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手游资讯 2025年05月07日 06:18 11 幻灵

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2018 年,来自康奈尔大学的研究团队建造了一个高功率的探测器 ,通过结合“ptychography”算法驱动,创造了一个世界纪录--将最先进的电子显微镜的分辨率提高了 2 倍 。尽管这项研究非常成功,但这种方式有个弱点 ,那就是只适用于几个原子厚的超薄样品,如果超出厚度范围就会导致电子以无法分离的方式散射。

现在由应用和工程物理系(AEP)的 Samuel B. Eckert 工程教授 David Muller 带领的科学团队,利用更复杂的三维重建算法 ,使用电子显微镜像素阵列探测器(EMPAD)将自己的记录提高了 2 倍。其分辨率是如此精细 ,唯一的模糊是原子本身的热抖动 。

该小组的论文 "Electron Ptychography Achieves Atomic-Resolution Limits Set by Lattice Vibrations "于5月20日发表在《科学》上。该论文的主要作者是博士后研究员陈振(Zhen Chen,音译)。

Muller 表示:“这不仅仅是创造了一个新的记录,更将会成为分辨率的一个终极极限 。我们现在基本上可以以一种非常简单的方式弄清原子的位置。这为我们很长时间以来一直想做的事情开辟了大量新的测量可能性。它还解决了一个长期存在的问题--消除汉斯-贝特在1928年提出的样品中光束的多重散射--这在过去阻碍了我们这样做 ” 。

斑点成像的工作原理是扫描材料样品的重叠散射图案 ,并寻找重叠区域的变化。Muller 说:“我们正在追逐斑点图案,这些图案看起来很像猫咪同样着迷的那些激光笔图案。通过观察图案的变化,我们能够计算出引起该图案的物体的形状” 。

探测器稍微失焦 ,模糊了光束,以便尽可能地捕捉最广泛的数据。然后,这些数据通过复杂的算法进行重建 ,形成具有皮米(一万亿分之一米)精度的超精确图像。

Muller 表示:“有了这些新的算法,我们现在能够纠正我们显微镜的所有模糊,以至于我们剩下的最大的模糊因素是原子本身在晃动的事实 ,因为这就是原子在有限温度下发生的情况 。当我们谈论温度时,我们实际上测量的是原子晃动的平均速度” 。

研究人员有可能通过使用一种由较重的原子组成的材料,或者通过冷却样品 ,再次打破他们的记录。但是 ,即使在零温度下,原子仍然有量子波动,所以改进的幅度不会太大。

这种最新形式的电子分层成像技术将使科学家们能够在所有三个维度上定位单个原子 ,否则它们可能会被其他成像方法所隐藏 。研究人员还将能够找到不寻常配置的杂质原子,并对它们和它们的振动进行逐一成像。这可能对半导体、催化剂和量子材料--包括那些用于量子计算的材料--的成像特别有帮助,同时也有助于分析材料连接在一起的边界处的原子。

ARM 如何应对 RISC-V 的搅局?

半导体是指一种导电性可受控制 ,范围可从绝缘体至导体之间的材料 。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。现在大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。

一 、2019年全球半导体材料市场销售额达521.2亿美元

SEMI报告指出,2019年全球半导体材料市场销售额为521.2亿美元 ,小幅下降-1.1% 。分区域来看,中国台湾、韩国、中国大陆 、日本、北美、欧洲半导体销售额分别为113.4亿美元 、88.3亿美元 、86.9亿美元、77.0亿美元、56.2亿美元 、38.9亿美元,分别占全球半导体材料市场份额的22%、17%、17% 、15%、11%、17%。中国大陆是2019年各地区中唯一增长的半导体材料市场 ,销售规模位居第三。

二 、2019年封装材料销售额下滑增速超过晶圆制造材料

分产品来看,2019年全球晶圆制造材料销售额328亿美元,略微下降0.4%;其中工艺化学品、溅射靶材和CMP同比下降超过2% 。2019年封装材料销售额192亿美元 ,同比下滑2.3%。

