Когда была создана первая интегральная схема. Кто является изобретателем интегральной схемы. Как развивалась микроэлектроника после создания первой ИС. Какое влияние оказало изобретение интегральной схемы на развитие компьютерной техники.
Создание первой интегральной схемы
Первая интегральная схема была создана 12 сентября 1958 года Джеком Килби, сотрудником компании Texas Instruments. Он продемонстрировал работающее интегральное устройство, состоящее из транзистора, нескольких резисторов и конденсатора на одном кристалле германия. Это изобретение стало настоящим прорывом в микроэлектронике.
Однако практически одновременно, в январе 1959 года, Роберт Нойс из компании Fairchild Semiconductor также разработал свою версию интегральной схемы на основе кремния. Его конструкция оказалась более технологичной и легла в основу дальнейшего развития микроэлектроники.
Ключевые изобретатели интегральной схемы
Основными изобретателями интегральной схемы считаются:
- Джек Килби (Texas Instruments) — создал первый работающий прототип в 1958 году
- Роберт Нойс (Fairchild Semiconductor) — разработал более совершенную кремниевую ИС в 1959 году
- Жан Эрни (Sprague Electric Company) — получил первый патент на интегральную схему в 1959 году
При этом приоритет в изобретении ИС обычно отдается Джеку Килби, который в 2000 году получил Нобелевскую премию по физике за свой вклад в изобретение интегральной схемы.
Развитие технологии производства интегральных схем
После создания первых ИС началось стремительное развитие технологий их производства:
- 1960-е годы — освоение планарной технологии, позволившей массово производить ИС
- 1970-е годы — переход к LSI (большим интегральным схемам), содержащим тысячи транзисторов
- 1980-е годы — появление СБИС (сверхбольших ИС) с миллионами транзисторов
- 1990-е годы — освоение субмикронных технологий производства ИС
- 2000-е годы — переход к нанометровым нормам производства ИС
С каждым десятилетием степень интеграции и быстродействие ИС возрастали на порядки, что обеспечивало стремительный прогресс электроники и вычислительной техники.
Влияние изобретения ИС на развитие компьютерной техники
Создание интегральных схем оказало революционное влияние на развитие компьютерной техники:
- Позволило значительно уменьшить размеры и энергопотребление компьютеров
- Многократно повысило надежность и производительность вычислительных систем
- Обеспечило экспоненциальный рост вычислительной мощности компьютеров
- Сделало возможным создание персональных компьютеров
- Заложило основу для развития мобильной электроники
Фактически, изобретение интегральной схемы открыло дорогу к информационной революции и созданию современного цифрового мира.
Ключевые этапы развития микроэлектроники после создания первой ИС
После изобретения первой интегральной схемы микроэлектроника прошла через несколько ключевых этапов развития:
- 1960-е годы — переход от отдельных транзисторов к ИС малой степени интеграции
- 1970-е годы — появление микропроцессоров и микроконтроллеров на основе ИС
- 1980-е годы — развитие архитектуры RISC и СБИС
- 1990-е годы — освоение субмикронных технологий и многоядерных процессоров
- 2000-е годы — переход к нанометровым нормам и 3D-компоновке ИС
На каждом этапе происходило кардинальное повышение производительности и функциональности интегральных схем, что обеспечивало стремительный прогресс электронных устройств.
Закон Мура и его роль в развитии микроэлектроники
В 1965 году один из основателей компании Intel Гордон Мур сформулировал эмпирическое наблюдение, получившее название «закон Мура»:
- Количество транзисторов в интегральной схеме удваивается каждые 18-24 месяца
- При этом стоимость производства остается примерно постоянной
Это наблюдение оказалось удивительно точным и фактически определило темпы развития микроэлектроники на многие десятилетия вперед. Закон Мура стал своеобразной «дорожной картой» для всей полупроводниковой индустрии.
Современное состояние и перспективы развития интегральных схем
На сегодняшний день развитие интегральных схем достигло следующих рубежей:
- Освоено массовое производство ИС по нормам 5-7 нм
- Ведутся разработки 3-нм и 2-нм техпроцессов
- Количество транзисторов в одном чипе достигает десятков миллиардов
- Активно развиваются технологии 3D-компоновки ИС
В ближайшие годы ожидается дальнейшее уменьшение проектных норм, освоение новых материалов и архитектур интегральных схем. Это позволит продолжить наращивание производительности и функциональности электронных устройств.
|
|
Этот язык ориентирован на решение
экономических задач, а точнее — на обработку
информации.
