Развитие микроэлектроники и законы Мура

Электроника изучает явления взаимодействия электронов и других заряженных частиц с электрическими, магнитными и электромагнитными полями, что является физической основой работы электронных приборов и устройств, используемых для передачи, обработки и хранения информации. Основными направлениями развития электроники являются: вакуумная, твердотельная и квантовая электроника. 19 апреля 1965 г. директор исследовательского отдела Fairchild Semiconductor Гордон Мур (ставший в 1968 г.

---

Если нужны рефераты на заказ в Томске , заполняй форму на Work5.

---

. со-основателем фирмы Intel) опубликовал в юбилейном выпуске журнала “Electronics” статью “Втискивая ещё больше компонентов на интегральные схемы”, посвящённую прогрессу микроэлектроники за эти годы. Один из тезисов этой работы, позже названный “законом Мура”, состоял в следующем: наиболее выгодное число транзисторов на одном кристалле удваивается каждый год. Мур имел в виду что, в 1960-х г.г. фирмы, которые производили микроэлектронику – например Fairchild, – получали заказы на системы целиком: выбор её архитектуры оставался за фирмой-производителем ИС. Один из вопросов, который вставал перед разработчиками при выборе архитектуры – “каким образом разбить логику системы по отдельным ИС?” Если выбрать слишком мелкое дробление (крайний случай – собрать всю систему из отдельных транзисторов), то расходы на упаковку компонентов в отдельные корпуса и их последующую сборку будут слишком большими; если же упаковывать на одном кристалле слишком большие логические блоки, то большой размер получившейся ИС приведёт к повышению брака, т.к. вероятность повредить какой-либо компонент схемы (и стало быть, всю схему целиком – ведь ИС невозможно чинить!) пропорциональна числу компонентов на схеме.

В ИС разных типов число транзисторов растёт по-разному – в ИС памяти быстрее всего, в радиотехнических ИС гораздо медленнее, – оно растёт по-разному в разное время даже внутри столь узкой категории ИС, как основная линейка МП фирмы Intel. Даже на сайте Intel, где “в точности экспоненциальный” рост числа транзисторов в этих МП преподносится как некоторое чудо предвидения Муром будущего технологии, рядом же приводятся опровергающие это цифры. Илкка Туоми в своей статье “Жизни и смерть закона Мура” (2002), приводит следующие цифры: для 11 представленных на графиках Intel МП 18-месячное удвоение числа транзисторов даёт ошибку до 3400%; 24-месячное (т.е. указанное самим Муром) – до 150%; экспонента, взвешенная МП 4004 и Pentium-III (период удвоения – 26 мес.) – до 70%, а именно, в Pentium-II было в три с небольшим раза меньше транзисторов, чем “полагалось” по экспоненциальному закону. Туоми, работающий одновременно в Хельсинки, Севилье и Беркли, написал несколько работ с разносторонней критикой “законов Мура”, но он делал акцент именно на объяснении лежащих в их основе фактов и заблуждений, а не массивной статистической проверке. В итоге, можно сказать, что технология не может развиваться равномерно: развитие всегда сочетает эволюционное совершенствование и революционные инновации.

1. Гатчин Ю.А., Ткалич В.Л., Виволанцев А.С., Дудников Е.А. Введение в микроэлектронику: Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. - 114 с. 2. Практикум по электронике и микропроцессорной технике Авторы: Батоврин В.К., Бессонов А.С.,Мошкин В.В., Издательство: ДМК Пресс, 2005 г. 182 страницы 3. Твердотельная электроника и микроэлектроника: Учебное пособие Авторы: Берикашвилли В.Ш Издательство: Издательство МГОУ, 2010г. 356 страниц 4. Физико-технологические основы макро-, микро- и наноэлектроники Авторы: Томилин В.И. Издательство: ФИЗМАТЛИТ, 2011г. 783 стр. 5. 350 микросхем для бытовой радиоаппаратуры. Справочник Издательство: Додэка-XXI, 2010г. 288 страниц 6. Электронные измерения в нанотехнологиях и микроэлектронике Авторы: Дьяконов В.П. Издательство: ДМК Пресс, 2011г. 688 с.