集成電路歷史回眸
發(fā)布時(shí)間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):882
1946年1月,bell實(shí)驗(yàn)室正式成立半導(dǎo)體研究小組, w. schokley肖克萊,j. bardeen巴丁、w. h. brattain布拉頓。bardeen提出了表面態(tài)理論, schokley給出了實(shí)現(xiàn)放大器的基本設(shè)想,brattain設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)。1947年12月23日,第一次觀測到了具有放大作用的晶體管
1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國加利福尼亞州景山(mountain view)貝克曼儀器公司半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的肖克萊(william shockley,1910—1989)、美國伊利諾斯州烏爾班那伊利諾斯大學(xué)的巴丁(john bardeen,1908—1991)和美國紐約州繆勒海爾(murray hill)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的布拉頓(walter brattain,1902—1987),以表彰他們在1947年12月23日 發(fā)明第一個(gè)對(duì)半導(dǎo)體的研究和npn點(diǎn)接觸式ge晶體管效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)。
世界上第一個(gè)ge點(diǎn)接觸型pnp晶體管
2. 集成電路的發(fā)明
1952年5月,英國科學(xué)家g. w. a. dummer達(dá)默 第一次提出了集成電路的設(shè)想。1958年以德克薩斯儀器公司的科學(xué)家基爾比(clair kilby)為首的研究小組研制出了世界上第一塊集成電路,并于1959年公布了該結(jié)果
1958年發(fā)明第一塊簡單ic的美國ti公司jack s.kilby 杰克·基爾比、美國加利福尼亞大學(xué)的赫伯特·克勒默和俄羅斯圣彼得堡約飛物理技術(shù)學(xué)院的澤羅斯·阿爾費(fèi)羅夫一起獲得2000年nobel物理獎(jiǎng),以表彰他們?yōu)楝F(xiàn)代信息技術(shù)的所作出的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn),特別是他們發(fā)明的ic、激光二極管和異質(zhì)晶體管 。
3.集成電路發(fā)明不是偶然的事件,相反地,它是對(duì)客觀存在問題的一系列解決方案研究的結(jié)果,是技術(shù)發(fā)展的客觀必然。
4. kilby 和noyce 所在的兩個(gè)公司ti和fairchild公司都是年輕、成長中的公司,這里的管理者都營造了良好的有利于創(chuàng)新的氛圍。而dummer 認(rèn)為這正是當(dāng)時(shí)的英國所缺乏的。
90年代 asic、ulsi和巨大規(guī)模集成gsi等代表更高技術(shù)水平的ic不斷涌現(xiàn),并成為ic應(yīng)用的主流產(chǎn)品。1 g dram (集成度2.2∙109,芯片面積700mm2,特征尺寸0.18μm,晶片直徑200mm) ,2000年開始商業(yè)化生產(chǎn),2004年達(dá)到生產(chǎn)頂峰。集成電路的規(guī)模不斷提高,cpu(p4)己超過4000萬晶體管,dram已達(dá)gb規(guī)模。集成電路的速度不斷提高,采用0.13μm cmos工藝實(shí)現(xiàn)的cpu主時(shí)鐘已超過2ghz,實(shí)現(xiàn)的超高速數(shù)字電路速率已超過10gb/s,射頻電路的最高工作頻率已超過6ghz。
由于集成電路器件制造能力按每3年翻兩番,即每年58%的速度提升,而電路設(shè)計(jì)能力每年只以21%的速度提升,電路設(shè)計(jì)能力明顯落后于器件制造能力,且其鴻溝(gap)呈現(xiàn)越來越變寬的趨勢。
工藝線建設(shè)投資費(fèi)用越來越高。目前一條8英寸0.35μm工藝線的投資約20億美元,但在幾年內(nèi)一條12英寸0.09μm工藝線的投資將超過100億美元。如此巨額投資已非單獨(dú)一個(gè)公司,甚至一個(gè)發(fā)展中國家所能單獨(dú)負(fù)擔(dān)的。
21世紀(jì) 集成電路復(fù)雜度不斷增加,系統(tǒng)芯片或稱芯片系統(tǒng)soc (system-on-chip)成為開發(fā)目標(biāo)、納米器件與電路等領(lǐng)域的研究已展開。英特爾曾于2003年11月底展示了首個(gè)能工作的65納米制程的硅片,intel2004 年8月宣布,他們已經(jīng)采用65納米,生產(chǎn)出了70mbit的sram。并計(jì)劃于2005年正式進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。使用65納米制程生產(chǎn)的芯片中門電路的數(shù)目是90納米制程的1/3。sram(靜態(tài)存儲(chǔ)器)將用于高速的存儲(chǔ)設(shè)備,處理器中非常重要的緩存就是采用sram。
intel表示,通過采用第二代應(yīng)變硅技術(shù)( 應(yīng)變硅技術(shù)是一種對(duì)晶體管溝道部分的硅施加應(yīng)力使其變形,以此提高載流子遷移率的技術(shù)。借由加大硅原子間彼此的距離,電子便能夠更加迅速地運(yùn)行。而電子的運(yùn)行速度越快,處理器的性能就越好。 )可以將晶體管的性能提升了10%~15%,與90納米工藝制造的晶體管相比,65納米制程晶體管可以在同樣的性能下減少4倍的漏電電流。未來將會(huì)有越來越多的產(chǎn)品采用65納米工藝 intel公司2004年底宣布首次成功開發(fā)出15納米的晶體管。intel的15納米晶體管基于cmos工藝,工作電壓為0.8伏,每秒可進(jìn)行2.63萬億次開關(guān)轉(zhuǎn)換。intel計(jì)劃在2009年開發(fā)出基于15納米晶體管的芯片,到時(shí)該公司開發(fā)出的處理器將達(dá)到20ghz甚至更高。
