① 基爾比在集成電路的發明中起了什麼作用
1958年9月12日,世界上第一批平面型IC——在不超過4平方毫米的面積上大約集成了20餘個元件,由回基爾比實答驗成功。1959年2月6日,基爾比向美國專利局申報了專利,並在次年的美國無線電工程師協會舉辦的展覽會上出盡了風頭。
② 集成電路發展史
個人閑來無事是寫的,現粘貼如下:
首先有集成電路這一想法的是英國科學家Dummer,那是在1952年,在皇家信號和雷達機構的一個電子元器件會議上他說:「隨著晶體管的出現和對半導體的全面研究,現在似乎可以想像,未來電子設備是一種沒有連接線的固體組件。」當然,那時還沒有「集成電路」這一名詞。然而,集成電路的真正發明卻是在美國,是在6年之後的1958年(也有人認為是1959年,具體原因接下來解釋)。
1958年9月12日,TI的Kilby發明了世界首塊集成電路,這是一個相移振盪器,集成了2個晶體管、2個電容和8個電阻——共12個元器件,該發明與1959年2月6日申請專利,1964年6月26日被批准。而到了1959年,Fairchild的Noyce發明了基於硅平面工藝的集成電路,1959年7月30日,Noyce為自己的發明申請了專利,1961年4月26日被批准。雖然Noyce比Kilby發明集成電路和申請專利在後,但批准在前,而且Noyce發明的集成電路更適合於大批量生產,所以會有一些人在關於誰先發明了集成電路的問題上產生了分歧。其實Kilby和Noyce被認為是集成電路共同的發明人,問題在於1958和1959不能被認為是共同的發明時間,而必須是其中的一個,我習慣於把它說成是1958年。
而到了1968年,Noyce和Moore以及Fairchild的其他一些雇員成立了Intel,1971年便生產出了世界首枚CPU——集成了2300個晶體管的4004,緊接著,次年8008,再次年8080……盡管CPU誕生於1971年,然而它被推向市場,換句話說就是普通平民可以買到是1981年的事。那是1981年的8月12日,IBM推出型號為IBM5150的計算機,這是最早的PC,CPU採用Intel的8088(1979年發明),系統採用Microsoft的DOS,內存16K,再配一個5.25英寸的軟碟機,售價1565美元。但你知道,當時的1565美元跟現在的1565美元不一樣,那時錢實啊,按照今天的物價指數,大約相當於現在的4000美元,在2011年8月13日這樣的日子,匯率是6.3902,那就是25560.8元人民幣。
早期的IC未形成獨立的產業,電子系統廠商把自己生產的IC用於自己的產品,只把一小部分銷往市場,而同時也會從市場購進一些。Intel和AMD開創了IC業的新紀元,他們只向市場供應通用的IC,而不使用IC去生產產品,當然也不會從市場購進IC。這種自行設計、用自己的生產線製造、自己封裝和測試、最後出售IC成品的廠商被稱為IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件製造商)。盡管如此,IDM還是有嚴格定義的:IC的對外銷售額超過IC總產值25%的企業就可以稱作是IDM了(如Motorola、TI、Sony),而沒有超過的叫做系統廠商(如IBM、HP)。根據這一定義,IDM並不意味著不生產系統產品,系統廠商也並不意味著不生產IC。區別僅在於它們生產的IC(或者乾脆沒生產)有多少用於自己的系統產品,有多少用於直接出售。
