苹果iPhone 13公布搭载的A15芯片含有近150亿个晶体管。 在数字电路中，晶体管就像用电控制的微小开关。 控制一盏电灯，一个开关就够；手机拍照、玩游戏，则需要大量开关组成的电路共同工作。 手机里有芯片，芯片里有电路 打开手机，电路板上可以看到多颗封装好的芯片，分别负责运算、保存数据、通信与电力管理。 芯片内部有大量晶体管，以及把它们连起来的线路。 基础篇 01从手机，看进芯片里风传媒一图看懂半导体看懂芯片、电路与半导体的关系。 近150亿iPhone 13 的 A15 芯片所含的晶体管数量数据：Apple、Intel｜图解：风传媒逐层放大示意，非实际比例。 以硅逻辑芯片为例，晶体管形成在硅的表面附近，上方叠着多层金属连接线。

横向线路与垂直接点，把不同位置的组件接起来，发送信号与电力。 线路之间还有绝缘材料，避免不该相接的地方导通。 硅是半导体，用来制作晶体管 硅是一种半导体，导电特性可以通过加工与外加条件调整。 工程师利用这种特性制作晶体管，再把大量晶体管与连接线集成成电路，做成芯片。 半导体是一类材料，晶体管是一种组件，芯片则是集成许多组件与电路的产品。 三个名称说的是不同的东西。 晶体管用电控制，电路用0与1处理数据 电灯开关需要人用手按，晶体管则由电信号控制。 以常见的晶体管为例，控制端的电压达到导通条件，内部便形成让电流通过的信道；改变电压，就能关闭信道。 前一段电路送来的信号，因此可以直接控制下一段电路。

数字电路通常用较低与较高的电压范围表示0与1。 照片、文本、数字经过编码，都能转成一串0与1。 多颗晶体管一起控制信号，让电路保存或处理这些数据。 开关接在一起，就能做判断与运算 想像把两个开关串在同一条电路上，再接上电池与灯泡。 只有两个开关都接通，灯泡才会亮；只要其中一个断开，灯就不亮。 这个接法示范了「而且」的规则：条件A成立，而且条件B也成立，结果才成立。 芯片利用晶体管组成运行基本判断的电路，称为「逻辑门」。 除了「而且」，还有「或者」、把结果反过来等规则。 将这些电路组合起来，就能做加法、比较大小，进一步完成更复杂的运算。 人脸辨识需要处理影像、计算特征，再进行比对。 软件把工作拆成大量基本运算，交给芯片内的电路完成。

手机看似一瞬间认出你的脸，背后有许多电路共同参与。 更多晶体管，能让设计者安排更多运算与保存功能，但手机有多快，还取决于电路设计、数据发送速度与软件。 从硅制成晶体管，再把晶体管连成电路、集成成芯片，这些微小组件才有办法一起算出答案。