超大规模集成电路阶段时间
(完整word版)集成电路发展史
集成电路发展史11集成电路的发展历史1—-1。
1世界集成电路的发展历史1947年:贝尔实验室肖特莱等人发明了晶体管,这是微电子技术发展中第一个里程碑； 1950年:结型晶体管诞生；1950年： R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺；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Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路,开创了世界微电子学的历史；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CMO S工艺；1964年：Intel摩尔提出摩尔定律,预测晶体管集成度将会每18个月增加1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;1971年：Intel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Intel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;1979年：Intel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:80386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（ULSI)阶段；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。
微电子技术和芯片设计
微电子技术和芯片设计在当今信息时代，微电子技术和芯片设计已成为重要的科技领域。
随着微型化、高性能、低功耗等需要的增加，这一领域的发展进入了一个新的时代。
本文将从微电子技术和芯片设计的发展历程、技术应用、未来趋势等方面进行探析。
一、微电子技术和芯片设计的发展历程微电子技术是集电子、物理、化学、材料、光学等学科于一体的新兴学科。
其核心是对微小的电子器件进行设计、制备和应用，目的是为了实现高速、高集成度、低功耗的电子器件。
微电子技术的发展历程可以分为4个阶段。
第一阶段：1950年代到1960年代，微电子技术刚刚诞生，主要是以硅为基础的微电子器件的研究和开发。
这个阶段的主要发明是晶体管，其应用推动了半导体工业的崛起。
第二阶段：1970年代到1980年代，微电子技术进入了高集成度时代。
大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）得到了广泛应用。
同时，加工工艺和自动化技术的不断进步也为集成度的提高提供了支持。
第三阶段：1990年代到21世纪初，微电子技术进入了系统级集成时代。
系统级集成是指将多种芯片模块集成到一个芯片上，形成一个完整的系统。
此时，计算机、通信等领域的重要应用得到了极大的发展。
第四阶段：21世纪至今，微电子技术正在向纳米级别迈进。
纳米技术可以实现器件功能的单一化和可重构性，大大提高芯片的性能和功能。
随着芯片尺寸的缩小和集成度的提高，微电子技术在人类生活、商业发展和国家安全等领域中的作用也越来越大。
二、微电子技术和芯片设计的技术应用微电子技术和芯片设计在许多领域都有广泛的应用。
比如：1. 通信领域：通过微电子技术和芯片设计，可以开发出更高速、更稳定、更低功耗的通信设备。
手机、无线通信技术、卫星通信技术等都是微电子技术的应用。
2. 汽车产业：汽车电子化越来越普及，汽车电子控制单元（ECU）也越来越重要。
通过微电子技术和芯片设计，可以降低汽车的油耗、减少排放、提高安全性等。
3. 医疗行业：微电子技术和芯片设计在医疗行业的应用非常广泛。
模拟电子技术的发展历史
模拟电子技术的发展历史模拟电子技术是整个电子技术和电力技术的基础，在信号放大、功率放大、整流稳压、模拟量反馈、混频、调制解调电路等领域具有无法替代的作用。
(1)分立元件阶段该阶段主要由1905年——1959年。
在这几十年中，真空三极管问世，且用它构成的电子电路能够产生低频到微波范围的振荡，可以放大各种微弱的信号。
从而使电子技术进入了实际应用阶段。
时间推移至20世纪40年代末，出现了晶体三极管，由于晶体管具有体积小，轻重量，功耗低，工作可靠性高等一系列优点，使它在许多领域中取代了电子管。
其实，三极管的出现在一定程度上是由在导体物理的发展来奠基的。
因为构成晶体管的材料，大部分是硅——这种性能良好的半导体。
所以，现在也有人将晶体管的发明称作电子技术发展的里程碑，是有历史依据的。
自从晶体管出现，电子电路进入了晶体管电路阶段。
(2)集成电路阶段该阶段从1959开始，即集成电路的问世开始，强烈地推动了整个电子技术的历程。
所谓的集成电路，就是在一块小的基片上光刻出多个晶体管、电阻和电容器件，并将它们连接成完成一定功能的电子电路。
有这样的技术基础，集成电路由起初的小规模集成电路（SSI）发展到中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）。
形成了集成度逐渐提高，器件尺寸逐渐减小的格局。
目前，单片集成度已经能够达到数千万个元、器件，从而可将器件、电路与系统融合于一体，构成一个集成电子系统。
大规模和超大规模集成电路的出现，使电子技术装置发生了根本变化。
电子设备的功能、速率、体积、功耗、可靠性诸方面都取得了惊人的成就。
一场电子技术的革命已经在当今科技的大环境中掀起，电子技术发展至今，已经进入了“微电子学”时代。
这是一个新纪元，也是新一代电子技术的起点！。
计算机采用的主机电子器件的发展顺序是什么
计算机采用的主机电子器件的发展顺序是什么1、第1代：电子管数字机（1946—1958年）硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。
