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集成电路发明的意义

发布时间:2021-11-01 21:18:57

① 基尔比在集成电路的发明中起了什么作用

1958年9月12日,世界上第一批平面型IC——在不超过4平方毫米的面积上大约集成了20余个元件,由回基尔比实答验成功。1959年2月6日,基尔比向美国专利局申报了专利,并在次年的美国无线电工程师协会举办的展览会上出尽了风头。

② 集成电路发展史

个人闲来无事是写的,现粘贴如下:
首先有集成电路这一想法的是英国科学家Dummer,那是在1952年,在皇家信号和雷达机构的一个电子元器件会议上他说:“随着晶体管的出现和对半导体的全面研究,现在似乎可以想象,未来电子设备是一种没有连接线的固体组件。”当然,那时还没有“集成电路”这一名词。然而,集成电路的真正发明却是在美国,是在6年之后的1958年(也有人认为是1959年,具体原因接下来解释)。
1958年9月12日,TI的Kilby发明了世界首块集成电路,这是一个相移振荡器,集成了2个晶体管、2个电容和8个电阻——共12个元器件,该发明与1959年2月6日申请专利,1964年6月26日被批准。而到了1959年,Fairchild的Noyce发明了基于硅平面工艺的集成电路,1959年7月30日,Noyce为自己的发明申请了专利,1961年4月26日被批准。虽然Noyce比Kilby发明集成电路和申请专利在后,但批准在前,而且Noyce发明的集成电路更适合于大批量生产,所以会有一些人在关于谁先发明了集成电路的问题上产生了分歧。其实Kilby和Noyce被认为是集成电路共同的发明人,问题在于1958和1959不能被认为是共同的发明时间,而必须是其中的一个,我习惯于把它说成是1958年。
而到了1968年,Noyce和Moore以及Fairchild的其他一些雇员成立了Intel,1971年便生产出了世界首枚CPU——集成了2300个晶体管的4004,紧接着,次年8008,再次年8080……尽管CPU诞生于1971年,然而它被推向市场,换句话说就是普通平民可以买到是1981年的事。那是1981年的8月12日,IBM推出型号为IBM5150的计算机,这是最早的PC,CPU采用Intel的8088(1979年发明),系统采用Microsoft的DOS,内存16K,再配一个5.25英寸的软驱,售价1565美元。但你知道,当时的1565美元跟现在的1565美元不一样,那时钱实啊,按照今天的物价指数,大约相当于现在的4000美元,在2011年8月13日这样的日子,汇率是6.3902,那就是25560.8元人民币。
早期的IC未形成独立的产业,电子系统厂商把自己生产的IC用于自己的产品,只把一小部分销往市场,而同时也会从市场购进一些。Intel和AMD开创了IC业的新纪元,他们只向市场供应通用的IC,而不使用IC去生产产品,当然也不会从市场购进IC。这种自行设计、用自己的生产线制造、自己封装和测试、最后出售IC成品的厂商被称为IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造商)。尽管如此,IDM还是有严格定义的:IC的对外销售额超过IC总产值25%的企业就可以称作是IDM了(如Motorola、TI、Sony),而没有超过的叫做系统厂商(如IBM、HP)。根据这一定义,IDM并不意味着不生产系统产品,系统厂商也并不意味着不生产IC。区别仅在于它们生产的IC(或者干脆没生产)有多少用于自己的系统产品,有多少用于直接出售。
再后来,出现了一些这样的公司,它们只设计IC,并不生产,我们称之为Fabless,叫做无生产线设计公司。它们设计完成后,制造这一环节仍交给IDM完成,IDM的生产线除了生产自己设计的IC以外,还帮Fabless进行生产。1987年,TSMC(台台湾积体电路制造股份有限公司,台积电)成立,2000年,SMIC(中芯国际集成电路制造有限公司,中芯国际)成立,这些公司开创了一种新的模式,它没有自己的产品,不设计也不使用,只是单纯地提供制造服务,我们称之为Foundry。这类公司的出现,不仅Fabless的设计成果有了天经地义的归宿,而且就连IDM也把自己制造环节的一部分让给Foundry来做,就Foundry而言,有时它接到来自IDM的生产任务比Fabless的还要多。再后来呢?连封装测试也自成一家,形成独立的产业。
纵观今天的IC业,设计业、制造业、封测业三足鼎立,当然也不乏IDM这样的一条龙式的企业,但是系统厂商在IC市场上的份额越来越低,(注意!我说的是在IC市场上),濒临灭绝!(注意!我说的是市场份额濒临灭绝。公司并没有灭绝,而是他们意识到这种自己生产芯片仅供自己使用的模式不划算,转型了。)

③ 集成电路发明的背景是怎样的

1954年,硅晶体三极管也在美国得克萨斯仪器公司诞生。后来,形形色色的、用途广泛的晶体管如雨后春笋。

豌豆大小的晶体三极管与电子三极管相比,体积和重量大约都是1/200~1/100,耗电量是1/100~1/10,寿命却是100~1000倍。于是用真空管制作的庞大电子计算机、各种家用电器等相继退出历史舞台。

