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聚沙成塔的系統晶片─ 活化矽原子,創造科技生活(黃錫瑜老師)
  科技的進步真是神速,二十年前大家刻畫的所謂【地球村】的夢想,如今已全然實現¬ - 人與人之間資訊的分享可以無遠弗屆,彷彿【天涯若比鄰】一般。如今,科技的腳步並沒有停下來,它正在為我們打造下一個階段科技生活的藍圖 – 一個結合醫療、娛樂、安全需求,且深入到每個人食、衣、住、行、育、樂等各個層面的【電子烏托邦】。

這個階段的科技更需要各種跨領域技術的整合–舉凡奈米材料,微機電、光電元件、無線通訊與各式各樣的電子軟硬體等等,無一不可或缺。其中,【半導體】與【晶片的設計與製造】扮演了關鍵性的一個環節。
  人們很早以前,就已經了解有些大自然界的元素具有半導體的特性 (闢如矽,其導電性介於導體與非導體之間);然而懂得如何運用半導體來進行電子式的運算,卻是從 1957 年當人類發明第一顆【電晶體】的時候算起,至今才約莫一甲子的光陰而已。【電晶體】充分開發出來矽原子的潛能–在可控制的方式之下,我們可以讓它有時候像導體,有時候又像絕緣體。這就好像透過【電晶體】的結構,人們找到了微電子運算的開關,創造了【開】與【關】兩種狀態,也就是【0】與【1】的觀念。有了【0】與【1】,我們就可以表達包括聲音、文字、音樂、影像、視訊的大千世界,並進行快速的數位訊號處理,賦予電子產品更多的智慧。

然而,要透過如矽原子般的半導體來創造智慧型的電子產品還需要克服許多的技術挑戰 – 譬如像【晶片設計技術】,必須將導體、絕緣體、和半導體的特性結合起來,形成許多電晶體;再將許多的電晶體進行特定的編組,形成許多的資訊處理電路方塊 (像擷取影像的影像感測器,或壓縮影像資料的MPEG4 編碼器等),最後將這些電路方塊透過一些分工的系統架構,合力完成一個智慧型的電子產品的功能。
  另外,透過今日的【晶片製造技術】,我們可以將數以億計的電晶體,和它們所組成的這些複雜的功能,透過一些超精密的半導體製造的流程,實現在一個像在指甲大小的矽晶片上,因為幾乎可以達成【一個晶片,一個電子系統】的半導體製造工藝的極致境界,因此人們開始以【系統晶片】來稱呼這樣高度整合的晶片。

由於【系統晶片】工藝的出現,許多的電子產品可以達到超乎想像的【輕薄短小又省電】的特性。也許在不久的將來,當你吞下一顆藥丸,它不再僅僅只是一顆藥丸,它有可能是一個全心守護你的Guarding Angel - 裡面有許許多多看不見的矽原子在合力照顧你,讓藥物的釋放更加符合你個人的體質需要,不多也不少。也許在不久的將來,當你行車經過濃霧或大雨地區,你車上的【視覺輔助系統】也會自動打開 - 讓你穿透濃霧或大雨,看清路況,避開可能的危險,平安回家。
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