微機(jī)原理與接口技術(shù)（基于32位機(jī)）（第4版） 思政內(nèi)容匯總 Ch1-計(jì)算機(jī)科學(xué)家-Ch8- emu8086 仿真軟件

PAGEPAGE1一、計(jì)算機(jī)科學(xué)家1.約翰·馮·諾依曼（1903.12.28–1957.2.8）美籍匈牙利數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、物理學(xué)家，是20諾依曼是羅蘭大學(xué)數(shù)學(xué)博士，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、博弈論、核武器和生化武器等“博弈論之父”。早期以算子理論、共振論、量子理論諾依曼第二次世界大戰(zhàn)期間曾參與曼哈頓計(jì)劃，為第一顆原子彈的研制作出了貢獻(xiàn)。馮·1944年與奧斯卡·摩根斯特恩合著《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》，是1944～1945年間，馮·諾依曼形成了現(xiàn)今所用的將一組數(shù)學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)缺少靈活性、普適性。馮·諾依曼關(guān)于機(jī)器中的固定的、普適線路系2.艾倫·麥席森·圖靈（1912.6.23–1954.6.7）英國(guó)數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家，被稱為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父，1931nima3.胡偉武（1968.11–）現(xiàn)任龍芯中科技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員，博士生導(dǎo)師。國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者。其主要成就是虛擬共享存儲(chǔ)系統(tǒng)與龍芯CPU研制。2001年，胡偉武出任龍芯CPU首席科學(xué)家，率領(lǐng)幾十名年輕骨干日夜奮戰(zhàn)，2002年9月28日，中國(guó)第一枚通用CPU龍芯一號(hào)成功發(fā)布，終結(jié)了中國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)“無(wú)芯”的尷尬歷史。4.黃令儀（1936.12.8–2023.4.20）干祖國(guó)身上的恥辱?！?/p>

黃令儀是我國(guó)首個(gè)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建者，先后參757千萬(wàn)次大型機(jī)的研制工作，參與了從分立器件、大規(guī)模集成電路到通CPU2020“2019CCF夏培肅獎(jiǎng)”，以表彰這位杰出的女性為中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)所作出的貢獻(xiàn)。二、中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展及存在的問(wèn)題Frontier100億億次浮點(diǎn)運(yùn)算的超級(jí)計(jì)Frontier超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)自美國(guó)橡樹(shù)嶺（OakRidgeNational37274個(gè)HPECrayEX9408個(gè)。198312月研制成功的“銀河方面捷報(bào)頻傳，如“銀河”“神威”“曙光”“深騰”等一系列國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；2010月，中國(guó)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”在世界超級(jí)計(jì)算機(jī)五百?gòu)?qiáng)排行榜（TOP500）上首次問(wèn)鼎冠軍，2013—2018年，中國(guó)“天河二號(hào)”和“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)連續(xù)排位第一名，實(shí)現(xiàn)世界超算“十連冠”。40多年來(lái)，中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)研制從“零的突破”到“世界之巔”，集中地（1）創(chuàng)新自主之路201090%CPUGPU（graphicsprocessingunit）。連續(xù)六5002010年曾排名世界第二的中國(guó)“曙光星云”對(duì)我國(guó)的技術(shù)限制和禁購(gòu)令對(duì)從事中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)研制的一些單位產(chǎn)生了不利“神威CPU（2）“重硬輕軟”歷史頑疾20世紀(jì)中后期，中國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)普遍對(duì)軟件的重要性認(rèn)識(shí)不足，一直存在重視硬件、輕視軟件的現(xiàn)象，軟件水平與西方國(guó)家差距很大。