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集成电路发展历史

发布时间:2022-12-18 02:18:02

『壹』 集成电路计算机的发展历程

集成电路发展初期最重要的应用领域是计算机技术领域。第三代计算机的发展是建立在集成电路技术基础上的,其硬件的各个组成部分,从微处理器、存储器到输入、输出设备,都是集成电路技术的结晶。
1964年4月7日,IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机IBM 360系统,它兼顾了科学计算和事务处理两方面的应用。IBM 360系列计算机是最早使用集成电路的通用计算机系列,它开创了民用计算机使用集成电路的先例,计算机从此进入了集成电路时代。与第二代计算机(晶体管计算机)相比,它体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。IBM 360成为第三代计算机(集成电路计算机)的里程碑。
此后,集成电路的发展为微型计算机的出现和发展奠定了基础。1971年,Intel公司研制成功世界上第一款微处理器4004,基于微处理器的微型计算机时代从此开始。1975年1月,美国MITS公司推出了首台通用型Altair 8800计算机,它采用了Intel 8080微处理器,是世界上第一台微型计算机。
进入80年代,集成电路设计及加工技术的飞跃发展使得微型计算机机跃上新的台阶。1981年8月12日,IBM正式推出IBM 5150,采用Intel的8088 CPU,主频为4.77MHz, 存储容量为16KB,操作系统为微软的DOS
1.0。IBM将其称为Personal Computer(个人计算机)。不久,“个人计算机”(PC)成为所有个人计算机及微型计算机的代名词。
此后,随着集成电路技术的发展,计算机的体积继续缩小,各方面的性能飞速提高,而价格却不断下跌,计算机走进人们生产生活的各个领域。1993年Intel公司推出了第五代微处理器Pentium(中文名“奔腾”),它的集成度已经达到310万个晶体管,主频已达66MHz,计算机从此进入“奔腾”时代。目前,计算机中CPU的主频已经达数GHz,内存也已达数Gb。可以毫不夸张地说,没有集成电路就没有现在的微型计算机。

『贰』 数字电路发展史的简介是什么

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从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。

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『叁』 计算机发展的四个时代,器件,特点和应用范围

第一代是电子管计算机时代,从1946--1958年左右。这代计算机因采用电子管而体积大,耗电多,运算速度低,存储容量小,可靠性差; 主要用于科学,军事和财务等方面的计算;
第二代是晶体管时代,约为1958--1964年。这代计算机比第一代计算机的性能提高了数10倍,软件配置开始出现,一些高级程序设计语言相继问世,外围设备也由几种增加到数十种。除科学计算而外,开始了数据处理和工业控制等应用;
第三代是集成电路(IC)计算机时代。约从1964--1970年。主要由中、小规模集成电路组成。其电路器件是在一块几平方毫米的芯片上集成了几十个到几百个电子元件,使计算机的体积和耗电显著减少,计算速度、存储容量、可靠性有较大的提高,有了操作系统,机种多样化、系列化并和通讯技术结合,使计算机应用进入许多科学技术领域;
第四代便是大规模(LSI)电路计算机时代。从70年代到现在。大规模集成电路是在一块几平方毫米的半导体芯片上可以集成上千万到十万个电子元件,使得计算机体积更小,耗电更少,运算速度提高到每秒几百万次,计算机可靠性也进一步提高。
目前计算机技术已经在巨型化、微型化、网络化和人工智能化等几个得到了很大的发展.四个发展阶段:
第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代。1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学,它由冯·诺依曼设计的。占地170平方 ,150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。(ENIAC)(electronic numerical integator and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。
第二个发展阶段:1956-1964年晶体管的计算机时代:操作系统。
第三个发展阶段:1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代
(1964-1965)(1965-1970)
第四个发展阶段:1970-现在:超大规模集成电路的计算机时代。
*大部分摘自SOSO问问。

