日韩欧美国产极速不卡一区,国产手机视频在线观看尤物,国产亚洲欧美日韩蜜芽一区,亚洲精品国产免费,亚洲二区三区无码中文,A大片亚洲AV无码一区二区三区,日韩国语国产无码123

您好,歡迎來(lái)到維�(kù)電子市場(chǎng)�(wǎng) 登錄 | 免費(fèi)注冊(cè)

集成芯片
閱讀�4955�(shí)間:2017-12-12 09:34:28

1947�12�23日塊晶體管在貝爾�(shí)�(yàn)�誕生,從此人�(lèi)步入了飛速發(fā)展的電子�(shí)�。但是對(duì)于從小就�(duì)電子技�(shù)感興趣的基爾比來(lái)�(shuō)可不�(jiàn)得是件好的事情:晶體�的發(fā)明宣布了基爾比在大學(xué)里選修的電子�技�(shù)課程全部作廢。但是這并�(méi)有消減這�(gè)年輕人對(duì)電子技�(shù)的熱�,反而更加堅(jiān)定了他的道路�

�(jiǎn)�

  �(fā)展簡(jiǎn)�
  也許這就是天�,在晶體管發(fā)明十年后�1958��34歲的基爾比加入德州儀器公司。說(shuō)起當(dāng)初為何選擇德州儀�,基爾比輕描淡寫(xiě)道:“因?yàn)樗俏┮辉试S我差不多把全部時(shí)間用于研究電子器件微型化的公�,給我提供了大量的時(shí)間和不錯(cuò)的實(shí)�(yàn)條件?!币舱堑轮輧x器這一溫室,孕育了基爾比無(wú)與倫比的成��
  雖然那�(gè)�(shí)代的工程師們因?yàn)榫w管發(fā)明而備受鼓舞,�(kāi)始嘗試設(shè)�(jì)高速計(jì)算機(jī),但是問(wèn)題還�(méi)有完全解決:由晶體管組裝的電子設(shè)備還是太笨重�,工程師�?cè)O(shè)�(jì)的電路需要幾英里�(zhǎng)的線路還有上百萬(wàn)�(gè)的焊�(diǎn)組成,建造它的難度可想而知。至于�(gè)人擁有計(jì)算機(jī),更是一�(gè)遙不可及的夢(mèng)�。針�(duì)這一情況,基爾比提出了一�(gè)大膽的設(shè)想:“能不能將電�、電容、晶體管等電子元器件都安置在一�(gè)半導(dǎo)體單片上?”這樣整�(gè)電路的體積將�(huì)大大縮小,于是這�(gè)新來(lái)的工程師�(kāi)始嘗試一�(gè)叫做相位�(zhuǎn)換振蕩器的簡(jiǎn)易集成電��
  1958�9�12�,基爾比研制出世界上塊集成電�,成功地�(shí)�(xiàn)了把電子器件集成在一塊半�(dǎo)體材料上的構(gòu)�,并通過(guò)了德州儀器公司高層管理人員的檢查。請(qǐng)記住這一�,集成電路取代了晶體管,為開(kāi)�(fā)電子�(chǎn)品的各種功能鋪平了道�,并且大幅度降低了成本,使微處理器的出現(xiàn)成為了可�,開(kāi)�(chuàng)了電子技�(shù)歷史的新紀(jì)�,讓我們習(xí)以為常一切電子產(chǎn)品的出現(xiàn)成為可能�
  偉大的發(fā)明與人物總會(huì)被歷史驗(yàn)證與牢記�2000年基爾比�?yàn)榘l(fā)明集成電路而獲得當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)�(jiǎng)。這份殊榮,經(jīng)�(guò)四十二年的檢�(yàn)顯得愈發(fā)珍貴,更是整�(gè)人類(lèi)�(duì)基爾比偉大發(fā)明的充分�(rèn)�。諾貝爾�(jiǎng)�(píng)審委員會(huì)的評(píng)�(jià)很簡(jiǎn)單:“為�(xiàn)代信息技�(shù)奠定了基�(chǔ)��
  “我�(rèn)�,有幾�(gè)人的工作改變了整�(gè)世界,以及我們的生活方式——亨利·福�、托馬斯·�(ài)迪生、萊特兄�,還有杰克·基爾比。如果說(shuō)有一�(xiàng)�(fā)明不僅革新了我們的工業(yè),并且改變了我們生活的世界,那就是杰克�(fā)明的集成電路?!被蛟S德州儀器公司董事會(huì)主席湯姆·恩吉布斯的評(píng)�(jià)是對(duì)基爾比貢�(xiàn)最�(jiǎn)潔有力的注解,現(xiàn)基爾比的照片和愛(ài)迪生的照片一起懸掛在�(guó)家發(fā)明家榮譽(yù)廳內(nèi)�
  羅伯特·諾伊斯,是一位科�(xué)界和商業(yè)界的奇才。他在基爾比的基�(chǔ)上發(fā)明了可商�(yè)生產(chǎn)的集成電�,使半導(dǎo)體產(chǎn)�(yè)由“發(fā)明時(shí)代”�(jìn)入了“商用時(shí)代�。同�(shí),還共同�(chuàng)辦了兩家硅谷最偉大的公司:一�(gè)是曾�(jīng)有半�(dǎo)體行�(yè)“黃埔軍?!敝Q(chēng)�-仙童(Fairchild)公司,一�(gè)是當(dāng)今世界上�(shè)�(jì)和生�(chǎn)半導(dǎo)體的科技巨擘英特爾公��
  生活在美�(guó)大蕭條時(shí)代的羅伯特·諾伊斯向來(lái)奉行“自己動(dòng)手��12歲的�(shí)候,他與二哥自造了一架懸掛式滑翔�(jī)�13歲的�(shí)候,他們用家里洗衣�(jī)淘汰的舊汽油�(fā)�(dòng)�(jī)造出了一輛汽�(chē)。甚至還同朋友一起造出了一�(tái)粗糙的無(wú)線電收發(fā)兩用�(jī),互相發(fā)信息。當(dāng)然諾伊斯這一生的�(fā)�,還屬可商業(yè)生產(chǎn)的集成電��
