22 岁的 Sam Zeloof 半开玩笑的说他的芯片晶体管密度比摩尔定律描述的进步更快。他的第二块芯片的晶体管数量是第一块的 100 倍。使用修复的旧电子显微镜和自造工具，他的第二块芯片有 1200 个晶体管。他希望芯片的晶体管密度能达到英特尔 4004 芯片的规模。4004 是芯片巨头的第一款商业芯片，有 2,300 个晶体管。Zeloof 在高中时受创业家兼发明家 Jeri Ellsworth 视频的启发开始动手制造自己的芯片，他的父母对其爱好谨慎支持，父亲咨询了一位资深半导体工程师寻求建议。从业四十年的 Mark Rothman 一开始认为不可能，他为 Zeloof 的进步感到惊讶。

市场研究机构 Gartner 发表新闻稿称，持续的供应链受干扰加上 Chromebook 需求下跌令美国个人电脑市场销售显著下滑，令去年第四季全球个人电脑出货量按年减少 5%，为连续六个季度增长后首次下跌。联想集团续为市占最大的厂商。至于 2021 年全年，全球个人电脑出货量按年升 9.9% 至 3.398 亿部。Gartner 表示，第四季的个人电脑出货量为 8,840 万部，下跌的情况可能意味着由新冠病毒大流行引发的大规模需求和意外增长的结束。去年第四季，出货量前三的厂商排名不变，依次为联想、惠普及戴尔，市占率分别为 24.6%、21.1% 及 19.5%。

ASML Holding 报告其位于德国柏林的工厂发生火灾。没有人受伤，火灾在周日晚间被扑灭，但该事件可能会加剧全球计算机芯片短缺。ASML 报告称：“火灾在晚间被扑灭，所幸没有人在此次火灾中受伤。目前就损失或该事件是否会对今年计划的产量产生任何影响发表声明还为时过早。进行彻底调查并做出全面评估需要几天时间。我们会在评估后立刻提供更新。”

ASML 是世界上最大的光刻系统供应商，其机器用于制造集成电路。这些耗资数千万美元的机器用激光以纳米级的精度将元件蚀刻到空白的硅晶圆上。发生火灾的 Berliner Glas 于 2020 年被 ASML 收购后更名为 ASML Berlin，据称现在有“1200多名员工”在该企业工作，开发并生产“ASML光刻系统的几个关键部件，包括晶圆台和夹具、十字夹盘和反射镜块。”

这些是极紫外（EUV）和深紫外（DUV）系统的关键部件。特别 是EUV，它帮助 ASML 的半导体制造客户以更高的精度和更低的成本印制芯片，被视为该公司半导体业务规模到 2030 年达到1万亿美元预测的一个驱动因素。这家荷兰公司的客户包括台积电和英特尔。

柏林消防部门表示，在柏林新克尔恩地区布里茨区Waldkraiburger Strasse的一座三层“工业”建筑的二楼，一个自动清洁系统引发了火灾，大火波及 200 平方米的面积。部署在现场的资源包括一架可以进入屋顶的无人机。这家柏林公司声称生产面积为 31,780 平方米。一位发言人证实，柏林工厂部分关闭，但是其他部分仍在运营。消息传出后，公司股票价格下跌了 2%。

由于惠普超级计算机备份系统出现错误，日本京都大学丢失了大约 77 TB的研究数据。事件发生在 2021 年 12 月 14 日至 16 日之间，导致 14 个研究小组的 3400 万份文件被从系统和备份文件中清除。大学对造成的损失进行了调查，确定四个受到影响的小组的工作无法再恢复。所有受到影响的用户都收到电子邮件通知，但是该校并未透露具体丢失了哪些类型的工作。目前备份工作已经停止。为了防止数据再次丢失，大学停用该备份系统，计划对其进行改进后于 2022 年 1 月重新上线。除了完整的备份镜像，该校还计划保留增量备份——涵盖了自上次备份以来更改过的文件。虽然关于此次丢失数据类型的细节没有向公众披露，但超级计算机的研究每小时花费数百美元，所以此次事件一定对受到影响的群体造成了干扰。京都大学被认为是日本最重要的研究机构之一，享有国家拨付的第二大科研投资。它在研究方面表现卓越并极具重要性，它的化学研究尤为突出，在全世界排名第四。该校在生物学、药理学、免疫学、材料科学和物理学等领域也建树颇丰。

