了不起的芯片

第0章 緒論 1
0.1 芯片是人造物的巔峰 1
0.2 芯片是信息科技的基石 4
0.3 芯片改變生活 6
0.4 本章小結(jié) 8
第一篇 芯片的前世今生
第1章 半導(dǎo)體發(fā)展簡(jiǎn)史 11
1.1 半導(dǎo)體百科 11
1.1.1 什么是半導(dǎo)體 11
1.1.2 半導(dǎo)體和集成電路、芯片之間的區(qū)別 17
1.1.3 為什么半導(dǎo)體適合做芯片 18
1.2 晶體管的誕生 20
1.2.1 晶體管小史 20
1.2.2 晶體管的分類 24
1.3 集成電路的發(fā)明 27
1.4 半導(dǎo)體巨頭的鼻祖——仙童半導(dǎo)體 30
1.5 摩爾定律：真的是定律嗎 34
1.6 半導(dǎo)體舞臺(tái)上的美、日、韓 37
1.7 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沒有夕陽 43
1.7.1 半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展 43
1.7.2 芯片的國產(chǎn)替代化和市場(chǎng)需求 46
1.8 本章小結(jié) 47
第2章 三分天下的指令集 48
2.1 什么是指令集 48
2.2 寶刀未老的x86 51
2.3 異軍突起的ARM 54
2.4 擁抱未來的RISC-V 58
2.5 決斗吧！指令集 61
2.6 兩強(qiáng)相爭(zhēng)還是三分天下 64
2.7 本章小結(jié) 67
第二篇 一顆芯片的誕生
第3章 高深且藝術(shù)——芯片設(shè)計(jì)面面觀 71
3.1 芯片設(shè)計(jì)流程 71
3.1.1 市場(chǎng)調(diào)研 72
3.1.2 架構(gòu)定義 75
3.1.3 前端設(shè)計(jì)及驗(yàn)證 76
3.1.4 可測(cè)性設(shè)計(jì) 79
3.1.5 后端設(shè)計(jì) 80
3.1.6 SoC設(shè)計(jì) 85
3.2 EDA——芯片設(shè)計(jì)之母 86
3.2.1 EDA領(lǐng)域的三足鼎立 88
3.2.2 國產(chǎn)EDA的突圍 90
3.2.3 EDA的核心 95
3.3 芯片中的上百億晶體管是如何設(shè)計(jì)的 96
3.4 芯片設(shè)計(jì)之難 98
3.5 CPU為什么很少損壞 100
3.6 計(jì)算機(jī)如何計(jì)算1 1=2 103
3.7 CPU是如何識(shí)別代碼的 110
3.8 異構(gòu)集成之路 113
3.9 “X”PU芯片競(jìng)技場(chǎng) 115
3.10 人工智能與芯片設(shè)計(jì) 127
3.10.1 人工智能芯片設(shè)計(jì) 127
3.10.2 人工智能賦能芯片設(shè)計(jì) 132
3.11 芯片設(shè)計(jì)中的藝術(shù) 133
3.12 本章小結(jié) 137
第4章 隱秘而偉大——芯片制造 138
4.1 芯片制造流程 139
4.2 工業(yè)皇冠——光刻機(jī) 144
4.2.1 什么是光刻機(jī) 144
4.2.2 光刻機(jī)和核彈相比，哪個(gè)更難造 146
4.2.3 為什么最好的光刻機(jī)來自荷蘭，而不是美國 147
4.3 芯片中的5納米、3納米到底指什么 154
4.4 More Moore與More Than Moore 158
4.5 本章小結(jié) 160
第5章 慎終亦如始——芯片封裝與測(cè)試 161
5.1 花樣百出的芯片封裝類型 161
5.2 封裝新貴——2.5D封裝和3D封裝 166
5.3 芯片是如何進(jìn)行出廠測(cè)試的 168
5.3.1 芯片測(cè)試概述 168
5.3.2 芯片測(cè)試分類 170
5.3.3 芯片測(cè)試流程 173
5.4 我國的封測(cè)現(xiàn)狀 177
5.5 軍用芯片與商用芯片 179
5.6 本章小結(jié) 180
第三篇 中國的“芯”路歷程
第6章 早期的中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 185
6.1 半導(dǎo)體學(xué)科的發(fā)展 185
6.2 早期的光刻機(jī) 188
6.3 國內(nèi)芯片制造的領(lǐng)航者——中芯國際 189
6.4 中國芯片商海先驅(qū) 191
6.5 半導(dǎo)體領(lǐng)域那些了不起的她 192
6.6 本章小結(jié) 199
第7章 中國“芯”再出發(fā) 200
7.1 中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局地圖 200
7.1.1 中國的“硅谷” 201
7.1.2 長(zhǎng)三角地區(qū)——走在前沿 203
7.1.3 環(huán)渤海地區(qū)——協(xié)同跟進(jìn) 204
7.1.4 珠三角地區(qū)——穩(wěn)扎穩(wěn)打 205
7.1.5 中西部地區(qū)——不甘落后 206
7.1.6 臺(tái)灣省——實(shí)力雄厚 206
7.2 手機(jī)廠商自研芯片 208
7.2.1 華為海思 208
7.2.2 OPPO哲庫 213
7.2.3 小米玄戒 215
7.3 互聯(lián)網(wǎng)公司逐鹿“芯”賽道 216
7.3.1 百度昆侖 216
7.3.2 阿里巴巴平頭哥 217
7.3.3 騰訊 219
7.3.4 字節(jié)跳動(dòng) 220
7.4 GPU賽道百舸爭(zhēng)流 220
7.5 本章小結(jié) 223
第四篇 攜手共創(chuàng)“芯”未來
第8章 成為芯片工程師 226
8.1 了解芯片設(shè)計(jì)工程師 226
8.1.1 芯片設(shè)計(jì)工程師的日常 227
8.1.2 芯片設(shè)計(jì)工程師的特點(diǎn) 229
8.2 芯片設(shè)計(jì)工程師技能樹 232
8.2.1 數(shù)字芯片前端設(shè)計(jì) 232
8.2.2 數(shù)字芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證 235
8.2.3 數(shù)字芯片可測(cè)性設(shè)計(jì) 237
8.2.4 數(shù)字芯片后端設(shè)計(jì) 252
8.2.5 模擬芯片設(shè)計(jì) 255
8.2.6 模擬版圖設(shè)計(jì) 258
8.3 芯片工程師的工匠精神 260
8.3.1 性能篇 260
8.3.2 面積篇 261
8.3.3 功耗篇 263
8.4 芯片工程師的職業(yè)發(fā)展路線 270
8.4.1 職業(yè)發(fā)展路線概覽 270
8.4.2 技術(shù)路線 274
8.4.3 管理路線 277
8.4.4 深度工作 281
8.4.5 終身學(xué)習(xí) 284
8.4.6 架構(gòu)師之路 288
8.5 熱愛芯片行業(yè)是一種怎樣的體驗(yàn) 292
8.6 本章小結(jié) 294
第9章 未來的芯片 295
9.1 生物芯片 295
9.2 碳基芯片 296
9.3 量子芯片 297
9.4 后硅時(shí)代的材料舞臺(tái) 299
9.5 本章小結(jié) 301
參考文獻(xiàn) 302