銀河-I“天河一號(hào)”、“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)雖然已經(jīng)安裝國(guó)產(chǎn)“麒麟”（3）應(yīng)用能力始終不足初代機(jī)銀河-I研制，某種程度上說(shuō)是為了“打破西方技術(shù)封鎖”的政治需要，象征意義大于現(xiàn)實(shí)意義。20世紀(jì)末，在超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下，美國(guó)、日本等“天河二號(hào)”2014年落戶以來(lái)，嫁接國(guó)家重大領(lǐng)域（4）能耗過(guò)高“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)使用大規(guī)模通風(fēng)散熱結(jié)合水力空調(diào)系統(tǒng)用于制冷，總體上不利于降低能耗?！吧裢ぬ狻币荒甑挠秒?53個(gè)清華大學(xué)的用電量。而美國(guó)20121020186月排名世界最快超級(jí)計(jì)算機(jī)的“泰坦”“頂點(diǎn)”P(pán)AGEPAGE4一、芯片加工工藝-氧化-光刻-刻蝕-薄膜沉積-互連-測(cè)試-封裝。1.晶圓加工Si2.氧化3.光刻光刻是通過(guò)光線將電路圖案“印刷”EUV（ExtremeUltra-violet）光刻。③顯影：顯影的目的是去除圖形未覆蓋區(qū)域的光刻膠，讓印刷好的電路圖案顯現(xiàn)出來(lái)。4.刻蝕完成光刻后，采用刻蝕工藝去除任何多余的氧化膜，只留下半導(dǎo)體電路圖?？涛g的方法主要分為兩種。（或敏感膜5.薄膜沉積（導(dǎo)電絕緣并形成三維結(jié)構(gòu)?？捎糜诔练e過(guò)程的技術(shù)包括化學(xué)氣相沉積CVD(ChemicalDeposition,)、原子層沉積ALD(Atomiclayerdeposition)和物理氣相沉積PVDPhysicalDeposition。6.互聯(lián)隨著半導(dǎo)體工藝精密度的提升以及器件尺寸的縮小，銅互連工藝進(jìn)入人們的視野，銅的電阻更低，因此能實(shí)現(xiàn)更快的器件連接速度。其次銅的可靠性更高，因?yàn)樗蠕X更能抵抗電遷移，也就是電流流過(guò)金屬時(shí)發(fā)生的金屬離子運(yùn)動(dòng)。7.測(cè)試8.封裝（二、國(guó)內(nèi)外主要芯片設(shè)計(jì)加工公司簡(jiǎn)介國(guó)內(nèi)外主要芯片設(shè)計(jì)加工公司見(jiàn)表1。表1國(guó)內(nèi)外主要芯片設(shè)計(jì)加工公司公司名稱國(guó)別公司概況Intel英特爾美國(guó)創(chuàng)始于1968年，是半導(dǎo)體行業(yè)和計(jì)算創(chuàng)新領(lǐng)域的全球領(lǐng)先廠商。Qualcomm高通美國(guó)19855G調(diào)制解調(diào)Wi-FiAIPCXR網(wǎng)、固定無(wú)線寬帶、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。Hisilicon海思半導(dǎo)體中國(guó)2004AI器。Mediatek聯(lián)發(fā)科技中國(guó)臺(tái)灣1994ASIC芯片定制、車(chē)用解決方案。NVIDIA英偉達(dá)美國(guó)1993可編程圖形處理技術(shù)領(lǐng)袖，也是人工智能計(jì)算的引領(lǐng)者。Broadcom博通美國(guó)成立于1991年，是全球領(lǐng)先的有線和無(wú)線通信半導(dǎo)體公司。TI德州儀器美國(guó)1930國(guó)公司。德州儀器應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋地球物理、國(guó)防電子、半導(dǎo)體、硅晶體管、集成電路、TTL、微處理器、聲音合成芯片、新產(chǎn)業(yè)。AMD超威半導(dǎo)體美國(guó)1969CPU是一家專(zhuān)注于微處理器設(shè)計(jì)和制造的大型跨國(guó)公司。中芯國(guó)際中國(guó)能夠生產(chǎn)28nm以上各種規(guī)格的芯片。紫光展銳中國(guó)IT大的綜合性集成電路企業(yè)，IT服務(wù)領(lǐng)域世界第二。長(zhǎng)電科技中國(guó)中國(guó)最著名分離器制造商，電子百?gòu)?qiáng)企業(yè)，為客戶提供芯片測(cè)試、封裝測(cè)試、封裝設(shè)計(jì)等全套服務(wù)。PAGEPAGE1一、編程的起源東漢時(shí)期（25年—220年）花本提花機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)，編程最早可以追溯1679年，萊布尼茨發(fā)明了二進(jìn)制。東漢時(shí)期的花本提花機(jī)

