集成电路50年变迁生物芯片制造商达到空前水平革新物品智能化应用
编者语:回顾过去,1958年是集成电路发展史上的一个里程碑。美国德州仪器公司在这一年展示了全球第一块集成电路板,这标志着人类迈入了集成电路时代。在杰克·基尔比成功研制出第一块可使用的集成电路后,罗伯特·诺伊斯提出了半导体设备与铅结构模型。随后,德州仪器为美国空军研发了第一个基于集成电路的计算机,即分子电子计算机。
从那时起,一代又一代的工程师和科学家不断探索、创新,使得集成电路技术在工业、军事、通讯和遥控等领域实现广泛应用。这些微小但功能强大的芯片不仅提高了电子设备的密度和稳定性,而且极大地降低了成本,为大规模生产奠定了基础。
以下是对这五十年的简要回顾:
第一块集成电路板
几根零乱的线将五个电子元件连接起来,就形成了一块历史上第一个真正意义上的集成电路。这款产品虽然看起来并不精致,但它工作效率远高于离散部件组装。杰克·基尔比设计出的这个方案被证明是一项划时代的突破,它解决了工程师手工组装晶体管、二极管等元件的问题。
半导体设备与铅结构模型
在50年代末期,许多人都意识到了这种“单片”概念,并尝试推动其发展。罗伯特·诺伊斯提出了半导体设备与铅结构模型,他并非首位提出此想法,但他的实用化方案最终成为大规模生产中的关键技术。他因这一贡献而获得“美国国家科学奖章”。
分子电子计算机
集合优点虽明显,但直到1961年才在实际应用中见证进展。那一年,德州仪器为美国空军开发出第一个基于集成了芯片的小型计算机——分子电子计算机。此外,由于其先进性,“阿波罗导航系统”和“星际监视探测器”也采用同样的技术。
集成电路应用于导弹制导系统
1962年,该技术第一次用于民兵-I和民兵-II型导弹制导系统。当时,这些系统运用的量级达到了22套。这标志着晶体技术进入军事领域,并且使得美军成为世界上最大规模利用该技术的一方。
戈登-摩尔提出摩尔定律
英特尔公司联合创始人戈登-摩尔预见未来,他推算到1975年每个芯片上可以容纳65000个元件。而实际情况显示,每隔12个月新芯片就能容纳更多数量。但这只是他所预言的一个开始,在接下来的几十年里,这种趋势持续加速至今仍然影响着科技界的心脏——电脑硬件制造业。
“Busicom 141-PF”计算机及其微处理器4004
在60年代初期,大多数电脑都是笨重庞大的巨兽。英特尔为日本Busicom公司最新研发的手持式个人电脑设计12颗芯片之一,却因为泰德霍夫等人的建议而改用另一种更革命性的方法——微处理器。这就是历史上第一个微处理器4004诞生的故事,其发布日期落在1969年,是英文市场出售前端用户可购买到的第一款商业化销售的微处理单元,而ENIAC则需要占据整个房间的大量真空管来完成相似的任务。
微处理器带来革新
随后的几十载中,从便携式计算器到数字手表,再到现代智能手机,我们所经历过的是一次又一次由更小巧、高性能、高功能性的微处理单元带来的革命性变革。
集成工艺突飞猛进
如今,以英特尔及AMD为代表的大型半导体制造商已经能够将超过3000万个45毫米大小晶体管塞入针尖大小的地方,同时价格却远低于当年的晶体管价格数千倍。
通过这段时间我们可以看到,在过去50年的时间里,不仅我们的生活方式发生翻天覆地变化,而且核心驱动这些变化的是不断进步的人类智慧以及无尽追求卓越精神。如果你想要了解更多关于如何掌握这种转变,以及未来的可能性,那么阅读关于生物芯片(Biological Chips)的文章会是一个不错选择,因为它们正在改变医疗保健行业,对物品进行智能化也是未来科技发展不可或缺的一部分。