【文章內(nèi)容簡介】 始人羅伯特 諾伊斯就是其中之一。在基爾比研制出第一塊可使用的集成電路后，諾伊斯提出了一種“半導體設備與鉛結構”模型。 1960年，仙童公司制造出第一塊可以實際使用的單片集成電路。諾伊斯的方案最終成為集成電路大規(guī)模生產(chǎn)中的實用技術。基爾比和諾伊斯都被授予“美國國家科學獎章”。他們被公認為集成電路共同發(fā)明者。 50 分子電子計算機 ? 雖然集成電路優(yōu)點明顯，但仍然有很長時間沒有在工業(yè)部門得到實際應用。相反，它卻首先引起了軍事及政府部門的興趣。 1961年，德州儀器為美國空軍研發(fā)出第一個基于集成電路的計算機，即所謂的“分子電子計算機”。美國宇航局也開始對該技術表示了極大興趣。當時，“阿波羅導航計算機”和“星際監(jiān)視探測器”都采用了集成電路技術。 51 52 集成電路應用于導彈制導系統(tǒng) ? 1962年，德州儀器為“民兵 I”型和“民兵 II”型導彈制導系統(tǒng)研制 22套集成電路。這不僅是集成電路第一次在導彈制導系統(tǒng)中使用，而且是電晶體技術在軍事領域的首次運用。到1965年，美國空軍已超越美國宇航局，成為世界上最大的集成電路消費者。 53 54 戈登 摩爾提出摩爾定律 ? 英特爾公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一戈登 摩爾也在集成電路的早期發(fā)展進程中扮演著重要的角色。早在 1965年，摩爾就曾對集成電路的未來作出預測。他推算，到 1975年每塊芯片上集成的電子元件數(shù)量將達到 65000個。而實際上，每過 12個月芯片上集成的電子元件數(shù)量都會翻一番。這就是現(xiàn)在我們所了解的計算機“摩爾定律”。 55 摩爾定律（ Moore’ s Law) 技術節(jié)點 特征尺寸 DRAM 硅集成電路二年（或二到三年）為一代，集成度翻一番，工藝線寬約縮小 30%，芯片面積約增 ， IC工作速度提高 56 57 “ Busi 141PF”計算機 ? 在 20世紀 60年代，計算機通常都是笨重的龐然大物。集成電路的出現(xiàn)改變了計算機這一形象。 1969年，英特爾公司為日本計算機公司最新研發(fā)的“ Busi 141PF”計算機設計 12塊芯片。但英特爾公司的工程師泰德 霍夫等人卻根據(jù)日本公司的需求提出了另一套設計方案。于是誕生了歷史上第一個微處理器 4004。 58 59 英特爾 4004微處理器 ? 隨著歷史的前進，集成電路早已讓路于微處理器。英特爾公司的 4004微處理器雖然并不是首個商業(yè)化的微處理器，但卻是第一個在公開市場上出售的計算機元件。據(jù)霍夫介紹，4004微處理器的計算能力其實并不輸于世界上第一臺計算機 ENIAC(電子數(shù)字積分計算機 )，但卻比 ENIAC小得多。 ENIAC使用了 18000個真空管，占據(jù)了整個房間。 60 61 “普爾薩”數(shù)字手表 ? 繼便攜式計算器和數(shù)字手表之后，集成電路的下一個主要商業(yè)應用也許就是“手腕計算機”?！?Microma”液晶數(shù)字表是應用“系統(tǒng)芯片”技術的首款產(chǎn)品。漢米爾頓公司推出的“普爾薩”是世界上第一只數(shù)字手表。 1970年，普爾薩剛剛上市時售價為 2100美元。 62 63 集成電路工藝突飛猛進 ? 如今，芯片制造商 (如英特爾、 AMD等公司 )生產(chǎn)的芯片上所集成的晶體管數(shù)量已達到了空前的水平，而且每個晶體管的體積變得非常微小。比如，一個針尖上可以容納 3000萬個45毫微米大小的晶體管。此外，現(xiàn)在的處理器上單個晶體管的價格僅僅是 1968年晶體管價格的百萬分之一。 64 65 Explosive Growth of Computing Power Pentium IV 1st transistor 1947 1st electronic puter ENIAC (1946) Vacuum Tuber 1st puter(1832) Macroelectronics Microelectronics Nanoelectronics 66 2023 Itanium 2174。 1971 4004 174。 2023 Pentium IV 174。 1989 386 174。 2300 134 000 410M 42M 1991 486 174。 transistor /chip 10 181。