集成电路设计
集成电路(IC)
集成电路是把一整套电子电路——从几千到几十亿个晶体管,连同它们之间的所有布线——一起做在一小片指甲盖大小的硅片上,这就是「芯片」。在集成电路出现之前,工程师要用烙铁把一个个晶体管和电阻手工焊接起来,就像给一座城市逐根接通路灯。集成电路则一次制造就把整座城市做好,所有元件一出生就已连好——微小、快速又便宜。
芯片靠光刻制成:用光把电路图案投射到涂了光敏胶的硅晶圆上,再用化学药品逐层刻蚀出图案——先做晶体管,再在上面叠起金属导线。如此反复,一次制造就能并行造出上百万个器件。现代超大规模集成(VLSI)芯片塞进了数十亿个晶体管,线宽仅几纳米;你手机里的处理器就是这样一块芯片,开关数量比你抬头能看见的星星还多。
集成电路约在 1958 年由两人各自独立发明:杰克·基尔比(在德州仪器做出可用的锗原型)与罗伯特·诺伊斯(在仙童公司做出平面硅版本,使大规模量产成为可能)。注意这几个层次:「晶体管」是单个开关,「集成电路」是同一块裸晶上的众多开关与导线,而「芯片」指的就是这块裸晶——通常封装在你在电路板上真正看到的那块黑色小封装里。
又称
另见