信息技術(shù)概述ppt71頁)(編輯修改稿)
2025-01-28 21:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 品或廢品。 集成電路成品32淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的制造33淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)?集成電路的工作速度 主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸，晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開關(guān)速度就越快。芯片上電路元件的線條越細，相同面積的晶片可容納的晶體管就越多，功能就越強，速度也越快。34淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢? 提高集成度，關(guān)鍵在縮小門電路面積? 集成電路特點：體積小、重量輕、可靠性高? Moore定律單塊集成電路的集成度平均每 18～ 24個月翻一番 ——Gordon ,1965 年Intel公司創(chuàng)始人35淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢 Intel公司微處理器集成度的發(fā)展1970 1975 1980 1985 1990 1995 20231,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,00040048008 808080868028680386 80486PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶體管數(shù)36淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢1999 2023 2023 2023 2023工藝 (μm) 晶體管 (M) 135 539 3500時鐘頻率 (GHz) 10面積 (mm2) 340 340 390 468 901連線層數(shù) 6 7 8 9 10晶圓直徑（ mm）300 300 350 400 450引腳數(shù)目 700 957 3350功耗（ w） 90 130 18337淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢? 目前集成電路生產(chǎn)的主流技術(shù)： 12吋晶圓、 ，并正在向 14吋晶圓、 米工藝過渡 Intel P4：已采用 工藝制造生產(chǎn)? AMD：有采用 工藝制造生產(chǎn)的 CPU? 1（ μm 微米）＝ 1/1,000,000（米）? 美國半導(dǎo)體協(xié)會 (SIA)預(yù)測，到 2023年將能達到 18吋晶圓和 ～ 。在未來十年時間里，集成電路的技術(shù)還將繼續(xù)遵循 Moore定律得到進一步的發(fā)展38淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)AMD采用 CPU 39淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢問題與出路? 線寬進一步縮小、線路間的距離越來越窄以后，干擾將越益嚴重。 為了減少這種干擾，可以采取減小電流，降低電壓的方法來解決。 但是，當(dāng)晶體管的基本線條小到納米級，線路的電流微弱到僅有幾十個甚至幾個電子流動時，晶體管已逼近其物理極限，它將無法正常工作。? 在納米尺寸下，納米結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出一些新的量子現(xiàn)象和效應(yīng)，可以利用這些量子效應(yīng)研制具有新功能的量子器件，從而把芯片的研制推向量子世界的新階段 —— 納米芯片技術(shù)。? 同時，人們還在研究將自然界傳播速度最快的光作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制集成光路，或把電子與光子并用，實現(xiàn)光電子集成。40淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢u 光子計算機光能夠像電一樣來傳遞信息，甚至效果更好。而且，更重要的一個特點在于它不會和周圍環(huán)境發(fā)生相互干擾的作用。因為當(dāng)電子計算機芯片越來越趨向于 時，就會產(chǎn)生很多的問題 ,而光子計算機就可以避免。41淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢u 量子計算機是運用量子力學(xué)來設(shè)計的，它們的特點是其潛在的運算速度將更大于電子計算機。從理論上說，它們的速度提高可以說是沒有止境的，因為量子計算技術(shù)可以在同一時間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時有足夠的能力來完成現(xiàn)在電子計算機還很難完成的任務(wù)，比如說完成密碼的破譯和語音的識別等等。因此，歐洲已經(jīng)成立了量子計算機研究所，現(xiàn)在估計，量子計算機可能會在今后的十五年左右出現(xiàn)。圖為一種可瞬間進行圖像數(shù)據(jù)計算的光電計算機42淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢u 分子計算機現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出來一種能夠由氮氣和二氯化碳來開動和閉關(guān)的分子計算機，這種超高速的微型計算機離現(xiàn)實已經(jīng)很近了。這種技術(shù)將會導(dǎo)致只需要利用立體和光線就能夠產(chǎn)生新的、甚至能夠思考的計算機來解決目前晶體管的物理局限，使得未來的計算機的功能大大的增加，尺寸大大的縮小。43淮海工學(xué)院 計算機科學(xué)系大學(xué)計算機信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢u 生物計算機實際上就是隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們將模仿人的大腦制造一種用基因?qū)W的機制來開發(fā)的新一代計算機。 現(xiàn)在生物計算機的模型已經(jīng)出來。以色列的科學(xué)家制造了一個有可能會比單個活細胞還要小的計算機的模型。這么微小的計算機也可能將在我們的體內(nèi)漫游，監(jiān)視我們的健康。也許會糾正它所發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)哪個地方脂肪的堆積，幫助解決問題。其實
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