地球上的硅能生产多少只晶体管,足以支撑摩尔定律的持续时间?

发布网友发布时间：2024-10-13 07:28

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热心网友时间：2024-10-13 07:23

结论：地球上的硅资源，尽管丰富，却不足以支撑长期的晶体管生产，尤其是当考虑到摩尔定律的持续发展和芯片制造技术的不断进步。让我们通过计算来揭示这个惊人的事实。

1.硅原子数量：地球上的硅元素总质量约为6.614x10^21kg，每个硅原子的质量为4.687x10^-26kg。因此，地球上硅原子总数约为1.411x10^47个。

2.晶体管与硅原子的关系：以麒麟990 5G为例，100平方毫米芯片含有约100亿晶体管，每个晶体管平均需要5000亿个硅原子。这意味着地球上的硅原子能生产的晶体管数量是1.411x10^47除以5000亿，大约为2.82x10^35个。

3.摩尔定律的挑战：按照摩尔定律，晶体管数量每18-24个月翻一番。即使考虑全球每年芯片产量的增加，如每18-24个月翻两番，地球上的硅原子将在65-86年左右耗尽。

4.其他应用的影响：实际上，硅在众多领域都有广泛的应用，远远超出了芯片制造。这使得地球上的硅资源的有限性更加突出。

综上所述，虽然地球上的硅资源看似庞大，但考虑到科技发展和晶体管数量的爆炸性增长，其供应能力是有限的，特别是在高精度的半导体制造中。