HDMI 标准一团糟。HDMI 2.1 尤其令人沮丧，电视制造商、线缆制造商和设备的随意支持让设置成为一种糟糕体验，如在 PS5 或 Xbox Series X 上设置游戏刷新率 120Hz。HDMI Forum 在 CES 之前推出对 HDMI 规范栈的最新修订版，即 HDMI 2.1a，旨在让一切变得更好也更简单……这当然是开玩笑，这会让事情变得更复杂。从好的方面说：HDMI 2.1a 是 HDMI 2.1 即将推出的修订版，添加了一项主要的新功能，即 SBTM（基于源的色调映射）。SBTM 是一项新的 HDR 功能，可将部分 HDR 色调映射与电视或显示器正在执行的色调映射交割内容源如计算机或机顶盒处理。SBTM 不是新 HDR 标准——不是取代 HDR10 或杜比视界（Dolby Vision）。相反它旨在帮助现有的 HD R设置更好地工作，让内容源更好地优化它传输给显示器的内容，或者让源设备针对特定显示器配置内容，以此消除用户手动校准屏幕实现 HDR 的需要。其他用例可能包括混合内容类型的情况，例如流媒体（可以在黑白的文字窗口旁边播放 HDR 游戏）显示每个区域的内容。

主要内存芯片制造商韩国三星和美国美光科技都警告称，西安为控制新冠疫情而封城，可能会影响他们在该地区的芯片制造基地。美光周三表示，封锁可能导致其广泛用于数据中心的 DRAM 内存芯片的供应延迟。该公司表示，西安本月早些时候实施的严格防疫限制措施可能越来越难以缓解，已经导致其生产基地的人力变得较为稀少。三星电子周三也表示，将暂时调整其在西安的 NAND 闪存芯片制造厂的运营，这些芯片用于数据中心、智能手机和其他科技装置的数据存储。三星在西安有两条生产线制造先进的 NAND 闪存产品，占其 NAND 闪存总产能的 42.5%，占全球总体产能的 15.3%。

俄罗斯最大银行联邦储蓄银行（Sberbank of Russia）的技术部门 SberTech 在多个工作负载中评估了俄罗斯制造的 MCST Elbrus-8C 处理器，结果非常令人失望，这些处理器未能通过测试。据 SberTech 工程师的说法，希望还是存在的。SberTech 代表 Anton Zhbankov 在本月早些时候的 Elbrus 合作伙伴日会议上表示：“相比英特尔 Xeon‘Cascade Lake’，Elbrus-8C 服务器非常弱。”“内存不足（256MB），内存慢，内核少，频率低。根本没有满足功能要求。”

SberTech 的评估是对 Elbrus-8C 平台在银行应用程序中的首次深入测试。评估人员将双路和四路 Elbrus-8C 机器（每款具有 16 至 32 个内核）与公司目前使用的、基于英特尔的Xeon Gold 6230处理器的双处理器服务器进行比较。SberTech 未能测试更强大的 Elbrus-8CB，因为尽管已正式推出，但仍然无法使用。Zhbankov 表示：“Elbrus-8C 服务器令人吃惊的一点是它是一个真正的产品。”“我们得到的是一个真正的服务器……这是一个实际的产品，有缺点，很多的缺点，但可以使用。”

SberTech 的工程师预计到 Elbrus-8C 机器的性能会比 2019 年英特尔的 Xeon Gold 6230 机器糟糕很多， 可能会慢上几个数量级，但即使两到三倍的性能差异也足以让商业公司望而却步，因为这么做没有经济意义。Zhbankov 表示：“目前联储说不，我们不能将 Elbrus 机器部署到生态系统中，但我们惊喜地发现它可以正常工作。

