了不起的芯片
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天津西青
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作者王健
出版社电子工业出版社
ISBN9787121452673
出版时间2023-04
装帧平装
开本16开
定价100元
货号1202849143
上书时间2024-10-12
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商品详情
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作者简介
"王健（笔名“温戈”），毕业于西安电子科技大学，曾就职于全球很好芯片测试公司Teradyne，现为AMD数字芯片设计经理。成功参与多款高性能CPU、GPU、服务器等超大规模SoC芯片产品的流片。在芯片设计、可测性设计、芯片测试及应用开发等领域具有丰富的实战经验。
知乎平台芯片（集成电路）、中央处理器（CPU）话题优秀答主，数码盐究员。腾讯新闻特约撰稿人，四川卫视《了不起的分享》节目嘉宾，微信公众号“OpenIC”主理人。累计创作内容高达百万字，涉及科技热点解读、芯片科普、技术分享、职场成长等主题，深受读者好评，所有渠道关注人数超过30万，阅读量过亿。"
目录
第0章 绪论 1
0.1 芯片是人造物的巅峰 1
0.2 芯片是信息科技的基石 4
0.3 芯片改变生活 6
0.4 本章小结 8
第一篇 芯片的前世今生
第1章 半导体发展简史 11
1.1 半导体百科 11
1.1.1 什么是半导体 11
1.1.2 半导体和集成电路、芯片之间的区别 17
1.1.3 为什么半导体适合做芯片 18
1.2 晶体管的诞生 20
1.2.1 晶体管小史 20
1.2.2 晶体管的分类 24
1.3 集成电路的发明 27
1.4 半导体巨头的鼻祖——仙童半导体 30
1.5 摩尔定律：真的是定律吗 34
1.6 半导体舞台上的美、日、韩 37
1.7 半导体产业没有夕阳 43
1.7.1 半导体技术的发展 43
1.7.2 芯片的国产替代化和市场需求 46
1.8 本章小结 47
第2章 三分天下的指令集 48
2.1 什么是指令集 48
2.2 宝刀未老的x86 51
2.3 异军突起的ARM 54
2.4 拥抱未来的RISC-V 58
2.5 决斗吧！指令集 61
2.6 两强相争还是三分天下 64
2.7 本章小结 67
第二篇 一颗芯片的诞生
第3章 高深且艺术——芯片设计面面观 71
3.1 芯片设计流程 71
3.1.1 市场调研 72
3.1.2 架构定义 75
3.1.3 前端设计及验证 76
3.1.4 可测性设计 79
3.1.5 后端设计 80
3.1.6 SoC设计 85
3.2 EDA——芯片设计之母 86
3.2.1 EDA领域的三足鼎立 88
3.2.2 国产EDA的突围 90
3.2.3 EDA的核心 95
3.3 芯片中的上百亿晶体管是如何设计的 96
3.4 芯片设计之难 98
3.5 CPU为什么很少损坏 100
3.6 计算机如何计算1+1=2 103
3.7 CPU是如何识别代码的 110
3.8 异构集成之路 113
3.9 “X”PU芯片竞技场 115
3.10 人工智能与芯片设计 127
3.10.1 人工智能芯片设计 127
3.10.2 人工智能赋能芯片设计 132
3.11 芯片设计中的艺术 133
3.12 本章小结 137
第4章 隐秘而伟大——芯片制造 138
4.1 芯片制造流程 139
4.2 工业皇冠——光刻机 144