  1959�7�,諾伊斯研究出一種二氧化硅的�(kuò)散技�(shù)和PN�(jié)的隔離技�(shù),并�(chuàng)造性地在氧化膜上制作出鋁條連線,使元件和導(dǎo)線合成一�,從而為半導(dǎo)體集成電路的平面制作工藝、為工業(yè)大批量生�(chǎn)奠定了堅(jiān)�(shí)的基�(chǔ)。與基爾比在鍺晶片上研制集成電路不同,諾伊斯把眼光直接盯住硅-地球上含量最豐富之一的元�,商�(yè)化價(jià)值更�,成本更低。自此大量的半導(dǎo)體器件被制造并商用,風(fēng)�(xiǎn)投資�(kāi)始出�(xiàn),半�(dǎo)體初�(chuàng)公司涌現(xiàn),更多功能更�(qiáng)、結(jié)�(gòu)更復(fù)雜的集成電路被發(fā)�,半�(dǎo)體產(chǎn)�(yè)由“發(fā)明時(shí)代”�(jìn)入了“商用時(shí)代��
  �(dāng)然在這�(gè)“商用時(shí)代”還誕生了諾伊斯的成就:1968年諾伊斯離開(kāi)了曾�(jīng)有半�(dǎo)體行�(yè)“黃埔軍?!敝Q(chēng)�-仙童(Fairchild)公司(孕育出包括英特�、AMD、美�(guó)�(guó)家半�(dǎo)體等�(dāng)今半�(dǎo)體行�(yè)公司)與戈登-摩爾、安�-格羅夫同�(chuàng)建了英特爾(Intel��1929�1�3日,戈登·摩爾出生在距離舊金山南部的一�(gè)小鎮(zhèn)�1954年獲物理化學(xué)博士�(xué)位,1956年同諾伊斯一起創(chuàng)辦了傳奇般的仙童(Fairchild)公司,主要負(fù)�(zé)技�(shù)研發(fā)�1968年在諾伊斯辭職后,戈登·摩爾跟隨而去一起創(chuàng)辦了Intel,1975年成為公司總裁兼CEO�
  1965�,有一天摩爾離�(kāi)硅晶體車(chē)間坐下來(lái),拿了一把尺子和一張紙,畫(huà)了�(gè)草圖??v軸代表不斷發(fā)展的芯片,橫軸為�(shí)�,結(jié)果是很有�(guī)律的幾何增長(zhǎng)。這一�(fā)�(xiàn)�(fā)表在�(dāng)年第35期《電子》雜志上。這篇不經(jīng)意之作也是迄今為止半�(dǎo)體歷史上意義的論�。摩爾指出:微處理器芯片的電路密度,以及它潛在的�(jì)算能�,每隔一年翻�。這也就是后來(lái)聞名于IT界的“摩爾定律”的雛形。為了使這�(gè)描述更精��1975�,摩爾做了一些修正,將翻番的�(shí)間從一年調(diào)整為兩年。實(shí)際上,后�(lái)更準(zhǔn)確的�(shí)間是兩者的平均�18�(gè)��"摩爾定律"不是一條簡(jiǎn)明的自然科學(xué)定律,尊它為�(fā)展方針的英特爾公�,更是取得了巨大的商�(yè)成功,而微處理器也成了摩爾定律的體�(xiàn),也帶著摩爾本人的名望和�(cái)富每�18�(gè)月翻一��
  �(dāng)�(shí),集成電路問(wèn)世才6年。摩爾的�(shí)�(yàn)室也只能�50只晶體管和電阻集成在一�(gè)芯片�。摩爾當(dāng)�(shí)的預(yù)�(cè)�(tīng)起來(lái)好像是科幻小�(shuō);此后也不斷有技�(shù)�(zhuān)家認(rèn)為芯片集成“已�(jīng)到頂�。但事實(shí)證明,摩爾的�(yù)言是準(zhǔn)確的,遵循著摩爾定律目前的集成電路已含有超過(guò)17億�(gè)晶體��
  摩爾定律的偉大不僅僅是促成了英特爾巨大的商業(yè)成功,半�(dǎo)體行�(yè)的工程師們遵循著這一定律,不僅每18�(gè)月將晶體管的�(shù)量翻一�,更是意味著同樣性能的芯片每18�(gè)月體積就可以縮小一半,成本減少一�。也可以�(shuō)是因?yàn)槟柖勺屛覀兩钪械碾娮赢a(chǎn)品性能越來(lái)越強(qiáng)�,體積越�(lái)越輕薄小巧,�(jià)格越�(lái)越低��
  1990年已�(jīng)退休的摩爾從美�(guó)前總�(tǒng)布什的手中接�(guò)了美�(guó)技�(shù)�(jiǎng)。今�,他的名字就像他提出的“摩爾定律”一�,響徹在半導(dǎo)體行�(yè)每�(gè)人的心中。摩爾定律就像一股不可抗拒的自然力量,統(tǒng)治了硅谷乃至全球�(jì)算機(jī)�(yè)整整三十多年�
  封裝方式
  由于電視、音�、錄像集成電路的用�,使用環(huán)�,生�(chǎn)歷史等原�,使其不但在型號(hào)�(guī)格上繁雜,而且封裝形式也多樣�
  常見(jiàn)的封裝材料有:塑�。陶瓷。玻�。金屬等,塑料封裝為常用�
  按封裝形式分:普通雙列直插式,普通單列直插式,小型雙列扁�,小型四列扁�,圓形金�,體積較大的厚膜電路��
  按封裝體積大小排列分:為厚膜電路,其次分別為雙列直插�,單列直插式,金屬封�。雙列扁�。四列扁平為最�
  兩引腳之間的間距分:普通標(biāo)�(zhǔn)型塑料封裝,雙列。單列直插式一般多�2.54±0.25mm,其次�2mm(多見(jiàn)于單列直插式).1.778±0.25mm(多見(jiàn)于縮型雙列直插式).1.5±0.25mm,�1.27±0.25mm(多見(jiàn)于單列附散熱片或單列V�).1.27±0.25mm(多見(jiàn)于雙列扁平封�).1±0.15mm(多見(jiàn)于雙列或四列扁平封裝).0.8±0.05�0.15mm(多見(jiàn)于四列扁平封�).0.65±0.03mm(多見(jiàn)于四列扁平封�)�
