电子元器件和芯片知识？

如果说芯片把中央处理器CPU比作整个计算机系统的心脏，那么主板上的芯片组就是全身的躯干。对于主板来说，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响整个电脑系统的性能。芯片组是主板的灵魂。芯片组是主板的核心部件。根据主板上排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU类型和主频、内存类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等的支持。南桥芯片支持KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输模式和ACPI(高级能源管理)。其中，北桥芯片起主导作用，也称为主机桥。识别芯片组也非常容易。以Intel 440BX芯片组为例。它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片，通常位于主板上靠近CPU插槽的位置。由于芯片的高热值，在该芯片上安装了散热器。南桥芯片位于ISA和PCI插槽附近，名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。对于不同的芯片组，性能上也有差距。芯片组除了最常见的南北桥结构外，正在向更先进的加速集线器架构发展。英特尔的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表。它将IDE接口、音效、调制解调器、USB等一些子系统直接连接到主芯片上，可以提供比PCI总线宽一倍的带宽，达到266 MB/s；另外，硅系工艺的SiS635/SiS735也是这类芯片组的新军。除了支持DDR266、DDR200、PC133 SDRAM等最新规格外，还支持四倍速AGP显卡接口和快写功能，家用PNA33/66/100，内置包括56K数据通信(Modem)、快速以太网传输(Fast Ethernet)、6544等高速数据传输功能。芯片的应用和PCR技术是一样的，芯片技术的应用领域已经开发出来，并将会非常广泛地发展。生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。然而，将生物分子放在芯片上以检测生化样品的策略具有广泛的应用。除了基因表达分析，基于杂交的分析已经用于基因突变检测、多态性分析、基因定位、进化研究和其他应用。微阵列分析也可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质和其他蛋白质的结合，但在这些领域的应用仍需开发。基因组DNA的杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单碱基的改变、缺失和插入，DNA杂交分析还可以用于DNA的定量，对于检测基因拷贝数和染色体倍性非常重要。用于DNA分析的样品可以从总基因组DNA或克隆片段中获得，荧光DNA样品可以通过用酶催化掺杂荧光核苷酸或通过用荧光引物进行PCR扩增获得。从DNA转录的RNA可用于检测克隆的DNA片段，RNA探针常从克隆的DNA中获得，荧光核苷酸掺杂RNA聚合酶。RNA的杂交分析可以检测样品中的基因是否表达，表达水平是什么。在基因表达检测的应用中，荧光标记的探针往往通过逆转录酶催化cDNA合成RNA，在这个过程中混合了荧光标记的核苷酸。用于检测基因表达的RNA探针也可以通过RNA聚合酶线性扩增克隆的cDNA来获得。在cDNA芯片的杂交实验中，杂交温度足以去除DNA中的二级结构，完全单链分子的混合物(300-3000nt)可以提供很强的杂交信号。对于寡核苷酸芯片，杂交温度通常较低，强杂交通常需要将探针混合物中的分子还原成更短的片段(50-100nt)。核苷酸的大小可以通过化学和酶的方法来改变。与DNA和RNA分析不同，利用生物芯片研究蛋白质功能还有许多困难需要克服。难点之一是蛋白质之间的许多相互作用发生在具有三维结构的折叠多肽表面，不像核酸杂交反应只发生在线性序列之间。芯片分析中折叠蛋白质的需要仍然难以实现，原因如下:首先，芯片制备中使用的方法必须仍然保持蛋白质敏感的折叠性质，芯片制备中的所有化学试剂、热处理和干燥都会影响芯片上蛋白质的性质；其次，折叠蛋白之间的相互作用更依赖于序列，这使得反应动力学和定量分析变得复杂。第三，高质量荧光标记蛋白探针的制备有待进一步研究。这些原因和其他问题减缓了蛋白质芯片检测技术的研究。自从福多尔等人[1991]在1中提出DNA芯片的概念后，以DNA芯片为代表的生物芯片技术[2 ~ 6]近年来发展迅速，目前已经有很多不同功能的芯片问世。