余的空間我們稱之為“X空間”,X空間是人類技術尚未達到的空間。

隨著兩邊的圓的直徑越來越大,在臨近原點處,圓弧接近直線,人類的技術自由空間也會越來越大,似乎充滿了整個空間,X空間似乎被無限壓縮了。


從mμnp和KMGT看技術的發(fā)展


確實,從近距離看,隨著技術自由空間的不斷增大,X空間似乎被壓縮的很小很小了,然而,當我們的視點放到更遠處,我們就會發(fā)現,無論如何增長,技術自由空間始終是有限空間,而X空間始終是無限空間。
始終要有求知的欲望,始終要保持謙遜的心。


本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯系本站刪除。
關閉
關閉