集成电路50年变迁全球芯片制造商哪个国家最强大物品应用达空前水平
编者语:回顾过去,1958年是集成电路时代的起点,那一年,美国德州仪器公司展示了世界上第一块集成电路板。自此,人类进入了一个新的技术革命。在基尔比研制出第一块可使用的集成电路后,诺伊斯提出了半导体设备与铅结构模型。这一发明不仅改变了电子工业的面貌,也为全球科技进步奠定了坚实基础。
据报道,在接下来的50年里,集成电路已经渗透到各个领域,从工业、军事、通讯到遥控等,每一个角落都有其身影。它们以其小巧、轻便、高效和可靠性赢得了广泛认可,同时成本相对较低,使得大规模生产成为可能。
以下是关于集成电路50年的简要历史和应用情况:
第一块集成电路板
在五个电子元件之间连接几根零乱的线,这就是历史上第一个集成电路。尽管它看起来并不精致,但它证明了一种更高效的工作方式。当时晶体管虽然弥补了电子管的不足,但工程师们很快又遇到了新的挑战——手工组装和连接各种分立元件。于是基尔比提出了集成电路设计方案,而诺伊斯则提出“半导体设备与铅结构”模型,这成了大规模生产中的关键技术。
半导体设备与铅结构模型
在20世纪50年代,一些工程师就想到了这种概念。罗伯特-诺伊斯是一位其中的一员,他在基尔比之后提出这一模式,并且仙童公司制造出了第一块可以实际使用的单片芯片。他被授予国家科学奖章,被公认为集成电路共同发明者之一。
分子电子计算机
虽然优点显而易见,但这项技术直到1961年才真正用于实际应用中,当时德州仪器为美国空军研发出基于集成电 路的一个计算机,即所谓“分子电子计算机”。这使得美国宇航局对该技术产生极大的兴趣,并开始将其应用于他们项目中,如阿波罗导航计算机和星际监视探测器。
集成电路应用于导弹制导系统
1962年,德州仪器为民兵-I型和民兵-II型导弹制导系统研发22套芯片。这标志着首次将这项技术用于军事领域,并且是晶体管在这个领域首次运用的成功案例。此外,当时美国空军已超越美国宇航局成为最大的芯片消费者。
戈登-摩尔提出摩尔定律
英特尔公司联合创始人戈登-摩尔也在这一过程中扮演重要角色。他预测未来每过12个月芯片上会增加两倍多元件。而现在我们所知的是,每18个月处理器性能就会翻一番,这就是著名的摩尔定律。
“Busicom 141-PF”计算机及其微处理器4004
当时计算机通常都是庞大的笨重物品。但随着微处理器出现,它们变得更加小巧。一款名为“Busicom 141-PF”的日本电脑需要英特尔设计12块芯片,而泰德霍夫等人提出的另一种方案最终诞生了一款商业化微处理器——4004,是第一个公开市场出售的数字逻辑IC(整合 circuits)。
英特ル4004微处理者的影响力扩张
虽然不是第一次推出但却是第一个销售给市场的大型数码逻辑IC,其功能并不输给当初ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)上的真空管,而占用空间却少得多ENIAC由18000根真空管构建占据整个房间大小
“普拉萨”数字手表作为第二大商业化产品出现
继便携式计算并液晶屏显示数字表之后, 集合于一起, 集成了系统级别芯片的手表终于问世。“Microma”液晶数字表实现这一目标, 而汉米顿公司推出的“普拉萨”则被称作世界上第一只数字腕带计量装置1970年,该产品最初售价2100美元
集合于一起工艺突飞猛进
如今, 芯片制造商(如Intel 和 AMD)能够制作包含3000万45毫米大小晶体管的小针尖区域。同时,现在每个晶体管价格仅相当于1968年的千万分之一
因此,我们可以看到,在过去五十年的时间里,由基布利、诺依斯以及其他许多先驱人的努力,不断创新发展至今,最终形成今天我们所享受到的信息时代之根本基础—那些让现代科技如此迅速发展及深入生活方方面面的不可或缺部件 —即这些令人惊叹变化速度快速提升效率强劲而又成本经济性的智能传感模组—从原理研究实验室走向现实社会生活,让我们的日常生活充满无限可能!