也許上天有意要人類發(fā)明出集成電路（IC：Integrated Circuit），幾乎在同時，兩組人在不知曉對方發(fā)明工作的情況下，獨立設(shè)計出幾乎相同的集成電路。Jack Kilby，有著豐富的陶瓷基地絲網(wǎng)印制電路板設(shè)計經(jīng)驗，從1958年開始在TI公司工作，設(shè)計晶體管助聽器電路。比他早一年，Robert Noyce參與創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體公司。這兩個人，從1958年到1959年期間都在琢磨一件事情：如何用最少的器件設(shè)計更多功能的電路？

為什么需要集成電路？

在設(shè)計類似于計算機這樣的電子設(shè)備，我們總是需要在電路中增加更多的元器件來推動技術(shù)的進步。單晶體集成電路（從單個晶圓形成的集成電路）可以將原來屬于分離器件的晶體管、電阻、電容以及引線都集成在單一半導(dǎo)體晶圓（芯片）上。最初Kilby 使用半導(dǎo)體鍺材料， Noyce使用了硅半導(dǎo)體材料制作集成芯片。

全球第一款基于鍺半導(dǎo)體集成芯片

集成芯片專利

在1959年，兩組研究人員都申請了集成電路專利。Jack Kilby 連同TI公司以 微型電子線路申請到美國專利（專利號#3，138，743）。Robert Noyce 和仙童半導(dǎo)體公司以基于硅材料的集成芯片獲得美國專利（專利號#2，981，877）。這兩家公司在經(jīng)過幾年關(guān)于專利所有權(quán)的法律爭斗之后，握手言和，決定將他們的專利合并成交叉許可，最終形成了當(dāng)今每年萬億美元的全球集成芯片市場。

商業(yè)發(fā)布

在1961年仙童半導(dǎo)體公司發(fā)布了第一款商用集成電路。此后，所有計算機都使用集成芯片來替代分離晶體管電路。TI公司則在1962年將芯片應(yīng)用于美國空軍機載計算機中，以及民兵導(dǎo)彈中。后來他們使用芯片制作了第一臺便攜式計算器。最初的集成芯片只包含一個晶體管、三個電阻以及一個電阻。大小相當(dāng)于人的小手指?，F(xiàn)在一個硬幣大小的集成電路就會集成有1.25億個晶體管。下圖是TI第一款開發(fā)的商用芯片TI 502。芯片的內(nèi)部構(gòu)造如下圖所示：

第一款商用芯片Ti 502，連線為金屬線下圖為它的原理圖，可以看出，這個芯片的構(gòu)造非常簡單，包含兩個晶體管、四個二極管、六個電阻和兩個電容。

第一款集成芯片對應(yīng)的原理圖

不要看這個Ti 502的電路如此簡單，它當(dāng)時的售價比現(xiàn)在主流旗艦處理器的售價都要高。在剛發(fā)布的時候售價高達450美元，但是在一年之后真正交付的時候價格卻還遠(yuǎn)高于這個價格。這是因為當(dāng)時集成電路是給軍方、航天領(lǐng)域用的，一般小公司都買不起，如果能讓電路板上少一個電子元器件，那么將會有一定幾率降低事故的發(fā)生，還有就是在那個年代很少有競爭的對手，因為這個東西太先進（仙童算一個競爭對手）。

Jack Kilby總共申請超過六十個發(fā)明專利，并被公認(rèn)為便攜式計算器的發(fā)明者（1967年發(fā)明計算器）。1970年被授予美國科學(xué)獎?wù)?。Robert Noyce，擁有超過16項發(fā)明專利，創(chuàng)建了Intel半導(dǎo)體公司，后來制造了第一個微處理器。他們所發(fā)明的集成芯片是人類歷史上最為重要的發(fā)明?，F(xiàn)在產(chǎn)品中幾乎無不包含著集成芯片?？赐赀@些，你能體會到半導(dǎo)體與電路集成的偉大了嗎？
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