  雙列直插式兩列引腳之間的寬度分:一般有7.4�7.62mm.10.16mm.12.7mm.15.24mm等數(shù)��
  雙列扁平封裝兩列之間的寬度分(包括引線�(zhǎng)度:一般有6�6.5±m(xù)m.7.6mm.10.5�10.65mm等�
  四列扁平封裝40引腳以上的長(zhǎng)×寬一般有�10×10mm(不計(jì)引線�(zhǎng)�).13.6×13.6±0.4mm(包括引線�(zhǎng)�).20.6×20.6±0.4mm(包括引線�(zhǎng)�).8.45×8.45±0.5mm(不計(jì)引線�(zhǎng)�).14×14±0.15mm(不計(jì)引線�(zhǎng)�)��

分類(lèi)

  主板芯片
  主板集成芯片是指電腦主板主板所整合了顯卡,聲卡或者網(wǎng)卡的芯片�
  電腦市場(chǎng)上很多主板都集成很多其他部件:顯卡、聲�、網(wǎng)卡等。大家在選購(gòu)集成主板�(chǎn)品的�(shí)候主要應(yīng)該考慮使用者自身的需�,同�(shí)還應(yīng)該注意:這些集成控制芯片在性能上略遜于同類(lèi)中高端的板卡�(chǎn)�,如果有特殊需求的�(huà)要選�(gòu)相對(duì)�(yīng)的板卡來(lái)提高性能。另外在主板插槽�(shù)量方面的選擇也是如此,主要考慮自身的需求。要使用大量�(kuò)展卡�(lái)�(shí)�(xiàn)一些附加功能的�(huà)就應(yīng)該去選擇�(kuò)展插槽較多產(chǎn)�;希望配置大容量?jī)?nèi)存的�(huà)就挑選DIMM�(nèi)存插槽較多的�(chǎn)品來(lái)�(shí)�(xiàn)功能�
  光子芯片
  光子集成技�(shù)是光纖通信最前沿、最有前途的�(lǐng)�,它是滿(mǎn)足未�(lái)�(wǎng)�(luò)帶寬需求的辦法。當(dāng)大家還在固守著“全光通信”的思路的時(shí)�,網(wǎng)�(luò)已在悄然改變。節(jié)�(diǎn)�(shè)備需要光電變�,通過(guò)“O-E-O”才能將信號(hào)�(jìn)行整形和放大,從而傳給計(jì)算機(jī)。光子集成技�(shù)順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展,光子集成比傳�(tǒng)的分立“O-E-O”處理降低了成本和復(fù)雜�,帶�(lái)的好處是以更低的成本�(gòu)建一�(gè)具有更多節(jié)�(diǎn)的全新的�(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu),更多的節(jié)�(diǎn)意味著更靈活的接�,更有效的維�(hù)和故障處�。然而光子集成芯片的制造并不是一件容易的事情。光子器件具有三維結(jié)�(gòu),比二維�(jié)�(gòu)的半�(dǎo)體集成要�(fù)雜得�。將激光器、檢�(cè)�、調(diào)制器和其他器件都集成到芯片中,這些集成需要在不同材料(包括砷化銦鎵、磷化銦等材料)多�(gè)薄膜介質(zhì)層上重復(fù)地沉積和蝕刻。磷化銦晶片在生�(chǎn)線上�(jīng)�(guò)一種稱(chēng)為光刻膠的漿狀化學(xué)物質(zhì)�(jìn)行包�。紫外線光通過(guò)一�(gè)鏤空�(shè)�(jì)的模板照射到光刻膠上,產(chǎn)生了�(fù)雜的反應(yīng),其中一些半�(dǎo)體材料就粘在了晶片上,一些就被蝕刻掉��2004年,大規(guī)模光子集成芯片——一�(duì)集成�50�(gè)光子器件的芯片呈�(xiàn)在人們的面前。此前,一些光芯片廠商只是做了一些少量器件的集成。光子集成技�(shù)成功地開(kāi)�(fā)�400GB/s�1.6TB/s的芯�,實(shí)�(xiàn)了多�(dá)240�(gè)光器件的集成。光子集成領(lǐng)域的巨頭美國(guó)Infinera公司�2008�2月宣布了其下一步光子集成產(chǎn)品的�(fā)展路線,�(yù)�(jì)每三年光子集成的密度將會(huì)提高一��
  光集成芯片領(lǐng)域的技�(shù)�(fā)�
  正如電路早已集成�,發(fā)展成為集成電路芯片一樣,光路也將走向集成�,發(fā)展成為集成光路芯�(OIC)。光波導(dǎo)技�(shù)是集成光�(xué)的基�(chǔ)。集成光路芯片也隨著新技�(shù)�(chǎn)品全面替代傳�(tǒng)�(chǎn)品一�,逐步走向更廣泛的市場(chǎng)�(yīng)�。那么當(dāng)年集成電路逐步�(fā)展成大規(guī)模集成電�,從而大范圍地替代傳�(tǒng)線路�。產(chǎn)品的高技�(shù)含量�(dǎo)致了生產(chǎn)方式也極大地改變,采用了高度自動(dòng)化、可大規(guī)模生�(chǎn)的半�(dǎo)體加工方式去生產(chǎn),即通常�(shuō)的晶圓加工的生產(chǎn)方式。同樣我們的光集成芯片也采用了(不同工藝的)半導(dǎo)體的加工方式,制造出高性能的光集成芯片�(lái)替代傳統(tǒng)的光器件。和大規(guī)模集成電路芯片一�,同樣實(shí)�(xiàn)了大批量、高效率生產(chǎn)方式,產(chǎn)品的成本更低,體積更�、性能更穩(wěn)定、生�(chǎn)流程的低能�、生�(chǎn)�(guò)程無(wú)污染、減少大量人工、技�(shù)含量�、性能指標(biāo)高、產(chǎn)品附加值高等特�(diǎn)。鑒于光芯片�(shè)�(jì)和加工工藝復(fù)�,前期科研投入耗資巨大,動(dòng)輒上百億美元。