化学摩尔定律
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你只用知道1mol表示物质有NA个分子,NA约等于6.23*10^23就行了,尤其是气体摩尔体积的定义,是在标准状态下,1mol气体约为22.4L,注意必须是标准状态下!记着这个定义就好.一楼的,做人要厚道!摩尔定理具体的不用搞太清楚,...
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1mol表示物质有NA个分子，NA约等于6.23*10^23就行了，尤其是气体摩尔体积的定义，是在标准状态下，1mol气体约为22.4L，注意必须是标准状态下
单位物质的量的物质所具有的质量称为摩尔质量(molar mass)，用符号M表示。当物质的质量以克为单位时，摩尔质量的单位为g/mol，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。对于某一纯净物来说，它的摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的物质的量不同而发生变化。...
　　摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。...
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摩尔定律失效 我们还有什么方法让计算性能暴涨
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（原标题： 7 Surprising Innovations For The Future Of Computing）
网易科技讯 9月13日消息，福布斯发布文章称，即便摩尔定律失效，硅芯片逼近物理和经济成本上的极限，也还有其它的创新方法和技术继续驱动计算性能的指数级增长，比如内存中运算、量子计算、分子电子学、神经形态计算等等。以下是文章主要内容：摩尔定律假定，微处理器的晶体管将每两年翻一倍，它们的计算性能也随之翻倍。自戈登?摩尔（Gordon Moore）1965年提出以来，该定律一直生效。不过近年来业界一直预测该定律即将失效。早在2000年，《麻省理工科技评论》就硅技术在大小和速度上的极限提出了警告。实际上，摩尔定律并不算是定律。它更多的是自我实现的预言。摩尔并没有将它描述成像地心引力或者动量守恒定律这样的不变真理。他只是给我们设定了预期，而芯片厂商们相应地去兑现预期。事实上，行业一直在寻找新方法来给更微小的芯片带来更强的性能。遗憾的是，他们找不到方法来同步削减成本。《快公司》（Fast Company）今年2月撰文指出，全球半导体行业不再基于每两年实现性能翻倍的概念来制定硅芯片研发计划，原因就是无力承担跟上性能提升步伐所需购买的超复杂制造工具和工艺成本。此外，当前的制造技术可能无法再像原来那样大幅度缩小硅晶体管。不管怎样，晶体管都已经变得非常微小，以至于可能无法遵循通常的物理定律——这引发了它们还能够在医疗设备或者核电站使用多久的疑问。那么，那意味着科技驱动的指数级变化时代即将走到尽头了吗？不。即便硅芯片正接近物理和经济成本上的极限，也还有其它的方法继续驱动计算性能的指数级增长，比如采用新材料来打造芯片和以新方式定义计算本身。目前已经出现了与晶体管速度无关的技术进步，如深度学习驱动的更加聪明的软件，以及通过利用云资源实现更强计算能力的技术。而这只是未来计算创新的冰山一角。以下是有望驱动计算性能继续飞速增长的几项新兴技术：?内存中计算。在整个计算史上，处理最缓慢的一部分就是从硬盘获取数据。很多的处理性能都浪费在了等待数据到达上。相比之下，内存中计算则将大量的数据放在RAM（随即存取内存），使得数据可以马上在RAM中进行处理。结合新型的数据库、分析技术和系统设计，它能够大大提升性能和整体成本。?基于石墨烯的微芯片。石墨烯为一个分子那么厚，导电性能比任何其它人类已知的材料都要强。它能够卷入到微小的管子中，也能够结合其它材料使用，能够在更小的空间里驱动电子以更快的速度运动。它在这方面甚至要胜过最下的硅晶体管。这将会将针对微处理器的摩尔定律的适用时间再延长几年。?量子计算。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数（00、01、10、11）中的一个，而量子计算机中的2位量子位（qubit）寄存器可同时存储这四个数，因为每一个量子比特可表示两个值。