登陆注册
14079600000008

第8章 精英智慧的结晶——集成电路

你可知道,1946年2月由美国莫尔学院研制成功的第一台电子计算机——ENIAC是一个庞然大物。它由18000个电子管组成,占地150平方米,重30多吨。但它的运行速度只有每秒5000次,储存量只有千位。面对如此笨重的“机器”当时曾经有人认为,世界上只要有四台这样的计算机就够了。我们可以想像这样的计算机能普及到公司、企业、家庭吗?但是现在,全世界不包括微型机在内的大型电子计算机就有几百万台,计算机早已登堂入室进入千家万户。这其中以集成电路为标志的微电子技术起了决定性作用。

传统的电子技术是以电子管为基础元件,在这个阶段产生了广播、电视、无线电通信、仪表、自动化技术和第一代电子计算机。而现代微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。集成电路的特点是体积小、重量轻、可靠性高、运算速度快。有了集成电路,以往笨重的电子计算机立刻“缩小”。所以,它是第三代电子计算机的基础。现在,集成电路越来越和电子计算机相融合、衔接。已经能够将一台计算机制作在一片硅片上,它既是集成电路又是计算机。

集成电路的主要原料是硅,是地球上除氧以外含量最丰富的元素。许多人把集成电路称作“硅片。”这样一种黑褐色小块,外观朴实无华,没有任何特别之处,却在默默而又深刻地改变着人们的生产方式和生活方式。同时也改变了现代战争的模式。它不仅成为当今电子科学技术的基础,而且正在创造着代表信息时代的“硅文化”。因此有人认为,集成电路诞生的1958年是继石器时代、铁器时代之后把人类现在所上的时代划分为“硅石时代”的开端。

集成电路的发明,是与现代物理学的一系列重大发明密不可分的,例如1895年德国科学家伦琴发现X射线,1897年英国科学家汤姆逊发现电子,1898年居里夫人对镭的发现,1900年普朗克量子论的建立,1905年~1915年狭义相对论、广义相对论的提出。通过几代科学家的不懈努力,为我们揭示了微观世界的基本规律。30年代建立的微观物理学成为现代电子信息技术革命的理论基础,同样也成为微电子技术革命的理论基础。

1952年英国科学家达默在一次电子元件会议上提出:“随着晶体管的发明和半导体研究的进展,目前看来,我们有足够的理由预期将电子设备制作在一个不用导线的固体半导体模块中。这种固体模块将由若干个绝缘的、导电的、整流的以及放大的材料层构成,各层彼此分割的区域彼此相连,可以实现某种功能”。

1958年美国德克萨斯仪器公司的经理,年轻的科学家杰克·基尔比在设计“微型组件”的过程中以达默的设想为蓝本,努力尝试把包括电阻、电容在内的一切元件都用半导体元件制作,形成一块结构完整、功能齐全的微型电路。

9月12日世界上第一批平行集成电路——相移振荡器制成了。集成电路制成后,很快被用于电子计算机领域,研制成了第三代电子计算机。

集成电路随着制作工艺水平的提高,逐步升级换代。60年代初单块集成电路包含的元件个数只有200~300个;70年代一块5平方毫米的硅片上可容纳27000多个元件;到80年代提升到可容纳200万个元件以上。

集成电路今后的发展趋势是向大规模、超大规模集成电路发展,密集程度将越来越高,功能越来越强,应用也越来越广。由于电子元件的变革,电子产品的价格性能比急剧下降,达到了空前的普及,使人类进入了电子化时代。以晶体管、集成电路为标志的微电子技术革命广泛深刻的影响着人们的生活。人们日常用的收音机、收录机、录像机是微电子技术产品;全自动洗衣机、电熨斗、电风扇、空调等各种电器都有硅片的影子。硅片同时是CT机、心脏起搏器等医疗用具的关键部件。

微电子技术发展到现今,不仅可以将电子子系统或整个电子系统“集成”到一个硅芯片上,完成信息加工与处理功能,而且随着微电子技术的不断成熟,可以将各种物理的、化学的敏感器与执行器集成在一起从而完成信息获取、处理、执行的全过程。

