计算机芯片

发布时间：2023-05-16 15:14
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2832

　　计算机芯片，准确地说就是硅片，也叫集成电路。它是微电子技术的主要产品。所谓微电子是相对"强电"、"弱电"等概念而言，指它处理的电子信号极其微小，它是现代信息技术的基础。计算机芯片是一种用硅材料制成的薄片，其大小仅有手指甲的一半。一个芯片是由几百个微电路连接在一起的，体积很小，在芯片上布满了产生脉冲电流的微电路。计算机芯片利用这些微电流，就能够完成控制计算机、自动化装置制和其它各种设备所需要的操作。计算机芯片内的电路很小，它使用的电流也很小，所以也称芯片为微电子器件。微型计算机中的主要芯片有微处理芯片、接口芯片、存储器芯片。


计算机芯片发展历史

　　1950~1960 年的空中竞争非常激烈。美国为了在飞船有限的空间内做更多的事要求设备的体积小而再小，以便在很小的空间内能装更多的电子设备，从而发展芯片。许多生产者很快利用芯片体积小，消耗电流少的优点，进一步生产了微型计算器和微型计算机。

　　自从第一台电子管计算机发明后，1974 年，三个美国科学家巴丁、肖克莱和布拉坦发明了晶体管。最早的晶体管是用锗半导体制成的，后来才使用硅半导体晶体管。大约1953年晶体管才开始用于计算机。

　　1958年在美国得克萨斯仪器公司工作的美国人杰克吉尔比提出将两个晶体管放在一片芯片上的设想，从而发明了第一个集成电路。随着技术进步，集成电路规模越来越大，功能越来越强。

　　自从1958年发明芯片以来，芯片发展非常迅速，仍在继续发展。每当出现一个新的自动装置或功能更强的计算机，多是由于研制出了新的功能更强的芯片。计算机生产者们一直在努力制造功能更强的芯片，来提高芯片的集成度和工作速度。

　　重大发展史

　　1、1971年，英特尔公司推出了第一枚微处理器——4004芯片;

　　意义：开始了人类将智能内嵌于电脑和无生命设备的历程，标志着电脑芯片技术从此开始腾飞。

　　2、1974年，英特尔公司推出了划时代的处理器，Intel 8080;

　　特点：采用复杂的指令集以及40管脚封装，其功能是8008的10倍，每秒能执行29万条指令。

　　3、1993年，具有里程牌意义的Intel Pentium处理器正式发布;

　　意义：宣布个人电脑开始进入多媒体时代。

　　4、1998年，英特尔发布了Pentium II Xeon处理器;

　　设计：Xeon主要设计来运行商业软件、因特网服务、公司数据存储、数据归类、数据库、电子，机械的自动化设计等。

　　5、2003年3月，英特尔发布一种完整的计算机解决方案——迅驰移动计算技术。

计算机芯片工作原理

　　芯片的衬底材料是具有 n-或 p-型的轻掺杂质单晶硅层。它起两个作用，一是作为在其上面和内部制造集成电路的物理介质，另一作用是作为电路本身的一部分，构成芯片核心的半导体电路和微型晶体管通过沉积或刻蚀直接构建在单晶硅表面上。

　　芯片的工作速度与芯片内电路之间信号传送路程的长短有关，路程越短速度越快，反之则越慢。芯片的工作时间单位是以纳秒计量的。

　　芯片中的电路越紧密地挤在一起，芯片的工作速度越快，而且由于更多的电路被设计在同样面积的硅片上，芯片的功能更强。实际中芯片所做的工作都是由晶体管完成的。芯片的代码用两种信号表示，即电压信号代码。它包括两种状态，被分别称为高电平和低电平状态，也可以用数字表示这两种信号，即用“1”表示高电压信号，用“0”表示低电压信号(“1”和“0”在二进制代码中叫做“位”(bit， binary digits 的缩写))。

　　芯片电路中由于晶体管的导通与断开而产生的一串电信号，也叫做信号流。信号流可以用来表示数字、字母和其它各种信息的代码。

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