理论上，量子计算机将能够以数百万倍于当前技术的速度解决各类非常复杂的问题，如分析基因数据或者测试飞机系统。谷歌研究人员去年宣布，他们已经开发了一种新的量子比特方式来检测和防范错误。?分子电子学。瑞典隆德大学研究人员利用纳米技术打造了“生物计算机”，通过沿着纳米观人工路径同时移动多个蛋白丝，该款计算机能够进行平行计算。这种生物计算机比循序运行的传统电子计算机更加快速，且节能99%，制造和使用成本也低于传统计算机和量子计算机。它进行商用的时间可能也将早于量子计算机。?DNA数据存储。将数据转换成base 4，你就可以将它编码到合成DNA上。为什么要那么做呢？很简单：一点点DNA就可以存储一大堆数据。事实上，有瑞士研究团队估计，一茶匙的DNA可以容纳人类迄今为止所产生的所有数据，从最早期的洞穴壁画，再到昨天的Facebook动态更新。这种技术目前需要耗费大量的时间和资金，不过基因编辑或许是大数据的未来：Futurism最近报道称，微软正在研究利用合成DNA来进行安全的长期数据存储，已经能够编码和恢复100%的初始测试数据。?神经形态计算。神经形态计算技术的目标是，打造一款像人脑那样的计算机——处理和学习数据的速度能够跟生成数据一样快速。到目前为止，业界已经开发出能够通过训练和执行神经网络来进行深度学习的芯片，那是往正确方向迈出的一步。例如，General Vision的神经形态芯片包含1024个神经元，每一个都是基于SRAM（静态随机存储器）的256字节存储器，且有3000个逻辑闸，所有的神经元都互相连接，平行运行。
?无源Wi-Fi（Passive Wi-fi）。华盛顿大学的一个计算机科学家和电气工程师团队开发了一种耗能比目前的电耗标准少1万倍的Wi-Fi传输生成方式。虽然这严格来说不算是计算性能的提升，但它是网络连接性的指数级增长，将会使能其它技术的进步。无源Wi-Fi被《麻省理工科技评论》列入2016年的十大突破性技术，它将不仅仅可以节省电耗，还能够使能最低耗能的物联网，让更多之前非常耗电的设备第一次能够通过Wi-Fi连接网络，还有可能会催生新型的通讯方式。虽然我们可能在接近硅芯片的性能极限，但技术本身让在加速发展。要阻止它成为现代生活的驱动力是不大可能的。随着新计算技术推动机器人、人工智能、虚拟现实、纳米技术以及其它震惊世界的进步超越当前被公认的极限，它的影响力将只会有增无减。简单来说，计算的指数级增长或许无法永远持续下去，但它的尽头仍比我们想象的要遥远得多。（乐邦）
本文来源：网易科技报道
责任编辑：王凤枝_NT2541
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预言不准了 摩尔定律瓶颈突破还有戏吗
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英特尔每隔两年对处理器架构进行一次升级，即“Tick年”实现制造工艺进步，而“Tock年”则实现架构的更新，从而实现每两年的一次发展，这也是摩尔定律的一个较为直观的展示。
芯片巨头英特尔公司日前在提交给美国证券交易委员会的文件中提到停止采用&Tick-Tock&处理器升级周期，转而更换为处理器研发周期三步战略，即制程工艺（PROCESS）-架构更新（ARCHITECTURE）-优化（OPTIMIZATION），这样一来，产品的升级及更新周期将大幅延长。 摩尔定律瓶颈突破还有戏吗 这一消息的公布引发了轩然大波，有些媒体将其视作摩尔定律（Moore's law）的终结，还有不少网友认为英特尔连牙膏也不愿意挤了，忽视消费者的利益只想坐着赚钱。 这两种看法从客观和主观上认定了技术发展的放缓甚至是停滞，但事实往往不只是表象这么简单。在提出50年之后，摩尔定律仍然有着一众拥趸，也足以见得其影响之深远。 不过虽然有部分媒体和消费者不看好，但是经过50多年考验的摩尔定律不一定就这样终结了。下面笔者就带您纵观CPU芯片的发展，来看看摩尔定律到底遇到了怎样的瓶颈，未来的发展真的像一些人所说的那样要没戏了吗？ 两年翻番摩尔定律预测发展 其实提到电子产品的性能发展，很多朋友都听说过摩尔定律。需要注意的是，虽然名为定律，但摩尔定律并不是一个真正的定论，而是人为预测的一个发展的趋势，具有一定的指导意义。
英特尔创始人之一戈登&摩尔（图片源自IEEE） 摩尔定律是由英特尔的创始人之一戈登&摩尔（Gordon Moore）在1965年4月的《电子》杂志（Electronics）提出的，其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过24个月便会增加一倍。 简单来说，就是说集成电路上的晶体管数量每过两年就会翻一番，也就是说，这一数字是呈指数级增长的，发展的速度会越来越快。
