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        讓集成最大化

        2021-03-24 20:58:54
        少兒科學(xué)周刊·少年版 2021年24期
        關(guān)鍵詞:摩爾定律晶體管數(shù)目

        你肯定特好奇摩爾定律的內(nèi)容吧,換句話說(shuō),戈登·摩爾在整理資料時(shí),到底發(fā)現(xiàn)了什么呢?我們一起來(lái)看看。

        摩爾定律

        摩爾定律的核心內(nèi)容是:集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍。

        第一個(gè)集成電路雛形是由杰克·基爾比于1958年完成的,其中只包括一個(gè)雙極性晶體管、三個(gè)電阻和一個(gè)電容器。發(fā)展到2010年,一塊計(jì)算機(jī)CPU芯片上的晶體管數(shù)目已經(jīng)達(dá)到11.7億個(gè)。

        摩爾定律是摩爾的經(jīng)驗(yàn)之談,并非自然科學(xué)定律,但在一定程度上揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。

        什么是晶體管?

        晶體管是一種固體半導(dǎo)體器件(包括二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管等,有時(shí)特指雙極型器件),具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關(guān),能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機(jī)械開關(guān)不同,晶體管利用電信號(hào)來(lái)控制自身的開合,所以開關(guān)速度可以非???,實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。

        集成電路的分類

        我們常說(shuō)的芯片,實(shí)際上就是封裝好了的集成電路。根據(jù)一個(gè)芯片上集成的微電子器件的數(shù)量,我們可以把集成電路分為以下幾類:

        小規(guī)模集成電路 晶體管100個(gè)以下

        中規(guī)模集成電路 晶體管101~1000個(gè)

        大規(guī)模集成電路 晶體管1001~10000個(gè)

        超大規(guī)模集成電路 晶體管10001~100000個(gè)

        特大規(guī)模集成電路 晶體管100001~10000000個(gè)

        巨大規(guī)模集成電路 晶體管10000001個(gè)及以上

        你知道嗎?

        ★巨大規(guī)模集成電路也被稱作極大規(guī)模集成電路或超特大規(guī)模集成電路。

        ★把那么多晶體管集成在一塊芯片上,這就要求晶體管的體積必須足夠小。臺(tái)積電、三星等已實(shí)現(xiàn)5納米量產(chǎn),快接近原子級(jí)。

        挑戰(zhàn)一下

        按照不同的處理信號(hào),我們可以把集成電路分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路兩類,你可以在一塊手機(jī)主板上發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。

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