但是,科学家们并没有在缩小体积、减小重量和耗电量等方面裹足不前。

到了20世纪50年代后期,人们已经感到大量独立组件构成的电路的小型化已经“此路不通”——复杂电路中联结这么多组件的大量导线限制了体积进一步缩小。此外,组件数目在急剧增加,要快速组装为成品的工艺又跟不上的矛盾也日渐尖锐。

④ 为什么说集成电路改变世界

德州仪器公司董事会主席汤姆·恩吉布斯是这样评价他的:“我认为,有几个人的工作改变了整个世界,以及我们的生活方式——亨利·福特、托马斯·爱迪生、莱特兄弟,还有杰克·基尔比。如果说有一项发明不仅革新了我们的工业,并且改变了我们生活的世界,那就是杰克发明的集成电路。” 1958年9月12日,美国,德克萨斯州达拉斯市,德州仪器公司的实验室里,工程师杰克·基尔比成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想。这一天,被视为集成电路的诞生日,而这枚小小的芯片,开创了电子技术历史的新纪元。 1948年,贝尔实验室的威廉·肖克利(William Shockley)和两位同事发明了晶体管,它可以代替真空管放大电子信号,使电子设备向轻便化、高效化发展。肖克利因此被誉为“晶体管之父”,并因此获得了1956年度的诺贝尔物理学奖。这是电子技术的一次重大革新。杰克·基尔比当时24岁,刚刚获得伊利诺斯大学的电子工程学士学位。他在自述中说:“在大学里,我的大部分课程都是有关电力方面的,但因为我童年时对于电子技术的兴趣,我也选修了一些电子管技术方面的课程。我毕业于1947年,正好是贝尔实验室宣布发明了晶体管的前一年,这意味着我的电子管技术课程将要全部作废。” 科技总是在一个个梦想的驱动下前进。1952年,英国雷达研究所的G·W·A·达默首先提出了集成电路的构想:把电子线路所需要的晶体三极管、晶体二极管和其它元件全部制作在一块半导体晶片上。虽然从对杰克·基尔比的自述中我们看不出这一构想对他是否有影响,但我们也能感受到,微电子技术的概念即将从工程师们的思维里喷薄而出。
世界上第一块集成电路诞生 1947年,伊利诺斯大学毕业生杰克·基尔比怀着对电子技术的浓厚兴趣,在威斯康星州的密尔瓦基找了份工作,为一个电子器件供应商制造收音机、电视机和助听器的部件。工余时间,他在威斯康星大学上电子工程学硕士班夜校。当然,工作和上课的双重压力对基尔比来说可算是一个挑战,但他说:“这件事能够做到,且它的确值得去努力。”
取得硕士学位后,基尔比与妻子迁往德克萨斯州的达拉斯市,供职于德州仪器公司,因为它是惟一允许他差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司,给他提供了大量的时间和不错的实验条件。基尔比生性温和,寡言少语,加上6英尺6英寸的身高,被助手和朋友称作“温和的巨人”。正是这个不善于表达的巨人酝酿出了一个巨人式的构思。
当时的德州仪器公司有个传统,炎热的8月里员工可以享受双周长假。但是,初来乍到的基尔比却无缘长假,只能待在冷清的车间里独自研究。在这期间,他渐渐形成一个天才的想法:电阻器和电容器(无源元件)可以用与晶体管(有源器件)相同的材料制造。另外,既然所有元器件都可以用同一块材料制造,那么这些部件可以先在同一块材料上就地制造,再相互连接,最终形成完整的电路。他选用了半导体硅。“我坐在桌子前,待的时间好像比平常晚一点。”他在1980年接受采访时回忆说,“整个构想其实在当天就已大致成形,接着我将所有想法整理出来,并在笔记本上画出了一些设计图。等到主管回来后,我就将这些设计图拿给他看。当时虽然有些人略有怀疑,但他们基本上都了解这项设计的重要性。” 于是,我们回到文章开头的那一幕,那一天,公司的主管来到实验室,和这个巨人一起接通了测试线路。试验成功了。德州仪器公司很快宣布他们发明了集成电路,基尔比为此申请了专利。
开创了硅时代 当时,他也许并没有真正意识到这项发明的价值。在获得诺贝尔奖后,他说:“我知道我发明的集成电路对于电子产业非常重要,但我从来没有想到它的应用会像今天这样广泛。” 集成电路取代了晶体管,为开发电子产品的各种功能铺平了道路,并且大幅度降低了成本,第三代电子器件从此登上舞台。它的诞生,使微处理器的出现成为了可能,也使计算机变成普通人可以亲近的日常工具。集成技术的应用,催生了更多方便快捷的电子产品,比如常见的手持电子计算器,就是基尔比继集成电路之后的一个新发明。直到今天,硅材料仍然是我们电子器件的主要材料。所以,2000年,集成电路问世42年以后,人们终于了解到他和他的发明的价值,他被授予了诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖评审委员会曾经这样评价基尔比:“为现代信息技术奠定了基础”。 1959年,仙童半导体公司的罗伯特·罗伊斯申请了更为复杂的硅集成电路,并马上投入了商业领域。但基尔比首先申请了专利,因此,罗伊斯被认为是集成电路的共同发明人。罗伊斯于1990年去世,与诺贝尔奖擦肩而过。 杰克·基尔比相当谦逊,他一生拥有六十多项专利,但在获奖发言中,他说:“我的工作可能引入了看待电路部件的一种新角度,并开创了一个新领域,自此以后的多数成果和我的工作并无直接联系。”