Название происходит от Jule’s Own Version of International Algorithmic
Language. Процедурный ЯВУ, версия Алгола-58.
Использовался главным образом для военных
приложений ВВС США.
Что это была за
игра, к сожалению, не известно.
Первоначально этот язык служил нотацией для
записи алгоритмов. Первая реализация APL/360 – в 1966
г. Adin Falkoff (Harvard, IBM). Имеются версии
интерпретаторов для ПК. Из-за трудности чтения
программ на АПЛ его иногда называют “Китайским
Бейсиком”. Вообще-то это процедурный, очень
компактный, язык сверхвысокого уровня. Требует
специальной клавиатуры. Дальнейшее развитие –
APL2.
«SpaceWar!»
стала первой по-настоящему компьютерной игрой, ведь две предыдущие игры (1952 — «OXO» и 1958 — «Tennis for Two») были лишь компьютерной реализацией уже существовавших настольных игр.
д.
А.Лебедева и В.М.Мельникова в ИТМ и
ВТ создана быстродействующая вычислительная
машина БЭСМ-6.
Он создавался как язык , который , с одной
стороны, был бы хорошо приспособлен для обучения
программирования, а с другой — давал бы
возможность эффективно решать самые
разнообразные задачи на современных ЭВМ. 
Тогда компания была зарегистрирована как MN Electronics (Moore-Noyce Electronics). Немногим позже основатели приобрели права на название Intel(представленное как INTegrated ELectronics) за 15 тыс. долл. у компании, владевшей сетью гостиниц. Так началась эпоха Intel — крупнейшего в мире производителя микропроцессоров, оборудования для вычислительной техники и средств телекоммуникаций.
В 1972 году Bell Laboratories начала выпускать
официальные версии UNIX.
Как отмечал Пейперт, “компьютер обычно шаг
за шагом ведет ребенка за собой”, а Лого, наоборот, “убеждает ребенка в том,
что он способен управлять машиной, позволяет ребенку сказать: “Здесь я
хозяин”. Сначала Лого предназначался для больших компьютеров и
мини-компьютеров, имеющихся в МТИ, но потом проник в тысячи классов
начальных школ.
Чарли Клайн (Charley
Kline) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of
California at Los Angeles, UCLA) пытается авторизоваться на компьютере
Стэнфордского исследовательского института (Stanford Research Institute, SRI).
Попытка оканчивается крахом системы в момент ввода буквы G в слове LOGIN. Удаленные друг
от друга на расстояние 500 километров, SRI и UCLA стали
первыми узлами будущей сети ARPANet.
Г. Олифер, Н.А. Олифер «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы» История развития компьютерных сетей.Интегральная микросхема — презентация онлайн
Похожие презентации:
Интегральная микросхема
Интегральные микросхемы
Процессоры от зарождения до наших дней
Цифровые интегральные микросхемы
Основы электроники и радиоматериалы
Интегральные микросхемы
Микроэлектроника
Интегральные микросхемы (часть 1)
Процессоры от зарождения до наших дней
Общие сведения об интегральных микросхемах
1.
Интегральная микросхема• Открыла путь к новому теническомупрогрессу
• Появилась в середине ХХ века, то есть
после транзистора 1947 году
В основе микросхемы лежало другое ключевое
изобретение — транзистор, созданный в 1947
году в Bell Labs.
Первый транзистор – маленький элемент схемы,
действующий
подобно
миниатюрному
выключателю и тем самым позволяющий
реализовывать
алгоритмы
обработки
информации.
• В 1958 году изобретатель
Роберт Нойс создал первую
кремниевую планарную
интегральную схему.
Изобретение микросхем
началось с изучения свойств
тонких оксидных плёнок,
проявляющихся в эффекте
плохой
электропроводимости при
небольших электрических
напряжениях.
• Следующим значительным этапом развития
интегральных микросхем стала демонстрация
Робертом Нойсом (компания Fairchild
Semiconductor) интегральной схемы на основе
кремния.
В сентябре 1958 года, Джек Килби
продемонстрировал руководству Texas Instruments
первый рабочий экземпляр интегральной схемы –
на небольшом кристалле полупроводника
инженеру удалось разместить несколько
компонентов электронной схемы, таких как
транзисторы, резисторы, конденсаторы и пр.
Килби использовал в качестве
полупроводникового материала кристалл
германия, который сегодня не столь популярен,
как кремний.
