半导体五十年变迁从简单芯片到智能物品的区别提升

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  • 2024年12月17日
  • 编者语:回顾五十年前,美国德州仪器公司在1958年展示了全球首块集成电路板,这标志着我们迈入了一个全新的时代。自从基尔比研制出第一块可用的集成电路之后,诺伊斯提出了半导体设备与铅结构模型。在接下来的半个世纪里,集成电路已经渗透到工业、军事、通信和遥控等各个领域,其密度远高于晶体管,大大提高了电子设备的稳定性。 以下是关于集成电路50年的简要发展历程: 第一个集成电路板

半导体五十年变迁从简单芯片到智能物品的区别提升

编者语:回顾五十年前,美国德州仪器公司在1958年展示了全球首块集成电路板,这标志着我们迈入了一个全新的时代。自从基尔比研制出第一块可用的集成电路之后,诺伊斯提出了半导体设备与铅结构模型。在接下来的半个世纪里,集成电路已经渗透到工业、军事、通信和遥控等各个领域,其密度远高于晶体管,大大提高了电子设备的稳定性。

以下是关于集成电路50年的简要发展历程:

第一个集成电路板

在那不起眼的几根线缆中连接五个电子元件,就诞生了历史上第一个集成电路。尽管它看起来并不美观,但它的工作效率远超使用离散部件。这一发明由杰克·基尔比完成,当时晶体管虽然解决了一些问题,却又带来了新难题。工程师们不得不亲手组装和连接各种分立元件,如晶体管、二极管和电容器等,这种做法显然是不切实际的,因此基尔比提出了集成电路设计方案。

半导体设备与铅结构模型

在20世纪50年代,有许多工程师想到了这种集成了电子元件概念。美国仙童公司联合创始人罗伯特·诺伊斯就是其中之一。他在基尔比研制出第一块可用单片后提出“半导体设备与铅结构”模型。1960年,仙童制造出第一块可以实用的单片芯片,而诺伊斯的方案最终成为大规模生产中的实用技术。

分子电子计算机

尽管这些优点明显,但仍有很长时间没有得到广泛应用,而是在军事及政府部门引起兴趣。在1961年,德州仪器为美国空军开发出的第一个基于集成电路计算机,即所谓“分子电子计算机”。当时,“阿波罗导航计算机”和“星际监视探测器”也采用了这项技术。

集成应用于导弹制导系统

1962年,德州仪器为民兵-I型和民兵-II型导弹制导系统提供22套芯片。这不仅是第一次将其用于导弹,也是晶体技术第一次被用于军事领域。而到了1965年,由于空军需求巨大,它已成为世界上最大的芯片消费者。

戈登-摩尔推动摩尔定律

英特尔共同创始人的戈登-摩尔也对早期发展进程产生深刻影响。他预测到1975每颗芯片上的微处理数量将达到65000,并且每过12个月便翻倍。这便形成如今我们所知的电脑"摩尔定律”。

Busicom 141-PF 计算机

60年代初期,一般计算机会很重且笨拙,但随着集合化出现改变形象。在1969年,为日本Busicom 141-PF设计12枚芯片。但英特尔回应日本公司需求提出了另一套设计方案,从而诞生微处理器4004,是历史上第一个商业化销售的CPU。

英特4004微处理器

随着时间推移,不再只是简单集合而是逐渐向更复杂、强大的微处理步伐前行。英特4004虽然不是首次商业化但却是市场出售的一款CPU,其性能并不输给ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer),即世界上第一台数字计算机但却小得多之物——占据整个房间需要18000根真空管

8."普拉萨"数码手表

继便携式电脑数字手表之后,将来主要商业应用可能会是一只名为"Pulsar"的手腕电脑。此外还有Microma液态数码表也是通过系统芯片实现产品。而汉米顿发布Pulsar, 是世界首位数码手表并以2100美元开启市场

9."普拉萨" 数码手表

如今, 芯片制造商(如Intel, AMD等)生产的大量核心晶心大小变得非常小至45毫米尺寸内放置3000万颗晶心。此外现在的一个针尖头可以容纳3000万颗45毫米大小核心粒子,比起原先价格差百万分之一程度提升

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