告訴你什麽(me) 是集成電路？集成電路，英文為(wei) Integrated Circuit，縮寫(xie) 為(wei) IC；顧名思義(yi) ，就是把一定數量的常用電子元件，如電阻、電容、晶體(ti) 管等，以及這些元件之間的連線，通過半導體(ti) 工藝集成在一起的具有特定功能的電路。
為(wei) 什麽(me) 會(hui) 產(chan) 生集成電路？我們(men) 知道任何發明創造背後都是有驅動力的，而驅動力往往來源於(yu) 問題。那麽(me) 集成電路產(chan) 生之前的問題是什麽(me) 呢？我們(men) 看一下1946年在美國誕生的世界上一台電子計算機，它是一個(ge) 占地150平方米、重達30噸的龐然大物，裏麵的電路使用了17468隻電子管、7200隻電阻、10000隻電容、50萬(wan) 條線，耗電量150千瓦。
顯然，占用麵積大、無法移動是它直觀和突出的問題；如果能把這些電子元件和連線集成在一小塊載體(ti) 上該有多好！我們(men) 相信，有很多人思考過這個(ge) 問題，也提出過各種想法。典型的如英國雷達研究所的科學家達默，他在1952年的一次會(hui) 議上提出：
可以把電子線路中的分立元器件，集中製作在一塊半導體(ti) 晶片上，一小塊晶片就是一個(ge) 完整電路，這樣一來，電子線路的體(ti) 積就可大大縮小，可靠性大幅提高。這就是初期集成電路的構想，晶體(ti) 管的發明使這種想法成為(wei) 了可能，1947年在美國貝爾實驗室製造出來了一個(ge) 晶體(ti) 管，而在此之前要實現電流放大功能隻能依靠體(ti) 積大、耗電量大、結構脆弱的電子管。
晶體(ti) 管具有電子管的主要功能，並且克服了電子管的上述缺點，因此在晶體(ti) 管發明後，很快就出現了基於(yu) 半導體(ti) 的集成電路的構想，也就很快發明出來了集成電路。傑克·基爾比（Jack Kilby）和羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）在1958~1959期間分別發明了鍺集成電路和矽集成電路。
現在，集成電路已經在各行各業(ye) 中發揮著非常重要的作用，是現代信息社會(hui) 的基石。集成電路的含義(yi) ，已經遠遠超過了其剛誕生時的定義(yi) 範圍，但其核心的部分，仍然沒有改變，那就是“集成”，其所衍生出來的各種學科，大都是圍繞著“集成什麽(me) ”、“如何集成”、“如何處理集成帶來的利弊”這三個(ge) 問題來開展的。
矽集成電路是主流，就是把實現某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊矽片上，所形成的整體(ti) 被稱作集成電路。對於(yu) “集成”，想象一下我們(men) 住過的房子可能比較容易理解：很多人小時候都住過農(nong) 村的房子，那時房屋的主體(ti) 也許就是三兩(liang) 間平房，發揮著臥室的功能，門口的小院子擺上一副桌椅，就充當客廳，旁邊還有個(ge) 炊煙嫋嫋的小矮屋，那是廚房，而具有獨特功能的廁所，需要有一定的隔離，有可能在房屋的背後，要走上十幾米……
後來，到了城市裏，或者鄉(xiang) 村城鎮化，大家都住進了樓房或者套房，一套房裏麵，有客廳、臥室、廚房、衛生間、陽台，也許隻有幾十平方米，卻具有了原來占地幾百平方米的農(nong) 村房屋的各種功能，這就是集成。
當然現如今的集成電路，其集成度遠非一套房能比擬的，或許用一幢摩登大樓可以更好地類比：地麵上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓，地下有幾層是停車場，停車場下麵還有地基——這是集成電路的布局，模擬電路和數字電路分開，處理小信號的敏感電路與(yu) 翻轉頻繁的控製邏輯分開，電源單獨放在一角。
每層樓的房間布局不一樣，走廊也不一樣，有回字形的、工字形的、幾字形的——這是集成電路器件設計，低噪聲電路中可以用折疊形狀或“叉指”結構的晶體(ti) 管來減小結麵積和柵電阻。
各樓層直接有高速電梯可達，為(wei) 了效率和功能隔離，還可能有多部電梯，每部電梯能到的樓層不同——這是集成電路的布線，電源線、地線單獨走線，負載大的線也寬；時鍾與(yu) 信號分開；每層之間布線垂直避免幹擾；CPU與(yu) 存儲(chu) 之間的高速總線，相當於(yu) 電梯，各層之間的通孔相當於(yu) 電梯間……
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