三、2019年一半以上半导体上市公司净利增长

国内上市公司中 ,也有不少半导体行业上市公司,不过从规模来看比较小,但是在新一轮产能扩展期 ,将带来新的发展机会。截至2020年1月21日,共有22家半导体企业公布2019年业绩预告,有15家企业净利润出现增长的情况 ,其中上海新阳 、闻泰科技、北京君正、安泰科技 、天龙光电 、硅宝科技6家企业净利润同比增长超过100%(数据对比以下线为止,下同),占比27.27%;净利同比下降的企业有7家 ,分别为强力新材、航锦科技、三安光电 、士兰微、鼎龙股份、台基股份 、大唐电信,占比为31.82% 。

四、核心芯片国产自主化迫在眉睫

未来,中国半导体的发展趋势主要表现在:第一 ,政策引导推动集成电路成为战略性产业 。第二,新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三,核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。特别需要注意 ,中国国内的半导体自给率水平非常低 ,特别是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零,国产产品的自主化迫在眉睫 。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》

“小马云 ”因一张照片爆红网络 ,马云曾表示愿意资助,后来怎样?

RISC-V正在成为硅谷 、中国乃至全球IC设计圈的热门话题,有人将之比作“半导体行业的Linux”。作为嵌入式生态和移动端芯片的武林盟主 ,ARM公司自1990年成立以来,一直保持低调。然而最近,ARM因为与RISC-V的纠纷让这家IP巨头成为焦点 。

昨天凌晨 ,全球最大芯片架构(IP)供应商Arm在美国加州圣荷塞举办的一年一度的最大技术年会 Arm TechCon大会宣布推出一项全新的功能Arm Custom instructions,允许客户在特定的CPU内核引入自定义指令功能,从而让客户能够编写自己的定制指令来加速特定的用例、嵌入式和物联网应用程序。

此举一出 ,Arm无疑增强了芯片合作伙伴的灵活性和差异化,以支持机器学习、人工智能 、自驾车、5G 与物联网等全新边缘运算的机会,让其在与完全开放的精简指令集架构RISC-V的竞争中把握主动权 ,在自己未来5年重回上市的道路上注入了强心剂。在很多读者看来 ,这是Arm在Risc-V的攻势下做得又一个应对 。

RISC-V这个2010年由伯克利研究团队基于自身科研项目而设计的一款CPU全新指令集架构,真的有那么可怕吗?

RISC-V架构的设计哲学就是“大道至简”,在IC繁杂的设计工作中 ,越简单的设计往往是越可靠的,RISC-V架构就是力图通过架构的定义使得硬件的实现足够简单。其特点在于精简、开源开放 、模块化及可定制扩展,RISC-V也成为至今为止最具备革命性意义的开放处理器架构。

不得不说 ,RISC-V已成为当下最受关注的指令集,不止在全球,尤其是中国更是掀起了热潮 。具体表现在联盟的成立 、国家政策的支持、企业的布局等等。从目前的情况来看 ,中国可谓是扛起了RISC-V架构的大旗。

目前国内的平头哥、兆易创新 、华米、乐鑫、芯来 、格兰仕等众多厂商都有推出基于RISC-V架构的芯片,此外华为也在积极的研发基于RISC-V架构的芯片 。

不过,需要指出的是 ,虽然RISC-V来势汹汹,但是其在高性能这块与Arm的Cortex-A系列内核仍有较大差距,其优势更多还是在于免费、低功耗、易扩展等 ,这也使得目前RISC-V的应用生态主要集中在物联网领域 。对于Arm的威胁也主要是在物联网市场。

早在2017年6月20日 ,Arm宣布其Cortex-M0/M3处理器内核免收授权费用,版权费也很低。在当时Cortex-M0/M3特别受业界欢迎的时候,Arm毅然放弃授权费 ,其目的就是要达到实现一万亿的出货量,吸引更多从事IoT的厂商采用Arm的这两个内核 。

