在73年前的今天,1947年12月23日(農(nóng)歷1947年11月12日),晶體管問(wèn)世。
1947年12月23日,美國(guó)科學(xué)家巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士,在導(dǎo)體電路中進(jìn)行用半導(dǎo)體晶體放大聲音信號(hào)的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)明.了科技史上具有劃時(shí)代意義的成果一一晶體管。因它是在圣誕節(jié)前夕發(fā)明的,而且對(duì)人們未來(lái)的生活發(fā)生如此巨大的影響,所以被稱.為“獻(xiàn)給世界的圣誕節(jié)禮物”。
1947年12月,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組,研制出一-種點(diǎn)接觸型的鍺晶體管。晶體管的問(wèn)世,是20世紀(jì)的一項(xiàng)重大發(fā)明,是微電子革命的先聲。晶體管出現(xiàn)后,人們就能用一個(gè)小巧的、消耗功率低的電子器件,來(lái)代替體積大、功率消耗大的電子管了。晶體管的發(fā)明又為后來(lái)集成電路的誕生吹響了號(hào)角。20世紀(jì)最初的10年,通信系統(tǒng)已開(kāi)始應(yīng)用半導(dǎo)體材料。20世紀(jì)上半葉,在無(wú)線電愛(ài)好者中廣泛流行的礦石收音機(jī),就采用礦石這種半導(dǎo)體材料進(jìn)行檢波。半導(dǎo)體的電學(xué)特性也在電話系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。
晶體管是一-種半導(dǎo)體器件,放大器或電控開(kāi)關(guān)常用。晶體管是規(guī)范操作電腦,手機(jī),和所有其他現(xiàn)代電子電路的基本構(gòu)建塊。由于其響應(yīng)速度快,準(zhǔn)確性高,晶體管可用于各種各樣的數(shù)字和模擬功能,包括放大,開(kāi)關(guān),穩(wěn)壓,信號(hào)調(diào)制和振蕩器。晶體管可獨(dú)立包裝或在一個(gè)非常小的的區(qū)域,可容納一億或更多的晶體管集成電路的一部分。
晶體管的發(fā)展歷史
1947年12月:威廉·邵克雷(William Shockley)、約翰·巴頓(John Bardeen)和沃特·布拉頓(Walter Brattain)成功地在貝爾實(shí)驗(yàn)室制造出第一個(gè)晶體管。
1950年:威廉·邵克雷開(kāi)發(fā)出雙極晶體管(Bipolar Junction Transistor),這是現(xiàn)在通行的標(biāo)準(zhǔn)的晶體管。
1953年:第一個(gè)采用晶體管的商業(yè)化設(shè)備投入市場(chǎng),即助聽(tīng)器。
1954年10月18日:第一臺(tái)晶體管收音機(jī)Regency TR1投入市場(chǎng),僅包含4只鍺晶體管。
1961年4月25日:第一個(gè)集成電路專利被授予羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)。最初的晶體管對(duì)收音機(jī)和電話而言已經(jīng)足夠,但是新的電子設(shè)備要求規(guī)格更小的晶體管,即集成電路。
1965年:摩爾定律誕生。當(dāng)時(shí),戈登·摩爾(Gordon Moore)預(yù)測(cè),未來(lái)一個(gè)芯片上的晶體管數(shù)量大約每18個(gè)月翻一倍(至今依然基本適用),摩爾定律在Electronics Magazine雜志一篇文章中公布。
1968年7月:羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾從仙童(Fairchild)半導(dǎo)體公司辭職,創(chuàng)立了一個(gè)新的企業(yè),即英特爾公司,英文名Intel為“集成電子設(shè)備(integrated electronics)”的縮寫。
1969年:英特爾成功開(kāi)發(fā)出第一個(gè)PMOS硅柵晶體管技術(shù)。這些晶體管繼續(xù)使用傳統(tǒng)的二氧化硅柵介質(zhì),但是引入了新的多晶硅柵電極。
1971年:英特爾發(fā)布了其第一個(gè)微處理器4004。4004規(guī)格為1/8英寸 x 1/16英寸,包含僅2000多個(gè)晶體管,采用英特爾10微米PMOS技術(shù)生產(chǎn)。
1972年,英特爾發(fā)布了第一個(gè)8位處理器8008。
1978年,英特爾發(fā)布了第一款16位處理器8086。含有2.9萬(wàn)個(gè)晶體管。
1978年:英特爾標(biāo)志性地把英特爾8088微處理器銷售給IBM新的個(gè)人電腦事業(yè)部,武裝了IBM新產(chǎn)品IBM PC的中樞大腦。16位8088處理器為8086的改進(jìn)版,含有2.9萬(wàn)個(gè)晶體管,運(yùn)行頻率為5MHz、8MHz和10MHz。8088的成功推動(dòng)英特爾進(jìn)入了財(cái)富(FORTUNE) 500強(qiáng)企業(yè)排名,《財(cái)富(FORTUNE)》雜志將英特爾公司評(píng)為“70年代商業(yè)奇跡之一(Business Triumphs of the Seventies)”。