年台式电脑处理器性能拟合摩尔定律 （图片源自维基百科，注意纵坐标为指数增长，而非线性增长） 自从1965年以来，摩尔定律一直吻合电脑处理器中晶体管的数目，从最早的1958年的集成电路中一个双极性晶体管、三个电阻和一个电容，到2011年的处理器中超过了26亿枚晶体管，处理器性能在飞速提高的同时保持了较低的能耗，价格也在贴近消费者的水平，为我们提供了越来越好的体验。 摩尔定律体现在英特尔的处理器上，就是&Tick-Tock&的发展模式。&Tick-Tock&原意是时钟走过一秒钟发出的&滴答&声响，因此也称为&钟摆&理论。 英特尔每隔两年对处理器架构进行一次升级，即&Tick年&实现制造工艺进步，而&Tock年&则实现架构的更新，从而实现每两年的一次发展，这也是摩尔定律的一个较为直观的展示。 遇到瓶颈制造工艺技术受限 近期英特尔停止&Tick-Tock&发展模式被一些媒体解读为摩尔定律的终结，这一说法暂时还没有被多数人响应，但不能否认的是，CPU性能的发展确实遇到了瓶颈。 此前的2015年年中，英特尔承认其10纳米制造工艺延期，无法按预期在当年年底前实现量产，因此不得不延长14纳米Skylake处理器架构生命周期。一直高速发展的处理器&突然&慢了下来，并不是网友认为的那样，&英特尔连牙膏都不愿意挤了&。
CPU制造需要非常多的工序（图片源自tabloid） CPU的制造工艺，即在硅材料上生产CPU时元器件的连接线宽度在不断减小，经历了0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.13微米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、22纳米，到现在的14纳米，乃至以后的10纳米、7纳米，制造工艺在不断进步的同时也提供了更多的晶体管布局和更少的能耗。
CPU的制造工艺在不断提高（图片源自ayay） 进一步提升CPU制造工艺的难度在于，现有的材料和技术水平很难在更小的尺寸上布局元件，而且在更小的尺度下，一些器件就不能简单地以半导体元件的物理知识进行分析，还需要结合量子力学的理论，这样一来整个CPU的设计就会变得更为复杂。
CPU制造工艺很难再大幅提高（图片源自opengameart） 除此之外，考虑到原子的尺寸，一些器件或涂层的体积是无法缩小的，这样就进一步限制了处理器尺寸的减小，由于成本的限制也很难将非常精尖的技术应用到大规模量产中。 出路尤在硬件发展需多元化 这样看来好像摩尔定律正如一些媒体认为的那样要终结了，不过正如摩尔定律不是一个定论一样，硬件的发展也并不局限，仍然是有出路的。
CPU制造发展走向何方（图片源自cadence） 在2015年5月接受电气和电子工程师协会（IEEE，Institute　of　Electrical　and　Electronics　Engineers）在摩尔定律50周年之际的采访时，戈登&摩尔运用了一个形象的比喻：&我无法预见下一个世代（芯片）的发展，在那儿我们仿佛遇上了一堵墙。而墙一直在后退（使我们有继续进步的空间）。我很惊讶工程师有如此的创造力，可以在难于突破的环境下找到新的出路。&
应用在22纳米处理器上的Tri-gate技术（右图，图片源自英特尔） 目前的CPU制造工艺还是主要注重于在平面上进步，而要突破摩尔定律的瓶颈可以依靠在深度（空间）层面上发展。借助3D布局，CPU的元件布局可以更加紧凑，元器件之间的连接也可以更为高效。 另外，目前受限于氧化硅层的厚度最小为1纳米，以后的发展可能会需要其他材料，也就是将栅氧化层替换为其他材料，例如英特尔就将氧化铪（HfO2）作为栅氧化层材料，未来也有可能采用其他材料进行优化。
CPU以外的空间也可以高效利用（图片源自chipworks） 此外，优化设计也是可以提升CPU性能的一个方面，现有的CPU空间利用率非常高，但是周围的地方却没有如此密集的元器件，如果能将这些空间合理利用，也可以将整体性能再度提高，不过和前者不同，这种方式可以提升的性能有限。 既然有这样的方法，为什么英特尔还是延长了处理器升级周期呢？有些是现有的技术不够成熟，无法应用在商业产品中；有些原材料限制使得制造成本过高，最终的产品零售价过高，不适合作为消费级产品；还有目前不适合量产的处理技术，需要发展完善之后才能让用户受益。