今天的计算机和阿波罗登月时代使用的计算机在运算能力上的差距可能超出你的想象。

1961 年，世界各地的部分大学采购了 IBM 7090 大型机。7090 是第一款全晶体管计算机，其价格相当于今天的 2000 万美元，大约是当今顶级笔记本电脑的 6000 倍。它的早期买家通常将计算机部署为整个校园的共享资源。那时很少有用户能幸运地每周使用一个小时的电脑。7090 的时钟周期为 2.18 微秒，工作频率略低于 500kHz。但那个年代，指令没有流水线化，所以大多数指令需要一个以上的周期来执行。一些整数运算最多需要 14 个周期，而浮点运算可能会占用 15 个周期。因此估计 7090 通常每秒能执行大约 100,000 条指令。大多数现代计算机内核可以以每秒 30 亿条指令的持续速度运行，峰值速度要快得多。这个速度是 7090 的 30,000 倍，因此具有 4 核或者 8 核的现代芯片的速度很轻松就可以达到 7090 的 10 万倍。

和 1961 年能使用一小时电脑的幸运儿不同，你可以一直用你的笔记本电脑，每周的运算量需要 7090 跑上超过 1900年。但实际上，这种比较对今天的计算机是不公平的。你的笔记本电脑可能有 16GB 的主内存。7090 最大为 144KB。要运行相同的程序，7090 需要输入输出大量数据——必须用磁带完成。当时最好的磁带驱动器的最大数据传输速率为每秒 60KB。尽管可以将 12 个磁带机连接到一台 7090 计算机上，但这个速度需要所有磁带机共享。这样的共享需要一组人工操作员更换磁带机上的磁带；以这种方式读取（或写入）16GB 的数据需要三天。因此数据传输的速度和今天相比也慢了大约 10 万倍。所以 7090 的运行速度是 2021 年的笔记本电脑的千万亿分之一。现代笔记本电脑一周的计算时间折合到 7090 上比宇宙的年龄还要长。

在最近一次季度收益财报电话会议上，美光解释说 DDR5 需求“远远超出供应”的原因是供应商在采购非内存组件方面遇到困难。这暗示美光可以生产出足够多的 DDR5 芯片满足需求，只是构成内存模块的其他组件不容易获得。好消息是情况明年应该会有所缓解。美光首席执行官兼总裁 Sanjay Mehrotra 在电话会议上表示：“整个 PC 行业对 DDR5 产品的需求远远超出供应，这是因为非内存组件短缺影响了内存供应商生产 DDR5 模块的能力。我们预计 2022 年短缺的状况会缓和， 2022 年（日历年）的下半年，使 DDR5 的出货量增长到有意义的水平。”美光没有详细说明是哪些组件供应短缺，不过这可能指的是电源管理IC（PMIC）、电压调节模块（VRM），甚至可能是目前供应紧张的印刷电路板（PCB）。最有可能的罪魁祸首是前两个组件。DDR5 使用这两个组件，而不是继续让主板处理这些杂务，行业调整需要一些时间。

IBM 和三星声称他们在半导体设计方面取得突破。在旧金山举行的 IEDM（国际电子器件会议）的第一天，两家公司公布了一种在芯片上垂直堆叠晶体管的新设计。对当前的处理器和 SoC 而言，晶体管平铺在硅的表面上，电流从一侧流向另一侧。垂直传输场效应晶体管 (VTFET) 彼此垂直，电流也垂直流动。IBM 和三星称，这种设计有两个优点。首先它将允许绕过许多性能限制，将摩尔定律扩展到 IBM 现在的纳米片技术之外。更重要的是，由于电流更大，该设计减少了能源浪费。他们估计 VTFET 将使处理器的速度比采用 FinFET 晶体管设计的芯片快两倍或功耗降低 85%。IBM 和三星宣称，有朝一日，这一工艺可能会让手机充上一次电就能用整整一周。他们表示，它还可以使某些能源密集型任务（包括加密货币挖矿）更加节能，因此减少对环境的影响。

SiFive 的新 RISC-V 芯片 Performance P650 不会击败三星或苹果智能手机中的高端 Arm 芯片，但这家初创公司相信其设计最终可以做到。在英特尔和高通等还在以百万量级出货时，新芯片系列是很难崭露头角的，但是SiFive 有一种更快的新设计，该公司希望它能占据一席之地。Performance P650 的速度比 6 月份推出的 P550 提高了 50%。SiFive 是 RISC-V International 联盟的最杰出成员之一，该联盟使用 RISC-V 架构共同开发一系列处理器。该架构与英特尔和 AMD 主导 PC 的 x86 架构以及高通、三星、Apple、联发科和其他公司用于支持所有智能手机的 Arm 架构竞争。与 x8 6和 Arm 不同的是，RISC-V 可免费使用。这是一个新开始，倡导者认为将更加经济和高效。