软件方面采用的是机器语言、汇编语言。
应用领域以军事和科学计算为主。
特点是体积大、功耗高、可靠性差。
速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。
2、第2代：晶体管数字机（1958—1964年）硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。
应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。
特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。
3、第3代：集成电路数字机（1964—1970年）硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。
软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。
特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。
应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
4、第4代：大规模集成电路机（1970年至今）硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。
软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。
特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。
应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机，就是我们常说的微电脑或PC机。
微型计算机体积小，价格便宜，使用方便，但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。
对集成电路的认识
对集成电路的认识一、什么是集成电路集成电路（Integrated Circuit，简称IC），是将多个电子元器件（如电晶体、电阻、电容等）集成在一个芯片上的电子器件。
通过微电子技术的应用，集成电路能够完成各种电子元器件的功能，并在现代电子设备中得到广泛应用。
二、集成电路的分类根据集成电路中元器件的规模和复杂程度，可以将集成电路分为以下几种类型：1. 数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）数字集成电路主要处理二进制信号，对信号的处理通过逻辑门电路实现。
数字集成电路广泛应用于计算机、通信设备等领域，如微处理器、存储器等均为数字集成电路。
2. 模拟集成电路（Analog Integrated Circuit，简称AIC）模拟集成电路主要处理连续信号，对信号的处理通过模拟电路实现。
模拟集成电路广泛应用于音频、视频、电源等领域，如放大器、滤波器等均为模拟集成电路。
3. 混合集成电路（Mixed-Signal Integrated Circuit，简称MSIC）混合集成电路结合了数字集成电路和模拟集成电路的特点，既能处理数字信号，又能处理模拟信号。
混合集成电路广泛应用于通信、多媒体等领域，如数模转换器、模数转换器等均为混合集成电路。
4. 大规模集成电路（Large Scale Integrated Circuit，简称LSI）大规模集成电路是将数十个至数千个晶体管、电阻、电容等元器件集成在一个芯片上的电路。
大规模集成电路广泛应用于计算机、电子设备等领域，如微控制器、ASIC等均为大规模集成电路。
5. 超大规模集成电路（Very Large Scale Integrated Circuit，简称VLSI）超大规模集成电路是将数万至数十亿个晶体管、电阻、电容等元器件集成在一个芯片上的电路。
超大规模集成电路广泛应用于计算机、通信设备等领域，如处理器、存储器等均为超大规模集成电路。
计算机发展史ppt课件
▪ 它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地 170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运 算。
13
华南师范大学 教师发展中心
世界上第一台电子计算机
行业PPT模板：/hangye/ PPT素材下载：/sucai/ PPT图表下载：/tubiao/ PPT教程： /powerpoint/ Excel教程：/excel/ PPT课件下载：/kejian/ 试卷下载：/shiti/
而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录。
14
华南师范大学 教师发展中心数学家冯·诺依曼提出了重大的改进理论，主 要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础；其 二是电子计算机应采用"存储程序"方式工作，并且进一步明 确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成： 运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。
5
华南师范大学 教师发展中心
人类早期的计算工具
▪ 机电式计算机
1938年，德国科学家朱斯成功制造了第一台二进制Z-1型计 算机，这还是一台纯机械的计算机。
此后，他又研制了Z系列计算机，其中，Z-3型计算机除了所 用的元件是电器元件之外，其余的设计思想和电子计算机几乎没 有什么差别，可以说是世界上第一台通用程序控制机电式计算机。