今年7月,Arm又宣布推出全新的灵活接入(Flexible Access)式IP授权方式——Arm Flexible Access。它允许芯片设计师在为最终的选择支付授权费之前 ,尝试不同的芯片设计。目的是让人们更容易买得起ARM IP,同时也可以使得客户根据需求评估更广泛的产品 。

近日,Arm又发起另一波反击 ,据Arm中国官方微信报道,Arm首席执行官Simon Segars 在10月9日的Arm TechCon 2019大会中宣布推出Arm Custom Instructions(客制化指令),这是针对Armv8-M架构新增的功能。

2020年上半年开始 ,客制化指令初期将在Arm Cortex-M33 CPU上实施,并且不会对新的或既有授权厂商收取额外费用,同时让SoC设计人员在没有软件碎片化风险下 ,得以针对特定嵌入式与IoT应用加入自己的指令。

手机时代已去 ,物联网俨然已成新角斗场,摩尔定律衰落,以及对边缘计算性能的不断增长的需求 ,导致了对产品定制和专门化的需求 。物联网高度碎片化的市场以及芯片低功耗的要求,RISC-V的搅局让Arm不得不调风转舵,以回击挑战。

但是古往今来 ,却并不缺少大器晚成者:姜子牙贫贱一生晚年却得周文王重用辅佐周朝;吴承恩家道沦落五十岁才著成《西游记》;晋文公重耳颠沛流离半生晚年才成霸主。

不仅古代有这样的例子,在如今中社会名声显赫的一些企业家,很多也是晚年才在事业上取得了杰出的成就 ,达到了自己人生的巅峰 。而作为这群佼佼者中的一员,这位企业家在退休的年纪才起步创业,直到如今还依然支持着自己的企业蓬勃发展 ,他就是人称半导体之父的台积电董事长张忠谋。

一.56岁创办公司,他晚年迎来自己的人生转折

在1931年的平凡一天,浙江宁波的一户贫穷人家里 ,张忠谋出生了。在同龄人享受天真烂漫童年的时候 ,幼小的张忠谋就不得不跟随着自己四处打工的父亲离开故乡 。在18岁之前,张忠谋就辗转换过10多所学校,到过8个城市 ,其辛苦程度远超想象 。

但是,在这样艰苦的生活环境下,张忠谋也没有放弃用功读书。在高考过后 ,年少的张忠谋顺利考入哈佛大学,只身一人来到美国,开启了自己的求学苦旅。来到美国后的张忠谋孤苦伶仃 ,去国怀乡的忧愁使得他对原本不感兴趣的机械专业更是无暇顾及 。因此他在考取麻省理工博士学位的路途上屡屡受挫,这给了当时的张忠谋很大的打击。

然而,他很快便振作了起来。考取博士学位失败后 ,张忠谋决心一定要找一份理想的工作 。面对着多家公司递来的橄榄枝,最后张忠谋抛弃了大名鼎鼎的福特公司,选择了一家名为“希凡尼亚 ”的半导体公司 ,而理由居然是后者的薪资高出一美金!

对于这一美金 ,张忠谋更看重的是这一美金背后的重视与尊严。于是在1955年,24岁的张忠谋顺利入职“希凡尼亚”,开始了他与半导体不可分离的一生。

许多年后的今天 ,张忠谋再次回忆起当初的选择,难掩激动地讲道:“人生的转折点,有时竟是这么的不可预期!短短的一个电话 ,加上一时冲动的青年感情,就让我和半导体结了一生的缘!”