4.2.1 什么是光刻机 144
4.2.2 光刻机和核弹相比，哪个更难造 146
4.2.3 为什么优选的光刻机来自荷兰，而不是美国 147
4.3 芯片中的5纳米、3纳米到底指什么 154
4.4 More Moore与More Than Moore 158
4.5 本章小结 160
第5章 慎终亦如始——芯片封装与测试 161
5.1 花样百出的芯片封装类型 161
5.2 封装新贵——2.5D封装和3D封装 166
5.3 芯片是如何进行出厂测试的 168
5.3.1 芯片测试概述 168
5.3.2 芯片测试分类 170
5.3.3 芯片测试流程 173
5.4 我国的封测现状 177
5.5 军用芯片与商用芯片 179
5.6 本章小结 180
第三篇 中国的“芯”路历程
第6章 早期的中国半导体产业 185
6.1 半导体学科的发展 185
6.2 早期的光刻机 188
6.3 国内芯片制造的领航者——中芯国际 189
6.4 中国芯片商海先驱 191
6.5 半导体领域那些了不起的她 192
6.6 本章小结 199
第7章 中国“芯”再出发 200
7.1 中国半导体产业布局地图 200
7.1.1 中国的“硅谷” 201
7.1.2 长三角地区——走在前沿 203
7.1.3 环渤海地区——协同跟进 204
7.1.4 珠三角地区——稳扎稳打 205
7.1.5 中西部地区——不甘落后 206
7.1.6 台湾省——实力雄厚 206
7.2 手机厂商自研芯片 208
7.2.1 华为海思 208
7.2.2 OPPO哲库 213
7.2.3 小米玄戒 215
7.3 互联网公司逐鹿“芯”赛道 216
7.3.1 百度昆仑 216
7.3.2 阿里巴巴平头哥 217
7.3.3 腾讯 219
7.3.4 字节跳动 220
7.4 GPU赛道百舸争流 220
7.5 本章小结 223
第四篇 携手共创“芯”未来
第8章 成为芯片工程师 226
8.1 了解芯片设计工程师 226
8.1.1 芯片设计工程师的日常 227
8.1.2 芯片设计工程师的特点 229
8.2 芯片设计工程师技能树 232
8.2.1 数字芯片前端设计 232
8.2.2 数字芯片设计验证 235
8.2.3 数字芯片可测性设计 237
8.2.4 数字芯片后端设计 252
8.2.5 模拟芯片设计 255
8.2.6 模拟版图设计 258
8.3 芯片工程师的工匠精神 260
8.3.1 性能篇 260
8.3.2 面积篇 261
8.3.3 功耗篇 263
8.4 芯片工程师的职业发展路线 270
8.4.1 职业发展路线概览 270
8.4.2 技术路线 274
8.4.3 管理路线 277
8.4.4 深度工作 281
8.4.5 终身学习 284
8.4.6 架构师之路 288
8.5 热爱芯片行业是一种怎样的体验 292
8.6 本章小结 294
第9章 未来的芯片 295
9.1 生物芯片 295
9.2 碳基芯片 296
9.3 量子芯片 297
9.4 后硅时代的材料舞台 299
9.5 本章小结 301
参考文献 302
内容摘要
本书是一本芯片科普书，内容系统全面、循序渐进。第一篇着重介绍芯片的前世今生及发展历史，包括 x86、ARM、RISC-V 三大主流指令集及其应用和市场现状。第二篇主要介绍芯片从设计、制造到封测出厂的全过程，并从技术和应用等层面解读人们关心的诸多问题。第三篇介绍我国的芯片发展历史，并分析了现阶段国内半导体产业的现状和格局。第四篇介绍芯片工程师群体的工作日常，以及如何成为一名合格的芯片工程师，并展望未来芯片的发展方向。本书图文并茂、通俗易懂、深入浅出，既适合作为高等院校相关专业师生、半导体从业者和投资者的参考用书，也可以作为非专业人士的芯片科普类读物。
