计算机挑战极限

计算机的发展会不会遇到极限?根据摩尔定律,芯片能容纳的晶体管数目每18个月就可以翻一番。随着电路板蚀刻精度越来越高、芯片上集成的晶体管越来越密,专家预计,终有一天芯片上的集成电路会因为间隙过于狭小而产生相互干扰,达到运算速度的极限。     

新型芯片异彩纷呈

芯片技术的发展基本遵循穆尔定律,即一块芯片上集成的晶体管数每过18个月就翻一番。由于全球各大芯片公司不断取得技术突破,使晶体管尺寸变小,硅片尺寸更大,设计更有效,大约每3、5年就产生一代集成度更高、运算速度更快的芯片。目前,科学家们已研制生产出     

片上系统（SoC）设计——设备和部件

20世纪70年代，英特尔公司（Intel）的戈登-摩尔（Gordan Moore）预言：芯片上晶体管的数量将每隔18个月至两年就会翻一番。这即是电脑行业在幕后称之为的“摩尔定律”，这一定律至今依然在发挥着作用。但是，如果“摩尔定律”一直有效，那么小小芯片上的晶体管数量将继续呈指数级的增长。，可以想像不久的将来芯片将承受怎样的负担，这就需要将整个系统集成在一个小小芯片上的SoC（System on Chip）技术。这个激动人心的技术将曾经占据整个房间的庞大的计算机变得如今只有小拇指的指甲那么大小。正如很多专家所言，自从以半导体和集成电路为基础的计算技术出现以来，片上系统（SoC）技术已经成为最重要的一项技术。     

未来的机械计算机

提起机械计算机，人们不禁会想到19世纪以手摇曲柄驱动齿轮和杠杆进行计算的庞然大物，然而，近年来，随着微型机电技术的发展，一种全新的机械计算机却可能在对世纪重现生机。现在，美国加州大学伯克利分校的国防评价与研究局的科学家已开发出一种机械芯片，它以机械方式而不是电子方式使电路开合并形成逻辑回路。由于机械计算机能比电子计算机承受更高的温度和更强的辐射，因此成为在卫星。空间探测器和核电站工作的理想工具。人们知道，电子芯片是由数百万个晶体管组成的，这些晶体管都从事着同一种简单的工作，用加在一个电极上的电压，…     

美国信息产业五大成功经验

一、重视发挥市场竞争的作用。 在信息产业范围内,由于其高投入高产出的特性,吸引了众多的投资者加入信息产业的行列,使得这个行业的竞争变得异常激烈,一些企业如众所周知的王安公司不适应市场竞争的需要而在市场中落败。1965年,美国国际商用机器公司(IBM)只有2500个竞争对手,而到1992年,其竞争对手增加到5万个。在市场容量不断扩大的同时,IBM的市场占有份额也在相对下降。 二、注重技术进步和产品的开发。 以Intel公司创始人戈登·摩尔的名字命名的摩尔法则指出,微芯片的处理能力平均每18个月扩大1倍。该公司1978年推出的8086芯片包含了2.9万个晶体管,4年后推出的     

崭露头角的蛋白质计算机

随着生物计算机科学的诞生,以生物过程为基础,以蛋白质为材料,制造出超微、超速、低能耗的计算机已成为可能。这种蛋白质计算机不但可以植入人体,而且可以代替细胞的功能,甚至像活的细胞一样具有繁衍再生的能力。 计算机沿着微型、高速、低能耗的方向,经过好几代的发展,从使用电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路;从使用硅材料、砷化镓材料到超导材料,集成度已快接近固体材料的物理极限;1平方毫米芯片上最高集成45万个元件。还能否突破这个“物理极限”?生理学研究表明:     

谁将取代硅

摩尔定律是驱动一个上万亿产业的发动机,计算机驱动了信息时代的发展,硅芯片技术能将摩尔定律支撑到2020年以后吗?摩尔定律指芯片制造商每隔18个月就能将尺寸只有指甲盖大小的硅晶片上的晶体管数目翻一番,他们通过在结晶硅片上蚀刻极其细微的凹槽来做到这一点。在奔腾芯片中,典型线宽现在     