GottfriedWilhelmLeibniz1646.7.1－1716.11.14二、第一代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言——機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言，即第一代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是用二進(jìn)制代碼（01）表示01編寫(xiě)的程序代碼打在紙帶或卡片上，1打孔，0不打孔，再將程序通過(guò)紙帶機(jī)或卡片機(jī)輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行運(yùn)算。三、第二代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言——匯編語(yǔ)言??匯編語(yǔ)言是第二代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，使用簡(jiǎn)短的縮寫(xiě)單詞來(lái)代替特定的指令。比如，用"ADD"代表加法，"SUB"代表減法，"INC"代表增加1，"DEC"代表減去1，"MOV"代表變量傳遞等等。人們更容易地閱讀和理解已完成的程序或者正在執(zhí)行的功能，修復(fù)程序中的錯(cuò)誤和進(jìn)行運(yùn)營(yíng)維護(hù)也更加簡(jiǎn)單方便。與大多數(shù)常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言不同，匯編語(yǔ)言沒(méi)有被廣泛地用于程序設(shè)計(jì)。I/OBUG，四、第三代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言——高級(jí)語(yǔ)言1956年，美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家約翰·巴克斯帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)編程語(yǔ)1954年被提出，19562022年域所使用的主要語(yǔ)言。1958年，ALGOL（ALGOrithmicLanguage）算法語(yǔ)ALGOL系列算法語(yǔ)言，對(duì)后來(lái)的高級(jí)語(yǔ)言產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響

JohnWarnerBackus1924.12.3-2007.3.171950年代末期，大量的新增計(jì)算機(jī)語(yǔ)言涌現(xiàn)，而這些新語(yǔ)言大都圍繞單個(gè)IBM7001957510日向國(guó)際計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)ACM（AssociationforComputingMachinery）提交申請(qǐng)，建議研究與開(kāi)發(fā)適用于與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)的科學(xué)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。195852761MsllshftürAngewandteMathematikundACM4人出席在蘇黎世舉行第一次設(shè)計(jì)會(huì)議，為新語(yǔ)言定下目標(biāo)。因語(yǔ)言特性，先被命名為國(guó)際代數(shù)語(yǔ)言IAL（InternationalAlgebraicLanguage)即算法語(yǔ)言，1958ALGOL算法語(yǔ)言委員會(huì)正式成立。ACMALGOLPascal、Ada、CALGOL語(yǔ)句和普通語(yǔ)言ALGOL多用于科學(xué)計(jì)算機(jī)。1970·NiklausWirth研制出了第一個(gè)結(jié)Pascal。PascalALGOL算法語(yǔ)言，是第一個(gè)系統(tǒng)地體現(xiàn)了E.W.Dijkstra和C.A.R.Hoare定義的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)概念的語(yǔ)言。1972C（TheCProgrammingLanguage）1983算機(jī)科學(xué)家本賈尼·斯特勞斯特盧普改良了CC（TheC++ProgrammingLanguage/cplusplusC++CC語(yǔ)言的過(guò)程化程序設(shè)計(jì)，又可以進(jìn)行以抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型為特點(diǎn)的基于對(duì)象的SQLPythonBasic、PHP、Java等等。 NiklausWirth1934.2.15—

