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让集成最大化

2021-03-24

少儿科学周刊·少年版 2021年24期
关键词:摩尔定律晶体管数目

你肯定特好奇摩尔定律的内容吧,换句话说,戈登·摩尔在整理资料时,到底发现了什么呢?我们一起来看看。

摩尔定律

摩尔定律的核心內容是:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍。

第一个集成电路雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的,其中只包括一个双极性晶体管、三个电阻和一个电容器。发展到2010年,一块计算机CPU芯片上的晶体管数目已经达到11.7亿个。

摩尔定律是摩尔的经验之谈,并非自然科学定律,但在一定程度上揭示了信息技术进步的速度。

什么是晶体管?

晶体管是一种固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等,有时特指双极型器件),具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同,晶体管利用电信号来控制自身的开合,所以开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。

集成电路的分类

我们常说的芯片,实际上就是封装好了的集成电路。根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,我们可以把集成电路分为以下几类:

小规模集成电路 晶体管100个以下

中规模集成电路 晶体管101~1000个

大规模集成电路 晶体管1001~10000个

超大规模集成电路 晶体管10001~100000个

特大规模集成电路 晶体管100001~10000000个

巨大规模集成电路 晶体管10000001个及以上

你知道吗?

★巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路。

★把那么多晶体管集成在一块芯片上,这就要求晶体管的体积必须足够小。台积电、三星等已实现5纳米量产,快接近原子级。

挑战一下

按照不同的处理信号,我们可以把集成电路分为模拟集成电路、数字集成电路两类,你可以在一块手机主板上发现它们的踪迹。

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