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
  • 环境与人类健康(青少年身边的环保丛书)

    环境与人类健康(青少年身边的环保丛书)

    《环境与人类健康》由谢芾主编,是一本自然科学类读物。环境问题的实质是社会、经济、环境之间的协调发展问题以及资源的合理开发利用问题。本书包括了人类生活、自然和生态等各种关系的方方面面,从而让青少年了解环境保护对我们的重要性,以环境保护为己任。在《环境与人类健康》里,既有令人感动的环保故事,又有深刻实用的环保知识,它会使我们每一个人都能成为一名守护地球家园的忠诚卫士。
  • 世界悬案之谜

    世界悬案之谜

    本套书主要介绍古今中外关于人类诸多未解的社会、自然现象,包括《中国自然遗产之谜》、《星球宇宙之谜》、《巨兽异兽之谜》等20个分册。
  • 世界文化博览(第三册)

    世界文化博览(第三册)

    《世界文化博览》精选了大量世界文化与自然遗产,以精炼的文字从多方面加以说明与介绍。揭开历史,一窥背后的故事,将人类历史上的里程碑和转折点,冲突和战争、创造和发现、崛起和衰落等,一一呈现在读者面前。其内容涵盖了原始社会、传媒通讯、人类军事武器的产生、数学宝库、西方文明的产生、人类走向宇航时代等。带你领略世界文化的博大精深,感受文化的力量和魅力,享受精神的盛宴,浓缩世界文化知识精粹。旨在为读者提高文化修养、丰富人生内涵、添加知识储备、准备写作素材、增加聚会谈资……
  • 低碳家居:藏在我们身边的科学

    低碳家居:藏在我们身边的科学

    地球是我们共同的家园,白云蓝天,雾霭流岚、花香鸟语、蝶舞莺飞……如此美丽的环境需要我们共同的呵护。不要让小河的水总是恶臭,不要让机动车的尾气令人掩住口鼻,不要让草丛里的塑料袋不计其数……让我们牵起手,从一点一滴的小事做起,使我们的地球更美丽,更精彩。《低碳家居--藏在我们身边的科学(典藏版)》(作者纪康保)旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。这本《低碳家居--藏在我们身边的科学(典藏版)》是“低碳科普馆”系列之一。
  • 飞向月球(神秘的太空世界丛书)

    飞向月球(神秘的太空世界丛书)

    是神秘的太空世界丛书之一,由刘芳编著。《飞向月球》图文并茂,从不同角度、不同层面向你展开一幅幅美丽的太空画面,让你在学到有关太空知识的同时也能领略到独特的太空美,相信定会使你受益匪浅。现在就开始这次意义远的太空之旅吧。
热门推荐
  • 天价娇妻:豪门总裁契约

    天价娇妻:豪门总裁契约

    一通电话,让她成功掉进圈套,家族的阴谋一下子将她打入婚姻的坟墓!婚后生活百态,小三小四不时来挑衅,她全身心应付!当婆婆领着大肚子的妹妹来到她面前时,当亲情和爱情共同背叛她时,她第一次痛哭出声!“姐姐,我和孝正交往了三年,而你和他才不过结婚一年,小三不是我,而是你才对!”妹妹捂着肚子,趾高气扬的炫耀:“而且姐姐,一年了你的肚子还没有动静,难道你是得了什么不孕症吗?”的确是不能孕,不过不是不孕症,而是——
  • 佛说毗奈耶经

    佛说毗奈耶经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 定制武侠

    定制武侠

    一种由自己创建出来的武侠世界,一切由自己掌控
  • 斗罗大陆之再临

    斗罗大陆之再临

    一切都是某个神的阴谋。时间倒流,某人和唐三一起回到了最初的时候。亲人,朋友,老师,不再认识自己,连那最为基本的武魂和魂力,也仿佛离自己远去。忏悔与改变,只在一念之间;对与错不再,只有抛弃与死亡。修罗九考,唐三的归来一战。
  • 爱你,情不自禁