6. Джек Килби
Американский учёный.Лауреат Нобелевской
премии по физике в 2000
году за своё
изобретение интегральной
схемы в 1958 году в период
работы в Texas
Instruments (TI). Также он —
изобретатель
карманного калькулятора и
термопринтера (1967).
Роберт Нортон Нойс
Американский инженер,
один из изобретателей
интегральной схемы
(1959), один из
основателей Fairchild
Semiconductor (1957),
основатель, совместно с
Г. Муром,
корпорации Intel (1968).
10. Корпуса микросхем
Микросхемы выпускаются вдвух конструктивных
вариантах — корпусном и
безкорпусном.
Корпус микросхемы — это
часть конструкции, для
защиты от внешних
воздействий и
для электрического
соединения с внешними
цепями посредством выводов.
12.
Интересные факты• В мае 2011 фирмой Altera была выпущена,по 28нм техпроцессу, самая большая в мире
микросхема, состоящая из 3,9 млрд
транзисторов.
• Так выглядит микрочип — стандартное
приспособление для измерения уровня
активности генов. Яркость свечения каждой из
ячеек соответствует уровню активности одного
конкретного гена
13. Материалы:
•http://theoryandpractice.ru•http://ru.wikipedia.org
•http://elementy.ru
•http://chernykh.net
•http://www.3dnews.ru
14. Спасибо за внимание!
Выполнила: Нурым К.А. Ст.гр.ПСк-14-1
Приняла: Поляк Д.М.
По профессионально
ориентированному русскому
языку
English Русский Правила
Изобретатель микрочипа Джек Килби из Texas Instruments
Микросхема, которую построил Джек
Версия для печати
Вы когда-нибудь слышали о Джеке Килби? Этот неформальный опрос, недавно представленный посетителям Музея Буллока, вызвал непроницаемые взгляды и постоянный хор: «Я никогда о нем не слышал».
Его имя может быть неузнаваемо, но его изобретение влияет практически на каждый момент нашей жизни. На самом деле, вы получаете пользу от технологии Джека Килби, когда читаете эту статью.
По словам автора Т. Р. Рида, написавшего книгу, Чип , «В начале 50-х можно было спроектировать компьютер, который мог делать все что угодно. Вы могли спроектировать его, но не смогли построить. И причина была в том, что было слишком много отдельных частей, которые нужно было соединить проводами; количество деталей и соединений было слишком велико. Обычным названием этой проблемы было «тирания чисел». Мы можем увидеть это устройство, но не можем построить его, потому что количество слишком велико».
Джек Килби (1923–2005) был инженером-электриком, который присоединился к Texas Instruments летом 19 года.58. Поскольку он был новым сотрудником и не накопил достаточного количества отпуска, он остался в офисе, в то время как остальная часть его отдела ушла в свой ежегодный двухнедельный отпуск в июле.
Пока в офисе никого не было, Килби изучал, как эффективно и действенно сократить количество. Рид говорит: «У каждого компьютера того времени были мили и мили проводов, и Джек сказал: «Зачем нам провода? Если бы я сделал все части из одного и того же материала, я мог бы просто вырезать их в один блок из этого материала и… без проводов».0003
Изобретая интегральную схему (ИС), которую теперь обычно называют микрочипом, Джек Килби свел «тиранию чисел» к одному. Внезапно инженеры действительно смогли разработать компьютер, который мог делать все что угодно. И они могли построить его достаточно маленьким, чтобы поместиться в вашем кармане.
Изобретение Джеком Килби интегральной схемы положило начало почти каждому электронному продукту, используемому сегодня. От сотовых телефонов до модемов и интернет-аудиоплееров — чип изменил мир. Килби получил Нобелевскую премию по физике 10 декабря 2000 года за участие в изобретении интегральной схемы. Чтобы поздравить его, президент Билл Клинтон написал: «Вы можете гордиться тем, что ваша работа поможет улучшить жизнь будущих поколений».
В Музее Буллока на третьем этаже выставлен один из прототипов микрочипов Килби. «ИС, выставленная в Музее истории штата Техас, является одним из шести существующих прототипов, — говорит Энди Смит, исполнительный директор Texas Instruments Foundation. «TI с гордостью передает этот предмет музею, чтобы посетители могли увидеть, какое влияние на мир оказал чип, созданный Джеком Килби».
См. этот и другие артефакты на интерактивной карте Техаса
Интегральная схема Texas Instruments Артефакт из Далласа, Техас
Оставьте свой след в истории ТехасаПоделитесь своей историей
Читайте истории от людей со всего ТехасаПросмотреть все истории
1959: запатентована практическая концепция монолитной интегральной схемы | Silicon Engine
Роберт Нойс опирается на планарный процесс Жана Хорни, чтобы запатентовать монолитную структуру интегральной схемы, которую можно производить в больших объемах.
