细数了不起的25款震撼世界的微芯片设计(图文)(一)

2012-11-17 21:48:56来源: 互联网
微芯片设计有时就如同我们的生活一样,有时很小的东西会慢慢积累而变成一件很了不起的东西。设计一个巧妙的微电路,然后将它刻在一片硅上,你的一个小小的杰作就可能会引发一场科技革命。这一切曾经发生在英特尔8088处理器上。Mostek MK4096型4千比特动态随机存取存储器(DRAM)、德州仪器的TMS32010数字信号处理器也曾经引发过科技革命。

  在集成电路占统治地位的半个世纪里,许多杰出的微芯片在人们的难以置信中横空出世,然而在这当中,仅有一小部分成为它们中的佼佼者。它们的设计被证明是如此的先进、如此的前卫、如此的超前,以致于我们不得不创造出更多的技术词汇来描述它们。我们甚至可以说是它们为我们带来了让生活变简洁的技术,没有它们我们的生活将变得冗长乏味。

细数了不起的25款震撼世界的微芯片设计(图文)

  我们在此汇编了一份列有25款集成电路(IC)的名单。在由杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)(注:两人为集成电路的发明者)建造的大厦中,我们认为它们应当被冠以佼佼者的美誉。它们中的一部分成为了芯片发展史中不朽的丰碑。如西格尼蒂克公司的Signetics NE555定时器。它们中的一部分则成为了教科书中的设计范例,如飞兆半导体公司的Fairchild 741运算放大器。它们中的一部分的销售量达到了数十亿,并仍然在继续销售,如微芯科技公司的PIC微控制器。它们中的极小一部分开创出了全新的市场,如东芝的闪存。在它们当中,至少有一个成为了通俗文化中令人讨厌的东西。问题:什么处理器能够为美国动画连续剧《飞出个未来》(Futurama)中的又是酒鬼又是烟枪的坏机器人班德提供动力。答案是:摩斯太克公司的MOS Technology 6502微处理器。

  当然,这份名单肯定会存在争议。有些人可能会指责我们选择随意以及过于冗长(这已经不是第一次有人这么指责我们了)。为什么是英特尔的8088微处理器而不是4004(英特尔发布的首款微处理器)或8080(英特尔最著名的微处理器)呢?曾经是许多航天飞机大脑,发热量极低的军用级RCA 1802处理器又排在什么位置呢?

  您应当在介绍中明白一件事情,那就是,作者、作者所信任消息人士以及《IEEE Spectrum》杂志多名编辑进行了数周的争论后才编出了这份名单。我们并不准备将每一款获得了商业成功或取得了重大技术改良的微芯片都一一编入名单中。此外,那些虽然设计出色,但是只有五个设计它们的人员才记得的微芯片也不在我们的名单之列。我们只关注那些被证明是独特的,令人着迷的而又使人惊叹的微芯片。我们收入名单的各式各样的微芯片既有大公司设计的也有小公司设计的,在这些公司中,有些拥有很长的历史,有些是最近新成立的。最重要的是,我们收集的是那些为许多人生活带来影响的微芯片,这些微芯片是令人震惊的设备中的一部分,它们象征着技术的发展趋势、令人感到欣喜。

  对于每一款微芯片,我们都将会用设计它们的工程师和执行人员的介绍来说明它们的设计经历,以及它们被创新的原因。由于我们不是《IEEE计算史记事》 (IEEE Annals of the History of Computing)的工作人员,因此我们不会按年代顺序、按类型或重要性为这25款微芯片进行排序。文章中我们只是以我们认为的便于阅读的顺序随意对这 25款微芯片进行了罗列。请注意文章中的25款微芯片的年代顺序是混乱的。

  此外,我们还询问了一些杰出技术专家关于他们心目中所喜爱的微芯片。我们甚至想知道在英特尔公司的创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)博士和台湾积体电路制造股份有限公司(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.)董事长张忠谋(Morris Chang)心目中哪些IC在具有特别的意义。

  我们还想知道您的想法。您是不是为我们的名单中没有您期待的那款微芯片而感到愤怒呢?那么请深吸几口气,泡杯菊花茶,然后加入到我们的讨论中吧。
 

  西格尼蒂克NE555定时器(1971)

  那是1970年夏季的事情了,它的设计者Hans Camenzind甚至还能回忆起一两件当时关于中国餐馆的事情。在加利福亚州的桑尼维尔的市区,公司有三间办公室,Camenzind的办公室夹在两间办公室中间,面积很小。当时,Camenzind是当地的一家半导体公司――西格尼蒂克公司的顾问。Camenzind当时经济不宽裕,年薪不超过1.5 万美元,家里还有妻子和四个孩子。Camenzind当时真的迫切地需要发明出一件杰出的东西。

  当然他也是这么做的。事实上,这是一款历史上最杰出的微芯片。555是一个简单的IC,可以作为定时器或振荡器。这款微芯片成为了同类产品中最畅销的产品,很快就大规模的应用于厨房用品、玩具、太空飞船以及成千上万的其它产品上。

  现年已经75岁的Camenzind仍然在从事微芯片的设计工作,不过他的家已经不再靠近中国餐馆了。Camenzind回忆称:“当时这个微芯片差一点就没有成功。”

  在萌发设计555的想法的时候,Camenzind正在设计一种被称为锁相环的系统。在经过一些修改后,电路可以像一个简单的定时器那样工作。你设定好时间,它就会在一个特定的时期内运行。听起来非常简单,但是做起来并非如此。

  首先,西格尼蒂克公司的工程部门拒绝了一想法。因为公司当时正在销售一些部件,而客户可以将这些部件用作定时器。这已经为这一想法画上了句号,不过 Camenzind一直坚持着自己的想法。他找到了西格尼蒂克公司的营销经理Art Fury。Fury对这一想法十分欣赏。

  为此,Camenzind花了近一年的时间测试电路试验板原型,并在纸上反复划电路,裁剪Rubylith遮蔽膜。Camenzind称:“当时全是手工制作的,没有电脑。”他最后的设计拥有23个晶体管、16个电阻器和2个二极管。

  555在1971年投入市场,当时在市场上引起了轰动。西格尼蒂克公司在1975年被飞利浦半导体公司收购,也就是现在的恩智浦半导体。555销售量达到了数十亿部。目前工程师仍然在使用555设计一些有用的模块和一些用处不大的东西,比如为汽车进气格设计电影《霹雳游侠》风格的车灯。

关键字:震撼世界  微芯片

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/1117/article_17709.html
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