碳纳米管场效应晶体管:现状和未来

硅基互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)场效应晶体管工艺已经发展到了14 nm技术节点,预计将很快到达其极限,需要寻找新的信息器件来延续摩尔定律.由于具备超小尺寸、高迁移率等显著优点,碳纳米管被认为是后摩尔时代最有潜力替代硅作为晶体管沟道的纳米材料之一.经过近20年的研究,基于碳纳米管场效应晶体管的技术已经取得了巨大的进步.本文将回顾碳纳米管场效应晶体管领域的关键性技术,包括N型欧姆接触实现、"无掺杂"CMOS技术、自对准顶栅结构以及尺寸缩减技术等.而且我们将分析碳纳米管晶体管在大规模材料制备以及碳管和电极接触方面存在的问题,并提出可能的解决方案.在此基础上,通过分析实验数据和模拟结果,对碳纳米管电子学的未来发展做出预测和展望,结果表明碳纳米管晶体管的潜力巨大,通过对材料和器件结构进行合理优化,碳纳米管晶体管在性能上可能远远超过硅基半导体对应技术节点的晶体管,成为后摩尔时代极其具有竞争力的信息器件.     

用高压声波修理硅芯片

据英《新科学家》2002年11月16日报道 :美国硅谷大规模集成逻辑电路公司最近申请了一项用声波修理有故障的显微芯片的专利(专利号为6372520)。芯片在制造过程中 ,通常要把高速的离子发射到纯硅上 ,用这种方法制造出来的半导体芯片往往会在硅表面留下小坑和裂纹 ,使硅片质量存在缺陷。虽然用高温退火可以修理这些缺陷 ,但又可能破坏芯片的电路。为了避免这种两难的境地 ,大规模集成逻辑电路公司发明了用高压声波照射有故障的芯片的技术。它的原理是通过高压声波使表面分子产生运动 ,让有些分子运动到小坑和裂纹中去 ,以填补和修理损坏的硅片…     

碳纳米管“自来水笔”

据英《新科学家》１９９９年６月２６日报道：美国密执安大学州立大学和多伦多大学的研究人员设计出一种纳米“自来水笔”。１纳米只有１米的１０亿分之一，你想这种“自来水笔”写出的“字”会有多么小。研究人员说，他们用一种称为“原子打气筒”的东西可以把一个个原子喷射（书写）到表面上。这样，小型打印器不久可能变得更加小巧玲珑得多。如果设计和制造成功，这种能书写原子的“笔”就可以在显微芯片制造中用来取代细线平板印刷术，使书写的精细度在现在的微米级极限下进一步发展，即可使晶体管、接触点及连接线一类的器件更小，并用…     

清华大学成功自主研发世界首颗3G手机核心芯片

该项目分别受到信息产业部“移动专项”和科技部“八六三”计划支持。该芯片是SoC级的TD-SCDMA和GSM/GPRS双模多频的核心芯片,能够提供384 KB的数据服务,TD-SCDMA/GSM/GPRS基带芯片SC8800的280pin产品大小只有13mm×13mm。该系统芯片集成(SoC)技术在世界上有4个重大技术突破:第一,是世界上首次手机核心芯片的硬、软件的整体开发,以达到硬、软件功能综合最佳规划及合理功能划分;第二,突破了芯片整体结构优化设计;第三,突破了芯片内各功能块之间的有效通信方式;第四,单芯片集成超过4 000万晶体管,也是世界最高集成度的手机核心…     

直接耦合放大电路中零点漂移的分析

为了提高电子产品的集成化生产能力,在20世纪60年代发展起来的一种半导体器件——集成电路,它是采用集成工艺把晶体管;场效应管;二级管;电阻;电容等元器件以及它们之间的连线集成在,一个芯片上,由于半导体基片上不可以制造大阻值电容,所以集成电路一般采用直接耦合的结构,这样就出现一个新问题即零点漂移,本篇分析了产生零点漂移主要原因,提出解决方法。     