主编推荐
"中科院计算所副所长包云岗、西南交大信息学院副教授邸志雄作序力荐。
（1）专业丰富：从半导体物理基础到芯片的架构，从摩尔定律到超越摩尔，从芯片设计到制造再到封测，从国外到国内的行业发展，从过去到未来……
（2）有趣有料：“摩尔定律：真的是定律吗”“芯片中上百亿晶体管是怎么设计的”“CPU是如何识别代码的”……以问答探秘的互动方式，吸引读者带着好奇心阅读，走进芯片的奇妙世界。
（3）紧跟前沿：对大量当下的行业热点事件及政策进行解读，力求呈现芯片行业的前沿内容。
（4）读者广泛：对想要了解芯片行业的人来说，阅读后会获得丰富且全面的知识；对有志于从事芯片工作的人来说，本书会带给你更多有意义的启发；对芯片行业的专业工程师来说，这是一本案头推荐读物。"
媒体评论
"芯片是一个复杂的行业，涉及材料、化学、设备、晶圆生产制造、工艺开发、芯片设计、EDA软件、封装测试等多个领域或流程，人们想要全面了解整个行业是非常困难的。因此，很多想要接触芯片行业的人刚开始往往有一种雾里看花的感觉，而很多从事相关行业的人也只是了解其中的一两个环节。比如，同样是芯片设计领域，做模拟电路设计的人往往不了解数字电路设计的工具、流程和方法，也大多不了解晶圆制造领域。市面上介绍半导体和芯片行业的书不是从学术视角介绍，就是从产业视角介绍，很少以工程师视角介绍这个行业。
本书深入浅出，从工程师的视角出发，全面、清晰地介绍了半导体的前世今生，包括芯片制造及芯片设计的各个环节、EDA、封装测试、国内半导体行业现状等。作为一名资深的芯片设计工程师，作者花了大量篇幅详细介绍了芯片设计工程师的成长路线，总结了自己职业生涯的很多心得体会，非常实用。对想要了解芯片行业的人来说，本书会让你对芯片行业有更直观的体会；对有志于从事芯片行业的人来说，本书会带给你更多有意义的启发。
苏州纳芯微电子有限公司联合创始人兼CTO 盛云
本书囊括了芯片设计包含的主要步骤及生态链上所需的工具，对国内外产业布局及竞争格局方面也做了精彩介绍，同时作者分享并总结了大量的实际工作经验。本书适用于所有对芯片领域感兴趣的人士，特别是想从事芯片设计工作的朋友。
相信阅读本书后，你会对芯片设计及我国芯片行业的发展现状有一个相对客观且真实的了解。
EETOP创始人 毕杰
这是一本荟萃芯片方方面面的书，阅读门槛恰到好处，适合所有想了解芯片行业的读者。本书包含芯片的行业历史、开发流程、技术发展、职业分工等多个读者感兴趣的话题，不仅能让更多的人有机会揭开芯片的科技面纱，也有望吸引更多的朋友从事芯片领域的工作。
路科验证创始人 路桑
芯片领域涉及的知识面很广，从设计、制造到设备开发……即使是业内人士，要深入了解每个领域也相当困难。从读本科到读博士，我上了数十门课程，读了上百本教科书，并没有看到像本书一样深入浅出、言简意赅地介绍芯片的基本概念、行业现状和历史发展的书。
本书既可以为行业外的人士了解芯片行业提供一个窗口，也可以作为有志于投身芯片研发工作的年轻学生的入门读物，还可以作为业内工程师案头的一本有趣的参考书。
本书也带给我很多很好的启发，希望能看到更多芯片科普类图书面世，向社会传递更多芯片人的声音。
上海奎芯集成电路设计有限公司市场及战略副总裁 唐睿
芯片是人类社会优选科技与很好全球化协作的结晶，小到影响我们每个人的日常生活，大到影响一个国家的科技发展。本书从多个维度探讨了芯片的方方面面，包括芯片的发展历史、设计、生产、测试、应用及相关从业经验等，是一本芯片领域的百科全书。
本书兼顾了专业性与科普性，多年的从业经历使作者既能深入浅出地阐述专业知识，又能跳出细节，从宏观角度分析产业结构与技术趋势。相信无论是有兴趣了解芯片的朋友，还是有志于加入芯片行业的青年，抑或是芯片领域的资深从业者，阅读本书后都能受益匪浅。