1982年:286微處理器(全稱80286,意為“第二代8086”)推出,提出了指令集概念,即現(xiàn)在的x86指令集,可運(yùn)行為英特爾前一代產(chǎn)品所編寫的所有軟件。286處理器使用了13400個(gè)晶體管,運(yùn)行頻率為6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。
1985年:英特爾386微處理器問(wèn)世,含有27.5萬(wàn)個(gè)晶體管,是最初4004晶體管數(shù)量的100多倍。386是32位芯片,具備多任務(wù)處理能力,即它可在同一時(shí)間運(yùn)行多個(gè)程序。
1993年:英特爾·奔騰·處理器問(wèn)世,含有3百萬(wàn)個(gè)晶體管,采用英特爾0.8微米制程技術(shù)生產(chǎn)。
1999年2月:英特爾發(fā)布了奔騰·III處理器。奔騰III是1x1正方形硅,含有950萬(wàn)個(gè)晶體管,采用英特爾0.25微米制程技術(shù)生產(chǎn)。
2002年1月:英特爾奔騰4處理器推出,高性能桌面臺(tái)式電腦由此可實(shí)現(xiàn)每秒鐘22億個(gè)周期運(yùn)算。它采用英特爾0.13微米制程技術(shù)生產(chǎn),含有5500萬(wàn)個(gè)晶體管。
2002年8月13日:英特爾透露了90納米制程技術(shù)的若干技術(shù)突破,包括高性能、低功耗晶體管,應(yīng)變硅,高速銅質(zhì)接頭和新型低-k介質(zhì)材料。這是業(yè)內(nèi)首次在生產(chǎn)中采用應(yīng)變硅。
2003年3月12日:針對(duì)筆記本的英特爾·迅馳·移動(dòng)技術(shù)平臺(tái)誕生,包括了英特爾最新的移動(dòng)處理器“英特爾奔騰M處理器”。該處理器基于全新的移動(dòng)優(yōu)化微體系架構(gòu),采用英特爾0.13微米制程技術(shù)生產(chǎn),包含7700萬(wàn)個(gè)晶體管。
2005年5月26日:英特爾第一個(gè)主流雙核處理器“英特爾奔騰D處理器”誕生,含有2.3億個(gè)晶體管,采用英特爾領(lǐng)先的90納米制程技術(shù)生產(chǎn)。
2006年7月18日:英特爾安騰2雙核處理器發(fā)布,采用世界最復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì),含有2.7億個(gè)晶體管。該處理器采用英特爾90納米制程技術(shù)生產(chǎn)。
2006年7月27日:英特爾·酷睿2雙核處理器誕生。該處理器含有2.9億多個(gè)晶體管,采用英特爾65納米制程技術(shù)在世界最先進(jìn)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)。
2006年9月26日:英特爾宣布,超過(guò)15種45納米制程產(chǎn)品正在開(kāi)發(fā),面向臺(tái)式機(jī)、筆記本和企業(yè)級(jí)計(jì)算市場(chǎng),研發(fā)代碼Penryn,是從英特爾酷睿微體系架構(gòu)派生而出。2007年1月8日:為擴(kuò)大四核PC向主流買家的銷售,英特爾發(fā)布了針對(duì)桌面電腦的65納米制程英特爾酷睿2四核處理器和另外兩款四核服務(wù)器處理器。英特爾酷睿2四核處理器含有5.8億多個(gè)晶體管。
2007年1月29日:英特爾公布采用突破性的晶體管材料即高-k柵介質(zhì)和金屬柵極。英特爾將采用這些材料在公司下一代處理器——英特爾酷睿2雙核、英特爾酷睿2四核處理器以及英特爾至強(qiáng)系列多核處理器的數(shù)以億計(jì)的45納米晶體管或微小開(kāi)關(guān)中用來(lái)構(gòu)建絕緣“墻”和開(kāi)關(guān)“門”,研發(fā)代碼Penryn。
2010年11月,NVIDIA發(fā)布全新的GF110核心,含30億個(gè)晶體管,采用先進(jìn)的40納米工藝制造。
2011年05月05 日:英特爾成功開(kāi)發(fā)世界首個(gè)3D晶體管,稱為tri-Gate。除了英特爾將3D晶體管應(yīng)用于22納米工藝之后,三星,GlobalFoundries,臺(tái)積電和臺(tái)聯(lián)電都計(jì)劃將類似于Intel的3D晶體管技術(shù)應(yīng)用到14納米節(jié)點(diǎn)上 。
2015年,Intel的處理器芯片Knights Landing Xeon Phi,內(nèi)含約zhi80億個(gè)晶體管,采用12納米制dao程。同年,IBM宣布了7納米制程研制成功。基于該技術(shù)的服務(wù)器芯片將含200億個(gè)警晶體管。
2016年7月,發(fā)布的2015年國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖(ITRS)做出預(yù)測(cè),經(jīng)歷了50多年的微型化,晶體管的尺寸可能將在5年后停止縮減。
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