積體電路的發展

Sep 03, 2022

最先進的積體電路是微處理器或多核心處理器的核心,它可以控制從電腦到手機到數位微波爐的一切。雖然設計和開發複雜積體電路的成本非常高,但當它分散到數百萬種產品時,每個積體電路的成本就降到最低。積體電路的效能非常高,因為小尺寸帶來短路徑,因此可以在快速開關速度下應用低功耗邏輯電路。

這些年來,積體電路不斷朝向更小的尺寸發展,使得每個晶片可以封裝更多的電路。這增加了單位面積的容量,降低了成本並增加了功能。參見摩爾定律。積體電路中電晶體的數量每1.5年就會增加一倍。總而言之,隨著整體尺寸的縮小,幾乎所有指標都得到了改善,單位成本和開關功耗都降低了,速度也提高了。然而,整合奈米級裝置的IC也存在問題,主要是漏電流。因此,最終用戶的速度和功耗的增加非常明顯,製造商面臨著使用更好幾何形狀的尖銳挑戰。國際半導體技術路線圖詳細描述了這個過程以及未來幾年的預期進展。

發展僅半世紀,積體電路就已無所不在,電腦、手機等數位電器已成為社會結構中不可或缺的一部分。這是因為現代計算、通訊、製造和運輸系統,包括互聯網,都依賴於積體電路的存在。許多學者甚至認為積體電路帶來的數位革命是人類史上最重要的事件。積體電路的成熟將帶來科學技術的巨大飛躍。無論是在設計技術還是半導體製程上的突破,兩者都是密切相關的。