某公司芯片设计总监 姚华
如果你具有基本的理工科知识背景，同时非常想了解芯片的前世今生，那么我向你推荐《了不起的芯片》这本书。
如果你是一位有志于从事半导体工作的新人，那么我还是会向你推荐《了不起的芯片》这本书。
本书的作者王健是业内一线的研发人员，同时是一位科普文章创作者。他以专业的态度，从半导体的发展史、芯片的设计生产流程以及芯片未来的发展趋势等多个角度，为读者逐一揭开芯片的神秘面纱。
更难能可贵的是，本书内容编排合理、深入浅出，既适合初学者，又适合专业领域的读者。作为一名从事芯片设计工作20余年的专业人士，我依然可以从本书中获得很多宝贵的知识和信息。
《了不起的芯片》是一本值得反复阅读的优秀图书。
广州鸿博微电子技术有限公司CTO 宋振宇
近年来，芯片越来越多地受到人们的关注与热议，然而绝大多数人对芯片所知甚少。《了不起的芯片》作为一部科普图书，语言通俗易懂，同时专业性非常强，一边对技术问题娓娓道来，一边又对芯片行业各个领域的竞争格局，甚至地方产业政策都予以言简意赅的总结。对于产业链各个环节的从业者、在校师生、投资人、政府工作人员等，这都是一本总览全局的好书。
湖南越摩优选半导体有限公司CEO 谢建友
第一次看到这本书时，我惊叹于作者以多年的知识沉淀为背景，从半导体行业传奇之路的开端讲起，再深入芯片的设计和制造细节，进而延伸至芯片工程师所需的推荐技能，芯片对文明社会的影响，对芯片行业前景的展望；更惊叹于作者将如此丰富的内容自然而然地衔接在一起，娓娓道来，将这个历经半个多世纪风雨，依然朝气蓬勃、欣欣向荣的芯片行业写得生动有趣，字里行间充满热爱之情。推荐想要了解芯片或者重新认识和思考芯片行业的朋友们阅读，这是一本既能让你收获知识，又能引发你思考的了不起的芯片书！
AMD Fellow 费君
这是一本兼具专业性和趣味性的芯片科普读物，既有芯片的发展历史回顾，又有近期新的产业现状解读，适合所有对芯片领域感兴趣的朋友阅读。本书作者是一位芯片行业从业者，同时是“知乎”平台的优秀答主，他以问答探秘的互动方式，吸引读者带着好奇心阅读，并带领读者一步步走进芯片的奇妙世界。
摩尔精英创始人兼CEO 张竞扬
有幸收到本书作者的邀请，为本书做推荐。收到书稿后，我一口气读完了本书，书中穿插了很多吸引人的历史小故事，可读性和趣味性很强。作为一本芯片类的科普读物，本书对芯片领域的介绍全面且深入浅出，没有专业背景的人读起来也不会费力。非芯片相关专业的人士可以通过阅读本书，对芯片的方方面面有更深入的了解；业内人士则可以通过阅读本书，了解芯片相关领域的历史和发展。
模拟集成电路设计领域的老兵 董志伟
《了不起的芯片》是一本介绍芯片设计和开发的好书，深入浅出地介绍了芯片设计的基本原理、芯片设计的乐趣所在，用丰富的实例让读者更好地理解芯片设计的过程。本书还着重探讨了芯片设计工程师的技能要求，包括掌握编程思想、精通电路、了解计算机体系结构，深入理解芯片设计的精髓，把握芯片设计的技术要点等。本书内容通俗易懂，既是芯片设计工程师的推荐读物，也是芯片设计爱好者的不错选择。
地平线副总裁、软件平台产品线总裁 余轶南
本书通过生动的案例和通俗易懂的语言，介绍了芯片技术的基本原理和应用场景，既有科普性，又有专业性。同时，本书涉及芯片设计、制造等复杂技术，深入挖掘芯片技术的精髓。无论是初学者，还是专业人士，阅读后都能获得丰富的知识和启示。推荐给所有对芯片技术感兴趣的读者。
中科院计算所副研究员、自媒体账号“老石谈芯”主理人 石侃"
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