杰克·基尔:世界上第一块芯片的发明者


杰克·基尔:世界上第一块芯片的发明者

文章插图
世界上第一块芯片是杰克·基尔比发明的 。
杰克·基尔比(Jack Kilby,1923年11月8日-2005年6月20日)是集成电路的两位发明者之一 。1947年,基尔比获得伊利诺伊大学的电子工程学学士学位,1950年获得威斯康星大学电子工程硕士学位 。1958年,成功研制出世界上第一块集成电路 。2000年,基尔比因集成电路的发明被授予诺贝尔物理学奖 。
杰克·基尔:世界上第一块芯片的发明者

文章插图
这是一个迟来四十二年的诺贝尔物理学奖 。这份殊荣,因为得奖时间相隔愈久,也就愈突显他的成就 。迄今为止,正全面改造人类的个人电脑、移动电话等3C产品,皆源于他的发明 。
集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能 。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管 。
性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近 。2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm2,每mm2可以达到一百万个晶体管 。
第一个集成电路雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的,其中包括一个双极性晶体管,三个电阻和一个电容器 。
【杰克·基尔:世界上第一块芯片的发明者】最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的核心,可以控制计算机到手机到数字微波炉的一切 。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高,但是当分散到通常以百万计的产品上,每个集成电路的成本最小化 。集成电路的性能很高,因为小尺寸带来短路径,使得低功率逻辑电路可以在快速开关速度应用 。
这些年来,集成电路持续向更小的外型尺寸发展,使得每个芯片可以封装更多的电路 。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能,见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量,每1.5年增加一倍 。
总之,随着外形尺寸缩小,几乎所有的指标改善了,单位成本和开关功率消耗下降,速度提高 。但是,集成纳米级别设备的IC也存在问题,主要是泄漏电流 。因此,对于最终用户的速度和功率消耗增加非常明显,制造商面临使用更好几何学的尖锐挑战 。

    推荐阅读