BjarneStroustrup1950.6.11—OracleOracle訴Google案。如果發(fā)生新冷戰(zhàn)，中國(guó)公司到時(shí)候就不能合法地使用Java，像C#、Delphi、VBA等由商業(yè)公司創(chuàng)制的編程語(yǔ)言可能也將不能使用。x86、ARM指令集同樣受專(zhuān)利保護(hù)，這些處理器的匯編語(yǔ)言也有可能不能合法使用。但C語(yǔ)言目前并不受專(zhuān)利約束。從開(kāi)源社區(qū)誕生的語(yǔ)言比如Python、Ruby、PHP、Go等也不受專(zhuān)利約束，任何人都能自己實(shí)現(xiàn)它。PAGEPAGE1一、云計(jì)算與云服務(wù)云計(jì)算和云服務(wù)的概念（cloudcomputing）幾秒鐘完成對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)的處理，從而達(dá)到強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。影響了我們生活的方方面面。例如，谷歌能夠通過(guò)云服務(wù)器提供電影、音樂(lè)和YouTube視頻。在一臺(tái)智能手機(jī)或其他視頻設(shè)備上拍攝照片、保存文件或購(gòu)買(mǎi)音樂(lè)時(shí)，就會(huì)傳播到所有其他設(shè)備。阿里巴巴集團(tuán)首席戰(zhàn)略官曾鳴，曾系統(tǒng)性地概括了云計(jì)算對(duì)于企業(yè)的價(jià)值。（1）移動(dòng)+云計(jì)算=實(shí)現(xiàn)了IT服務(wù)的“在線化“，讓技術(shù)的門(mén)檻大幅降低。（2）（3）云計(jì)算將數(shù)據(jù)變成生產(chǎn)資料和企業(yè)的資產(chǎn)。云計(jì)算的發(fā)展史1965斯特雷奇ChristopherStracheyIDC（InternetDataIT2006年8月9首席執(zhí)行官埃里克（Eric在搜索引擎大會(huì)（SESSanJose2006）上首次提出“云計(jì)算”（CloudComputing）的概念。而亞馬遜正是那年推出了IaaS服務(wù)平臺(tái)。隨后幾年間，世界級(jí)IBMAT&T等第二梯隊(duì)。王堅(jiān)與阿里云國(guó)內(nèi)云計(jì)算標(biāo)桿阿里云從2008年開(kāi)始籌辦和起步。國(guó)內(nèi)云計(jì)算巨頭阿里云2009年，阿里云服務(wù)著制造、金融、政務(wù)、交通、醫(yī)療、電信、能源等眾多領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，包括中國(guó)聯(lián)通、12306、中石化、中石油、飛利浦、華大12306阿里云發(fā)展到今天離不開(kāi)一個(gè)人，那就是他的創(chuàng)始人王堅(jiān)，王堅(jiān)出生于1962年。1980年，他考入杭州大學(xué)心理系，一路讀到博士。在校期間，他不僅對(duì)心理學(xué)有著深入的研究，還自修了計(jì)算機(jī)技術(shù)。博士畢業(yè)后，王堅(jiān)留校任教，成為心理學(xué)副教授、博士生導(dǎo)師。他主攻人機(jī)界面和人體工效學(xué)，承擔(dān)過(guò)國(guó)家863子課題。在微軟亞洲研究院工作期間，王堅(jiān)的主要成果包括：SQM大規(guī)模數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)字墨水、支持亞洲語(yǔ)言的無(wú)模式切換用戶界面等。

王堅(jiān)1962.10~2008年，馬云成功地將王堅(jiān)“挖到”了阿里巴巴，并任命他為首席架構(gòu)師。想——“阿里云構(gòu)想”“以數(shù)據(jù)為中心”的分布式云2013年，在正式上線時(shí)將公司命名為“阿里云”。在當(dāng)年的雙十一期間，“阿里云”在處理上億訂單時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)任何錯(cuò)誤，并且創(chuàng)造了百億級(jí)別的交易額。從此，“阿里云”開(kāi)始崛起，并且逐漸成為全球領(lǐng)先的云計(jì)算服務(wù)商之一。我國(guó)云計(jì)算面臨的問(wèn)題針對(duì)我國(guó)目前的短板，要采取主動(dòng)措施積極應(yīng)對(duì)。（1）加大信創(chuàng)工程的支持力度，為自主可控云技術(shù)提供市場(chǎng)空間；（2）持續(xù)發(fā)展云計(jì)算互操作技術(shù)，推動(dòng)云際互操作接口標(biāo)準(zhǔn)化，建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，解決云計(jì)算的互操作問(wèn)題；（3）持續(xù)激勵(lì)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，激勵(lì)國(guó)有企業(yè)使用公有云，推進(jìn)建設(shè)公共科學(xué)數(shù)據(jù)云服務(wù)，豐富公有云行業(yè)應(yīng)用類(lèi)型。二、ChatGPTAIAGI（ArtificialGeneralIntelligence）的重要方向。AI大模型是基于海量多源數(shù)據(jù)打造的模型，具備通用、可規(guī)?；瘡?fù)制等諸多優(yōu)勢(shì)。ChatGPTNLPAIAI2022ChatGPT，ChatGPTChatGPTAI20233（可接收?qǐng)D像和文本輸AI產(chǎn)業(yè)，并推出“文心一言”、“AI大模型”、“Chat”和“通義千問(wèn)”等一系列通用化AI大模型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展加速。