带你了解芯片是怎么搞出来的(芯片简史也就那么回事)

1.芯片是什么?

所谓的芯片其实就是集成电路,高端点就是微电路、微芯片的电子科学技术产品,那集成电路又是什么呢,集成电路其实就是用光刻技术制造的芯片上的电子电路,也就是由独立半导体设备和被动组件集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。半导体设备主要有二极管和晶体管,现在用的晶体管最多。集成电路把很大数量的微晶体管集成到一个塑料小芯片上,非常牛逼。集成电路有很多种类型,比如逻辑门10个以下或晶体管100个以下的小型集成电路、逻辑门11~100个或晶体管101~1k个的中型集成电路、逻辑门101~1k个或晶体管1001~10k个的大规模集成电路、逻辑门1001~10k个或晶体管10001~100k个的超大规模集成电路等,越大越强悍,越大功能越多。

带你了解芯片是怎么搞出来的(芯片简史也就那么回事)(1)

2.第一只电子管

1904年,英国电气工程师弗莱明·约翰·安布罗斯发明了人类历史上第一只电子管,即真空二 极管。是一种具有不对称电导的两个阴阳二极接线端的电子器件,此二极原则上仅允许电流作单方向传导。两年后,美国人德夫勒斯特又发明了第一个能够放大电信号的电子器件,也就是真空三极管,是其他类型真空管如四极管、五极管的祖先。它的发明开创了电子时代,被誉为是电子学之父。电子管尤其是真空三极管的发明和应用,拉开了现代电子学的序幕,在电子技术史上具有划时代的意义。

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3.第一块锗集成电路

锗是一种灰白色类金属,有光泽,质地硬,属于碳族,化学性质与同族的锡与硅相近。在自然中,锗共有5种同位素,原子质量数在70至76之间。锗能形成许多不同的有机金属化合物,例如四乙基锗及异丁基锗烷等。锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置。1946年,美国贝尔实验室开始研究半导体。由肖克利、巴丁和布拉顿组成的研究小组研制出了一个点接触型的锗晶体管,并因此共同获得了1956年的诺贝尔物理学奖,为集成电路的发展奠定了坚实基础。基于锗晶体管的发明,美国德州仪器公司青年工程师杰克·基尔比于1958年成功发明了全世界第一块锗集成电路。

带你了解芯片是怎么搞出来的(芯片简史也就那么回事)(3)

4.第一块CPU

此后50多年来,集成电路的集成度飞速发展。1971年世界上第一块微处理器4004在Intel公司诞生了。此集成电路,集成了2000多个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢。相比2022年的苹果发布的M1 Ultra芯片集成了1140亿个晶体管,现在的芯片技术真的是太牛逼了。

带你了解芯片是怎么搞出来的(芯片简史也就那么回事)(4)

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