处理器还会不断发展进步（图片源自vortez） 从现在的形势来看CPU的发展放缓，但这并不影响技术的继续进步。遇到的瓶颈对大家来说都是一项挑战，相信我们也会坚韧不拔地努力下去，发展的脚步不止，也为我们带来更好的生活。当然，笔者的观点也存在一定的局限性，如果您有独到的见解，也欢迎和我们交流。
[责任编辑：马晓宁 PT007]
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48小时点击排行关于化学的摩尔定律什么的听这有点晕
小黑弑神3155
摩尔摩尔 摩尔是表示物质的量的单位,每摩物质含有阿伏加德罗常数个微粒.摩尔简称摩,符号为mole.根据科学实验的精确测定,知道12g相对原子质量为12的碳中含有的碳原子数约6.02×10^23.科学上把含有6.02×10^23个微粒的集体作为一个单位,叫摩.摩尔是表示物质的量（符号是n）的单位,简称为摩,单位符号是mol.1mol的碳原子含6.02×10^23个碳原子,质量为12g.1mol的硫原子含6.02×10^23个硫原子,质量为32g,同理,1摩任何原子的质量都是以克为单位,数值上等于该种原子的相对原子质量（式量）.同样我们可以推算出,1摩任何物质的质量,都是以克为单位,数值上等于该种物质的式量.水的式量是18,1mol的质量为18g,含6.02×10^23个水分子.通常把1mol物质的质量,叫做该物质的摩尔质量（符号是M）,摩尔质量的单位是克／摩（符号是“g／mol”）例如,水的摩尔质量为18g／mol,写成M（H2O）=18g／mol.物质的质量（m）、物质的量（n）与物质的摩尔质量（M）相互之间有怎样的关系呢?化学方程式可以表示反应物和生成物之间的物质的量之比和质量之比.例如：系数之比2∶1∶2 微粒数之比2∶1∶2 物质的量之比2∶1∶2 质量之比4∶32∶36 从以上分析可知,化学方程式中各物质的系数之比就是它们之间的物质的量之比.运用这个原理就可以根据化学方程式进行各物质的量的有关计算.物质的量的单位,符号为mol,是国际单位制7个基本单位之一.摩尔是一系统物质的量,该系统中所包含的基本微粒数与12g12C的原子数目相等.使用摩尔时基本微粒应予指明,可以是原子、分子、离子及其他粒子,或这些粒子的特定组合体.12C=12,是国际相对原子质量（式量）的基准.现知12g12C中含6.^23个碳原子.这个数叫阿伏加德罗数,所以也可以说,包含阿伏加德罗数个基本微粒的物质的量就是1mol.例如1mol氧分子O2中含6.^23个氧分子.其质量为31.9988g.1mol氢离子H+中含6.^23个氢离子,其质量为1.00794g.摩尔是在1971年10月,有41个国家参加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制（SI）的第七个基本单位.摩尔应用于计算微粒的数量、物质的质量、气体的体积、溶液的浓度、反应过程的热量变化等.1971年第十四届国际计量大会关于摩尔的定义有如下两段规定：“摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳—12的原子数目相等.”“在使用摩尔时应予以指明基本单元,它可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合.”上两段话应该看做是一个整体.0.012kg碳—12核素所包含的碳原子数目就是阿伏加德罗常数（NA）,目前实验测得的近似数值为NA=6.02×10^23.摩尔跟一般的单位不同,它有两个特点：①它计量的对象是微观基本单元,如分子、离子等,而不能用于计量宏观物质.②它以阿伏加德罗数为计量单位,是个批量,不是以个数来计量分子、原子等微粒的数量.也可以用于计量微观粒子的特定组合,例如,用摩尔计量硫酸的物质的量,即1mol硫酸含有6.02×1023个硫酸分子.摩尔是化学上应用最广的计量单位,如用于化学反应方程式的计算,溶液中的计算,溶液的配制及其稀释,有关化学平衡的计算,气体摩尔体积及热化学中都离不开这个基本单位.
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摩尔就是一个大数量的集合概念。举个例子对比一下你就理解了。如，我们经常说的一双——2个；两双——2*2个一对——2个；两对——2*2个一打儿——12个；两打儿——2*2个一摩尔——6.02*10^23个；两摩尔——2*（6.02*10^23）个由于微观粒子的个数都太多了，一个一个的数太麻烦，所以就引出了“物质的量”这个物理量，单位是摩尔。...
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