第8章从算盘到片181 下载 因此,我们所学的有关由继电器构造逻辑门和其他部件的知识也适用于晶体管。继电器、 电子管和晶体管最初主要用来放大信号,但也可用同样的方法连接成逻辑门来建造计算机 第一台晶体管计算机制造于1956年,短短几年内,新计算机的设计中就放弃使用电子管了 这里有一个问题:晶体管当然使计算机更可靠,更小和更省电,但晶体管能使计算机的 制造更简单吗? 并非如此。虽然晶体管使得在一个小空间里能安装更多的逻辑门,但你还得担心这些组 件的互连。连接晶体管形成逻辑门像连接继电器和真空电子管一样困难,某种程度上,它甚 至更困难,因为晶体管较小,不容易掌握。如果想用晶体管建造第17章所建造的计算机及 KB的RAM阵列,设计工作中的一部分将是设法发明某种能容纳所有组件的结构。这些劳 动是乏味的,需要在数百万晶体管之间建立起数百万连接。 然而,就像我们所发现的,一些晶体管的连接会重复出现。许多对晶体管几乎都是先连 接成门,门再连接成触发器、加法器、选择器或译码器,触发器再组成多位锁存器或RAM 列。如果晶体管事先能连接成通用的结构,那么组装一台计算机就容易多了。 种思想应该首先由英国物理学家 Geoffrey Dummer(1909出生)在1952年5月的一次演讲 中提出,他说: “我想预测一下未来。随着晶体管的出现及半导体的日益广泛应用,现在似乎可以设想电 子设备在一个固体块里而无需接线。这个块由隔离、传导、整理、放大四个层组成,电子功 能通过各层的隔离区域直接连接起来。” 然而,真正可用的产品还不得不再等几年。 在对 Dummer的预言毫不知情的情况下,1958年7月,德克萨斯仪器公司的 Jack Kilby(生 于1923年)想到了在一个硅片上造出许多晶体管、电阻及其他电子组件的方法。6个月以后 即1959年1月, Robert Noyce(1927-1990)也找到了基本上相同的方法。 Noyce.原先曾为 Shockley半导体实验室工作过,但在1957年,他和其他7位科学家离开实验室并成立了 Fairchild(仙童)半导体公司。 在技术史上,同时产生的发明很普遍,可能超出了你的想像。尽管Kiby比 Noyce早6个月 发明了这项技术,并且德克萨斯仪器公司比仙童公司也早申请专利,但Noyc还是首先获得了 专利。法律上的争斗随之而来,但仅过了10年,问题就得到了令他们都满意的解决。尽管他 们从未在一起工作过,但 Kilda和Noyc被认为是集成电路,或称IC,更普遍的是叫芯片的共 同发明者。 集成电路要经过复杂的工序才能生产出来,这些工序包括把很薄的硅晶片分层,精确地 上涂料,和在不同的区域蚀刻形成微部件。尽管开发一种新的集成电路很昂贵,但收益来自 于它的大量生产—生产得越多,就越便宜 实际的硅晶片薄且很脆弱,为了保护芯片并提供某种方法使芯片中的部件与别的芯片 接,芯片必须安全地封装。集成电路的封装有几种不同的方式,但通常多采用矩形塑料双排 直插式封装(或 dual inline package,DP),有14、16或40个管脚从旁边伸出因此，我们所学的有关由继电器构造逻辑门和其他部件的知识也适用于晶体管。继电器、 电子管和晶体管最初主要用来放大信号，但也可用同样的方法连接成逻辑门来建造计算机。 第一台晶体管计算机制造于 1 9 5 6年，短短几年内，新计算机的设计中就放弃使用电子管了。 这里有一个问题：晶体管当然使计算机更可靠，更小和更省电，但晶体管能使计算机的 制造更简单吗？ 并非如此。虽然晶体管使得在一个小空间里能安装更多的逻辑门，但你还得担心这些组 件的互连。连接晶体管形成逻辑门像连接继电器和真空电子管一样困难，某种程度上，它甚 至更困难，因为晶体管较小，不容易掌握。如果想用晶体管建造第 1 7章所建造的计算机及 6 4 K B的 R A M阵列，设计工作中的一部分将是设法发明某种能容纳所有组件的结构。这些劳 动是乏味的，需要在数百万晶体管之间建立起数百万连接。 然而，就像我们所发现的，一些晶体管的连接会重复出现。许多对晶体管几乎都是先连 接成门，门再连接成触发器、加法器、选择器或译码器，触发器再组成多位锁存器或 R A M阵 列。如果晶体管事先能连接成通用的结构，那么组装一台计算机就容易多了。 这种思想应该首先由英国物理学家 G e o ffrey Dummer(1909出生)在1 9 5 2年5月的一次演讲 中提出，他说： “我想预测一下未来。随着晶体管的出现及半导体的日益广泛应用，现在似乎可以设想电 子设备在一个固体块里而无需接线。这个块由隔离、传导、整理、放大四个层组成，电子功 能通过各层的隔离区域直接连接起来。” 然而，真正可用的产品还不得不再等几年。 在对D u m m e r的预言毫不知情的情况下， 1 9 5 8年7月，德克萨斯仪器公司的Jack Kilby（生 于1 9 2 3年）想到了在一个硅片上造出许多晶体管、电阻及其他电子组件的方法。 6个月以后， 即1 9 5 9年1月，Robert Noyce（1 9 2 7—1 9 9 0）也找到了基本上相同的方法。 N o y c e原先曾为 S h o c k l e y半导体实验室工作过，但在 1 9 5 7年，他和其他 7位科学家离开实验室并成立了 F a i r c h i l d（仙童）半导体公司。 在技术史上，同时产生的发明很普遍，可能超出了你的想像。尽管 K i l b y比N o y c e早6个月 发明了这项技术，并且德克萨斯仪器公司比仙童公司也早申请专利，但 N o y c e还是首先获得了 专利。法律上的争斗随之而来，但仅过了 1 0年，问题就得到了令他们都满意的解决。尽管他 们从未在一起工作过，但 K i l d y和N o y c e被认为是集成电路，或称 I C，更普遍的是叫芯片的共 同发明者。 集成电路要经过复杂的工序才能生产出来，这些工序包括把很薄的硅晶片分层，精确地 上涂料，和在不同的区域蚀刻形成微部件。尽管开发一种新的集成电路很昂贵，但收益来自 于它的大量生产—生产得越多，就越便宜。 实际的硅晶片薄且很脆弱，为了保护芯片并提供某种方法使芯片中的部件与别的芯片连 接，芯片必须安全地封装。集成电路的封装有几种不同的方式，但通常多采用矩形塑料双排 直插式封装（或dual inline package，D I P），有1 4、1 6或4 0个管脚从旁边伸出： 第18章 从算盘到芯片 181 下载