【正文】 集成電路和計(jì)算機(jī)在 發(fā)展中相互推動(dòng)，形成了今天的雙贏局面， 發(fā)展中相互推動(dòng)，形成了今天的雙贏局面， 帶來(lái)了一場(chǎng)信息革命 現(xiàn)階段的微系統(tǒng)專用性很強(qiáng)， 現(xiàn)階段的微系統(tǒng)專用性很強(qiáng)，單個(gè)系統(tǒng)的應(yīng) 用范圍非常有限，還沒有出現(xiàn)類似的CPU和 用范圍非常有限，還沒有出現(xiàn)類似的 和 RAM這樣量大而廣的產(chǎn)品 這樣量大而廣的產(chǎn)品 MEMS器件及應(yīng)用 器件及應(yīng)用 汽車工業(yè) 安全氣囊加速計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)壓力計(jì)、 安全氣囊加速計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)壓力計(jì)、自動(dòng)駕駛陀螺 武器裝備 制導(dǎo)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察（化學(xué)、震動(dòng)）、武器智能化 制導(dǎo)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察（化學(xué)、震動(dòng)）、武器智能化 ）、 生物醫(yī)學(xué) 疾病診斷、藥物研究、微型手術(shù)儀器、 疾病診斷、藥物研究、微型手術(shù)儀器、植入式儀器 信息和通訊 光開關(guān)、波分復(fù)用器、集成化 組件 組件、 光開關(guān)、波分復(fù)用器、集成化RF組件、打印噴頭 娛樂消費(fèi)類 游戲棒、虛擬現(xiàn)時(shí)眼鏡、 游戲棒、虛擬現(xiàn)時(shí)眼鏡、智能玩具 MEMS 大機(jī)器加工 小機(jī)器， 小機(jī)器，小 機(jī)器加工微 機(jī)器 微機(jī)械 用微電子加 工技術(shù) MEMS系統(tǒng) 系統(tǒng) 從頂層向下 X光鑄模 壓 光鑄模+壓 光鑄模 塑技術(shù) (LIGA) 微系統(tǒng) 國(guó)防、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境 國(guó)防、 航空航天、 生物醫(yī)學(xué)、 監(jiān)控、汽車都有廣泛應(yīng)用。 第九章 微電子技術(shù)發(fā)展的 規(guī)律及趨勢(shì) Moore定律 定律 Moore定律 定律 1965年Intel公司的創(chuàng)始人之一 年 公司的創(chuàng)始人之一 Gordon E. Moore預(yù)言集成電路產(chǎn) 預(yù)言集成電路產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展規(guī)律 集成電路的集成度每三年 增長(zhǎng)四倍， 增長(zhǎng)四倍， 特征尺寸每三年縮小 2 倍 Moore定律 定律 10 G 1G 100 M 10 M 1M 100 K 10 K 1K K 1970 1965，Gordon Moore 預(yù)測(cè) ， 半導(dǎo)體芯片上的晶體管數(shù)目每?jī)赡攴瓋煞?存儲(chǔ)器容量 60%/年 年 每三年， ? 每三年，翻兩番 1980 1990 2000 2010 Moore定律： 定律： 定律 芯片上的體管數(shù)目 ? 微處理器性能 每三年翻兩番 +9 +8 +7 +6 +5 +4 +3 “Itanium”:15,950,000 Pentium II: 7,500,000 PowerPC620:6,900,000 PentiumPro: 5,500,000 PowerPC604:3,600,000 Pentium:3,300,000 PowerPC601:2,800,000 i80486DX:1,200,000 m68040:1,170,000 i80386DX:275,000 m68030:273,000 m68020:190,000 i80286:134,000 m68000:68,000 i8086:28,000 M6800: 4,000 i8080:6,000 i4004:2,300 ’70 70 ’74 74 ’78 78 ’82 82 ’86 86 ’90 90 ’94 94 ’98 98 ’2002 2002 微處理器的性能 8080 8086 100 G 10 G Giga 100 M 10 M Mega Kilo 1970 8028 6 8038 6 8048 6 Peak Advertised Performance (PAP) Real Applied Performance (RAP) 41% Growth Moore’s Law 1980 1990 2000 Pentium PentiumPro 2010 集成電路技術(shù)是近50年來(lái)發(fā)展最快的技術(shù) 集成電路技術(shù)是近 年來(lái)發(fā)展最快的技術(shù) 微電子技術(shù)的進(jìn)步 年 份 特征參數(shù) 設(shè) 計(jì) 規(guī) 則 μm 電源電壓 V D D (伏 ） 伏 硅片直徑尺寸 （ mm） 集成度 D R A M 密 度 （ bit) 微處理器時(shí)鐘頻 率 (H z) 平均晶體管價(jià)格$ 10 1 959 25 5 5 6 1 970197 1 8 5 30 2 10 3 1K 7 50 K 0 .3 2 000 0 .18 3 00 2 10 9 1G 1G 1 0 6 比率 1 40 3 60 3 10 8 106 10 3 107 按此比率下降，小汽車價(jià)格不到 價(jià)格不到1 按此比率下降，小汽車價(jià)格不到1美分 半導(dǎo)體發(fā)展計(jì)劃（ 1999年版 年版） 半導(dǎo)體發(fā)展計(jì)劃（SIA 1999年版） 年 份 1999 2000 165 2001 150 512M 2002 130 2003 120 1G 2004 110 2005 100 2G 2008 70 2011 50 16G 2014 35 特征尺寸（ ） 特征尺寸（nm） 180 存貯器生產(chǎn)階段 256M 產(chǎn)品代 MPU芯片功能數(shù) 芯片功能數(shù) 百萬(wàn)晶體管） （百萬(wàn)晶體管） 硅片直徑(mm) 硅片直徑 在 生 產(chǎn) 階 段 DRAM封裝后單 封裝后單 位比特價(jià)（ 位比特價(jià)（百萬(wàn) 分之一美分）