功能密度英文解释翻译、功能密度的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 functional density

分词翻译：

功能的英语翻译：

function
【计】 F; FUNC; function
【医】 function
【经】 functions

密度的英语翻译：

density; thickness
【化】 density
【医】 density

专业解析

功能密度（Functional Density）是一个跨学科术语，在工程、材料科学和系统设计中尤为重要。其核心含义指在特定物理空间、体积、面积或单位资源内集成的功能或性能的密集程度。从汉英词典角度可拆解为：

汉语语义解析：
- 功能：指物体、系统或组件所能发挥的作用、效能或能力。
- 密度：指单位空间、体积或面积内物质、能量或信息的集中程度。
- 组合义：指在有限的空间或资源内，功能、性能或能力的集中程度或集成度。强调“在有限范围内实现更多功能”。
英语对应与核心概念：
- 最直接的对应词是Functional Density。
- 核心概念：
  - 空间效率：衡量在给定的物理尺寸（如芯片面积、设备体积）内实现了多少功能（如晶体管数量、计算能力、传感器类型）。
  - 性能集成度：指单位资源（如重量、功耗、成本）所能提供的性能或功能水平。
  - 微型化与集成化：高功能密度通常与微型化（Miniaturization）和集成化（Integration）紧密相关，即在更小的空间内实现更复杂或更强大的功能。
关键应用领域与示例：
- 微电子与集成电路：这是最典型的应用领域。功能密度通常指芯片单位面积上集成的晶体管数量或其他功能单元（如逻辑门、存储器单元）的数量。摩尔定律本质上描述了集成电路功能密度随时间指数级增长的趋势。例如，现代智能手机芯片在指甲盖大小的面积上集成了数十亿晶体管，实现了强大的计算、通信和多媒体功能。
- 机械工程与产品设计：指在设备或组件的有限体积内集成多种功能的能力。例如，现代汽车电子控制单元（ECU）将多个控制功能（发动机管理、变速箱控制、车身稳定等）集成在一个紧凑的模块中；微型无人机需要在极小的空间内集成动力系统、控制系统、传感器和通信模块。
- 材料科学：指材料在单位体积或质量内提供特定功能（如能量存储、催化活性、传感能力）的效率。例如，高能量密度电池追求在更小体积或重量内存储更多电能。
- 软件与系统架构：有时也用于描述软件模块或系统组件在有限代码量或资源消耗下实现功能的丰富程度。
重要性：
- 提升效率：高功能密度意味着在更小的空间、更低的重量、更少的材料或更低的能耗下实现相同或更强的功能，显著提升资源利用效率和产品性能。
- 驱动创新：追求更高的功能密度是推动技术进步（尤其是电子、材料、制造领域）的关键驱动力之一，促进了设备小型化、便携化和智能化。
- 降低成本：通过集成减少组件数量、简化装配、节省材料，有助于降低制造成本。
量化与公式：功能密度的具体量化方式取决于应用领域：
- 集成电路：通常用单位面积的晶体管数量表示： $$ text{功能密度} approx frac{text{晶体管数量}}{text{芯片面积}} $$
- 电池：用能量密度（Wh/kg 或 Wh/L）或功率密度（W/kg 或 W/L）表示。
- 一般系统：可能需要根据具体功能定义，如“单位体积内的传感器类型数量”、“单位重量下的计算能力（FLOPS/kg）”等。

权威参考来源：

《牛津英语词典》：对 "Functional Density" 的定义强调了其在工程和技术语境中，指代“单位体积、面积或质量内功能或操作的集中程度”。(参见牛津英语词典在线版相关词条)
IEEE 标准术语库：作为电子电气工程领域的权威组织，IEEE 的标准和文献中广泛使用 "Functional Density" 来描述集成电路和电子系统的集成度。(参见 IEEE Xplore 数字图书馆相关文献)
专业教材与学术出版物：在微电子学、材料工程、机械设计等领域的经典教材和顶级期刊（如 Nature, Science, IEEE 旗下期刊）中，功能密度是评估技术进展和性能的关键指标。

网络扩展解释

“功能密度”是一个与电子系统发展规律相关的术语，其核心含义需要结合“功能密度定律”来理解。以下是详细解释：

一、定义与定律内涵

功能密度指电子系统在单位空间（或体积）内可实现的功能总量。根据功能密度定律（Function Density Law），该定律由作者于2020年1月20日首次提出，其核心内容是：

对于所有电子系统，随时间推移，系统空间内的功能密度将持续增大，且这一趋势会无限延续。

用公式可表示为随时间 ( t ) 的增长，功能密度 ( D_f ) 满足： $$ D_f(t) propto e^{kt} quad (k>0) $$ 即功能密度呈指数级增长。

二、与摩尔定律的对比

摩尔定律：描述集成电路上元器件数量约每18-24个月翻倍，侧重物理层面的集成度提升。
功能密度定律：强调单位空间内功能的复杂度（如算力、传感能力等）持续增长，覆盖更广泛的系统层级。

三、与物理密度的区别

普通“密度”指单位体积内的质量（公式为 ( rho = frac{m}{V} )），属于物理属性；而“功能密度”是抽象指标，衡量技术系统在有限空间内的功能扩展能力，属于工程进化规律。

四、实际意义

该定律揭示了电子设备（如芯片、传感器等）向更小体积、更强功能发展的必然性，为半导体、物联网等领域的技术迭代提供了理论框架。