集成电路50年变迁2023年芯片排行榜揭晓芯片制造商技术达新高峰
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,这一里程碑性的发明开启了半个世纪的技术变革。自基尔比研制出第一块可使用的集成电路以来,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出第一个基于集成电路的计算机,即分子电子计算机。
在过去五十年的时间里,集成电路已经渗透到了工业、军事、通讯和遥控等各个领域。它不仅提高了电子设备的密度和稳定性,而且成本也相对低廉,便于大规模生产。
以下是简要概述50年来集成电料发展和应用情况:
第一块集成电路板
第一个真正可以工作的单片微型电脑由杰克·基尔比创造。这款单片微型电脑虽然看起来简单,但它证明了通过将多种功能整合到一个小巧芯片上,可以显著提高电子设备性能。在那个年代,一些工程师尝试过类似的概念,但他们都未能实现实际应用。
半导体设备与铅结构模型
在20世纪50年代末期,罗伯特·诺伊斯提出了“半导体设备与铅结构”模型,这一设计方案最终成为大规模生产中实用技术的一部分。他和基尔比共同被授予“国家科学奖章”,并被公认为是集成电池共同发明者之一。
分子电子计算机
集成了晶体管之后,它首先引起了军事及政府部门的兴趣,而非工业界。这可能因为其在高效率、高安全性方面具有巨大的潜力。当时,“阿波罗导航计算机”和“星际监视探测器”都采用了晶体管技术。
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套晶体管。这标志着晶体管第一次在军事领域得到应用,并且是在用于控制火箭系统中的首次运用。
戈登-摩尔提出摩尔定律
英特尔公司联合创始人戈登-摩尔早在1965年就预测,每18个月处理器上的晶体管数量就会翻倍。而实际上,他预言得非常准确,以至于现在我们所知的事实就是摩尔定律——每隔18个月处理能力就会增加一次,对应每隔12个月价格减少一次,其影响深远,不仅改变了个人电脑,也推动了一系列科技进步,如智能手机、大数据存储以及云服务等。
“Busicom 141-PF”计算机
英特尔4004微处理器
“普拉萨数字手表”
集成工艺突飞猛进
如今,我们正处于芯片制造商(如英特尔、AMD等)生产出的芯片上所包含晶体管数量达到史无前例水平的时候。此外,现在处理器上的单个晶体管价格仅相当于1968年的千万分之一。