此外，其中一些已经开始在生命科学研究中发挥重要作用。所谓的生物芯片是一种用于生命科学和医学领域的设备，其作用类似于计算机芯片。其加工制造在集成电路制造过程中采用了类似半导体光刻的缩微技术，将生命科学中许多不连续的过程，如样品制备、化学反应、检测等移植到芯片中，使其连续化、微型化。这和现在把几台房子大小的独立组件电脑微缩成一本书大小的笔记本电脑效果一样。这种基于微机械加工技术开发的生物芯片可以将数千甚至数十万的生命信息集成到一个非常小的芯片上，用于测试和分析基因、抗原和活细胞。与传统仪器相比，用这些生物芯片制成的生化分析仪具有体积小、重量轻、成本低、便于携带、防止污染、分析过程自动化、分析速度快、所需样品和试剂少等优点。目前，生物芯片不再局限于基因测序和功能分析等应用。一批新衍生的技术包括芯片免疫分析[7]，芯片核酸扩增[8 ~ 10]，芯片精子选择和体外受精[11，12]。芯片上细胞分析技术[13]和基于芯片的高通药物筛选技术[14]等。这种仪器的出现将给生命科学研究、疾病诊断和治疗、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品卫生监督、航空航天等领域带来一场革命。因此，美国总统克林顿在1998年6月的国情咨文中指出:“在未来12年，基因芯片将指导我们在有生之年预防疾病。”此外，美国权威商业刊物《财富》[15]发表了如下声明:“微处理器在本世纪从根本上改变了我们的经济结构。它给人类带来了巨大的财富，改变了我们的生活方式。但生物芯片对人类的影响可能更大，可能会从根本上改变医疗行为和我们的生活质量，从而改变世界的面貌。”由于生物芯片技术的飞速发展，在1998年底，美国科学促进会将生物芯片评为1998 [16]十大科技突破之一。现在，生物芯片已被公认为给下个世纪的生命科学和医学研究带来一场革命，成为各国学术界和工业界关注和研究的热点。自20世纪50、60年代以来，微电子技术的飞速发展使其相关领域取得了长足的进步，出现了一些新的研究方向，如微机电系统、微光学器件、微分析系统等。这些技术在生物、化学和医学领域也得到广泛应用，各种生物传感器和微量分析仪器相继出现，如芯片毛细管电泳、气体传感器和观察单个神经元细胞生长的仪器等。1991年，Affymax公司的福多尔领导的团队首次报道了原位合成法制备的DNA芯片[1]。他们将光刻技术与光化学合成技术相结合，制成了一种用于检测肽和寡核苷酸的微阵列芯片。用这种方法制成的DN。芯片A可用于药理基因组学研究和基因重复测序。这一突破使生物芯片技术开始受到世界范围的关注。近年来，随着各种技术的进步，生物芯片的应用范围不断扩大。科学家们已经在微电子工业和其他相关工业中使用各种微加工技术在硅、玻璃、塑料和其他衬底上加工和制造各种生物芯片。美国依靠的是强大的科技能力和经济实力。它在这一领域的研究和发展中处于领先地位。成立了数十家生物芯片公司，开发了近20种生物芯片，部分已投入研究和应用。在DNA芯片的研究过程中，很多公司都开发出了具有自己特色的技术。Affymetrix是最早涉足这一领域的公司，开发了多种基因芯片，其中一些已经投入商业应用。比如用于检测HIV基因和p53肿瘤基因突变的芯片，用于研究药物代谢过程中基因变化的细胞色素p450芯片。Hyseq公司研发的薄膜测序芯片是用已知序列的探针代替未知序列的DNA片段上的荧光标记，每次用不同的探针与未知序列的DNA片段杂交，通过检测荧光得知杂交的结果。最后，通过计算机处理实验结果，以组合待检测的DNA片段的序列。Synteni公司(现已被Incyte Pharmaceutical收购)研究了一种以玻璃为载体的DNA芯片，使用两种不同的荧光标记，可以在芯片上同时检测正常信使RNA和受疾病或药物影响的信使RNA的表达。Nanogen公司利用电场操纵芯片上的DNA片段以主动的方式进行杂交，使其系统的反应速度快于一般的被动检测让DNA随机扩散寻找固化的杂交探针。检测时间可以减少到几十倍或几百倍。Clinical Micro Sensors(CMS)正在开发一种非荧光检测芯片，它利用电信号来确定DNA杂交中是否存在错配。除了上述公司，美国的一些著名大学，如斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、加州大学伯克利分校、麻省理工学院、橡树岭国家实验室等大学和国家实验室也在进行生物芯片的研究。欧洲一些国家的公司和大学也涉足这一领域，并取得了显著的成就。日本的几家公司报告了他们的研究结果。最近，中国的清华大学、复旦大学、东南大学、军事医学科学院和中国科学院也开始了这方面的研究工作。如果各方重视，组织得当，加大资金投入，重视知识产权保护，相信中国在不久的将来也会在这一领域占据一席之地。

望采纳