從開(kāi)源情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)已有超過(guò)半數(shù)ChatGLM-6B、MOSS、百度的文心系列大模型在開(kāi)源影響力上位于前三位。AI發(fā)展相比國(guó)際先進(jìn)水平還有一些短板，例如算法原始創(chuàng)新少、核AI學(xué)者人才不足?？傊J(rèn)識(shí)到，AI發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期性的、AI本身的發(fā)展和學(xué)科交叉的發(fā)展并行，以及不斷地自主創(chuàng)新。PAGEPAGE1一、存儲(chǔ)芯片的發(fā)展及國(guó)內(nèi)外廠商介紹國(guó)外存儲(chǔ)芯片的發(fā)展及廠商1958912日，TIJackKilby，把鍺晶體管在內(nèi)的五個(gè)元器件成功地集成在一起，這就是世界上第一塊鍺集成電路。第二年七月美國(guó)FairchildRobertNorton2060RAMROM兩個(gè)方向。RAM是一種隨機(jī)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)運(yùn)算數(shù)據(jù)——內(nèi)存。1966ThomasJ.RobertHDennard（羅伯特丹納德最RandomAccessMOS型晶體管+電容結(jié)構(gòu)，具有讀寫(xiě)速度快、耗能低、集成度高的特點(diǎn)，直到現(xiàn)在，日常生DRAM技術(shù)。1969AdvancedMemorySystem公司成功研制出了世界上第RMonwel（，1968年羅伯特·諾伊斯（前文提到的硅集成電路發(fā)明人）和戈登·摩爾（摩爾定律的提出者）等人共同創(chuàng)辦的英特爾（ntl。因特爾成立之初最主要的業(yè)務(wù)DRAM芯片（也被DRAM芯片的幫助下，英特爾也迅速發(fā)展壯大。國(guó)外的公司。2015DRAM120DRAM21.6%。國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片的發(fā)展及廠商嚴(yán)重依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，促使國(guó)內(nèi)開(kāi)始了針對(duì)DRAM業(yè)務(wù)的第三次嘗試。最（2500億人民幣NANDFlashDRAM內(nèi)存的合肥長(zhǎng)鑫以及致力于普通存儲(chǔ)芯片的晉華集成三大企業(yè)為主。20199202019世界制造業(yè)大會(huì)上，長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)董事長(zhǎng)兼首席108Gb核心的雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR4）DRAM的出現(xiàn)，才填補(bǔ)了國(guó)DRAMDDR4LPDDR4內(nèi)存DDR5DDR5內(nèi)19nm17nm等更高工藝下的芯片制造。在2022年的閃存峰會(huì)上面，長(zhǎng)江存儲(chǔ)正式推出了基于晶棧（Xtacking）3.023223220221236家中國(guó)科技公司列入了“實(shí)體清單”，以期進(jìn)一步阻撓和打壓二、云存儲(chǔ)云存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)相比，具有如下特點(diǎn)：（1）從功能需求來(lái)看，云存儲(chǔ)系統(tǒng)面向多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)在線存儲(chǔ)服務(wù)，而傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)則面向如高性能計(jì)算、事務(wù)處理等應(yīng)用；（2）從性能需求來(lái)看，云存儲(chǔ)服務(wù)首先需要考慮的是數(shù)據(jù)的安全、可靠、（3）從數(shù)據(jù)管理來(lái)看，云存儲(chǔ)系統(tǒng)不僅要提供類(lèi)似于POSIX的傳統(tǒng)文件訪4個(gè)層次，自底向上依次是：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)服務(wù)層以及用戶訪問(wèn)層。三、王陽(yáng)元院士11集成電路剛問(wèn)世時(shí)，發(fā)展前景并不明朗，國(guó)外資料也很難獲得，王陽(yáng)元院士認(rèn)定微電子技術(shù)將是未來(lái)信息社會(huì)的基石，他與同事們用八年時(shí)間潛心鉆研，1975和日本之后，第三個(gè)擁有了1024位MOS動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM。1987年，以美國(guó)為首的“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”對(duì)集成電路設(shè)計(jì)工具技術(shù)嚴(yán)密封鎖，妄圖將中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)扼殺在搖籃之中。1986年，王陽(yáng)元院士臨危受ICCAD（IntegratedCircuitComputerAidedDesign）61993年ICCAD系統(tǒng)。這是我國(guó)繼美國(guó)、歐洲、日ICCAD系統(tǒng)的先進(jìn)國(guó)家行列，具有完全的自主知識(shí)2000年，王陽(yáng)元院士與國(guó)際同行一起創(chuàng)建了中芯國(guó)際集成電路制造有限公12英寸硅片、納米尺度集成電路的時(shí)代。2002年，王陽(yáng)元院士敏感地抓住了國(guó)際上微機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展的新態(tài)勢(shì)，在相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)支持下，在北京大學(xué)建立了國(guó)家級(jí)微米/納米加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并出任主任。PAGEPAGE1一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的中斷中斷技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，（2）系統(tǒng)調(diào)用。操作系統(tǒng)中的系統(tǒng)調(diào)用通常需要通過(guò)中斷技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)（3）異常處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的“異?！蓖ǔＰ枰ㄟ^(guò)中斷技術(shù)來(lái)處理。二、微機(jī)繼電保護(hù)中的中斷微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)外部事件實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高的并行多任務(wù)系統(tǒng)，微機(jī)繼電保護(hù)中的中斷涵蓋了以下方面：（1）故障檢測(cè)與信號(hào)傳輸。當(dāng)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)到故障時(shí)，通過(guò)中斷（2）優(yōu)先級(jí)與協(xié)調(diào)。中斷請(qǐng)求可以根據(jù)不同故障類(lèi)型或保護(hù)層級(jí)的優(yōu)先級(jí)（3）保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行。中斷請(qǐng)求被觸發(fā)后，繼電器系統(tǒng)將執(zhí)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)（4）故障恢復(fù)與自動(dòng)重合閘。一旦故障得到解決，中斷請(qǐng)求也可用于觸發(fā)三、中斷技術(shù)在四足機(jī)器狗中的應(yīng)用60（1）感知能力。四足機(jī)器狗配備了各種傳感器，如攝像頭、麥克風(fēng)和觸摸（2）命令識(shí)別。四足機(jī)器狗中的中斷請(qǐng)求系統(tǒng)中的算法和模型包括用于識(shí)（3）行為適應(yīng)。接收到中斷請(qǐng)求后，機(jī)器狗的當(dāng)前行為或活動(dòng)會(huì)被中斷，（4）任務(wù)切換。中斷請(qǐng)求促使四足機(jī)器狗實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的任務(wù)切換。例如，如（5）上下文感知。中斷請(qǐng)求系統(tǒng)考慮到機(jī)器的上下文和當(dāng)前狀態(tài)，有助于根據(jù)機(jī)器的能力、安全限制和任務(wù)優(yōu)先級(jí)對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行排序和處理。四、中斷技術(shù)對(duì)人類(lèi)的意義PAGEPAGE1一、中國(guó)芯片行業(yè)的現(xiàn)狀芯片制造的核心指標(biāo)是工藝節(jié)點(diǎn)，即晶體管的最小尺寸，工藝節(jié)點(diǎn)越小，代表芯片的集成度越高，性能越強(qiáng)，功耗越低。目前，全球最先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)4納米（n，由臺(tái)積電和三星等國(guó)際制造巨頭掌握。我國(guó)在芯片制造領(lǐng)域，很多頂級(jí)的設(shè)備和材料都需要從國(guó)外進(jìn)口。因?yàn)閷?duì)3000億美元以上。14nm~90nm之間，純國(guó)產(chǎn)90nm7nm芯片則良品率不高，在市場(chǎng)上也沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。