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亚慱体育app简述集成电路的发明与变革

发布时间:2022-09-24 19:14:22

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从发明集成电路(IC)到应用的过程,是指通过特殊电路设计,利用半导体加工工艺,集成在一小块半导体(如硅、锗等)晶片上的一组微电路。


1947年底,亚慱体育app第一个晶体管问世,也是主动元件。与以往使用的真空管相比,晶体管具有体积小、能耗低、性能优越的特点,克服了真空管易碎的缺点,很快成为新兴产业。


但在实际应用中,由于晶体管需要逐一生产,由其组成的分立电路也非常复杂和大,造成了大量使用的不便。因此,1952年,英国Dummer提出了集成电路的想法,德州仪器的Kilby取得了突破。1958年,世界上第一个基于锗晶体的IC被开发出来,但Kilby使用极细的金属丝作为连接线。在这种情况下,很难大规模生产IC。


因此,1959年初,仙童Noyce利用光刻技术在硅基质上制作金属铝连接,亚慱体育app使整个IC能够采用平面技术制作。在此基础上,工业大规模生产IC成为可能,因此被认为是集成电路的共同发明者。


此时,晶体管仍处于技术发展的早期阶段。由于技术规模的限制,集成电路通常只能携带几个晶体管。


芯片集成度在不同的时间段。


随着需求的不断增加,亚慱体育app集成电路一次次升级,其发展过程可以概括为三个变化:


第一次变化——计算机元件的标准化。


从1960年到1970年,系统制造商安排了所有的设计和制造。随着计算机功能要求的不断提高,整个设计过程耗时较长,使得一些系统制造商的产品在推出时已经过时。因此,许多制造商开始标准化他们使用的硬件。1970年左右,微处理器、存储器等小型IC元件逐渐标准化,系统公司和专业集成电路制造公司开始区分。


ASIC(特殊应用集成电路)技术的诞生。


虽然有一些集成电路标准化,但整个计算机系统中仍有许多独立的集成电路。过多的集成电路使运行效率低于预期。ASIC技术应运而生。同时,系统工程师可以直接利用逻辑门元件数据库设计IC,而无需了解晶体管道设计的细节。设计理念的变化使得专职设计的Fabless公司出现,专业晶圆代工厂Foundry的出现填补了Fabless公司所需的生产能力。


IP(集成电路设计知识产权模块)的兴起。


由于半导体工艺的持续收缩,提高了单个晶片的集成度。因此,只有使用ASIC技术,很难及时推出产品。此时,随着IP概念的兴起,IP定具有特定功能的电路。当芯片设计需要这个功能时,这部分电路可以直接使用,随之而来的是专业IP和设计服务公司的出现。


随着科技的进步,数十亿晶体管可以放在芯片上,现在应用范围已经渗透到生活和技术的方方面面。

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