m 1 181。m 181。m transistor size Human hair Red blood cell Bacteria Virus 67 No plete technological solution available !!! Physical gate length in nm Year Gate Source Drain silicide metal metal channel gate oxide We are here. ITRS, the International Technology Roadmap for Semiconductors: Source Drain 68 ? 1947年：貝爾實驗室肖克萊等人發(fā)明了晶體管，這是微電子技術發(fā)展中第一個里程碑； 1950年：結型晶體管誕生； 1950年： R Ohl和肖特萊發(fā)明了離子注入工藝； 1951年：場效應晶體管發(fā)明； 69 ? 1956年： C S Fuller發(fā)明了擴散工藝； 1958年：仙童公司 Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路，開創(chuàng)了世界微電子學的歷史； 1960年： H H Loor和 E Castellani發(fā)明了光刻工藝； 1962年：美國 RCA公司研制出 MOS場效應晶體管； ? 1963年： CMOS技術，今天， 95%以上的集成電路芯片都是基于 CMOS工藝； 70 ? 1964年： Intel摩爾提出摩爾定律，預測晶體管集成度將會每 18個月增加 1倍； 1966年：美國 RCA公司研制出 CMOS集成電路，并研制出第一塊門陣列（ 50門）； 1967年：應用材料公司（ Applied Materials）成立，現(xiàn)已成為全球最大的半導體設備制造公司； 1971年： Intel推出 1kb動態(tài)隨機存儲器（ DRAM），標志著大規(guī)模集成電路出現(xiàn)； 71 ? 1971年：全球第一個微處理器 4004由 Intel公司推出，采用的是 MOS工藝，這是一個里程碑式的發(fā)明； 1974年： RCA公司推出第一個 CMOS微處理器1802； 1976年： 16kb DRAM和 4kb SRAM問世； 1978年： 64kb動態(tài)隨機存儲器誕生，不足 平方厘米的硅片上集成了 14萬個晶體管，標志著超大規(guī)模集成電路（ VLSI）時代的來臨； 1979年： Intel推出 5MHz 8088微處理器，之后，IBM基于 8088推出全球第一臺 PC； 72 ? 1981年： 256kb DRAM和 64kb CMOS SRAM問世； 1984年：日本宣布推出 1Mb DRAM和 256kb SRAM； 1985年： 80386微處理器問世， 20MHz； 1988年： 16M DRAM問世， 1平方厘米大小的硅片上集成有 3500萬個晶體管，標志著進入超大規(guī)模集成電路（ ULSI）階段； 1989年： 1Mb DRAM進入市場； 1989年： 486微處理器推出， 25MHz， 1μm工藝，后來50MHz芯片采用 ； ? 1992年： 64M位隨機存儲器問世； 1993年： 66MHz奔騰處理器推出 ,采用 ； 73 ? 1995年 :Pentium Pro, 133MHz，采用 ； 1997年： 300MHz奔騰 Ⅱ 問世 ,采用 ； 1999年：奔騰 Ⅲ 問世， 450MHz，采用 ，后采用 ； 2023年 : 1Gb RAM投放市場； 2023年：奔騰 4問世， ，采用 ； 2023年： Intel宣布 2023年下半年采用 。 2023年：奔騰 4 E系列推出，采用 90nm工藝。 ? 2023年： intel 酷睿 2系列上市，采用 65nm工藝。 ? 2023年：基于全新 45納米 HighK工藝的 intel酷睿 2 E7/E8/E9上市。 ? 2023年： intel酷睿 i系列全新推出，創(chuàng)紀錄采用了領先的 32納米工藝 ? 2023年： intelP1270 22納米 ? 近日 Intel布了旗下未來處理器生產(chǎn)工藝藍圖，其中首先將在年底登場的22nm工藝將在多個工廠實現(xiàn)量產(chǎn)，而在 2023年出現(xiàn) 14nm工藝技術，到2023年則會有 10nm工藝。 ? 2023年： P1272 14納米 ? 2023年： P1274 10納米