目前為止僅有歐�、日本等少數(shù)�(fā)�(dá)�(guó)家實(shí)�(xiàn)了該芯片的批量生�(chǎn),并在高端通訊�(lǐng)域得到了�(shí)際應(yīng)�。包括我�(guó)主干道網(wǎng)、環(huán)城網(wǎng)以及光纖到小區(qū)的網(wǎng)�(luò)上的光纖到戶(hù)�(wǎng)�(luò)所需要的光芯片均采購(gòu)于他�。國(guó)�(chǎn)光電器件的生�(chǎn)�(guī)模及市場(chǎng)占有率仍顯不�,只能局限在低端市場(chǎng)。光芯片作為高端核心技�(shù)�(chǎn)品方�,尚處在替發(fā)�(dá)�(guó)家的加工層面�,缺乏自己的研發(fā)�(shè)�(jì)。西方發(fā)�(dá)�(guó)家因光芯片的加工技�(shù)高速發(fā)�,占�(jù)大部分光芯片高端�(chǎn)品的市場(chǎng)份額。國(guó)�(nèi)目前為止只能生產(chǎn)傳統(tǒng)的熔融拉錐設(shè)備制造的光纖分路器和兩通道的波分復(fù)用器。這同我國(guó)光電子學(xué)研究和通信技�(shù)市場(chǎng)巨大需求是很不相符��
  光芯片是用半�(dǎo)體加工(即晶圓加工),但是這�(gè)行業(yè)不同于一般的行業(yè),過(guò)去由于國(guó)�(nèi)的芯片設(shè)�(jì)技�(shù),晶圓(硅)材料和加工技�(shù)均比較落�,甚至國(guó)�(nèi)到目前為�,尚未有一條生�(chǎn)我們光芯片�、能�(dá)到規(guī)模量�(chǎn)�(jí)6寸(或以上)的晶圓加工生�(chǎn)線。因此基于平面光波導(dǎo)技�(shù),以晶圓加工為制造工藝的光集成芯片的研發(fā)、設(shè)�(jì)及制造一直是�(guó)�(nèi)的空�。由于國(guó)�(nèi)�(méi)有自己的生產(chǎn)線做�(shí)�(yàn),所以掌握該�(lǐng)域高端核心技�(shù)的人才處于極度匱�。國(guó)�(nèi)晶圓代加工(集成電路芯片“電”芯片)�(chǎn)�(yè)已得到迅速發(fā)�。僅僅上海浦東的張江高科技園區(qū)�(nèi)就已�(jīng)集中了數(shù)家知名的芯片代加工企�(yè),其中“中芯國(guó)際”投入了12億美元建成我�(guó)條世界目前的12寸晶圓加工生�(chǎn)線。但以上企業(yè)都是加工傳統(tǒng)的“電”芯片的,而電芯片從性能、速度上都已經(jīng)�(dá)到技�(shù)瓶頸。比如:�(gè)人電腦芯片不再每2年速度翻一番,體積做更小也難了,事�(shí)上的“摩爾定律”已�(jīng)被推�。將�(lái)芯片加工行業(yè)中,用于加工光芯片的代工生產(chǎn)線是更為新興的行�(yè),已�(jīng)是人士的共識(shí),將為我�(guó)的平面波�(dǎo)型集成光芯片的研制和生產(chǎn)�(chuàng)造了有利條件。如能及早建立起條生�(chǎn)�,就給該核心技�(shù)�(lǐng)域從事自主研�(fā)、設(shè)�(jì)的企�(yè)和自主知�(shí)�(chǎn)�(quán)的“中�(guó)光芯”帶�(lái)了重大契�(jī)�
  光集成芯片的市場(chǎng)�(yīng)�
  1、光纖到�(hù)接入�(wǎng)方面的應(yīng)用。眾所周知,中�(guó)是全�,發(fā)展最快的電信市場(chǎng)之一,已建立了具有世界先�(jìn)水平的光傳輸�(wǎng)�(luò),包�10Gbps光同步數(shù)字系�(tǒng)(SDH)、密集波分復(fù)用系�(tǒng)(DWDM)、及有線電視�(wǎng)�(luò)(CATV)?!叭W(wǎng)合一”的光纖到戶(hù)(FTTH)�(wǎng)�(luò)系統(tǒng)也開(kāi)始試�(diǎn)推廣。光纖到�(hù)�(wǎng)具有�(wú)源網(wǎng)�(luò)、高帶寬、承載業(yè)�(wù)種類(lèi)多以及支持協(xié)議靈活四大技�(shù)�(yōu)�(shì),將全面淘汰ADSL。光纖到�(hù)融合IP、光通信、數(shù)字、接入網(wǎng)等先�(jìn)技�(shù),其高帶寬的接入方式可為交互式網(wǎng)�(luò)電視(IPTV)、視頻點(diǎn)�、數(shù)字電視等新型�(yè)�(wù)的普及提供高�(zhì)保證。迄�,互�(lián)�(wǎng)信息的傳輸是依靠光纖在城市之間和城市�(nèi)部沿骨干�(wǎng)傳輸,從骨干�(wǎng)到小區(qū)和家庭的“一公里”和“一百米”,則用銅線而非光纖傳輸。銅線帶寬僅�1兆到2兆左右,而光纖的帶寬可達(dá)100兆之�。一旦實(shí)�(xiàn)光纖到戶(hù),三�(wǎng)合一,人�(lèi)的工作與生活將有難以想象的巨�。上�(wǎng)速度是迄今的上百�,上�(wǎng)、看電影、上課、開(kāi)�(huì)、下載都可以�(shí)�(xiàn)高清�、高速度的即�(shí)傳輸。電�(huà)通信可實(shí)�(xiàn)視頻通話(huà)、音�(huà)高清�、零干擾�。有線電視網(wǎng)也可�(shí)�(xiàn)高清晰畫(huà)面以及視頻點(diǎn)播等交互功能。迄今,我國(guó)光纖到戶(hù)的應(yīng)用試�(diǎn)工作在各地省、市政府的大力支持下已經(jīng)展開(kāi),如武漢已建的光纖到�(hù)�(xiàng)目有紫菘小區(qū)、長(zhǎng)飛小區(qū)、南湖都市桃�、德�(rùn)大廈、王府花園等十余�(gè),用�(hù)超過(guò)10000余戶(hù)。上海的電信浦東電信局第九城市小區(qū)和中芯國(guó)際別墅小區(qū),北京的碧盛花園和昆侖公�,成都的泰龍小區(qū),另外浙�、廣�、江蘇等地也已開(kāi)始光纖到�(hù)的規(guī)劃和試點(diǎn)工作�
  全球光纖到戶(hù)技�(shù)和市�(chǎng)日趨成熟,業(yè)�(wù)增長(zhǎng)迅�,在�(fā)�(dá)�(guó)家尤受重�。相�(guān)�(tǒng)�(jì)�(shù)�(jù)顯示,截�2007年底,美�(guó)已有超過(guò)500�(wàn)�(hù),日本超�(guò)300�(wàn)�(hù)。而中�(guó)光纖接入用戶(hù)在一些地區(qū)已經(jīng)�(kāi)始試�(diǎn)。有人說(shuō),中�(guó)離光纖到�(hù)�(shí)代尚有相�(dāng)距離。但�(dāng)今的信息�(chǎn)�(yè),常�(huì)有超人預(yù)料的�(fā)展:�(shuí)�(huì)想到手機(jī)和互�(lián)�(wǎng)能有�(xiàn)在這樣的普及面�?作�2008北京奧運(yùn)�(huì)固定通信的合作伙�,中�(guó)�(wǎng)通已�(jīng)�(duì)光纖到戶(hù)�(jìn)行了試驗(yàn),其將在北京布設(shè)幾�(gè)高品�(zhì)的奧�(yùn)光纖�(wǎng)�(luò),采用直接光纖到桌面的技�(shù),實(shí)�(xiàn)“用�(hù)桌面”的帶寬�(dá)�2.5GB。目前我�(guó)寬帶用戶(hù)�(shù)已達(dá)1�22億戶(hù),居全球首位。最終將被光纖到�(hù)技�(shù)全面淘汰。市�(chǎng)�(diào)查機(jī)�(gòu)HeavyReading日前�(fā)表的題為“FTTH(光纖到�(hù))在全世界的技�(shù)和市�(chǎng)�(fā)展”的�(bào)告預(yù)�(jì),到2012年全�5%的家庭將�(shí)�(xiàn)FTTH,GPON(全光網(wǎng)�(luò))技�(shù)將在未來(lái)幾年�(nèi)有望成為FTTH的主�(dǎo)技�(shù),F(xiàn)TTH用戶(hù)總數(shù)有望�2000�(wàn)增至9000�(wàn)。另一家叫Ovum-RHK曾預(yù)�(cè)�2009年底,亞太地區(qū)寬帶用戶(hù)的數(shù)量將�2005年的7500�(wàn)上升�1.29�,其中將�2300�(wàn)的用�(hù)選擇FTTH技�(shù)�(shí)�(xiàn)寬帶接入。亞太將成全球FTTH�(fā)展最快的地區(qū),寬帶業(yè)�(wù)市場(chǎng)主要集中在中�(guó)、日�、新加坡、韓�(guó)。所�,這是一�(gè)巨大的市�(chǎng),我們國(guó)家也將形�1000億元左右的光纖光纜及光接入設(shè)備市�(chǎng)�(guī)模,不含海外市場(chǎng)。每年通信�(yùn)�(yíng)�(yè)�(wù)收入將超�(guò)180億元,對(duì)電信企業(yè)和光纖設(shè)備商而言,無(wú)疑極具開(kāi)拓潛力�
  2、超�(zhǎng)距離城際�(wǎng)主干道方面的�(yīng)用。長(zhǎng)距離干線傳輸?shù)娜馔ㄐ艔V域網(wǎng)逐步向著超長(zhǎng)�、高速率、大容量、模塊化、靈�、方�、可靠的方向�(fā)�。綜合波分復(fù)�(WDM)和遙�(ROPA)技�(shù),能�?qū)崿F(xiàn)10G信號(hào)5000公里�(wú)電中繼傳�。我公司針對(duì)新一代的全光通信�(wǎng)�(kāi)�(fā)�40信道陣列波導(dǎo)�(AWG)密集波分�(fù)用器(DWDM)�20信道可重�(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)便是波分�(fù)用系�(tǒng)的核心元�,能夠滿(mǎn)足新一代長(zhǎng)距離干線傳輸�(fā)展的要求�300-500公里超長(zhǎng)單跨距傳輸提高了系統(tǒng)的長(zhǎng)距傳輸能�,可以限度地節(jié)省中繼站�(diǎn),降低網(wǎng)�(luò)成本,提高網(wǎng)�(luò)的可靠性。密集波分復(fù)用器是模塊化�(shè)�(jì)的基�(chǔ),這樣既能�(shí)�(xiàn)400G>800G>1200G>1600G系統(tǒng)逐步�(kuò)�,也能按波長(zhǎng)�(jìn)行平滑升�(jí)。有利于采用分期投資,按需建網(wǎng)的思路建設(shè)干線傳輸�(wǎng)�(luò)。可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM),可以實(shí)�(xiàn)�(yuǎn)程自�(dòng)配置,任意波�(zhǎng)可在任意節(jié)�(diǎn)�、下。設(shè)備在線升�(jí)、容量擴(kuò)�,不中斷�(yè)�(wù)。ROADM同時(shí)�(shí)�(xiàn)通道的自�(dòng)功率�(diào)諧和�(jiān)�。采用ROADM系統(tǒng)�(wú)需重新�(shè)�(jì)�(wǎng)�(luò)就可以快速提供新�(yè)�(wù),減輕網(wǎng)�(luò)�(guī)劃負(fù)�(dān),減少了�(yùn)�(yíng)和維�(hù)的成�。光芯片�(jí)的平面陣列波�(dǎo)光珊型密集波分復(fù)用器和光芯片�(jí)多信道可�(diào)光衰減器�2款主要光芯片,目前國(guó)�(nèi)尚沒(méi)有自己生�(chǎn)的該�(lèi)光芯�,幾乎全部靠�(jìn)��
  3、環(huán)形城域網(wǎng)方面的應(yīng)�。環(huán)形網(wǎng)一般采用雙�(huán)�(jié)�(gòu),各節(jié)�(diǎn)串接于光纖環(huán)�,節(jié)�(diǎn)間信�(hào)的傳送是�(diǎn)�(duì)�(diǎn)接力式的,因此網(wǎng)徑和容量都可做得很大,網(wǎng)的周�(zhǎng)可超�(guò)200km,串接節(jié)�(diǎn)�(shù)�(dá)上千�(gè),比大多�(shù)總線�(wǎng)大一�(gè)�(shù)量級(jí),且光路損耗也小。雙�(huán)�(wǎng)可以單環(huán)�(yùn)�,亦可雙�(huán)�(yùn)�。單�(huán)�(yùn)行時(shí),一�(gè)�(huán)正常�(yùn)行,另一�(gè)�(huán)處于熱備狀�(tài)提高系統(tǒng)的可靠�,此�(shí)�(wǎng)的容量取決于一�(gè)�(huán),節(jié)�(diǎn)中也只要一套設(shè)�。雙�(huán)�(yùn)行時(shí),網(wǎng)的容量加倍,需二套�(shè)備同�(shí)�(yùn)�。ROADM被認(rèn)為是新一代城域波分網(wǎng)�(luò)的標(biāo)�,而動(dòng)�(tài)靈活的光層,也被�(rèn)為是城域�(wǎng)的發(fā)展方��
  4、電氣控制高頻信�(hào)傳輸方面的應(yīng)�。我�(guó)正處于高速發(fā)展的�(guò)程中,工�(yè)生產(chǎn)中自�(dòng)化程度越�(lái)越高,資源和原材料都十分緊缺或價(jià)格暴漲都�(yán)重制約了的發(fā)�,每年除了用于電�(huà)線、網(wǎng)�、有線電視線等以外,大量的控制設(shè)備中都要使用以金屬材料為核心的數(shù)�(jù)�、控制線、信�(hào)線等。因此銅等金屬資源的消耗是巨大�,這些從技�(shù)上講完全可以用光纖和光芯片來(lái)替代。簡(jiǎn)單說(shuō),一根光纖兩端用光芯片和光電�(zhuǎn)換的形式�(lái)�(shí)�(xiàn)。大�?jī)x器設(shè)備中用于控制的傳輸線和各種類(lèi)型的信號(hào)�,使得一些電氣控制柜,自�(dòng)化控制臺(tái)等一�(jīng)打開(kāi),都是成捆的各種傳輸�、信�(hào)�,甚至都要占�(jù)控制柜的一小半重量。如果都采用廉價(jià)的光纖來(lái)傳輸,那么我們研制的配套光芯片又將是海量的應(yīng)�。這�(gè)方面很符合國(guó)家的“銅退光�(jìn)”的�(zhàn)略和�(chǎn)�(yè)政策。特別是一些自�(dòng)化控制領(lǐng)域中的高頻信�(hào),迄今往往使用的同軸電�,原因很�(jiǎn)單,只要是電線都有電磁場(chǎng),都�(huì)互相干擾,必須要在電線外包上屏蔽層等技�(shù)手段,但是依然不能解決損耗大的問(wèn)�。一根光纖由于帶寬極大不僅可以替代無(wú)�(shù)根電的信�(hào)線,即使放在一起的2根光纖之間也不存在干擾的�(wèn)�,同�(shí)也沒(méi)有大損耗的�(wèn)題。并且每年為�(guó)家節(jié)約的資源將是�(wàn)噸級(jí)�(lái)�(jì)算的。中�(guó)早已是光纖生�(chǎn)的大�(guó),產(chǎn)量也早已是了。一些特種光纖的制造也有了�(zhǎng)足的�(jìn)�,已�(jīng)可以做到300公里的距離接近零損�。為“銅退光�(jìn)”的�(zhàn)略創(chuàng)造了良好的條�,為�(gòu)建全光網(wǎng)也奠定了技�(shù)基礎(chǔ)�
  �(chǎn)�(yè)�(fā)展前景展�
  綜合以上的五�(gè)方面的應(yīng)�,巨大的需求量顯示了中�(guó)自主知識(shí)�(chǎn)�(quán)的研�(fā)、設(shè)�(jì)、制造的極端重要性。在�(zhǎng)距離的城際網(wǎng)、環(huán)城網(wǎng)的應(yīng)用也同樣完全可以做到替代�(jìn)口,而且�(shù)量巨�。加上工�(yè)自動(dòng)化控制和高端軍事�(lǐng)域的�(yīng)用。海量的需求讓我們有理由相信,我們這�(gè)�(chǎn)�(yè)�(huì)�(fā)展成一�(gè)巨型的產(chǎn)�(yè),并和一些光電子的其他重要產(chǎn)�(yè)一起使�(guó)家綜合科技�(shí)力迅速提�。大家設(shè)想一�,假如沒(méi)有我�(guó)自己研制的擁有自主知�(shí)�(chǎn)�(quán)的光芯片,我�(guó)的通信的主干道上用的光芯片�(jí)的光器件大量從國(guó)外采�(gòu)還關(guān)系到潛在的安全問(wèn)題。國(guó)家一旦開(kāi)始普及光纖到�(hù),大量的定單如果都被外國(guó)一些廠商拿�。都象當(dāng)年電�、手�(jī)�(jìn)入中�(guó)市場(chǎng)一�,“外�(guó)芯”占�(jù)了全中國(guó)幾乎所有的電腦和手�(jī),也同時(shí)占領(lǐng)了附加值的�(chǎn)�。