主要原ASMLEUV光刻機(jī)設(shè)備。光刻機(jī)作為制造芯片的利器，制造極其復(fù)雜。特別是高端光刻機(jī)，堪稱現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花，制造難度之大，放眼世界，僅有少數(shù)幾家公司能夠制造。如日本的尼康、佳能，荷蘭的阿斯麥（SMASML可以生產(chǎn)目前EUV光刻機(jī)。ASML是一家系統(tǒng)集成商，他們將全球數(shù)百家公司的頂尖技術(shù)整合在一起，組成了現(xiàn)代工業(yè)的結(jié)晶——EUV光刻機(jī)。而我國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)雖起步較早但并未重視，目前國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)還比較落后，上微集團(tuán)是國(guó)內(nèi)90nm以上的工藝節(jié)點(diǎn)。在其它芯片設(shè)備領(lǐng)域，如蝕刻機(jī)、清洗機(jī)、單晶爐、氧化爐、磁控濺射臺(tái)、探針測(cè)試臺(tái)、化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)、引線鍵合機(jī)、晶圓劃片機(jī)、晶片減薄機(jī)等，中國(guó)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。如中國(guó)在離子注入機(jī)取得了重大突破，由中國(guó)電科旗下的附屬裝備集團(tuán)，成功打造出離子注入機(jī)的全譜系產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)28nm工藝的覆蓋。中53nm蝕刻機(jī)已進(jìn)入量產(chǎn)階段。在過(guò)去的幾十年中，中微公司從默默無(wú)聞的小企業(yè)，成為全球五大刻蝕機(jī)設(shè)備供應(yīng)商之一。我國(guó)芯片封測(cè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先的水平，如3nm工藝的封測(cè)。設(shè)計(jì)層面上，國(guó)內(nèi)的集成電路也有了一些進(jìn)步。比如，華為的Mate20X5G系列手機(jī)，就使用了麒麟980芯片，它是全球首款5G系統(tǒng)級(jí)芯片（SystemonChip，SC7nmCPU制造商。因此，中國(guó)已經(jīng)具備了完整的芯片產(chǎn)業(yè)鏈，沒(méi)有第二個(gè)國(guó)家在這個(gè)領(lǐng)域能與中國(guó)媲美。目前，全球76%的芯片（數(shù)量占比，不是價(jià)值占比）采用28nm及以上的工藝制造。這說(shuō)明28nm工藝一直是全球芯片行業(yè)的一個(gè)重要制造工藝。國(guó)產(chǎn)化28nm工藝是我國(guó)的下一個(gè)目標(biāo)，如果成功了，就可以推動(dòng)整個(gè)國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈的成長(zhǎng)，提升我們芯片產(chǎn)業(yè)的水平。目前，國(guó)產(chǎn)化28nm工藝在芯片制造的擴(kuò)散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP拋光、金屬化、測(cè)試等8個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都有了兩家或兩家以上的供應(yīng)商。在材料方面，也有很多國(guó)產(chǎn)材料達(dá)到了28nm的工藝標(biāo)準(zhǔn)。這說(shuō)明國(guó)產(chǎn)化28nm工藝的目標(biāo)很有可能會(huì)在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照應(yīng)用領(lǐng)域和可靠性指標(biāo)，芯片可以分為四類(lèi)：民用級(jí)（消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、汽車(chē)級(jí)和軍工級(jí)。比如軍用芯片并不需要更小的體積，也就不需要先進(jìn)的制程，軍用芯片最重要的是可靠性，要考慮一些極端情況芯片是否能正常工作，90nm芯片的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，并不擔(dān)心發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面卡脖子。芯片分類(lèi)及特點(diǎn)見(jiàn)表1。表1芯片分類(lèi)及特點(diǎn)特點(diǎn)民用級(jí)工業(yè)級(jí)汽車(chē)級(jí)軍工級(jí)工作溫度范圍0℃-70℃-40℃-85℃-40-125℃-55℃-125℃電路設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì)，短路保護(hù)，熱保護(hù)等。