SiFive 不生产芯片。它将设计授权给其他人，由其按照自己的目的进行定制，这种方法对 Arm 很有帮助。P650的性能相当于 Arm 已有两年历史的中端 Cortex A77 设计，不会很快在智能手机中淘汰高通或者其他 Arm 设计。SiFive 表示，客户可在2022年第一季度开始评估该设计。如果 SiFive 提高速度、延长电池寿命并降低成本的长期计划取得成功，你就可能在几年内看到 SiFive 支持的手机。SiFive 的首席执行官 Patrick Little 在 10 月接受采访时表示：“到 2023 年，你可能会看到第一款采用 RISC-V 的手机。我认为我们在手机方面有很好的机会。”

半导体行业处于技术进步的前沿。为什么该行业不能生产足够芯片以维持世界运转？疫情造成的中断持续了近两年，计算机芯片——智能手机、笔记本电脑和无数其他产品的核心组件——的严重短缺持续影响全球制造业。

由于无法生产出足够汽车，汽车销量下降，汽车制造商近几个月被迫停产。短缺影响了从游戏机、网络设备到医疗设备在内的各行各业。苹果上个月责怪芯片短缺影响其财务业绩，英特尔警告称短缺可能会延续到 2023 年。

简而言之，半导体供应链以新的方式延伸了，根深蒂固且难以解决。需求膨胀的速度超过芯片制造商的反应速度，特别是对于基本但广泛的组件而言，这些组件会受到需求巨大变化的影响，因而投资具有风险。

IC Insights 是一家追踪半导体行业的分析公司，公司市场研究副总裁 Brian Matas 表示：“在新冠疫情让全球经济陷入停滞后，供应链花了这么长的时间才反弹，这真是令人惊讶。”

一方面，需求的庞大规模令人惊讶。2020 年，当新冠疫情开始像往常一样颠覆业务，芯片行业的预期已开始上扬。半导体行业协会表示，全球芯片销售额在 2019 年下降了 12%。但在 2019 年 12 月，该组织预测，全球销售额在 2020 年将增长 5.9%，2021 年将增长 6.3%。

事实上，最新数据显示，2020 年 8 月至 2021 年 8 月期间销售额增长了 29.7%。需求受到云计算和 5G 等技术的推动，芯片也越来越多地用于从汽车到家用电器等各种产品中。

与此同时，美国对华为等中国公司实施制裁，华为是智能手机和网络设备领域的领先制造商，此举促使一些中国公司开始尽可能多地囤积供应。

曾在英特尔董事会任职的哈佛商学院教授 David Yoffie 表示，在家工作、封锁带来的无聊和转向电子商务激发了对高科技产品的需求激增，这让很多人感到意外。

Yoffie 表示，芯片制造商直到大约一年前才意识到需求的持续程度，但是他们无法迅速扭转乾坤。新芯片制造厂耗资数十亿美元，建造和装备需要数年的时间。Yoffie 指出，“建造一座新工厂大约需要两年的时间。工厂变得更大、更昂贵，也更复杂。”

阿里巴巴旗下的芯片设计公司平头哥宣布开源四款玄铁 RISC-V 核心：E902、E906、C906 和 C91，开源版本被称为 OpenE902、OpenE906、OpenC906 和 OpenC910，开源项目托管在 GitHub 上，采用 Apache License 2.0 许可证。阿里巴巴称它共设计了 11 款 RISC-V 芯片，其玄铁 CPU 累积出货 25 亿，表示正与合作伙伴共同创建 RISC-V 生态系统。阿里巴巴还宣布针对云计算的 SoC 倚天 710。

因供应链短缺问题迫使单板计算机 Raspberry Pi 4 首次涨价。Raspberry Pi 创始人 Eben Upton 称受影响最大的是 2GB 版本的 Raspberry Pi 4 和 Raspberry Pi Zero。他宣布 2GB Pi 4 价格从 $35 上涨到 $45，之前停产的 1 GB Pi 4 将重新推出定价 $35。这一价格上涨被认为是临时性的，因为“我们看到了供应链问题开始缓解的早期信号”。

