数字集成电路发展

1.1.1　数字集成电路发展

采用一定的工艺，将一个电路中所需的晶体管、电阻、电容等元器件及连线互连在一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构，这种微型结构称为集成电路（Integrated Circuit），简称IC。在集成电路中，所有元器件在结构上已经形成一个整体，所以，即使与最紧凑的分立元件电路相比，集成电路的体积和重量都要小数个数量级，而且引出线和焊接点的数目也大为减少，可靠性也得到很大提高。集成电路技术使电子电路向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。

集成电路具有体积小、重量轻、引出线和焊接点少、寿命长、可靠性高、性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工业民用电子设备中得到广泛的应用，同时在军事、通信、遥控等方面也应用广泛。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。随着集成电路和微电子技术的发展，出现完整的大规模集成系统，能实现多种功能，集成电路的优势更为显著。

集成电路技术的发展史上，重要的事件有：

1947年：贝尔实验室W.Shockley等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑；

1950年：结型晶体管诞生；

1951年：场效应晶体管发明；

1959年：仙童公司Robert.Noyce与德州仪器公司J.kilby间隔数月分别发明了集成电路，这又是一个里程碑式的发明，从此开创了世界微电子技术的新历史；

1962年：包含12个晶体管的小规模集成电路（SSI：Small－Scale Integration）问世；

1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出互补型金属氧化物半导体（CMOS）技术，今天95%以上的集成电路芯片都基于CMOS工艺；

1964年：R.Moore提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍；

1966年：集成度为100～1000个晶体管的中规模集成电路（MSI：Medium－Scale Integration）问世；

1971年：Intel推出1kB动态随机存储器（DRAM），标志着集成度为1000～100 000个晶体管的大规模集成电路（LSI：Large－Scale Integration）出现；

1977年：在30平方毫米的硅晶片上集成15万个晶体管的超大规模集成电路（VLSI：Very Large－Scale Integration）研制成功，这标志着电子技术从此真正迈入了微电子时代；

1993年：随着集成了1000万个晶体管的16MB FLASH和256MB DRAM的研制成功，电子技术进入了特大规模集成电路（ULSI：Ultra Large－Scale Integration）时代；

1994年：由于集成1亿个元件的1GDRAM的研制成功，进入巨大规模集成电路（GSI：Giga Scale Integration）时代；

1999年：Intel推出奔腾Ⅲ，主频450MHz，采用0.25μm工艺，后采用0.18μm工艺；

2003年：Intel推出奔腾4E系列，采用90nm工艺；

2005年：Intel推出酷睿2系列，采用65nm工艺；

2009年：Intel推出酷睿i系列，创纪录采用了领先的32nm工艺，并且下一代22nm工艺正在研发。