再後來,出現了一些這樣的公司,它們只設計IC,並不生產,我們稱之為Fabless,叫做無生產線設計公司。它們設計完成後,製造這一環節仍交給IDM完成,IDM的生產線除了生產自己設計的IC以外,還幫Fabless進行生產。1987年,TSMC(台台灣積體電路製造股份有限公司,台積電)成立,2000年,SMIC(中芯國際集成電路製造有限公司,中芯國際)成立,這些公司開創了一種新的模式,它沒有自己的產品,不設計也不使用,只是單純地提供製造服務,我們稱之為Foundry。這類公司的出現,不僅Fabless的設計成果有了天經地義的歸宿,而且就連IDM也把自己製造環節的一部分讓給Foundry來做,就Foundry而言,有時它接到來自IDM的生產任務比Fabless的還要多。再後來呢?連封裝測試也自成一家,形成獨立的產業。
縱觀今天的IC業,設計業、製造業、封測業三足鼎立,當然也不乏IDM這樣的一條龍式的企業,但是系統廠商在IC市場上的份額越來越低,(注意!我說的是在IC市場上),瀕臨滅絕!(注意!我說的是市場份額瀕臨滅絕。公司並沒有滅絕,而是他們意識到這種自己生產晶元僅供自己使用的模式不劃算,轉型了。)
③ 集成電路發明的背景是怎樣的
1954年,硅晶體三極體也在美國得克薩斯儀器公司誕生。後來,形形色色的、用途廣泛的晶體管如雨後春筍。
豌豆大小的晶體三極體與電子三極體相比,體積和重量大約都是1/200~1/100,耗電量是1/100~1/10,壽命卻是100~1000倍。於是用真空管製作的龐大電子計算機、各種家用電器等相繼退出歷史舞台。
但是,科學家們並沒有在縮小體積、減小重量和耗電量等方面裹足不前。
到了20世紀50年代後期,人們已經感到大量獨立組件構成的電路的小型化已經「此路不通」——復雜電路中聯結這么多組件的大量導線限制了體積進一步縮小。此外,組件數目在急劇增加,要快速組裝為成品的工藝又跟不上的矛盾也日漸尖銳。
④ 為什麼說集成電路改變世界
德州儀器公司董事會主席湯姆·恩吉布斯是這樣評價他的:「我認為,有幾個人的工作改變了整個世界,以及我們的生活方式——亨利·福特、托馬斯·愛迪生、萊特兄弟,還有傑克·基爾比。如果說有一項發明不僅革新了我們的工業,並且改變了我們生活的世界,那就是傑克發明的集成電路。」 1958年9月12日,美國,德克薩斯州達拉斯市,德州儀器公司的實驗室里,工程師傑克·基爾比成功地實現了把電子器件集成在一塊半導體材料上的構想。這一天,被視為集成電路的誕生日,而這枚小小的晶元,開創了電子技術歷史的新紀元。 1948年,貝爾實驗室的威廉·肖克利(William Shockley)和兩位同事發明了晶體管,它可以代替真空管放大電子信號,使電子設備向輕便化、高效化發展。肖克利因此被譽為「晶體管之父」,並因此獲得了1956年度的諾貝爾物理學獎。這是電子技術的一次重大革新。傑克·基爾比當時24歲,剛剛獲得伊利諾斯大學的電子工程學士學位。他在自述中說:「在大學里,我的大部分課程都是有關電力方面的,但因為我童年時對於電子技術的興趣,我也選修了一些電子管技術方面的課程。我畢業於1947年,正好是貝爾實驗室宣布發明了晶體管的前一年,這意味著我的電子管技術課程將要全部作廢。」 科技總是在一個個夢想的驅動下前進。1952年,英國雷達研究所的G·W·A·達默首先提出了集成電路的構想:把電子線路所需要的晶體三極體、晶體二極體和其它元件全部製作在一塊半導體晶片上。雖然從對傑克·基爾比的自述中我們看不出這一構想對他是否有影響,但我們也能感受到,微電子技術的概念即將從工程師們的思維里噴薄而出。