⑤ 芯片的发明有着怎样的意义

1958年杰克•金佰利在德克萨斯州的实验室发明了集成电路芯片。他的发明改专变了整个行业。集成电路属成为当今电子领域的核心。集成电路芯片的发展,促进了1971年Intel公司第一代微处理器的产生———4004微处理器。金佰利先生发明的第一个单片式集成电路,奠定了现代微电子学领域的基础,使行业进入小型化和整合的世界,这一趋势今天仍在持续。而金佰利因参与发明集成电路在2000年获得了诺贝尔物理学奖。

⑥ 集成电路是怎样发展起来的

现在人们公认,世界上最早的集成电路,是1958年美国物理学家基尔比和诺伊斯版两人各自独立研权究发明的。他们两人同时被推崇为微电子学的创始人。

早在第二次世界大战期间,就有人把油墨状的电阻材料与镀银金属片设法印在陶瓷基片上,做成电阻和连接线的组合体。印刷电路工艺的发展及晶体管的发明,为集成电路的发明做了必要的技术准备。

20世纪50年代以来,宇航工业、通信产业和计算机产业的迅速发展,迫切需要各种性能稳定、能实现更加复杂功能的半导体器件,而且还希望这种器件越小巧越好。1957年,前苏联第一颗人造地球卫星的发射,促使美国军方加快了实现电子器件微型化的步伐。

通信工程师们设想把一些晶体管及元件以新的形式组合成一种更复杂的线路,而不是简单地拼凑在一起,这种线路称为集成电路。从外形看来,它们就是小小的硅片,因此人们也称它们为芯片。至今,在各种通信设备、计算机及各种电器设备中,处处都可以见到这种芯片。

⑦ 集成电路对计算机有什么意义

1958年制成的第一个单块集成电路,只包括一个晶体管,两个电阻和一个“电阻—电容”网络。随着集成电路工艺日趋完善,集成电路所包含的元件数量以每一两年翻一番的速度增长。到20世纪70年代初期,大部分电路元件都以集成电路的形式出现。至今,在指甲那样大(1平方厘米)的芯片上可以集成上百万个电子元件。集成电路从外表看来它们只是一块小小的硅片,因此人们常把它称为芯片。

集成电路的发展还促使计算机的更新换代,它在电子时代举足轻重,就像金属加工业在过去工业革命中所起的作用一样。

1964年4月,最早采用集成电路的通用计算机系列IBM—360问世,标志着计算机进入了集成电路计算机时代。

与晶体管相比,集成电路的体积更小,功率消耗更低,可靠性更高,成批生产的集成电路造价很低。集成电路的这些优点,使它在问世后迅速得到发展。1960年,第一块数字集成电路研制成功,1962年、1963年又先后研制出DTL(二极管—晶体管逻辑)集成电路和TTL(晶体管—晶体管逻辑)集成电路……这些为集成电路计算机的问世创造了条件。

计算机由于采用集成电路,计算速度进一步提高到每秒几十万次到上千万次,内存容量达几百K(1K为1024位),可靠性也进一步提高,体积大大缩小,价格不断下降。机种多样化,各机种的相互兼容性强,结构实现了积木化,生产达到了系列化。磁芯存贮器被速度更快、价格更低、体积更小、功耗更低的半导体存贮器(大规模集成电路)取代。

由于应用了集成电路,计算机出现了新的发展方向,即计算机小型化。功能虽较少,但可靠、价低的小型机得到很大的发展。小型机的价格只及大型机的几分之一或几十分之一,但功能却与低档通用计算机不相上下,而且维修简便,于是计算机进入了一个空前的高速发展阶段,计算机开始普及到商业管理领域、自动控制行业和一般的科学单位等。

计算机事业出现上述兴旺的局面,都得益于集成电路的发明,而20世纪30年代至40年代印刷电路技术的发展,已经为集成电路的问世作了必要的技术准备。

和人类最亲密的发明

每个人心中都有一位创造大师,不过,这位大师特别爱睡觉,当他醒来的时候,我们就成了发明家。

⑧ 集成电路的发明为人类微电子技术的进步起了什么样的作用

你好!很高兴为您回答问题! 把电路模块化,让用户用起来更方便。让大规模的电路缩小,让复杂的电路变得小巧。像单片机如果用独立元件做的话,那个电路不知道多么的大了。集成电路的抗电磁干扰能力也更强

⑨ 第一个集成电路是什么时候发明的,又是谁发明的

1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,那不能说是发明,其回实就是仿造,包括答现在很多常用的国产集成电路,都是仿造的国外技术,几乎一点区别都没有可以直接代换,比如tea2025是国外型号,cd2025就是国产的,原理结构都一样没有区别可以直接代换的,但是质量就不好说了,这样的例子还有很多呢!

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