為什么會產(chǎn)生集成電路?我們知道任何發(fā)明創(chuàng)造背后都是有驅(qū)動力的,而驅(qū)動力往往來源于問題。那么集成電路產(chǎn)生之前的問題是什么呢?我們看一下1946年在美國誕生的世界上頭一臺電子計算機(jī),它是一個占地150平方米、重達(dá)30噸的龐然大物,里面的電路使用了17468只電子管、7200只電阻、10000只電容、50萬條線,耗電量150千瓦 [1]。顯然,占用面積大、無法移動是它較直觀和突出的問題;如果能把這些電子元件和連線集成在一小塊載體上該有多好!我們相信,有很多人思考過這個問題,也提出過各種想法。TI的電源管理芯片集成了多種功能,如電池充電、電源監(jiān)控、電壓調(diào)節(jié)等,可以簡化系統(tǒng)設(shè)計。CD54HC393F3A
杰克·基爾比(Jack Kilby)和羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期間分別發(fā)明了鍺集成電路和硅集成電路?,F(xiàn)在,集成電路已經(jīng)在各行各業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用,是現(xiàn)代信息社會的基石。集成電路的含義,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其剛誕生時的定義范圍,但其較主要的部分,仍然沒有改變,那就是“集成”,其所衍生出來的各種學(xué)科,大都是圍繞著“集成什么”、“如何集成”、“如何處理集成帶來的利弊”這三個問題來開展的。硅集成電路是主流,就是把實現(xiàn)某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊硅片上,所形成的整體被稱作集成電路。PCM1850APJG4IC設(shè)計企業(yè)更接近市場和了解市場,通過創(chuàng)新開發(fā)出高附加值的產(chǎn)品,直接推動著電子系統(tǒng)的更新?lián)Q代。
在這歷史過程中,世界IC產(chǎn)業(yè)為適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和市場的需求,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了三次變革。頭一次變革:以加工制造為主導(dǎo)的IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級階段。70年代,集成電路的主流產(chǎn)品是微處理器、存儲器以及標(biāo)準(zhǔn)通用邏輯電路。這一時期IC制造商(IDM)在IC市場中充當(dāng)主要角色,IC設(shè)計只作為附屬部門而存在。這時的IC設(shè)計和半導(dǎo)體工藝密切相關(guān)。IC設(shè)計主要以人工為主,CAD系統(tǒng)只作為數(shù)據(jù)處理和圖形編程之用。IC產(chǎn)業(yè)只處在以生產(chǎn)為導(dǎo)向的初級階段。第二次變革:Foundry公司與IC設(shè)計公司的崛起。80年代,集成電路的主流產(chǎn)品為微處理器(MPU)、微控制器(MCU)及專門使用IC(ASIC)。這時,無生產(chǎn)線的IC設(shè)計公司(Fabless)與標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線(Foundry)相結(jié)合的方式開始成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式。
IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)化實例,HDTV系統(tǒng)中較能體現(xiàn)我國自主知識產(chǎn)權(quán)的部分是HDTV接收機(jī)中的主要部件——信道解碼芯片,從實現(xiàn)的方式來看,目前主要是一種固化在芯片中的算法;從結(jié)構(gòu)來看,由四塊FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片搭建而成,每塊的價格約為2萬元人民幣,使HDTV接收機(jī)的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通百姓所能承受的價格,成為HDTV技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用普及化的瓶頸。如采用全定制方法設(shè)計出專門使用芯片,則這一部分的價格將降至80~20美元,而且也能充分體現(xiàn)我國的自主知識產(chǎn)權(quán),有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。電子芯片的生命周期較短,需要不斷創(chuàng)新和更新來滿足市場需求。
對于“集成”,想象一下我們住過的房子可能比較容易理解:很多人小時候都住過農(nóng)村的房子,那時房屋的主體也許就是三兩間平房,發(fā)揮著臥室的功能,門口的小院子擺上一副桌椅,就充當(dāng)客廳,旁邊還有個炊煙裊裊的小矮屋,那是廚房,而具有獨特功能的廁所,需要有一定的隔離,有可能在房屋的背后,要走上十幾米……后來,到了城市里,或者鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化,大家都住進(jìn)了樓房或者套房,一套房里面,有客廳、臥室、廚房、衛(wèi)生間、陽臺,也許只有幾十平方米,卻具有了原來占地幾百平方米的農(nóng)村房屋的各種功能,這就是集成。LP8752是德州儀器(Texas Instuments)公司推出的低噪聲、高PSRR、高效率4通道同步降壓DCIDC轉(zhuǎn)換器芯片。LM3407MY
SNJ軍級,后面代尾綴F或/883表示已檢驗過的軍級。CD54HC393F3A
集成電路分類,功能結(jié)構(gòu),集成電路,又稱為IC,按其功能、結(jié)構(gòu)的不同,可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/?;旌霞呻娐啡箢悺DM集成電路又稱線性電路,用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間變化的信號。例如半導(dǎo)體收音機(jī)的音頻信號、錄放機(jī)的磁帶信號等),其輸入信號和輸出信號成比例關(guān)系。而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如5G手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電腦CPU、數(shù)字電視的邏輯控制和重放的音頻信號和視頻信號)。CD54HC393F3A