世界上第一塊集成電路誕生 1947年,伊利諾斯大學畢業生傑克·基爾比懷著對電子技術的濃厚興趣,在威斯康星州的密爾瓦基找了份工作,為一個電子器件供應商製造收音機、電視機和助聽器的部件。工余時間,他在威斯康星大學上電子工程學碩士班夜校。當然,工作和上課的雙重壓力對基爾比來說可算是一個挑戰,但他說:「這件事能夠做到,且它的確值得去努力。」
取得碩士學位後,基爾比與妻子遷往德克薩斯州的達拉斯市,供職於德州儀器公司,因為它是惟一允許他差不多把全部時間用於研究電子器件微型化的公司,給他提供了大量的時間和不錯的實驗條件。基爾比生性溫和,寡言少語,加上6英尺6英寸的身高,被助手和朋友稱作「溫和的巨人」。正是這個不善於表達的巨人醞釀出了一個巨人式的構思。
當時的德州儀器公司有個傳統,炎熱的8月里員工可以享受雙周長假。但是,初來乍到的基爾比卻無緣長假,只能待在冷清的車間里獨自研究。在這期間,他漸漸形成一個天才的想法:電阻器和電容器(無源元件)可以用與晶體管(有源器件)相同的材料製造。另外,既然所有元器件都可以用同一塊材料製造,那麼這些部件可以先在同一塊材料上就地製造,再相互連接,最終形成完整的電路。他選用了半導體硅。「我坐在桌子前,待的時間好像比平常晚一點。」他在1980年接受采訪時回憶說,「整個構想其實在當天就已大致成形,接著我將所有想法整理出來,並在筆記本上畫出了一些設計圖。等到主管回來後,我就將這些設計圖拿給他看。當時雖然有些人略有懷疑,但他們基本上都了解這項設計的重要性。」 於是,我們回到文章開頭的那一幕,那一天,公司的主管來到實驗室,和這個巨人一起接通了測試線路。試驗成功了。德州儀器公司很快宣布他們發明了集成電路,基爾比為此申請了專利。
開創了硅時代 當時,他也許並沒有真正意識到這項發明的價值。在獲得諾貝爾獎後,他說:「我知道我發明的集成電路對於電子產業非常重要,但我從來沒有想到它的應用會像今天這樣廣泛。」 集成電路取代了晶體管,為開發電子產品的各種功能鋪平了道路,並且大幅度降低了成本,第三代電子器件從此登上舞台。它的誕生,使微處理器的出現成為了可能,也使計算機變成普通人可以親近的日常工具。集成技術的應用,催生了更多方便快捷的電子產品,比如常見的手持電子計算器,就是基爾比繼集成電路之後的一個新發明。直到今天,硅材料仍然是我們電子器件的主要材料。所以,2000年,集成電路問世42年以後,人們終於了解到他和他的發明的價值,他被授予了諾貝爾物理學獎。諾貝爾獎評審委員會曾經這樣評價基爾比:「為現代信息技術奠定了基礎」。 1959年,仙童半導體公司的羅伯特·羅伊斯申請了更為復雜的硅集成電路,並馬上投入了商業領域。但基爾比首先申請了專利,因此,羅伊斯被認為是集成電路的共同發明人。羅伊斯於1990年去世,與諾貝爾獎擦肩而過。 傑克·基爾比相當謙遜,他一生擁有六十多項專利,但在獲獎發言中,他說:「我的工作可能引入了看待電路部件的一種新角度,並開創了一個新領域,自此以後的多數成果和我的工作並無直接聯系。」
⑤ 晶元的發明有著怎樣的意義
1958年傑克•金佰利在德克薩斯州的實驗室發明了集成電路晶元。他的發明改專變了整個行業。集成電路屬成為當今電子領域的核心。集成電路晶元的發展,促進了1971年Intel公司第一代微處理器的產生———4004微處理器。金佰利先生發明的第一個單片式集成電路,奠定了現代微電子學領域的基礎,使行業進入小型化和整合的世界,這一趨勢今天仍在持續。而金佰利因參與發明集成電路在2000年獲得了諾貝爾物理學獎。
⑥ 集成電路是怎樣發展起來的
現在人們公認,世界上最早的集成電路,是1958年美國物理學家基爾比和諾伊斯版兩人各自獨立研權究發明的。他們兩人同時被推崇為微電子學的創始人。