在(前)苏联专家的指导下，中科院计算所等单位完成了我国第 一台小型计算机。 1958年6月该电子计算机安装调试，8月1日该机 可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。为纪念 这个日子，该机定名为八一型数字电子计算机，后改名为103型计算 机(即DJS-1型)。103机，字长31位，内存容量为1024字节，当时运 算速度只有每秒几十次，后来安装了自行研制的磁心存储器，运算 速度提高到每秒3000次。
集成电路的现状及其发展趋势
集成电路的现状及其发展趋势一、概述集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件。
自20世纪50年代诞生以来，集成电路已经经历了从小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）到甚大规模集成电路（ULSI）的发展历程。
如今，集成电路已经成为现代电子设备中不可或缺的核心部件，广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车电子、工业控制等领域。
随着科技的快速发展，集成电路的设计、制造和应用技术也在不断进步。
在设计方面，随着计算机辅助设计（CAD）技术的发展，集成电路设计的复杂性和精度不断提高，使得高性能、低功耗、高可靠性的集成电路得以实现。
在制造方面，集成电路的生产线越来越自动化、智能化，纳米级加工技术、三维堆叠技术等新兴技术也在不断应用于集成电路的制造过程中。
在应用方面，集成电路正向着更高集成度、更小尺寸、更低功耗、更高性能的方向发展，以满足不断增长的市场需求。
集成电路的发展也面临着一些挑战。
随着集成电路尺寸的不断缩小，传统的制造方法已经接近物理极限，这使得集成电路的进一步发展变得更为困难。
同时，随着全球经济的不断发展和市场竞争的加剧，集成电路产业也面临着巨大的竞争压力。
探索新的制造技术、开发新的应用领域、提高产业竞争力成为集成电路产业未来的重要发展方向。
总体来说，集成电路作为现代电子技术的核心，其发展现状和趋势直接影响着整个电子产业的发展。
未来，随着技术的不断进步和市场的不断变化，集成电路产业将继续保持快速发展的势头，为全球经济和社会的发展做出更大的贡献。
1. 集成电路的定义与重要性集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是一种微型电子器件或部件，采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。
芯片的发展历程
芯片的发展历程
芯片的发展历程可以概括为以下几个阶段：
起源：从半导体到IC：芯片的起源可以追溯到20世纪50年代初，当时美国贝尔实验室的工程师们研制出了第一款基于微型管的计算机。
微型管是一种真空电子管，能够通过电子的放大和控制来实现复杂的电子计算。
发展：光刻工艺：随着人类对于科技发展的不断追求和突破，芯片的历史也会不断地向前推进。
在过去的几十年中，芯片经历了从最初的微型管到现在的微处理器和集成电路的演变。
集成电路：大规模、超大规模与巨大规模：随着集成电路技术的不断发展和完善，越来越多的晶体管被纳入到同一个集成电路芯片上，于是便出现了大规模集成电路芯片，简称LSI (Large Scale Integrated Circuit)。
大规模集成电路芯片容量比集成电路芯片更大，可以实现更加复杂的电子元件和电路组合。
CPU芯片：在处理器（CPU）领域，英特尔的发展史代表了处理器的发展史。
1971年，英特尔推出了它的第一款处理器：4004，这是一款4位的处理器，仅包含2300个晶体管。
现在来看，这款处理器简直就是个小弱，但它的诞生意义重大，实现了从0到1的突破。
AMD：价格屠夫与搅局者：1969年，杰里·桑德斯（J. Sanders）当时在仙童担任销售部的主任，带着7位仙童员工创办AMD。
移动端芯片：另起炉灶：对于现在炙手可热的智能手机，处理器的竞争则更为激烈。
尾声：发展与现状：新工艺、新材料和新技术的不断涌现，也预示着芯片技术在未来还将有更多的可能性和发展空间。
相信在不久的将来，芯片技术必将继续不断创新和进步，为人们的生活带来更多科技创新和更高的生活品质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1．主板 2．中央处理器 3．内存 4．显卡
5．声卡和音箱
6．硬盘
12．机箱和电源
13．其他设备
7．软驱
首页 末页 上页 下页 返回 结束
1.3.1
计算机的硬件组成
1．主板
主板也叫母板。主板是计算机硬件系统的核心，计算机内部的各种 配件不是直接安装在主板上就是通过电缆线连接在主板上。主板是一块 控制和驱动计算机的印刷电路板，在计算机中起着桥梁的作用，上面有 许多设备的插座和接口。主板如图1-2所示。
结束
1.3.1
计算机的硬件组成
3．内存
内存就是内部主存储器，是计算机运行程序时用于快速存放程序 和数据的载体。内存由半导体大规模集成电路芯片组组成。内存的容量 和速度很大程度影响着计算机的运算能力和运行效率，现在常用的内存 为DDR内存。内存是计算机运行必不可少的部件之一，如图1-4所示为内 存的外观。
一、计算机在个人方面的信息传递。例如：电子邮件、网络电话、QQ 在线聊天等。 3、金融理财。例如：自动柜员机、网上银行等。 4、购物消费。例如：淘宝网。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.1 计算机在社会生活各领域中的应用
一、计算机在个人方面的应用：
5、休闲娱乐。例如：网上听音乐、听广播、看 电影、玩各种游戏。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.1 计算机在社会生活各领域中的应用
二、计算机在社会方面的应用:
