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大规模集成电路的微观结构已经达到几十纳米的精细度
发布时间:2024-11-25
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IC—— 电路系统的“易筋经”

  有个人一生中做出过一项发明,这一发明不仅让全世界的工业发生了天翻地覆的变 化,而且还让我们的生活习惯和生活方式日 新月异,这就是杰克 ·基尔比(Jack Kilby)和 他的集成电路(IC,Integrated  Circuit)。

  1958年,34岁的基尔比来到德州仪器 (Texas Instruments)公司,从事小型化电路的研制。

  在当时,一台计算机需要由电阻、电容、 电感以及其他类电子元器件焊接在一起,这 需要很多元器件和很大的空间。即使是小型电路板,在不超过4平方毫米的区域内,集成了20余个晶体管、电阻和电容元件。基尔比本人 也因发明了集成电路板获得了2000年 的诺贝尔物理学奖。

  集成电路可以说是电子电路系统 的“易筋经”,让电路的“筋脉”变 得更加细微,使微处理器的出现成为可能。特别是之后光刻技术的发明, 让集成电路里的元件尺寸越缩越小, 从早年的几十微米,缩小到现在的几 十纳米。

 

4004———颗难忘的“初芯”

  1971年11月15日,英特尔(Intel) 发布了世界首款商用处理器4004。

  揭开它的封装,我们看到了密密 麻麻的2300个晶体管,晶体管之间的 距离是10微米。它能够处理总线宽度 为4比特的数据,每秒运算9万次,折时让Busicom 接受了附加条件:允许Intel在除计算机 芯片市场之外的其他市场上自由出售4004芯片。日本人 的短视,使得Intel完成了向微处理器制造商的转型运行的频率为740千赫。芯片外面有 16个管脚,每一个都有特定的功能。

  英特尔公司的创始人和首席执行官戈登 ·摩尔(Gordon Moore)将4004 称为“人类历史上最具革新性的产品之 —”,4004当时的成本不到100美元。

  Intel 4004加上4001动态随机存储器 DRAM 、4002只读存储器 ROM、

4003寄存器,“四手联弹”就可架构 出一台微型计算机。

  从当初的4位到现在的64位,从 2300个晶体管到现在的14亿个,英特尔40多年来持续的技术飞跃,让人 瞠目结舌。不过时至今日,人们仍然忘 不了4004那颗“初芯”,那是英特尔开山立派的第一声“心跳”。

   

4004

总线宽度:4比特

晶体管数目:2300个 时钟频率:740千赫

 

8088

总线宽度:16比特

晶体管数目:2.9万个 时钟频率:5~10兆赫

intel

pentium

 

奔腾

总线宽度:32比特

晶体管数目:310万~450万个

时钟频率:60~166兆赫

        

奔 腾 4

总线宽度:64比特

晶体管数目:4200万~1.84亿个

时钟频率:1.3~3.8吉赫

           

酷睿i7

总线宽度:64比特

晶体管数目:14亿个  时钟频率:3.5~4吉赫