同类推荐
  • 复活的古城(下)

    复活的古城(下)

    在我们生活的这个世界上,沧桑的岁月冲逝了多少陈年旧事,历史的尘埃淹没了多少远古文明,厚重的黄土尘封了多少悠久文化,古城遗迹中又隐藏了多少千古秘密,没有人能说得清楚。凭着考古学者手中的铁铲,人们试图破解历史的密码。
  • 刷新世界的100个技术发明(上)

    刷新世界的100个技术发明(上)

    人类的历史,犹如一串华美的项链,是由无数大大小小的事件连接而成的。那一个个辉煌的瞬间,便是历史链条中璀灿的宝石与珍珠,它熠熠生辉,警示着后人。
  • 奇妙的发明(科学知识大课堂)

    奇妙的发明(科学知识大课堂)

    为了普及科学知识,探索科学发展的历程,领略科学丰富多彩的趣味,弘扬科学名家的丰功伟绩,学习科学家不懈的创新精神与无私的奉献精神,培养青少年科学、爱科学的浓厚兴趣,并密切结合青少年朋友日常的生活与学习特点,我们组织编写了这套《科学知识大课堂》。作为一套普及科学知识的通俗读物,本书有别于专业的学术论著,侧重于知识性、趣味性、实用性,注重对青少年科技素质的培育、科学兴趣的培养、科学精神的塑造与科学方法的启迪,不求面面俱到,但求言之有物,物有所指,指有所发。
  • 历史故事与趣味

    历史故事与趣味

    为了引导中小学生培养对各门学科的兴趣,我们特地选编了这套“中小学生趣味阅读”丛书,包括《语文故事与趣味》《作文故事与趣味》《文学故事与趣味》《数学故事与趣味》《科学故事与趣味》《军事故事与趣味》《历史故事与趣味》《动物故事与趣味》《植物故事与趣味》《艺术故事与趣味》共10册。这套丛书从不同的学科、不同的角度介绍了培养兴趣的重要性和培养这些兴趣的方式方法,并详细讲解了各个学科的名人成才故事,涉及少年儿童必须知道的许多知识领域,具有很强的系统性、实用性和现代性,是一套小小的百科全书,非常适合少年儿童阅读和收藏。
  • 大自然的奥秘

    大自然的奥秘

    本书符合广大青少年朋友的求知欲望及猎奇心理的特点,非常适合青少年朋友阅读。向青少年朋友普及环境科学知识,鼓励他们开展各种丰富多彩的环保活动,才有利于帮助他们建立环保意识,让他们将环保意识转化为日常生活中的行动指南。只有提高青少年的环保意识,才能为实现能源的可持续发展战略提供坚强有力的人才保障;也只有通过他们的行动,人类赖以生存的环境才有希望得到改善!
热门推荐
  • 茶里加盐的味道(闪小说哲理篇)

    茶里加盐的味道(闪小说哲理篇)

    本套书精选3000余篇闪小说,所有篇目均在国内公开报刊发表过。每篇都有独到的思想性,画面感强,适合改编手机短信小说。这些闪小说除了通过故事的演绎让读者了解这些闪小说的可感和领悟其中的深刻含义外,特别对广大初高中生读者的心灵是一次很好的洗涤。
  • 终焉奖杯

    终焉奖杯

    横行霸道,恣意纵横,我是洛圣都之王。万物皆虚,万事皆允,消灭圣殿暴政,拿骚属于教团。随龙起舞,终结乱世,站在夷陵的战场上力挽狂澜,割草无双。暗影蔽日,渡鸦吞天。吾名暗影渡鸦,诸神殿堂毁灭者,幻想世界重塑者。无可阻挡,无可违逆,吾即白金幻想。———世界进度:洛圣都……普通无限流,以全平台的电子游戏为主,包括PS4,PC,X1的独占,还有一些独立游戏和掌机乱入。
  • 有个故事叫后来

