高楼大厦、桥梁道路、种植所需的土壤均由一粒粒沙子构成，而驱动着互联网世界运转的也是由沙子（硅）构成。自然界最普遍存在的元素——硅，同时支撑起了现实世界与虚拟世界。这不得不说是一种巧合——芯片，别称集成电路（缩写作IC），代表了人类智慧的更高结晶指甲盖大小的空间里，集成了数十亿甚至上百亿的晶体管。

手机电脑里有芯片，冰箱空调洗衣机里有芯片，上天的卫星、入地的钻头也有芯片，是当今任何人都离不开的重要元件。

别小看芯片这么一点点，它里面集成了几十亿甚至上百亿颗晶体管。那芯片到底是怎么回事？它为什么这么难造？今天小编来跟大家说一说它的最基本的原理。

芯片主要是用来处理二进制数字信号。什么是二进制信号？就是0和1这两个数字构成一串信息。

理论上我们宇宙中所有信息都可以转换成二进制的信息，就是0和1一串数字来表示，芯片就可以在这里面计算，进行加减乘除计算，也可以进行转换。

比如说我敲键盘产生的二进制数字信号，经过芯片以后转换成电脑显示器所能够看得懂的二进制数字。所以它是一个中枢神经的作用。

那芯片是怎么来进行计算转换二进制数字呢？

他主要要依赖里面一个叫做二极管或者叫晶体管这样东西。二极管最重要的作用是能够单向导电，反方向电流不行。二极管里面是什么呢？二极管就要用到半导体。半导体就是介于导体和绝缘体之间的一种材料，主要是硅。

把P型半导体和N型半导体烧在一起，就形成了PN结。把PN结两头连上导线，那就是二极管。有输出就叫1，没有电压就叫0，所以就实现了一个二进制的一个表示。

历史上台计算机就用了3000多个这样的一个晶体管，体积可能有一两个房间那么大，重量30吨。

计算能力每秒只有5000次。比你现在的手机或者随便一个计算器还要差。我们就要去更新，把二极管变得很小很小，然后在同样一块面积上集成更多的二极管，计算能力就加强了。

最简单的办法就是不在一块硅片上排列二极管，直接在上面做二极管。把二极管直接嵌在硅片上，然后在这些二极管之间连上电路，构成了所谓的芯片。