摩尔定律介绍全解.ppt

* Don’t be encumbered by the past . . . Go off and do something wonderful. 不要被过去所束缚…走出去，创造更美好的成就。 鲍勃·诺伊斯（1927~1990） 集成电路发明者 英特尔共同创始人 * * * 摩尔定律moore’s law 贺 旭 纲要 1.1 集成电路历史 1.2 摩尔定律 1.3 摩尔定律能走多远 * 1.1 集成电路历史 * 1.1 集成电路历史 1946年2月，美国宾夕法尼亚大学，第一台计算机 18000个电子管，占地150m2，重30t，耗电量140kW 运行速度每秒五千次，存储容量千位 * 1.1 集成电路历史 第一个晶体管 Modern-dayelectronics began with the invention in 1947 of the bi-polar transistor by Bardeen et.al at Bell Laboratories * 1.1 集成电路历史 第一块集成电路 In 1958 the integrated circuit was born when Jack Kilby at Texas Instruments successfully interconnected, by hand, several transistors, resistors and capacitors on a single substrate Jack Kilby(1923-2005) * 1.1 集成电路历史 1960年，贝尔实验室，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET) 结构简单，面积小，功耗低 Dawon Kahng(1931-1992) Martin Atalla(1924-2009) * 1.1 集成电路历史 1963年，仙童公司，互补MOS(Complementary MOS, CMOS)集成电路 高密度、低功耗，集成电路的主流技术 Chih-Tang Sah,萨支唐(1932- ) Frank Wanlass(1933- ) * 1.1 集成电路历史 * 1960年 1958年 1947年 1946年 1963年 第一个晶体管 第一个集成电路 第一个MOSFET 第一个CMOS 第一个二极管 1965年 摩尔定律 1948年 第一台计算机 纲要 1.1 集成电路历史 1.2 摩尔定律 1.3 摩尔定律能走多远 * 1.2 摩尔定律 摩尔定律(Moore’s Law) The complexity for minimum component costs has been doubling at a rate of roughly a factor of two per year. Laterly, the doubling rate has been altered to be “very 18 months”. Gorden Moore, 1965 * 1.2 摩尔定律 1971年，Intel，微处理器(Micro Processor Unit, MPU) Intel 4004，2300个MOS晶体管 * 1.2 摩尔定律 Corei7 3GHz 100W 5 趋势 单个芯片中，晶体管数目依然每18-24个月翻一番 频率发展缓慢甚至基本保持不变 摩尔定律反映在芯片中内核数目上 * 1.2 摩尔定律 三方面的贡献： 特征尺寸不断减小 芯片面积不断增大 器件和电路设计的改进 1947: 第一个晶体管，贝尔实验室 1956年获得诺贝尔奖 2011: 22nm FinFET, Intel * 1.2 摩尔定律 DRAM的发展： 存储单元面积减小 芯片面积增大 单元结构设计不断改进(4管→3管→单管，平面电容→沟槽电容、叠置电容) * 1.2 摩尔定律 摩尔定律——单个晶体管成本降低 假设1965年一辆豪华跑车的售价是10万美元，如果该车的价格也能按照摩尔定律发展，则目前的售价如何？ $ per Transistor * 纲要 1.1 集成电路历史 1.2 摩尔定律 1.3 摩尔定律能走多远 * 维持摩尔定律，需要掌握所有关键技术 * 封装技术 掩模技术 半导体工艺 设计工具 产品设计 制造流程 为制造而专门设计 工艺与产品设计共同优化 迅速提高良品率的能力 新产品早期量产的能力 CMOS Memory RF MEMS Photonics Better Perfo