集成电路的概念是所有现代计算机的基础,由 Geoffrey Dummer 首次发表。

Geoffrey William Arnold Dummer, MBE (1945), C. Eng., IEE Premium Award, FIEEE, MIEE, USA Medal of Freedom with Bronze Palm (1909 年 2 月 25 日至 2002 年 9 月 9 日) 是一位英国电子工程师和顾问,他被评为在 1940 年代末和 1950 年代初,他是第一个推广最终导致集成电路(通常称为微芯片)发展的概念的人。 Dummer 在 1940 年代通过了第一批雷达培训师,并成为 Malvern 电信研究机构可靠性工程的先驱。

曼彻斯特艺术与技术学院

Dummer 出生于赫尔,从 1930 年代初开始在曼彻斯特理工学院学习电气工程。到 1940 年代初,他在 Malvern 的电信研究机构(后来成为皇家雷达机构)工作。

他与 TRE 同事的合作使他相信,可以在硅等物质上制造多个电路元件。 1952 年,他成为第一批公开谈论集成电路主题的人之一,在华盛顿特区的一次会议上展示了他的概念性工作。因此,他被称为“集成电路的先知”。杜默于2000年因中风住进了马尔文的一家疗养院,并于2002年9月去世,享年93岁。

集成电路或单片集成电路(也称为 IC、芯片或微芯片)是位于半导体材料(通常为硅)的一个小平板(或“芯片”)上的一组电子电路。大量微型 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)集成到一个小芯片中。这导致电路比由分立电子元件构成的电路更小、更快且更便宜。 IC 的大规模生产能力、可靠性和集成电路设计的构建块方法确保了标准化 IC 的快速采用,以取代使用分立晶体管的设计。集成电路现在几乎用于所有电子设备,并彻底改变了电子世界。计算机、移动电话和其他数字家用电器现在是现代社会结构中不可分割的一部分,这得益于现代计算机处理器和微控制器等 IC 的小尺寸和低成本。

金属氧化物硅 (MOS) 半导体器件制造技术的进步使超大规模集成变得实用。自 1960 年代问世以来,芯片的尺寸、速度和容量都取得了巨大的进步,这得益于技术进步,在相同尺寸的芯片上安装越来越多的 MOS 晶体管——现代芯片可能有数十亿个 MOS 晶体管。面积为人指甲大小。这些进步,大致遵循摩尔定律,使今天的计算机芯片拥有数百万倍的容量和数千倍于 1970 年代初的计算机芯片的速度。

与分立电路相比,IC 有两个主要优势:成本和性能。成本很低,因为这些芯片及其所有组件都是通过光刻作为一个单元印刷的,而不是一次构建一个晶体管。此外,封装 IC 使用的材料比分立电路少得多。性能之所以高是因为 IC 的组件切换速度很快,并且由于尺寸小且接近,因此消耗的功率相对较少。 IC 的主要缺点是设计它们和制造所需光掩模的成本很高。如此高的初始成本意味着 IC 仅在预计大批量生产时才具有商业可行性。