    有个故事叫后来

    “在爱情的故事里,谁先爱了,便是必输。”“那么我情愿输得彻底,只因是你。”那一刻,她轻笑莞尔,信了。又是何时?“我……”他欲言又止,她却早已看穿,“既然输不起,当初又何必誓言,”她嗤笑,孑然转身。那一瞬,繁华落尽,华光遁隐,碧海桑田,君已陌路。
  • 异世龙翼翱翔

    异世龙翼翱翔

    这是一篇由xiba(你没看错)网游龙翼编年史为基础的系统文,文笔大概不怎么好,情节或许还行吧,(我们要“谦虚”)更新极不稳定,注意,是极不稳定,不稳定。重要的事情说3遍。这里,我们有英姿飒爽的剑风,有穿着不雅的雅,有少个逆剑的黑剑。肆虐装填居合没有斩你怕不怕。和粉色系的占卜出双入对你羡慕不羡慕,分分钟带你进入剑与魔法的世界
  • 剑仙纯阳

    剑仙纯阳

    世间有修者,以仙为名,窥天机,乱天数,以人心假天心,指逆为邪;以魔为名,逆天道,毁人伦,以己欲灭苍生,自恶成魔;以佛为名,惑苍天,迷众生,以伪善窃功德,魔心深藏;以鬼为名,躲天数,逆阴阳,以死气诞生机,寂灭轮回;我有一剑,意志为尖,勇决为锋,正气为身,善念为柄,持之,可正仙佛之名,降服魔鬼之心,斩灭妖邪之身!
  • 玩笑啊玄德

    玩笑啊玄德

    柳玄德、打小就孤儿、手长耳朵大。原本姓柳,看了不少小说觉得复姓很吊,自己改姓柳玄。现在28岁,还在超市卖拖鞋。每到下班后同事们出去聚会的时候,别人就会躲着他,只因为他有个癖好:遇见陌生人就让人看他头上那个硕大的地中海,吵吵这么一句话:“我这不是脱发,这是我将来要开有天窗的车!”有个路过的算命老头曾经给他看了看说:“此乃天池之相,必能孕育天龙。你必非常人,将来定可一飞冲天、功成名就!好了,我都说了,你可以把板砖放下去了……”
  • 凹凸世界之赤炼妖瞳

    凹凸世界之赤炼妖瞳

    你们都说我是神,是凌驾于万人之上的不死之神,却从不会知道不会死亡其实是一条禁锢着我的锁链,一次次的死亡,一次次的忘记,一次次的复活,体验到的是记忆被剥夺的空虚以及重复死亡的痛苦。可是似乎唯有你们,即使这样也从不会放弃我,哪怕恨得也好,爱的也好,至少让我记得刻骨铭心,记忆会消失,但爱的感觉不会变,忘记没有关系,但是记得再次爱上。
  • 崩溃与重建:佟柔民法思想的形成及演变

    崩溃与重建:佟柔民法思想的形成及演变

    本书主要考证、分析了佟柔民法思想的形成及其演变,时间跨度从1940年代到1980年代计50余年。著作首先考证了佟柔的家庭、生活和教育背景,接着考察分析其转入革命阵营,接受马克思主义和学习新民法的历程。著作重点分析了1970年代后期佟柔的学术思想和活动,重点分析了其著名的商品经济的民法观的语义和形成渊源。另外,在其领导下的民法经济法论战及其学科经济法学说也是本著作的重点。文章最后从中国的现代化压力的视角分析了佟柔商品经济的民法观。
  • 追梦情话

    追梦情话

    你就是我的唯一,mygirlmysunshine,at宋BB,要写给你的情书,有很多,这只是其中的一些,写的不好希望你不要建议,真情实感,希望你能够喜欢!——永远爱你的王TT
  • 异能邪剑之十圣器

    异能邪剑之十圣器

    为了适应战争的需要,提高战士的战力。一些国家秘密挑选训练了一批特殊的战士,通过将他们的DNA改造融入一些地球上其他的生物,使得他们拥有了一些特殊的能力!例如,有的战士拥有超强的生命力,有的拥有极快的反射神经,有的拥有惊人的速度……总之!能被选中的人类都获得了非同于常人的能力!他们战无不胜,是人类中的精英和骄傲!直到……