宏碁在本周举行的发布会上推出了一系列抗菌型 PC 产品。宏碁称，无论是在家里还是在工作场所中，我们都会接触到无数物体上的微生物，其中接触非常频繁的是我们每天使用的电脑和配件。宏碁提供了两种使用银离子的抗菌方式。其一是银离子抗菌剂可以嵌入或应用到机箱、键盘、显示器、触摸板、铰链、指纹识别器等表面。银离子是反应性很强的物质，能够在接触时显著降低微生物的生长速度。最近发表的报告显示，银离子能吸附在细菌生物分子上，使其失去活性。另一种是抗菌型 Corning Gorilla 玻璃，通过将银离子 (Ag+) 作为抗菌剂加入到玻璃中，玻璃表面可保持更长时间的清洁，不容易受污渍或空气中的细菌的影响。这是通过将微量的银离子萃取到玻璃表面来消除表面细菌而实现，同时还具有增强耐用性和抗刮擦性等其他优点。宏碁的测试显示，它的抗菌方案能将细菌数减少 99.9%。

英伟达将于 1 月份推出的旗舰显卡 GeForce RTX 3090 Ti 据报道是首款支持 PCIe 5.0 电源连接器的显卡。PCIe Gen5 是新一代标准，它将最终解决目前 8 针电源连接器的一个最大缺点——无法提供足够的功率（最高为 150W）。Igor'sLAB 的 Igor Wallossek 获得了新连接器的原理图和信息，确认确实新标准即将到来并且可能在 2022 年应用于所有新一代显卡。PCIe 5.0 电源连接器有 16 个引脚，其中 12 个电源和 4 个 信号触点，但这不是 MicroFit Molex 标准，而是一种全新的方式。和现有的连接器相比，该标准具有更小的间距——从 4.2 毫米变为了 3.0 毫米。连接器宽度为 18.85 毫米，所以它的绝对尺寸并不小，但是却比两个或者三个 8 针连接器要小。这将大大简化电路和 PCB设计流程，还能节省空间。PCI-SIG 规范规定每个引脚可以承受 9.2A 电流，这意味着使用 12V 的电压时电流总共可达到 55.2A。Igor 指出，这提供了 662W 的最大功率，但官方规格的最大功率为600W。目前尚不清楚信号触点的用途，也不清楚它们是必需的还是可选配置。

欧盟委员会宣布了强制要求智能手机及其他电子产品制造商在设备之上使用通用的 USB-C 充电端口的计划。受此项提案影响最大的是苹果公司，它仍在坚持使用私有的 Lightning 连接器，而非大多数竞争对手采用的 USB-C 端口。相关规则希望帮助人们在购买新电子产品时重复使用现有的充电器与充电线，减少电子垃圾。除了手机之外，这项新规则也将适用于平板电脑、耳机、便携式扬声器、游戏主机及相机等设备。制造商还需要保证各快速充电标准之间保持兼容性，并向客户提供关于设备所支持充电标准的具体信息。根据此项提案，客户能在不附带充电器的情况下单独购买新设备。欧盟专员 Thierry Breton 在新闻发布会上表示，这些提议仅涵盖使用有线（而非无线）充电器的设备，并补充称“无线充电领域仍有很大的创新空间”。欧盟委员会发言人随后向媒体证实，只有有线充电设备才需要强制采用 USB-C 端口。但如果设备完全通过无线充电，例如传闻中的苹果无端口 iPhone，则不需要提供 USB-C 接口。

一种相对较新、能够模拟人脑工作方式的计算类型，正在改变科学家解决某些高难度信息处理问题的方式。研究人员现在找到了一种方法，能将所谓储备池计算（Reservoir Computing ）的工作速度提高 33 到 100 万倍，大幅削减所需的计算资源与数据输入量。在下一代储备池计算的测试中，研究人员不到一秒内就在台式机上解决了一个复杂计算问题。这项研究的主要作者、俄亥俄州立大学物理学教授 Daniel Gauthier 表示，即使使用目前最先进的技术，同样的问题也需要在超级计算机上耗费更长时间才能解决。研究报告发表在《自然通讯》杂志上。