Патентный поверенный Джон Роллс бросил вызов, чтобы определить другие варианты использования планарного процесса Хорни (1959 Milestone), соучредитель Fairchild Роберт Нойс придумал идею монолитной интегральной схемы (ИС). Соединяя диоды, транзисторы, резисторы и конденсаторы, диффундирующие в кремний, с металлическими алюминиевыми линиями, нанесенными поверх защитного оксидного покрытия, можно было сконфигурировать полные электрические схемы на одном кремниевом чипе. За счет устранения соединений «летучих проводов» это дало бы практичный метод изготовления твердотельных схем Джека Килби. (Веха 1958 года)
В июле 1959 г. Нойс подал заявку на патент «Полупроводниковое устройство и структура выводов», а в мае 1960 г. группа инженеров Fairchild изготовила первые работающие монолитные ИС. (Веха 1960 г.) кремниевая пластина. В конце концов они выбрали метод pn-перехода с обратным смещением, запатентованный Куртом Леховеком из Sprague Electric. Планарный метод остается основным подходом, используемым для производства ИС сегодня.
Fairchild и TI ведут судебный процесс по делу I.C. патенты на долгие годы. В конечном итоге суды вынесли решение в пользу Нойса, но к тому времени компании уже заключили соглашение о взаимном лицензировании, которое включало чистую выплату Fairchild. Килби и Нойс оба получили Национальную медаль науки и сегодня известны как соавторы интегральной схемы. Килби приписывают создание первой рабочей схемы со всеми компонентами, изготовленными из полупроводникового материала; Нойса со схемой соединения металл-оксид, которая дает монолитную структуру. Как Нойс умер в 1990 он не разделил Нобелевскую премию с Килби в 2000 году, но многие считают, что он был бы жив.
Предыдущая веха Следующая веха
- Нойс, Роберт Н. «Структура полупроводникового устройства и выводов», , патент США 2981877 (подана 30 июля 19 г.
).59. Опубликовано 25 апреля 1961 г.). - Леговец, Курт. «Multiple Semiconductor Assembly» , патент США 3029366 (подана 22 апреля 1959 г., выдана 10 апреля 1962 г.).
).59. Опубликовано 25 апреля 1961 г.).- Нойс, Роберт. «Микроэлектроника», Scientific American , Vol. 237, номер 3 (сентябрь 1977 г.), стр. 63–69.
- Рид, Т. Р. Чип: как два американца изобрели микрочип и совершили революцию . (Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 1984). Пересмотренное и обновленное издание, опубликованное Random House, 2001 г.
- Мур, GE, «Роль Fairchild в кремниевых технологиях». Труды IEEE , том 86, выпуск, 1 (январь 1998 г.), стр. 53–62.
- Berlin, L. Человек, стоящий за микрочипом . (Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, 2005 г.) стр. 104.
- Лекюйе, Кристоф. Создание Силиконовой долины: инновации и развитие высоких технологий, 1930-1970 гг. . (Кембридж: MIT Press, 2006) стр. 157.
- Саксена, Арджун Н. «Монолитная концепция и изобретения интегральных схем Килби и Нойса» Технические материалы конференции и торговой выставки по нанотехнологиям 2007 г. Vol. 3 (20-24 мая 2007 г.), стр. 460-474.
- Риордан., Михаил. «Раствор диоксида кремния: как физик Жан Хорни построил мост от транзистора к интегральной схеме» IEEE Spectrum (декабрь 2007 г.), стр. 44–50 .
- Саксена, Арджун Н. Изобретение интегральных схем . (Сингапур: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2009 г.).
- Лекуйе, Кристоф и Брок, Дэвид С. Создатели Микрочип: документальная история Fairchild Semiconductor The MIT Press (30 сентября 2010 г.)
«Монолитная концепция и изобретения интегральных схем Килби и Нойса» Технические материалы конференции и торговой выставки по нанотехнологиям 2007 г. Vol. 3 (20-24 мая 2007 г.), стр. 460-474.- Ласт, Джей (Шокли, Фэирчайлд, Амелько), устная история (15 сентября 2007 г.)
- Нойс, Роберт. Инженер-электрик , устная история, проведенная в 1975 году Майклом Вольфом, Центр истории IEEE, Университет Рутгерса, Нью-Брансуик, Нью-Джерси, США.