那些產(chǎn)�(yè)巨頭之所以可以很快成為了“巨�(wú)霸�,其�(shí)是包括中�(guó)在內(nèi)全世界的用戶(hù)提供了他們巨額的利潤(rùn)造就�。后�(lái)�(fā)展起�(lái)的一些企�(yè)將更難與其競(jìng)�(zhēng)。國(guó)家當(dāng)前十分需要迅速走出那種越�(lái)越難以維持的粗放型經(jīng)�(jì)模式。畢竟原材料、人�、能源總體是在不斷上漲的,作為低技�(shù)含量的“世界工廠”的成本也在不斷上漲。如果發(fā)�(dá)�(guó)家經(jīng)�(jì)不景�,出口受�,靠低利�(rùn)、低技�(shù)的加工業(yè)�(jīng)�(jì),并以出口為�(dǎo)向來(lái)拉動(dòng)、并維持�(zhǎng)期高增長(zhǎng)是不可能�。眾所周知,高技�(shù)�(chǎn)品出口中,我�(guó)很大部分僅賺取了加工�(fèi),高附加值的核心部件的利�(rùn)往往是發(fā)�(dá)�(guó)家在中國(guó)的大公司掌握或直接從�(guó)外�(jìn)口的。所以說(shuō)一旦占�(lǐng)技�(shù)的制高點(diǎn),就得到了的利益。我們國(guó)家為什么就�(méi)有占�(lǐng)這樣的制高點(diǎn),沒(méi)有掌握這樣的核心技�(shù)的企�(yè)?什么時(shí)候能有我們中�(guó)的“英特爾”“微軟”式的企�(yè),使得我�(guó)在一些重要的�(chǎn)�(yè)�(lǐng)域有我們的�(yōu)�(shì),至少有一席之地并以高技�(shù)引領(lǐng)一�(gè)�(chǎn)�(yè)的?如能建成自己的生�(chǎn)�,那么這樣一�(lái)包括最核心的研�(fā)、設(shè)�(jì)在內(nèi)的每�(gè)技�(shù)及加工環(huán)節(jié)全部在國(guó)�(nèi)�(dú)立完成的�(huà),我們不僅擁有技�(shù)�(yōu)�(shì),價(jià)格優(yōu)�(shì)也將十分明顯,還具有�(kāi)拓海外市�(chǎng)的巨大潛力,使“中�(guó)芯”走出國(guó)門(mén)成為可能。那么該�(lǐng)域千億美元級(jí)的世界大市場(chǎng)中,將有我們中�(guó)企業(yè)自主研發(fā)制造分享到的一�(gè)大份�。另一方面,有了自己的生產(chǎn)�,通過(guò)�(jìn)一步的技�(shù)攻關(guān),生�(chǎn)和推向市�(chǎng)的過(guò)程中,不斷提升我�(guó)光芯片設(shè)�(jì)能力、制造工�,可以帶�(dòng)相關(guān)�(chǎn)�(yè)鏈的�(fā)�。由于這樣的產(chǎn)�(yè)需要巨大的投入和產(chǎn)�(yè)政策的引�(dǎo),如果沒(méi)有國(guó)家的特殊支持和專(zhuān)�(xiàng)扶持,沒(méi)有盡早盡快地建立起中�(guó)自己的光芯片加工生產(chǎn)�,那么以上說(shuō)的都難以�(shí)�(xiàn)�

工作原理

  微控制器集成
  隨著微控制器的小型化和廉�(jià)化,許多外部元件正在被直接集成到微控制器之中�8位微控制器具有多種封裝尺�、RAM和ROM容量、串行通信總線以及模擬輸入和輸出方�,從而使得設(shè)�(jì)者能夠選擇一款與其設(shè)�(jì)要求和成本約束條件相匹配的微控制器。如�,有些微控制器集成了微控制器和嵌入式�(shè)�(jì)中常�(jiàn)的所有相�(guān)�、模擬和�(shù)字外圍電�,這種混合信號(hào)集成減少了使用的元件�(shù)�,從而極大地改善了系�(tǒng)�(zhì)量和可靠性,并大幅降低了材料成本�
  正確的微控制器與�(wú)線通信的融合技�(shù)最終將使得�(shè)�(jì)者能夠明顯地縮短�(kāi)�(fā)�(shí)�、元件數(shù)量和系統(tǒng)成本,并改善工作距離、功耗和延遲等指�(biāo)。走“無(wú)線”路線可使人們節(jié)省巨額安裝成�,例如如果在一座現(xiàn)有的建筑物內(nèi)放置CO2探測(cè)�,采用無(wú)線解決方案能夠在�(shù)天之�(nèi)完成全部安裝,而無(wú)需破墻或�(jìn)行昂貴的布線�
  不過(guò),在選擇正確的解決方案時(shí)必須�(jǐn)慎而巧�。以�(wú)線技�(shù)為例,首先是決定即將�(gòu)建的系統(tǒng)的種�(lèi),是高端消費(fèi)電子�(chǎn)品(如照明控制系�(tǒng))還是低端商品(如無(wú)線鼠�(biāo)�,這將為決策(比如采用單向�(wú)線協(xié)議還是雙向無(wú)線協(xié)議)提供幫助。其�,無(wú)線協(xié)議應(yīng)盡可能地�(jiǎn)�,以造就一種簡(jiǎn)易型�(xué)�(xí)曲線和具有適�(dāng)代碼空間的實(shí)�(xiàn)方案�
  選擇微控制器
  下一步的工作是選擇微控制器。首先要做的就是選擇一�(gè)集成了無(wú)線通信電路的微控制�。此�,還有多�(gè)因素需要加以考慮�
 ?�?)微控制器可�(kuò)縮�
 ?�?)工具箱集成
 ?�?)縮減設(shè)�(jì)�(shí)�
  硬件