宽能带隙电子器件

硅集成电路和数据存贮是两种最成功的技术，目前，这两种技术继续以高速度发展。在集成电路技术中，按照摩尔定律，一块芯片上的晶体管数目每隔18个月就会翻一翻。而对于磁盘驱动技术，自1991年起磁头的总体位密度以每年60％至100％的速率增加。集成电路是通过对半导体应用电场控制载流子流动来工作的，因此关键的参数是电子或空穴上的电荷。而在磁性数据存贮中关键的参数是电子的自旋。     

跨世纪的通信信息技术发展和我国的对策

一、前言自２０世纪８０年代以来，以微电子、光电子为基础的光导纤维、数字通信和计算机技术等蓬勃发展，高新技术不断涌现、层出不穷。微电子技术仍在沿着著名的摩尔曲线向前发展，芯片上的晶体管数每１８个月增加１倍，估计直到２１世纪的前１０年这样的速度仍不会改变。这将为以计算机和通信信息系统设备等为主导的信息工业的发展提供充足的技术源泉。可以预见，片上系统（ＳｙｓｔｅｍＯｎＣｈｉｐ）将是系统设备发展的主要趋向；软件工程和先进的算法配合超大规模高密度集成电路的出现，将使各种网络元件和系统设备增添巨大潜力；在数…     

视点前沿

英特尔明年推45纳米CPU进入摩尔法则下一周期据外电的最新报道,英特尔于2006年1月25日宣布,公司将于2007年下半年推出第一款45纳米制造工艺的个人电脑处理器,届时英特尔将进入摩尔法则的下一个周期。英特尔将之称为世界上第一款45纳米技术静态存储器芯片。据英特尔的一份声明透露,这款处理器将有10亿多个晶体管。英特尔发言人Joh nCasey表示,和其它测试芯片一样,这款处理器芯片将具静态存储器功能,这种处理器将具有多核处理器的所有功能。且他并没有把这款处理器称为英特尔的产品,他只是表示英特尔将根据下一代技术制造一种芯片。1纳米等…     

电脑五大部位各有所怕

1 硬盘硬盘最怕的是震动,大的震动会让磁头组件磁到盘片上,划伤了可就坏了大事,修都不好修,最重要的是你的数据可就没了。 2 主板主板最怕的是静电和变形。静电可能会弄坏BIOS芯片和数据,损坏各种基于MOS晶体管的接口门电     

中国科技大学科研工作取得重要进展成功研制出纳米电缆，找到阻断艾滋病毒新途径

以每18月缩小两倍的晶体管。预计到2010年将只有几十纳米大小，这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢?日前，中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹1俞书宏教授领导的纳米材料与化学研究部使用廉价材料，通过简便操作。成功制备出粗细仅有头发丝千分之四的“纳米电缆”，为解决这一难题提供了有效途径。这标志着我国纳米材料研究取得新进展。     

低能量氩离子束轰击改善双极型晶体管的噪声特性

在完成超高频小功率晶体管的芯片和上部铝电极的制备工艺后，采用低能量氩离子束轰击芯片背面，能有效地降低其高频及低频噪声系数、提高其特征频率和电流放大系数。实验结果表明，晶体管低频噪声系数的下降与硅-二氧化硅界面的界面态密度的减小有关，而其高频噪声系数的下降是特征频率和电流放大系数增加的结果。     

超越摩尔定律

 1965 年4 月19 日,英特尔公司创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）在Electronics Magazine 发表“让集成电路填满更多的组件”一文,预言半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍。这被后人称为摩尔定律。     

电脑部件的“敌人”

电脑由主板、CPU、内存、光驱、电源、显示器、键盘和鼠标等部件整合而成,要将它们保护好,必须先了解它们的敌人们,然后采取行之有效的措施。只有这样,才能使电脑“延年益寿”。主板:它的“敌人”主要有两个:静电和形变。静电有可能会将BIOS芯片和数据弄坏,主板卡的变形可能使线路板断裂、元件脱焊,由于板卡上的线路密布,断裂了就无法修复。CPU:它堪称电脑的“心脏”,最怕的是高温和高电压。高温极易使内部线路出现电子迁移的情况,而高电压会使CPU烧毁。内存:超频是它最怕的事,因为一旦达不到所需频率,很容易发生黑屏,甚至出现发热损…