当时半导体对于张忠谋来说,完全是一个陌生的领域 ,但是凭借着他的勤学苦读与聪明才智,张忠谋很快就小有成就 。

后来他又来到德州仪器公司工作,在这里 ,他才真正见识到了能够改变市场格局的科技力量,而他也认识了杰克·基比——这位半导体行业的顶级专家,这位后来荣获诺贝尔奖的同僚在当时给了他不少从事半导体行业的建议。

在1961年 ,工作期间的张忠谋经过引荐完成了半导体业内第一学府斯坦福大学电机系的博士考试。在1964年 ,早已经成为德仪副总裁的张忠谋又一次迎来了自己人生的巅峰,那时的他无限风光,带领着三万名精英员工在半导体领域与英特尔互相竞争 。

在张忠谋的带领下 ,德仪凭借着飞速的技术发展以及极度优惠的价格战略,将半导体行业的世界第一牢牢把握在手中。

但是,在张忠谋的心中 ,他并不满足现状。现有的成绩虽然足够辉煌,但却没有任何可以继续前进的动力 。难道自己要一辈子以经理人的身份过一生么?张忠谋如此自问 。最终,1983年 ,张忠谋因理念不合离开德仪。此时的他也早已经52岁,但却仍然迫切期望一个新的出发点。

机遇总是留给有把握的人的 。在1987年的台湾,56岁的张忠谋凭借着自己在半导体行业多年来的技术经验积累与市场洞察能力 ,创办了属于自己的半导体公司——台积电。

在当时的半导体行业主流中,做的都是从设计到制作全权包办的模式,制造需要的是巨额资金支持 ,而设计又需要技术的高度集中。这就使得当时的半导体公司大都资金与科技双密集 ,外人入行极为困难 。在他们的心里,迫切需要的是能够帮忙制造的一座半导体工厂。

张忠谋充分把握了这些人的心理,因此决定自己便要成为那一个“只搞制作的人 ”。然而最开始的创业也并非一帆风顺 ,为了台积电能顺利发展,张忠谋可以说是费劲了心思 。

人才缺乏,他特地飞回美国找到昔日好友和下属挖来人才;订单稀少 ,他派遣无数下属到美国千辛万苦求单。在张忠谋一年的坚持下,终于在1988年,他顺利打动了英特尔的总裁格鲁夫 ,拿到了英特尔的订单。

在英特尔的声名下,订单源源不断地涌来,如今的台积电不仅是台湾最赚钱的公司 ,同时也跻身世界实力最雄厚的企业之一 。不仅公司市值近超一万亿,更是曾多次力压英特尔,成为全球最大的半导体公司。

二.70岁因爱结婚 ,他与秘书张淑芬的爱情故事

除了事业 ,张忠谋的爱情故事也足以令人唏嘘。

张忠谋和张淑芬都曾有过一段不完美的婚姻 。两人的相遇是因为工作结缘,早在1985年时,张淑芬就担任起张忠谋的秘书一职 。在当时的外人看来 ,张忠谋脾气极坏,因为一点小错误就能暴跳如雷,只有张淑芬乐观温柔的性格才能包容和体谅他。

当时的张淑芬也早与前夫感情破裂 ,两人分居三十年之久,她也早已仰慕张忠谋的才华久已。于是两个不那么完美的人互相安抚着,最终走到了一起 。

在2001年 ,70岁高龄的张忠谋在美国与57岁的张淑芬低调举行了婚礼。两人经历了无数流言蜚语,终于走在了一起。

现如今,89岁高龄的张忠谋仍奋斗在行业第一线 ,带领着台积电蓬勃发展 。张忠谋的人生经历带给我们的启示颇多。

首先,一个人的生活不应被年龄束缚。不论别人怎样非议,人都不能失去自己的梦想 ,我们不论在任何年龄下都要勇敢追梦 。

其次 ,爱情本无关他人言,两个人之间相爱便是最好。张忠谋与张淑芬最开始的相爱,被流言蜚语传播为他觊觎别人的妻子 ,她贪图钱财,但是两个人都没有被打倒。外界的压力反而能够证明两人的相爱 。

因此我们在日常生活中,面对自己想做的事 、想爱的人 ,也一定要如张忠谋般勇敢,既能勇敢逐梦,也能勇敢追爱。只有如此 ,才能获得自己的人生辉煌,而那时,就算白发苍苍又何妨?

关于“电子显微镜分辨率新突破:精度达到一万亿分之一米”这个话题的介绍 ,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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