社会万象 第11章 集成电路篇

集成电路（Integrated Circuit，简称IC）的发展历史可以追溯到20世纪中叶。以下是其发展的主要历程和趋势：

早期发展阶段1.1947年贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿发明了晶体管，这是微电子技术发展中的第一个里程碑。

1950年结型晶体管诞生。

1951年场效应晶体管发明。

1956年C.S. Fuller发明了扩散工艺。

1958年仙童公司的罗伯特·诺伊斯和德州仪器的杰克·基尔比分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史。

技术进步1960年H.H. Loor和E. Castellani发明了光刻工艺。

1962年美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管。

1963年F.M. Wanlass和C.T. Sah首次提出CMOS技术，今天95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺。

1964年英特尔的摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每18个月增加一倍。

1966年美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列（50门）。

1967年应用材料公司（Applied Materials）成立，现已成为全球最大的半导体设备制造公司。

大规模集成电路时代1971年英特尔推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现。

1971年全球第一个微处理器4004由英特尔公司推出，采用的是MOS工艺，这是一个里程碑式的发明。

1974年RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802。

1976年16kb DRAM和4kb SRAM问世。

1978年64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临。

个人电脑时代1.1979年英特尔推出5MHz 8088微处理器，之后，IBM基于8088推出全球第一台PC。

1981年256kb DRAM和64kb CMOS SRAM问世。

1984年日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM。

1985年微处理器问世，20MHz。

1988年16M DRAM问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路（VLSI）阶段。

现代发展1989年1Mb DRAM进入市场。

1989年486微处理器推出，25MHz，1μm工艺，后来50MHz芯片采用0.8μm工艺。

1992年64M位随机存储器问世。

1993年66MHz奔腾处理器推出，采用0.6μm工艺。

1995年Pentium Pro，133MHz，采用0.6-0.35μm工艺。

1997年300MHz奔腾Ⅱ问世，采用0.25μm工艺。

1999年奔腾Ⅲ问世，450MHz，采用0.25μm工艺，后采用0.18μm工艺。

2000年1Gb RAM投放市场。

2000年奔腾4问世，1.5GHz，采用0.18μm工艺。

2001年英特尔宣布2001年下半年采用0.13μm工艺。

2003年奔腾4 E系列推出，采用90nm工艺。

2005年英特尔酷睿2系列上市，采用65nm工艺。

2007年基于全新45纳米High-K工艺的英特尔酷睿2 E7/E8/E9上市。

2009年英特尔酷睿i系列全新推出，创纪录采用了领先的32纳米工艺，并且下一代22纳米工艺正在研发。

中国的集成电路产业诞生于20世纪60年代，经历了从计算机和军工配套到消费类整机配套的转变，并在90年代通过908工程和909工程取得了新的发展。

继续遵循摩尔定律尽管面临物理极限的挑战，半导体行业仍在寻找新的技术突破，以维持摩尔定律的发展趋势。

新材料和新工艺如高介电常数材料（High-K）、金属栅极（Metal Gate）和三维晶体管结构（如FinFET）等，这些技术有助于进一步提高晶体管的性能和降低功耗。

系统级集成（System-on-Chip, SoC）将多个功能模块集成到单个芯片上，实现更高的集成度和更低的功耗。

异构集成（Heterogeneous Integration）结合不同的半导体技术和材料，实现更复杂的功能和更高的性能。

量子计算和神经形态计算探索新的计算范式，以应对传统计算架构的局限性。

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