集成电路静态时序分析与建模
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1.1 集成电路发展史简介

集成电路的发展经历了一个漫长的过程,这里以时间顺序来简单地介绍它的发展过程。

1906年,第一个电子管诞生;1912年前后,电子管的制作日趋成熟,引发了无线电技术的发展;1918年前后,逐步发现了半导体材料;1920年,发现半导体材料所具有的光敏特性;1932年前后,运用量子学说建立了能带理论以研究半导体现象;1947年,美国贝尔实验室的巴丁等人发明了晶体管,如图1-1所示。作为划时代的发明,他们因此获得了1956年诺贝尔物理学奖。

图1-1 巴丁等人发明的晶体管

1952年,英国科学家G.W.A.Dummer第一次提出了集成电路的设想;1958年,TI公司的科学家Clair Kilby与仙童公司的Robert Noyce先后独立地发明了集成电路,如图1-2所示。Kilby等人获得了2000年诺贝尔物理学奖,以表彰他们为现代信息技术所做出的基础性贡献。

图1-2 第一块集成电路

1966年,美国的贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺制造成第一块公认的大规模集成电路。1971年,Intel公司生产出第一个微处理器芯片4004,如图1-3所示。

图1-3 第一个微处理器芯片4004

1988年,16M DRAM问世,在1cm2大小的硅片上集成了3500万个晶体管,这标志着进入了超大规模集成电路的更高阶段。1997年,300MHz奔腾Ⅱ问世,它采用0.25μm工艺,奔腾系列芯片的推出让计算机的发展如虎添翼,发展速度让人惊叹。2009年,Intel酷睿i系列全新推出,采用32nm工艺。

集成电路的集成度从小规模到大规模、再到超大规模的迅速发展,关键就在于集成电路的布图设计水平的迅速提高,集成电路的布图设计由此而日益复杂而精密。这些技术的发展,使得集成电路的发展进入了一个新的发展阶段。相信随着科技的发展,集成电路还会有更高水平的发展。