1、电子化政府。例如：政策发布、查询。 2、医疗卫保健。例如：网上挂号、门诊查询。 3、全球定位系统。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.1 计算机在社会生活各领域中的应用
模块一 认识计算机
本模块要点
1.1
计算机在社会生活各领域中的应用
1.2 1.3
计算机的发展 计算机的组成
本模块要点
知识要点
◎了解计算机在社会生活各领域中的应用
◎了解计算机的发展历史
◎ 掌握计算机的组成
技能目标
◎ 能熟练说出计算机各部件的名称
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.1 计算机在社会生活各领域中的应用
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.2
计算机的发展
5．人工智能阶段
第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智 能结合在一起，从而具有推理、联想、学习和解释的能力。人 们通常把第五代计算机称为人工智能计算机。
人工智能研究的近期目标是使现有的计算机不仅能做一般
的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问 题，能模拟人类的部分智能行为。参照这一目标，根据现行的 计算机的特点，科学家们建立了相应的智能系统，例如目前研 究开发的专家系统、机器翻译系统、模式识别系统、智能学习 系统和机器人等。
2．中央处理器
中央处理器（Central Processing Unit，CPU）由运算器和控制器 组成，是计算机的运算中心，主要负责计算机的数据运算和发出计算机 的控制指令。CPU如图1-3所示。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
（a）CPU正面
（b）CPU反面
图1-2
主板
图1-3
CPU
首页
末页
上页
下页
返回
IBM 7000系列、UNIVACⅡ等。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.2
计算机的发展
3．集成电路阶段
时间：1965年到1970年。 该阶段的计算机一般被称为第三代计算机，大量使 用了中小规模集成电路，代表机型有IBM 360系列。
首页
末页
பைடு நூலகம்上页
下页
返回
结束
1.2
计算机的发展
4．超大规模集成电路阶段
时间： 1970年以后。
该阶段的计算机通常被称为第一代计算机，使用真空管
（即电子管）作为基本元件，主要用于数值计算。由于电子 管计算机体积大、耗电量大、价格贵等因素，使计算机的应
用受到很大限制。电子管阶段的代表机型有ENIAC、EDVAC等。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.2
计算机的发展
2．晶体管阶段
时间：1958年到1964年。 该阶段设计的计算机一般被称为第二代计算机，大 量采用了晶体管和印刷电路。晶体管计算机不论是在运 算速度和可靠性上都优于电子管计算机，其代表机型有
首页 末页 上页 下页 返回 结束
1.2
计算机的发展
二、计算机的发展主要经历了以下几个阶段： （根据采用的电子元件的不同分）
1．电子管阶段
2．晶体管阶段
3．集成电路阶段
4．超大规模集成电路阶段
5．人工智能阶段
首页 末页 上页 下页 返回 结束
1.2
计算机的发展
1．电子管阶段
时间：1946年到1957年，
计算机都基于大规模集成电路及后来的超大规模集 成电路，习惯上被称为第四代计算机。随着超大规模集 成电路和微处理器技术的进步，计算机进入个人领域的 技术障碍已层层突破。与此同时，互联网技术、多媒体 技术也得到了空前的发展，计算机开始真正改变人们的 生活。超大规模集成电路阶段的代表机型有IBM PC系列。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.3
计算机的组成
1.3.1 计算机的硬件组成
1.3.2 计算机的软件组成
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.3.1
计算机的硬件组成
计算机从外观上看由主机、显示器、鼠标、键盘和音箱等设备组成， 如图1-1所示。
显示器 音箱
主机
键盘
首页
末页
上页
下页
返回
结束
鼠标
1.3.1
计算机的硬件组成 8．光驱 9．网卡和调制解调器 10．显示器 11．鼠标和键盘
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.2
计算机的发展
三、计算机的种类 美国电气和电子工程师协会（IEEE）按大小把 计算机划分为巨型机、小巨型机、大型主机、小型 机、工作站和个人计算机(PC)等六类。 另一种分类方法是对日常工作、学习和生活中 常用的计算机进行分类，更具有现实意义，这种分 类方法把计算机分为服务器、工作站、台式计算机、 笔记本计算机、手持式计算机等五大类。
三、计算机在工作方面的应用:
1、办公自动化。例如：使用Word软件创建文 档等。 2、工厂自动化。例如：使用计算机控制生产线 上的机器进行产品的制造。 3、仿真训练。例如：飞行员飞行训练。 4、网上招聘。
首页
末页
上页
下页
返回
结束
1.2
计算机的发展
一、世界上第一台计算机的认识：
世界上第一台计算机产生于1946年2月5日，英 文名字为ENIAC，汉语名字为埃尼阿克，在美国宾 西法尼亚大学的实验室里诞生的 。 “埃尼阿克”计算机呈长方体状，长4．9米， 宽 1．8米，高 2．3米，重约4吨。它的主体结构是两 排机架，上面安装了2500个大小形状如同电灯泡的 电子管。它利用打孔纸带输入信息，由自动打字机 输出运算结果，每秒可处理5000个字符。它的耗电 量为4500瓦