Gauthier 解释道，储备池计算是一种出现于 2000 年代初的机器学习算法，用于解决“最困难的”计算问题，例如预测动力系统随时间推移产生的演变。Gauthier 表示，之前的研究表明，储备池计算非常适合学习动力系统、够准确预测它们的未来行为。储备池计算通过人工神经网络实现这一目标，整个处理过程与人脑类似。科学家将动态网络上的数据输入到网络内随机连接的人工神经元“储备池”中，再由科学家将该网络产生的有用输出馈送回网络，由此建立起一套越来越准确的系统发展预测模型。系统体量越大、复杂度也就越高，科学家要想得到更准确的预测结果，就必须使用更大的人工神经元网络——由此占用的计算资源与时间自然就更多。

在这项研究中，Gauthier 和他的同事发现可以对整个储备池计算系统进行大幅简化，从而显著削减对于计算资源的需求、缩短处理时长。他们选择在由 Edward Lorenz 开发的天气预测系统中测试了他们的概念，即尝试分析蝴蝶效应的发生过程。在这项预测任务中，他们的下一代储备池计算明显胜过当前最先进的技术。在台式机上完成的一项相对简单的模拟当中，新系统比现有模型快 33 至 163 倍。而在强调提高预测准确性后，下一代储备池计算的速度则快了约 100 万倍。Gauthier 表示，与上一代模型所需要的 4000 个神经元相比，新一代计算方法只需要 28 个神经元就能实现相同的精度。另一个实现良好加速效果的原因，在于下一代储备池计算背后的“大脑”对于预热及训练的依赖性较上代方案也有大幅降低。所谓预热，是指将训练数据输入添加到储备池计算机内，借此为实际任务做好准备。

为了让粘贴式显示器、智能绷带以及廉价柔性塑料传感器真正走入千家万户，我们必须找到某种能在塑料之上长期存储数据的方法。斯坦福大学电气工程教授 Eric Pop 表示，“在柔性电子产品这一生态系统当中，有没有存储器非常重要。”但目前的非易失性存储器如闪存并不适合。因此 Pop 和他的工程团队决定在塑料上探索一种相变存储器，他们做好了失败的准备。但结果却出乎意料——这种构建在塑料之上的记忆体拥有更好的性能。重置记忆体是此类设备的关键特征，而重置记忆体所需的能量比之前的柔性版本要低一个量级。研究人员在本周的《科学》杂志上报告了他们的发现。

相变存储器（PCM）并不明显适合塑料电子产品。这项技术会将比特存储为电阻状态——在结晶相中电阻较低；但当流经设备的电流足够大时，晶体会熔化呈现出电阻更大的非晶相。这种转化过程是可逆的。更重要的是，在实验性神经形态系统当中，PCM 能存储中间能级的电阻，意味着同一设备可以存储高于 1 比特数据。遗憾的是，这项技术在塑料等柔性基材上并不能很好发挥作用。问题在于“编程电流密度（programming current density）”：具体来讲，就是需要考虑向给定区域泵送多大的电流才能将其加热至发生相变的温度。柔性塑料的表面并不平整，因此无法把使用普通塑料材质制成的 PCM 单元做得像芯片上那么小，于是只能靠更大的电流才能达到相同的转换温度。

可以把整个场景设想成把烤箱的门留个小缝，再尝试烤馅饼。烤是能烤，但需要耗费更多时间和能量。Pop 和他的同事的工作就是努力把这只烤箱的门彻底关严实。他们决定尝试一种被称为超晶格的材料。这种晶体由不同材料重复堆叠的纳米厚层制成。Junji Tominaga 以及日本筑波国立应用工业科学与技术研究所的研究人员在 2011 年报告了使用由锗、锑和碲组成的潜在超晶格成果。在研究这些超晶格之后，Pop 和他的同事得到结论，认为其应该拥有良好的隔热能力。这是因为在晶体形式下，各层之间存在着原子级的间隙。这些“范德华式间隙”既限制了电流，也限制了热量的传递。因此当电流被迫通过时，热量并不会迅速从超晶格中流失，意味着各个单元从一种相转换至另一种相时需要的能量会更少。

台积电通知客户，它计划对其产品涨价最多 20%，这是该公司最高的单次涨幅。价格上涨和起始时间因客户而异，有的公司在收到通知之后涨价立即生效。从去年秋天到今年春天，台积电等半导体公司将芯片价格提高了 10% 以上，但供应仍然满足不了强劲的需求，台积电决定再次大幅提价。此举预计会影响最终产品的定价。