Sự phát triển của các mạch tích hợp

Aug 16, 2020

Mạch tích hợp tiên tiến nhất là lõi của bộ vi xử lý hoặc bộ xử lý đa lõi, có thể điều khiển mọi thứ từ máy tính đến điện thoại di động đến lò vi sóng kỹ thuật số. Mặc dù chi phí thiết kế và phát triển một mạch tích hợp phức tạp là rất cao, chi phí của mỗi mạch tích hợp được giảm thiểu khi nó được trải rộng trên hàng triệu sản phẩm. Hiệu suất của các mạch tích hợp rất cao, bởi vì kích thước nhỏ mang lại những con đường ngắn, do đó các mạch logic công suất thấp có thể được áp dụng ở tốc độ chuyển đổi nhanh.

Trong những năm qua, các mạch tích hợp đã tiếp tục phát triển theo hướng kích thước nhỏ hơn, cho phép mỗi chip đóng gói nhiều mạch hơn. Điều này làm tăng công suất trên mỗi diện tích đơn vị, có thể giảm chi phí và tăng chức năng. Xem Định luật Moore, số lượng bóng bán dẫn trong các mạch tích hợp tăng gấp đôi cứ sau 1,5 năm. Nói tóm lại, với sự thu hẹp của kích thước bên ngoài, hầu như tất cả các chỉ số đã được cải thiện, chi phí đơn vị và tiêu thụ điện năng chuyển mạch đã giảm và tốc độ đã tăng lên. Tuy nhiên, các PC tích hợp các thiết bị nano cũng gặp sự cố, chủ yếu là dòng rò rỉ. Do đó, sự gia tăng tốc độ và mức tiêu thụ điện năng cho người dùng cuối là rất đáng kể và các nhà sản xuất phải đối mặt với thách thức cấp tính là sử dụng hình học tốt hơn. Quá trình này và tiến độ dự kiến trong vài năm tới được mô tả rõ trong lộ trình công nghệ quốc tế bán dẫn.

Chỉ nửa thế kỷ sau khi phát triển, các mạch tích hợp đã trở nên phổ biến, và máy tính, điện thoại di động và các thiết bị kỹ thuật số khác đã trở thành một phần không thể thiếu trong cấu trúc xã hội. Điều này là do các hệ thống điện toán, truyền thông, sản xuất và giao thông hiện đại, bao gồm cả Internet, tất cả đều dựa vào sự tồn tại của các mạch tích hợp. Thậm chí nhiều học giả tin rằng cuộc cách mạng kỹ thuật số do các mạch tích hợp mang lại là sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử nhân loại. Sự trưởng thành của IC sẽ mang lại một bước nhảy vọt lớn về công nghệ, cho dù đó là trong công nghệ thiết kế hay đột phá quy trình bán dẫn, cả hai đều có liên quan chặt chẽ.


Gửi yêu cầu