『肆』 ic产业的发展历程

一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程
回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路至今40多年以来,从电路集成到系统集成这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到今天特大规模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。在这历史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其产业结构经历了三次变革。
第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。
70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。
第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。
80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
随着微处理器和PC机的广泛应用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的 IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同时整机客户则要求不断增加IC的集成度,提高保密性,减小芯片面积使系统的体积缩小,降低成本,提高产品的性能价格比,从而增强产品的竞争力,得到更多的市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序,故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全定制电路等应运而生,其比例在整个IC销售额中 1982年已占12%;其三是随着EDA工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化阶段,使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金(VC)看到ASIC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的集成电路设计公司(Fabless)或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线(Foundry)的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司,它的创始人张忠谋也被誉为晶芯片加工之父。
第三次变革:四业分离的IC产业
90年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁,主动放弃 DRAM市场,大搞CPU,对半导体工业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,分才能精,整合才成优势。于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面(如下图所示),近年来,全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑,而IC设计业却获得持续的增长。
特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升技术,追求大尺寸硅片、追求微细加工,从大生产中来降低成本,推动其增长,将难以为继。而IC设计企业更接近市场和了解市场,通过创新开发出高附加值的产品,直接推动着电子系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基础上积累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的龙头,为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。

『伍』 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。)

『陆』 集成电路是怎样发展起来的

现在人们公认抄,世界上最早袭的集成电路,是1958年美国物理学家基尔比和诺伊斯两人各自独立研究发明的。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。

『柒』 芯片的发展历程是怎样的呢

芯片可抄以看做是集成电路块。集成电路块从小规模向大规模发展的历程,可以看做是一个不断向微型化发展的过程。20世纪50年代末发展起来的小规模集成电路,集成度(一个芯片包含的元件数)为10个元件;20世纪60年代发展成中规模集成电路,集成度为1000个元件;20世纪70年代又发展了大规模集成电路,集成度达到10万个元件;20世80年代更发展了特大规模集成电路,集成度超过100万个元件。

『捌』 计算机从电子管→晶体管→集成电路,发展过程是怎样的﹖

第一代电子管计算机(1945-1956)
这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件,用光屏管或汞延时电路作存储器输入域输出主要采用穿孔卡片或纸带,体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上,通常使用机器语言或者汇编语言;来编写应用程序,因此这一时代的计算机主要用于科学计算。

第二代晶体管计算机(1956-1963)
晶体管计算机(1958-1964)20世纪50年代中期,晶体管的出现使计算机生产技术得到了根本性的发展,由晶体管代替电子管作为计算机的基础器件,用磁芯或磁鼓作存储器,在整体性能上,比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了,如Fortran,Cobol,Algo160等计算机高级语言。晶体管计算机被用于科学计算的同时,也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。

第三代集成电路计算机(1964-1971)
中小规模集成电路计算机(1965-1971)20世纪60年代中期, 随着半导体工艺的发展,成功制造了集成电路。中小规模集成电路成为计算机的主要部件,主存储器也渐渐过渡到半导体存储器,使计算机的体积更小,大大降低了计算机计算时的功耗,由于减少了焊点和接插件,进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面,有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言,其应用领域也进一步扩大。

第四代大规模和超大规模集成电路计算机(1971-2015)
大规模和超大规模集成电路计算机(1971-2015)随着大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程,计算机的体积进一步缩小,性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器,发展了并行技术和多机系统,出现了精简指令集计算机(RISC),软件系统工程化、理论化,程序设计自动化。微型计算机在社会上的应用范围进一步扩大,几乎所有领域都能看到计算机的“身影”。

『玖』 应用集成电路经历了怎样的发展历程

1964年4月7日,美国IBM公司同时在14个国家、全美63个城市宣告,世界上第一个采版用集成电路的通用计算权机系列IBM360系统研制成功,该系列有大、中、小型计算机,共6个型号,它兼顾了科学计算和事务处理两方面的应用,各种机器全都相互兼容,适用于各方面的用户,具有全方位的特点,正如罗盘有360度刻度一样,所以取名为360。它的研制开发经费高达50亿美元,是研制第一颗原子弹的曼哈顿计划的2.5倍。

IBM360系统是最早使用集成电路元件的通用计算机系列,它开创了民用计算机使用集成电路的先例,计算机从此进入了集成电路时代。IBM360成为第三代计算机的里程碑。

1958年,世界上第一个集成电路诞生时,只包括一个晶体管,两个电阻和一个电阻——电容网络。

到20世纪70年代,在相当于拇指甲那样大的约1平方厘米的芯片上,就可以集成上百万个电子元件。因为它看起来只是一块小小的硅片,因此人们常把它称为芯片。与晶体管相比,集成电路体积更小,功耗更低,可靠性更高,造价更低,因此得到迅速发展。

『拾』 IC芯片的发展历史

IC芯片(Integrated Circuit集成电路)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。而今几乎所有看到的芯片,都可以叫做IC芯片。

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