半个世纪的芯片变革从微小物品到技术巨人
编者语:回顾半个世纪前,1958年美国德州仪器公司展示了全球首块集成电路板,这标志着人类迈入集成电路时代。基尔比研制出第一块可用的集成电路后,诺伊斯提出了半导体设备与铅结构模型。1961年,德州仪器为美国空军研发的分子电子计算机是基于集成电路技术的第一个计算机。
据报道,自那时起至今,我们见证了集成电路从微小物品到技术巨人的转变。它具有体积小、重量轻、寿命长和可靠性高等优点,同时成本相对低廉,便于大规模生产。在过去的五十年里,集成电路已广泛应用于工业、军事、通讯和遥控等各领域,它们装配密度远超晶体管,可以提高几十倍至几千倍工作时间。
以下是简要描述这些50年的发展和应用:
第一块集成电路板
几根零乱的线将五个电子元件连接在一起,就形成了历史上第一个集成电路。这不仅改变了电子制造工艺,而且提高了效率。当时工程师面临使用离散元件组装问题,而基尔比提出的设计方案解决了这一难题。
半导体设备与铅结构模型
在20世纪50年代,一些工程师如罗伯特-诺伊斯想到了这种概念。他提出了一种“半导体设备与铅结构”模型,并在仙童公司制造出第一块可以实际使用的单片集成电路。诺伊斯被授予“美国国家科学奖章”,并被公认为一位重要发明家。
分子电子计算机
集成了这一技术之后,不久之后便有军事及政府部门开始对其表示兴趣。在1961年,为美国空军开发的分子电子计算机成为第一个基于集成电 路的计算机。而随后的阿波罗导航计算机和星际监视探测器也采用了该技术。
集合于导弹制导系统中
1962年,当用于民兵-I型和民兵-II型导弹制导系统中的22套芯片,这是集合之初期运用,也标志着这项新科技在武器系统中的首次应用。
戈登-摩尔提出摩尔定律
英特尔联合创始人戈登·摩尔预测未来每两年芯片上的晶体管数量会翻一番,即所谓的摩尔定律,其影响深远且持续到今天。
“Busicom 141-PF” 计算机会英特尔4004微处理器改进其设计。
然而,由泰德霍夫等人根据日本公司需求重新设计方案导致诞生世界上第一款商业化微处理器——英特尔4004。
英特尔4004 微处理器
虽然不是最早但却是第一个公开销售给市场的一个芯片,与ENIAC相比虽然功能相同,但大小却只有ENIAC的一百分之一。
“普拉萨”数字手表
随后便携式电脑和数字手表出现,如Microma液晶数字表引入“系统芯片”,汉米顿推出普拉萨,是世界上第一只数字手表价格2100美元
9, 集合工艺突飞猛进
现在,每个晶体管价格降低数万倍,只需45毫米大小即能容纳3000万个晶体管,比60年代差距巨大。