    爱你,情不自禁

    在一场宴会上,她以为中了大奖抽到了她梦寐以求的兰博基尼车子.一场宴会让她和他相识成,遽尔成为朋友,为了家中逼婚的父母大哥,她邀请他合演一场订婚的戏码,可是在她激动地和兰博基尼汽车公司亚洲分公司的总裁并且梦想着嫁给他之时,他竟然来破坏......很好此仇不报非女子也!他就等着她的报复吧!可是为什么看着他和别的女子亲热她竟然会有种受伤的感觉......-----------------------------------------每日更新时间:早8点或者晚8点左右,亲们多多支持!多多收藏,多多留言!花花在这里谢过了!
  • 恶魔总裁:溺宠娇妻暖心爱

    恶魔总裁:溺宠娇妻暖心爱

    一次暗杀不成,反到落入一场精心设计的阴谋之中。让她逐渐沉沦在那致命的温柔中不能自拔,待到抽身时,却发现为时已晚……宠文1v1
  • 江山绝色

    江山绝色

    杨帆穿越北宋,从最底层开始奋斗,装装B,踩踩人,断个案,没事泡个妞,偶尔神棍一下,小日子活得潇洒。他投机未来的宋徽宗,抢高俅戏份,智斗蔡京,一路爬上权利的顶峰。为避免靖康耻辱,杨帆利用手中的权利,整吏治、推新法、保民生、创科技、图国强,建设繁荣大宋,再现汉唐盛世。大宋军事积弱已久,杨帆自筹军费,编练新军,造枪炮兵舰,收复失地,灭金辽,平西夏,同时开启大航海时代,让大宋国威名扬世界。杨帆的成功只信奉一个原则:“娶妻当娶小昭,交朋友当交令狐冲,做男人当做乔峰,做人当学韦小宝!”
  • 相思谋:妃常难娶

    相思谋:妃常难娶

    某日某王府张灯结彩,婚礼进行时,突然不知从哪冒出来一个小孩,对着新郎道:“爹爹,今天您的大婚之喜,娘亲让我来还一样东西。”说完提着手中的玉佩在新郎面前晃悠。此话一出,一府宾客哗然,然当大家看清这小孩与新郎如一个模子刻出来的面容时,顿时石化。此时某屋顶,一个绝色女子不耐烦的声音响起:“儿子,事情办完了我们走,别在那磨矶,耽误时间。”新郎一看屋顶上的女子,当下怒火攻心,扔下新娘就往女子所在的方向扑去,吼道:“女人,你给本王站住。”一场爱与被爱的追逐正式开始、、、、、、、
  • 天飞传

    天飞传

    拔开历史的迷雾,揭穿人性的真相女娲补天,夸父逐日,精卫填海,多少字里行间后羿射日,刑天舞戚,崇鯀治水,多少千丝万缕神农,轩辕,伏羲,盘古,多少恩怨纠缠蜀山,祝融,共工,鲜厥,多少循环往复有兼爱非攻,有大奸大恶有道德的扭曲,也有人性的沦丧儒道商兵,释放耀眼光芒,墨佛作法,亦可分庭抗礼这是一个真实的故事,但我希望它不是真的……
  • 重生之高门嫡女

    重生之高门嫡女

    如令曾经是将军府内受尽宠爱的高门嫡女,却因为在大婚之日与人私奔差点满门抄斩。那个与她私奔的书生从头到尾都没有爱过她。为他小产一次差点丢了性命,后又被他灌下堕胎药,还送去丞相府当小妾,竟被正室赐了毒酒,死后被弃尸荒野……她化身厉鬼,三年之间,东山寸草不生,直到一个男人出现将她的尸骨收敛埋葬她。他是西府四王爷,体弱多病却深得先皇宠爱,也曾救她于危难。但是她还是放不下怨恨,直到一个女人出现在她面前与她做了个交易。“我若是助你重生,你可愿替我守护一个男人?”夏如令毫不犹豫回答道:“成交!”