半岛平台芯片已经成为一个家喻户晓的名词，每个人的工作和生活都离不开各种各样的芯片。提到芯片，有人联想到半导体半岛平台、晶体管、集成电路，有人联想到CPU、内存、传感器，还有人则联想到EDA、晶圆、光刻机等等。总之，芯片犹如孩子手中的万花筒，包罗万象却又纷繁复杂。
网络上充斥着各种关于芯片的新闻与资料，但却鲜有专业而全面的科普。于是，人们也便经常会对芯片产生各种误解，在此略举几例：
误解一：“芯片都由晶体管组成，所以芯片都差不多”。虽然今天所有芯片的技术源头都可以追溯到1947年肖克利、布拉顿和巴丁发明的第一个晶体管以及1958年基尔比发明的第一块集成电路，但肖克利、基尔比这些半导体领域的先驱们肯定未曾想象到，如今全球每年会生产上万亿颗芯片，而中国一年就进口超过5000亿颗。这些芯片在功能上、性能上、规模上早已是千差万别——有的芯片只有几个晶体管，而有的芯片则有上万亿个晶体管；有的芯片只有一种功能，有的芯片可以运行几百万种APP；有的芯片几分钟工作一次，有的芯片一秒钟运算几百亿次；有的芯片一颗几分钱，有的芯片一颗上万元……差异程度甚至超过十个数量级（10^10）！
如何刻画芯片的这种巨大的差异性？我经常用生物这个概念来类比。如今地球上大大小小的生物超过了150万种，它们也是千差万别。2022年发布的《中国生物物种名录》中收录了在中国境内发现的12多万个物种，它们隶属于32门105纲511目2696科中。这些生物中，既有单细胞生物，也有拥有数万亿个细胞的大型哺乳动物；既有功能单一的病毒，也有拥有高级智慧的人类；等等。这和芯片的门类是何等地相似。如今的芯片也已经发展出几十种大类，上千种小类，几十万种产品，比如仅德州仪器一家公司便拥有约十万种各类芯片产品。芯片，能和大自然所孕育的生命体相类比，神奇而又了不起。
误解二：“芯片制造很难，设计很简单”。近年来芯片产业成为世界各国展开激烈竞争的产业高地，而中国的芯片产业正面临着严峻的卡脖子问题半岛平台。国内各界人士普遍认为芯片制造是中国落后最多的方向，尤其是在高端设备制造领域，以致于“光刻机”成为了大众耳熟能详的术语。同时，很多人又认为芯片设计很简单，中国的芯片设计产业已是国际一流水平，只是芯片制造不行；只要芯片制造实现自主并达到国际一流水平，那么中国芯片产业的卡脖子问题将不复存在。然而，这个观点却是一个不折不扣的认识误区，而造成这种误区的根源也是由于上一个误解——确实一些小规模芯片的设计相对简单半岛平台，但正如上所说，芯片种类太多，差异性太大，对于高端处理器芯片（如中央处理器CPU、图形处理器GPU等）而言，其实设计难度极其巨大。
这类高端处理器芯片的设计需要一整套技术体系的支撑，从程序特征分析技术、微架构设计空间探索技术、高精度模拟器技术、系统仿真技术到芯片验证技术，从各种IP核、物理层接口PHY、串并转换模块SerDes、集成SoC到EDA工具，从BIOS/UEFI固件、操作系统、编译器到运行时环境等等——高端处理器芯片本身只是冰山水面上的部分半岛平台，而支撑处理器芯片设计的整套技术体系则是看不到的、冰山水面下的部分。构建这样一套技术体系的难度不亚于构建一条先进制造工艺线，至今全球也只有美国完全掌握。中国在高端处理器芯片设计方面和国际最先进水平仍有相当差距，这种差距并不会因为先进制造工艺的突破而奇迹般地自行消失。事实上过去十多年，即使在全球先进制造工艺都对中国开放的情况下，中国自研的高端处理器芯片（如桌面CPU、通用GPU等）占全球市场份额仍然是长期不到1%。提高中国高端处理器芯片的设计能力，任重而道远，不可忽视。
误解三：“处理器芯片的性能功耗取决于指令集”。芯片领域另一个备受关注的术语就属“指令集”了，这是处理器芯片区别与其他类型芯片的关键特征。半个多世纪以来，地球上诞生了几十种指令集，但各自命运起伏，迄今已是寥寥无几，于是X86、ARM、RISC-V、LoongArch、MIPS这几个依然活跃的指令集便成为国内大众的热议话题。有人把指令集视为包打一切的“万能药”，认为只要有一个先进的指令集，中国就能研制出性能与功耗卓越的世界一流的处理器芯片，中国处理器芯片产业的卡脖子问题就能迎刃而解了。然而很遗憾的是，这只是一个美好的幻想。现实是指令集只是一种标准规范，它会决定处理器芯片的功能，会影响软件生态的开发效率，但并不能决定一款处理器芯片各项指标的先进程度。
很多年前，许多人都存在一种印象，认为Intel/AMD处理器芯片性能高是因为采用X86指令集，而ARM处理器芯片功耗低是因为采用ARM指令集。2013年，一支来自威斯康辛大学麦迪逊分校的研究团队公布了他们的研究成果——对7款处理器（Intel、AMD半岛平台、ARM和龙芯）使用26组测试程序开展量化实验分析，最终证实三条结论：（1）芯片的性能与指令集无关；（2）芯片的功耗与指令集无关；（3）芯片的性能功耗只与微架构设计实现相关。因此，决定一款处理器芯片先进程度的关键是微架构设计，而非指令集。当一个团队具备处理器芯片的微架构设计与实现能力，甚至可以很轻松地更换指令集。身边正好就有这样的实践案例，2022年的全国大学生计算机系统能力大赛上，两位来自中国科学院大学的本科生展现了他们设计的一款充满创意的CPU作品——基于同一套微架构设计代码，只需设置不同的编译选项，就能指定生成一款RISC-V处理器或者一款LoongArch处理器。因此，从芯片设计角度来看，指令集似乎不那么重要；当然，从软件开发角度来看，指令集又很重要，它会影响软件生态的发展。
以上只是众多误解中三个具体的例子，却也正反映了大众对于芯片知识的了解仍有很多不足。虽然大众十分渴望了解芯片知识，但却很容易在碎片化的资料中形成错误的认识。@温戈老师的《了不起的芯片》一书就如一场及时雨。这是一本高级科普读物，在这本书中，读者将会了解到芯片究竟是怎么诞生和发展起来的，芯片到底是怎么神奇地从沙子变出来，中国的芯片产业发展得如何，做芯片需要掌握哪些技能，等等。这些科普知识，会让每一位读者更好地认识芯片、理解芯片，相信每一位读者都能从书中找到自己感兴趣的内容。