早在第二次世界大戰期間,就有人把油墨狀的電阻材料與鍍銀金屬片設法印在陶瓷基片上,做成電阻和連接線的組合體。印刷電路工藝的發展及晶體管的發明,為集成電路的發明做了必要的技術准備。
20世紀50年代以來,宇航工業、通信產業和計算機產業的迅速發展,迫切需要各種性能穩定、能實現更加復雜功能的半導體器件,而且還希望這種器件越小巧越好。1957年,前蘇聯第一顆人造地球衛星的發射,促使美國軍方加快了實現電子器件微型化的步伐。
通信工程師們設想把一些晶體管及元件以新的形式組合成一種更復雜的線路,而不是簡單地拼湊在一起,這種線路稱為集成電路。從外形看來,它們就是小小的矽片,因此人們也稱它們為晶元。至今,在各種通信設備、計算機及各種電器設備中,處處都可以見到這種晶元。
⑦ 集成電路對計算機有什麼意義
1958年製成的第一個單塊集成電路,只包括一個晶體管,兩個電阻和一個「電阻—電容」網路。隨著集成電路工藝日趨完善,集成電路所包含的元件數量以每一兩年翻一番的速度增長。到20世紀70年代初期,大部分電路元件都以集成電路的形式出現。至今,在指甲那樣大(1平方厘米)的晶元上可以集成上百萬個電子元件。集成電路從外表看來它們只是一塊小小的矽片,因此人們常把它稱為晶元。
集成電路的發展還促使計算機的更新換代,它在電子時代舉足輕重,就像金屬加工業在過去工業革命中所起的作用一樣。
1964年4月,最早採用集成電路的通用計算機系列IBM—360問世,標志著計算機進入了集成電路計算機時代。
與晶體管相比,集成電路的體積更小,功率消耗更低,可靠性更高,成批生產的集成電路造價很低。集成電路的這些優點,使它在問世後迅速得到發展。1960年,第一塊數字集成電路研製成功,1962年、1963年又先後研製出DTL(二極體—晶體管邏輯)集成電路和TTL(晶體管—晶體管邏輯)集成電路……這些為集成電路計算機的問世創造了條件。
計算機由於採用集成電路,計算速度進一步提高到每秒幾十萬次到上千萬次,內存容量達幾百K(1K為1024位),可靠性也進一步提高,體積大大縮小,價格不斷下降。機種多樣化,各機種的相互兼容性強,結構實現了積木化,生產達到了系列化。磁芯存貯器被速度更快、價格更低、體積更小、功耗更低的半導體存貯器(大規模集成電路)取代。
由於應用了集成電路,計算機出現了新的發展方向,即計算機小型化。功能雖較少,但可靠、價低的小型機得到很大的發展。小型機的價格只及大型機的幾分之一或幾十分之一,但功能卻與低檔通用計算機不相上下,而且維修簡便,於是計算機進入了一個空前的高速發展階段,計算機開始普及到商業管理領域、自動控制行業和一般的科學單位等。
計算機事業出現上述興旺的局面,都得益於集成電路的發明,而20世紀30年代至40年代印刷電路技術的發展,已經為集成電路的問世作了必要的技術准備。
和人類最親密的發明
每個人心中都有一位創造大師,不過,這位大師特別愛睡覺,當他醒來的時候,我們就成了發明家。
⑧ 集成電路的發明為人類微電子技術的進步起了什麼樣的作用
你好!很高興為您回答問題! 把電路模塊化,讓用戶用起來更方便。讓大規模的電路縮小,讓復雜的電路變得小巧。像單片機如果用獨立元件做的話,那個電路不知道多麼的大了。集成電路的抗電磁干擾能力也更強
⑨ 第一個集成電路是什麼時候發明的,又是誰發明的
1965年,中國自主研製的第一塊集成電路在上海誕生,那不能說是發明,其回實就是仿造,包括答現在很多常用的國產集成電路,都是仿造的國外技術,幾乎一點區別都沒有可以直接代換,比如tea2025是國外型號,cd2025就是國產的,原理結構都一樣沒有區別可以直接代換的,但是質量就不好說了,這樣的例子還有很多呢!