多級(jí)防雷設(shè)計(jì)，雙變壓器設(shè)計(jì)，抗干擾設(shè)計(jì)，短路保護(hù)，熱保護(hù)，超高壓保護(hù)等。多級(jí)防雷設(shè)計(jì)，雙變壓器設(shè)計(jì)，抗干擾設(shè)計(jì)，多重短路保護(hù)，多重?zé)岜Ｗo(hù)，超高壓保護(hù)等。輔助電路和備份電路設(shè)計(jì)，多級(jí)防雷設(shè)計(jì)，雙變壓器設(shè)計(jì)，抗干擾技術(shù)，多重短路，多重?zé)岜Ｗo(hù)，超高壓保護(hù)。工藝處理防水處理。防水、防潮、防腐、防霉變處理。增強(qiáng)封裝設(shè)計(jì)和散熱處理。耐沖擊、耐高低溫、耐霉菌。系統(tǒng)成本線路板一體化設(shè)計(jì)，價(jià)格低廉但維護(hù)費(fèi)用較高。積木式結(jié)構(gòu)，每個(gè)電路均帶有自檢功能，造價(jià)稍高但維護(hù)費(fèi)用低。積木式結(jié)構(gòu)，每個(gè)電路均帶有自檢功能并增強(qiáng)了散熱處理，造價(jià)較高維護(hù)費(fèi)用也較高。造價(jià)非常高，維護(hù)費(fèi)用也很高。二、芯片荒芯片荒是指在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)的半導(dǎo)體供應(yīng)不足的現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法滿足各行業(yè)對(duì)芯片的增長(zhǎng)需求。這一狀況涉及多個(gè)因素的相互作用。首先，技術(shù)的快速發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型導(dǎo)致了對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的快速增長(zhǎng)需求，尤其是高性能芯片的需求。與此同時(shí)，制造芯片所需的復(fù)雜工藝、長(zhǎng)周期和高投入的特點(diǎn)使得芯片生產(chǎn)能力的提升緩慢，制約了供應(yīng)的增長(zhǎng)。此外，全球范圍內(nèi)的供應(yīng)鏈不穩(wěn)定性（COVID-19疫情、自然災(zāi)害、貿(mào)易糾紛和地緣政治緊張局勢(shì)等因素、以及特定行業(yè)（如汽車(chē)）的需求爆發(fā)等都對(duì)芯片供應(yīng)鏈產(chǎn)生了重大影響。從芯片的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，芯片產(chǎn)業(yè)的上游，是半導(dǎo)體原材料和半導(dǎo)體設(shè)備；中游是芯片產(chǎn)業(yè)，包含芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試四個(gè)環(huán)節(jié)；下游是應(yīng)用終端，即消費(fèi)電子、通信、汽車(chē)等領(lǐng)域的所有電子產(chǎn)品。造成芯片荒原因主要有上游原材料價(jià)格上漲、半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)不足、全球芯片產(chǎn)能下降、芯片囤積加劇供需失衡。芯片荒對(duì)我國(guó)影響很大，主要原因是疫情導(dǎo)致電子設(shè)備的供應(yīng)嚴(yán)重不足，還有就是美國(guó)對(duì)我國(guó)芯片行業(yè)的制裁導(dǎo)致我國(guó)部分高端芯片和元器件短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，只能大規(guī)模依賴進(jìn)口。因此，不要想著別人會(huì)改變打壓我們的策略，不要想著走捷徑，芯片自主是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，我們必須要堅(jiān)持持久戰(zhàn)，而且在這個(gè)過(guò)程中，我們要總結(jié)前面失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并加大對(duì)新技術(shù)的研發(fā)和投資，以確保滿足未來(lái)的需求并維持我國(guó)乃至全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。PAGEPAGE1一、emu8086仿真軟件Intel8086Intel19781680x86架構(gòu)的鼻祖。不久之后，Intel就推出了Intel8088（8位外部數(shù)據(jù)總線的微處理器）。1981年，IBM8088PC機(jī)中，從而8088PC機(jī)的概念在全世界范圍內(nèi)8088IBMPC機(jī)上開(kāi)始，個(gè)人電腦真正走進(jìn)了人們的工作和生活中，標(biāo)志著一個(gè)新時(shí)代的開(kāi)始。8086/8088的仿真軟件實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言指令操作，對(duì)于更好地理解和掌握“微機(jī)原理與接口技術(shù)”這門(mén)課程大有裨益。emu8086是一種學(xué)習(xí)