功能密度英文解釋翻譯、功能密度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 functional density

分詞翻譯：

功能的英語翻譯：

function
【計】 F; FUNC; function
【醫】 function
【經】 functions

密度的英語翻譯：

density; thickness
【化】 density
【醫】 density

專業解析

功能密度（Functional Density）是一個跨學科術語，在工程、材料科學和系統設計中尤為重要。其核心含義指在特定物理空間、體積、面積或單位資源内集成的功能或性能的密集程度。從漢英詞典角度可拆解為：

漢語語義解析：
- 功能：指物體、系統或組件所能發揮的作用、效能或能力。
- 密度：指單位空間、體積或面積内物質、能量或信息的集中程度。
- 組合義：指在有限的空間或資源内，功能、性能或能力的集中程度或集成度。強調“在有限範圍内實現更多功能”。
英語對應與核心概念：
- 最直接的對應詞是Functional Density。
- 核心概念：
  - 空間效率：衡量在給定的物理尺寸（如芯片面積、設備體積）内實現了多少功能（如晶體管數量、計算能力、傳感器類型）。
  - 性能集成度：指單位資源（如重量、功耗、成本）所能提供的性能或功能水平。
  - 微型化與集成化：高功能密度通常與微型化（Miniaturization）和集成化（Integration）緊密相關，即在更小的空間内實現更複雜或更強大的功能。
關鍵應用領域與示例：
- 微電子與集成電路：這是最典型的應用領域。功能密度通常指芯片單位面積上集成的晶體管數量或其他功能單元（如邏輯門、存儲器單元）的數量。摩爾定律本質上描述了集成電路功能密度隨時間指數級增長的趨勢。例如，現代智能手機芯片在指甲蓋大小的面積上集成了數十億晶體管，實現了強大的計算、通信和多媒體功能。
- 機械工程與産品設計：指在設備或組件的有限體積内集成多種功能的能力。例如，現代汽車電子控制單元（ECU）将多個控制功能（發動機管理、變速箱控制、車身穩定等）集成在一個緊湊的模塊中；微型無人機需要在極小的空間内集成動力系統、控制系統、傳感器和通信模塊。
- 材料科學：指材料在單位體積或質量内提供特定功能（如能量存儲、催化活性、傳感能力）的效率。例如，高能量密度電池追求在更小體積或重量内存儲更多電能。
- 軟件與系統架構：有時也用于描述軟件模塊或系統組件在有限代碼量或資源消耗下實現功能的豐富程度。
重要性：
- 提升效率：高功能密度意味着在更小的空間、更低的重量、更少的材料或更低的能耗下實現相同或更強的功能，顯著提升資源利用效率和産品性能。
- 驅動創新：追求更高的功能密度是推動技術進步（尤其是電子、材料、制造領域）的關鍵驅動力之一，促進了設備小型化、便攜化和智能化。
- 降低成本：通過集成減少組件數量、簡化裝配、節省材料，有助于降低制造成本。
量化與公式：功能密度的具體量化方式取決于應用領域：
- 集成電路：通常用單位面積的晶體管數量表示： $$ text{功能密度} approx frac{text{晶體管數量}}{text{芯片面積}} $$
- 電池：用能量密度（Wh/kg 或 Wh/L）或功率密度（W/kg 或 W/L）表示。
- 一般系統：可能需要根據具體功能定義，如“單位體積内的傳感器類型數量”、“單位重量下的計算能力（FLOPS/kg）”等。

權威參考來源：

《牛津英語詞典》：對 "Functional Density" 的定義強調了其在工程和技術語境中，指代“單位體積、面積或質量内功能或操作的集中程度”。(參見牛津英語詞典線上版相關詞條)
IEEE 标準術語庫：作為電子電氣工程領域的權威組織，IEEE 的标準和文獻中廣泛使用 "Functional Density" 來描述集成電路和電子系統的集成度。(參見 IEEE Xplore 數字圖書館相關文獻)
專業教材與學術出版物：在微電子學、材料工程、機械設計等領域的經典教材和頂級期刊（如 Nature, Science, IEEE 旗下期刊）中，功能密度是評估技術進展和性能的關鍵指标。

網絡擴展解釋

“功能密度”是一個與電子系統發展規律相關的術語，其核心含義需要結合“功能密度定律”來理解。以下是詳細解釋：

一、定義與定律内涵

功能密度指電子系統在單位空間（或體積）内可實現的功能總量。根據功能密度定律（Function Density Law），該定律由作者于2020年1月20日首次提出，其核心内容是：

對于所有電子系統，隨時間推移，系統空間内的功能密度将持續增大，且這一趨勢會無限延續。

用公式可表示為隨時間 ( t ) 的增長，功能密度 ( D_f ) 滿足： $$ D_f(t) propto e^{kt} quad (k>0) $$ 即功能密度呈指數級增長。

二、與摩爾定律的對比

摩爾定律：描述集成電路上元器件數量約每18-24個月翻倍，側重物理層面的集成度提升。
功能密度定律：強調單位空間内功能的複雜度（如算力、傳感能力等）持續增長，覆蓋更廣泛的系統層級。

三、與物理密度的區别

普通“密度”指單位體積内的質量（公式為 ( rho = frac{m}{V} )），屬于物理屬性；而“功能密度”是抽象指标，衡量技術系統在有限空間内的功能擴展能力，屬于工程進化規律。

四、實際意義

該定律揭示了電子設備（如芯片、傳感器等）向更小體積、更強功能發展的必然性，為半導體、物聯網等領域的技術疊代提供了理論框架。