集成电路50年变迁国产替代半导体芯片龙头股达到空前水平
编者语:回顾过去,1958年是集成电路时代的起点。当时,美国德州仪器公司展示了全球第一块集成电路板,这一技术革新改变了电子设备的面貌。随着基尔比研制出第一块可使用的集成电路,并诺伊斯提出半导体设备与铅结构模型,集成电路开始走向大众化应用。
在这50年的征程中,集成电路不仅体积小、重量轻、寿命长和可靠性高,而且成本相对低廉,便于大规模生产。在工业、军事、通讯和遥控等领域,它们广泛应用。利用集成电路装配电子设备,可以提高密度几十倍至几千倍,同时稳定工作时间也得以显著提升。
以下是简要介绍了集成电路50年的发展和应用情况:
第一块集成电路板
1958年,当杰克-基尔比将五个电子元件连接在一起时,就形成了历史上第一个集成电路。这一设计虽然简单,但其工作效率远超离散部件组装。此后,不久之后,在20世纪50年代末期,一些工程师提出了类似的概念,而罗伯特-诺伊斯则推出了“半导体设备与铅结构”模型,这种方案最终成为实用技术。
半导体设备与铅结构模型
在基尔比研制出第一块可使用的单片微处理器后,诺伊斯提出了一种半导体设备与铅结构模型。1960年,仙童公司制造出了第一块可以实际使用的单片微处理器。诺伊斯的方案最终成为大规模生产中的实用技术。他被授予“美国国家科学奖章”,共同被认为是集成电路发明者之一。
分子电子计算机
集合优点但仍未快速普及于工业领域,却首先引起了军事及政府部门兴趣。在1961年,为美国空军研发出第一个基于集合逻辑门的小型计算机,即所谓分子电子计算机。而在宇航局,也对这一技术表示极大的兴趣,如阿波罗导航计算机和星际监视探测器都采用了这种技术。
集合逻辑门在导弹制导系统中的应用
1962年,为民兵-I型和民兵-II型导弹制导系统研发22套集合逻辑门。这不仅标志着集合逻辑门第一次用于导弹制導系统,而且也是晶体管技术在军事领域首次运用的成功案例。
戈登·摩尔提出摩尔定律
英特尔公司联合创始人戈登·摩尔预见到未来每18个月芯片上能容纳晶体管数量将翻一番,从而导致每隔12个月晶体管数量即翻两番,这就是现在我们所知之“摩尔定律”。
“Busicom 141-PF”电脑
在20世纪60年代,大部分电脑都是笨重庞然的大物。但由于集合逻辑门出现,让这些形象发生转变。英特尔为日本Busicom公司最新研发的一个名为141-PF电脑设计12颗芯片。但英特爾員泰德霍夫提出的另一种設計方案诞生了一款历史性的产品——4004微处理器,该产品并非首个商业化微处理器,但却是在公开市场出售的一款主要计算机元件,是ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)性能相当强劲却占据房间空间大小的一台真正数字电脑之一,其核心功能由18000根真空管构建,有说法称其超过ENIAC至少100倍强大
英特爾4004微處理機
这里有一个比较有趣的事实: 虽然4004不是世界上第一个商业化销售的人工智能,但是它确实在公开市场出售,被认为是一项重要创新,因为它能够执行复杂任务而不会过热或损坏。这使得个人拥有自己的个人助手变得可能,使得更复杂且更便携式科技成为现实,比如便携式手机甚至智能手表这样的现代科技
8."普雷萨"数字手表
随后的步骤中,“普雷萨”液态数码表通过“system on chip”(SoC)来实现,其中包含所有必要的心脏臟病检测功能以及其他医疗相关参数检测功能,以此来适应用户需求提供更多服务,并进一步增进生活质量。
集合電纜技術突飞猛进
如今,由英特爾( Intel ) 和 AMD 等巨头进行芯片制造,他们生产的芯片上所内置晶體管數量已達到前所未有的水平,每個晶體管也變得非常小,比如一個針尖上可以裝入3000萬個45毫米大小的晶體管。此外,现在单个晶體管价格只相当于1968年的百万分之一。
10. 结语:
自从1958年那份革命性的展示以来,我们已经经历了一场巨大的变革,那就是从离散元件到整合元件再到今天我们看到的小巧、高效、大能力的手持装置。在这个过程中,我们学会如何把越来越多的事情放入越来越小的地方,将我们的生活方式带到了新的高度。一段时间后,我们会继续这样做,用更加先进、高效、环保、小巧的手持工具去改善我们的日常生活。
标签: 集成了電子電池技術發展史