1946年1月,bell實(shí)驗(yàn)室正式成立半導(dǎo)體研究小組, w. schokley肖克萊,j. bardeen巴丁、w. h. brattain布拉頓。bardeen提出了表面態(tài)理論, schokley給出了實(shí)現(xiàn)放大器的基本設(shè)想,brattain設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)。1947年12月23日,第一次觀測到了具有放大作用的晶體管
1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國加利福尼亞州景山(mountain view)貝克曼儀器公司半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的肖克萊(william shockley,1910—1989)、美國伊利諾斯州烏爾班那伊利諾斯大學(xué)的巴。╦ohn bardeen,1908—1991)和美國紐約州繆勒海爾(murray hill)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的布拉頓(walter brattain,1902—1987),以表彰他們在1947年12月23日 發(fā)明第一個(gè)對(duì)半導(dǎo)體的研究和npn點(diǎn)接觸式ge晶體管效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)。
世界上第一個(gè)ge點(diǎn)接觸型pnp晶體管
2. 集成電路的發(fā)明
1952年5月,英國科學(xué)家g. w. a. dummer達(dá)默 第一次提出了集成電路的設(shè)想。1958年以德克薩斯儀器公司的科學(xué)家基爾比(clair kilby)為首的研究小組研制出了世界上第一塊集成電路,并于1959年公布了該結(jié)果
1958年發(fā)明第一塊簡單ic的美國ti公司jack s.kilby 杰克·基爾比、美國加利福尼亞大學(xué)的赫伯特·克勒默和俄羅斯圣彼得堡約飛物理技術(shù)學(xué)院的澤羅斯·阿爾費(fèi)羅夫一起獲得2000年nobel物理獎(jiǎng),以表彰他們?yōu)楝F(xiàn)代信息技術(shù)的所作出的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn),特別是他們發(fā)明的ic、激光二極管和異質(zhì)晶體管 。
3.集成電路發(fā)明不是偶然的事件,相反地,它是對(duì)客觀存在問題的一系列解決方案研究的結(jié)果,是技術(shù)發(fā)展的客觀必然。
4. kilby 和noyce 所在的兩個(gè)公司ti和fairchild公司都是年輕、成長中的公司,這里的管理者都營造了良好的有利于創(chuàng)新的氛圍。而dummer 認(rèn)為這正是當(dāng)時(shí)的英國所缺乏的。
90年代 asic、ulsi和巨大規(guī)模集成gsi等代表更高技術(shù)水平的ic不斷涌現(xiàn),并成為ic應(yīng)用的主流產(chǎn)品。1 g dram (集成度2.2∙109,芯片面積700mm2,特征尺寸0.18μm,晶片直徑200mm) ,2000年開始商業(yè)化生產(chǎn),2004年達(dá)到生產(chǎn)頂峰。集成電路的規(guī)模不斷提高,cpu(p4)己超過4000萬晶體管,dram已達(dá)gb規(guī)模。集成電路的速度不斷提高,采用0.13μm cmos工藝實(shí)現(xiàn)的cpu主時(shí)鐘已超過2ghz,實(shí)現(xiàn)的超高速數(shù)字電路速率已超過10gb/s,射頻電路的最高工作頻率已超過6ghz。
由于集成電路器件制造能力按每3年翻兩番,即每年58%的速度提升,而電路設(shè)計(jì)能力每年只以21%的速度提升,電路設(shè)計(jì)能力明顯落后于器件制造能力,且其鴻溝(gap)呈現(xiàn)越來越變寬的趨勢。
工藝線建設(shè)投資費(fèi)用越來越高。目前一條8英寸0.35μm工藝線的投資約20億美元,但在幾年內(nèi)一條12英寸0.09μm工藝線的投資將超過100億美元。如此巨額投資已非單獨(dú)一個(gè)公司,甚至一個(gè)發(fā)展中國家所能單獨(dú)負(fù)擔(dān)的。
21世紀(jì) 集成電路復(fù)雜度不斷增加,系統(tǒng)芯片或稱芯片系統(tǒng)soc (system-on-chip)成為開發(fā)目標(biāo)、納米器件與電路等領(lǐng)域的研究已展開。英特爾曾于2003年11月底展示了首個(gè)能工作的65納米制程的硅片,intel2004 年8月宣布,他們已經(jīng)采用65納米,生產(chǎn)出了70mbit的sram。并計(jì)劃于2005年正式進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。使用65納米制程生產(chǎn)的芯片中門電路的數(shù)目是90納米制程的1/3。sram(靜態(tài)存儲(chǔ)器)將用于高速的存儲(chǔ)設(shè)備,處理器中非常重要的緩存就是采用sram。
intel表示,通過采用第二代應(yīng)變硅技術(shù)( 應(yīng)變硅技術(shù)是一種對(duì)晶體管溝道部分的硅施加應(yīng)力使其變形,以此提高載流子遷移率的技術(shù)。借由加大硅原子間彼此的距離,電子便能夠更加迅速地運(yùn)行。而電子的運(yùn)行速度越快,處理器的性能就越好。 )可以將晶體管的性能提升了10%~15%,與90納米工藝制造的晶體管相比,65納米制程晶體管可以在同樣的性能下減少4倍的漏電電流。未來將會(huì)有越來越多的產(chǎn)品采用65納米工藝 intel公司2004年底宣布首次成功開發(fā)出15納米的晶體管。intel的15納米晶體管基于cmos工藝,工作電壓為0.8伏,每秒可進(jìn)行2.63萬億次開關(guān)轉(zhuǎn)換。intel計(jì)劃在2009年開發(fā)出基于15納米晶體管的芯片,到時(shí)該公司開發(fā)出的處理器將達(dá)到20ghz甚至更高。
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