  除了單獨(dú)的微控制器和�(wú)線電通信芯片之外,分立型多芯片解決方案通常還需要增�(shè)外部元件。這使得設(shè)�(jì)的尺寸和成本有所增加。通過(guò)采用集成解決方案,設(shè)�(jì)方案可以�(shí)�(xiàn)極小的尺�、更低的功耗和成本以及更短的開(kāi)�(fā)�(shí)�。一�(gè)具有集成2.4GHz�(wú)線電通信電路�8位微控制器的方框�。我們注意到,由于兩塊芯片實(shí)�(xiàn)了集成,因此微控制器和無(wú)線電通信電路之間的接口是全內(nèi)置型�,從而減少了所需的外接引腳數(shù)量,或者可以把外接引腳解放出來(lái)而使之成為通用I/O引腳(而不是供�(wú)線電通信接口�(zhuān)用)�
  固件
  集成解決方案能夠利用微控制器與無(wú)線電通信電路之間的緊密耦合�(lái)�(shí)�(xiàn)一種用于無(wú)線接入的易用型固件程序庫(kù)。有些解決方案甚至提供了一�(gè)完整的協(xié)議棧,用于在�(shè)備之間實(shí)�(xiàn)完善的雙向鏈接。通過(guò)提供一�(gè)�(zhuān)為特定的�(wú)線電通信電路和微控制器而定制的完整�(xié)議棧,這些解決方案使得可以輕而易舉地在兩�(gè)或更多的�(shè)備之間建立連接。采用一�(gè)�(jiǎn)單的API�(lái)與無(wú)線電通信電路相配�。在建立了連接之后,協(xié)議將把信息包�(fā)送至目標(biāo)�(shè)�,并在檢�(cè)到錯(cuò)誤的情況下重新發(fā)送信息包。如果失去了與目�(biāo)�(shè)備的連接,協(xié)議將重新建立該連接,或者找到另一條通往目標(biāo)�(shè)備的路線。圖2給出了一�(gè)在無(wú)需增加�(shè)�(jì)工作量的情況下處理無(wú)線連接的建立、提供可靠的信息包傳送和抗干擾性能的協(xié)議狀�(tài)�(jī)�(shí)�。這使得設(shè)�(jì)者能夠把�(wú)線鏈接作為一�(gè)有線串行總線(比如SPI、UART或I2C)來(lái)處理�
  系統(tǒng)
  隨著�(wú)線電通信電路與微控制器的集成,制作可放置于住宅的每間屋子里的小型溫度傳感�、讓每�(gè)傳感器定期將其所在位置的溫度�(bào)告給主溫度調(diào)節(jié)裝置(以�(shí)�(xiàn)更加精確的居室供暖和空氣�(diào)節(jié)控制)如今已是一件微不足道的小事��

制作方法

  材料
  除去硅之�,制造芯片還需要一種重要的材料就是金屬。除了這兩樣主要的材料之外,在芯片的設(shè)�(jì)�(guò)程中還需要一些種�(lèi)的化�(xué)原料,它們起著不同的作用,這里不再贅述�
  �(zhǔn)備階�
  在必備原材料的采集工作完畢之�,這些原材料中的一部分需要�(jìn)行一些預(yù)處理工作。而作為最主要的原�,硅的處理工作至�(guān)重要。首先,硅原料要�(jìn)行化�(xué)提純,這一步驟使其�(dá)到可供半�(dǎo)體工�(yè)使用的原料級(jí)�。而為了使這些硅原料能夠滿(mǎn)足集成電路制造的加工需�,還必須將其整形,這一步是通過(guò)溶化硅原�,然后將液態(tài)硅注入大型高溫石英容器而完成的�
  而后,將原料�(jìn)行高溫溶化。中�(xué)化學(xué)課上我們學(xué)到過(guò),許多固體內(nèi)部原子是晶體�(jié)�(gòu),硅也是如此。為了達(dá)到高性能處理器的要求,整塊硅原料必須高度純凈,及單晶�。然后從高溫容器中采用旋�(zhuǎn)拉伸的方式將硅原料取出,此時(shí)一�(gè)圓柱體的硅錠就產(chǎn)生了。從所使用的工藝來(lái)�,硅錠圓形橫截面的直徑為200毫米。不�(guò)intel和其它一些公司已�(jīng)�(kāi)始使�300毫米直徑的硅錠了。在保留硅錠的各種特性不變的情況下增加橫截面的面積是具有相當(dāng)?shù)碾y度的,不�(guò)只要企業(yè)肯投入大批資金來(lái)研究,還是可以實(shí)�(xiàn)�。intel為研制和生產(chǎn)300毫米硅錠而建立的工廠耗費(fèi)了大�35億美元,新技�(shù)的成功使得intel可以制造復(fù)雜程度更�,功能更�(qiáng)大的集成電路芯片。�200毫米硅錠的工廠也耗費(fèi)�15億美元。下面就從硅錠的切片�(kāi)始介紹芯片的制造過(guò)��
  單晶硅錠
  在制成硅錠并確保其是一�(gè)的圓柱體之后,下一�(gè)步驟就是將這�(gè)圓柱體硅錠切�,切片越薄,用料越省,自然可以生�(chǎn)的處理器芯片就更多。切片還要鏡面精加工的處理來(lái)確保表面光滑,之后檢查是否有扭曲或其它問(wèn)�。這一步的�(zhì)量檢�(yàn)尤為重要,它直接決定了成品芯片的�(zhì)��
  單晶硅錠
  新的切片中要摻入一些物�(zhì)而使之成為真正的半導(dǎo)體材�,而后在其上刻劃代表著各種邏輯功能的晶體管電路。摻入的物質(zhì)原子�(jìn)入硅原子之間的空�,彼此之間發(fā)生原子力的作�,從而使得硅原料具有半導(dǎo)體的特性。今天的半導(dǎo)體制造多選擇CMOS工藝(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)�)。其中互�(bǔ)一詞表示半�(dǎo)體中N型MOS管和P型MOS管之間的交互作用。而N和P在電子工藝中分別代表�(fù)極和正極。多�(shù)情況�,切片被摻入化學(xué)物質(zhì)而形成P型襯�,在其上刻劃的邏輯電路要遵循nMOS電路的特性來(lái)�(shè)�(jì),這種�(lèi)型的晶體管空間利用率更高也更加節(jié)�。同�(shí)在多�(shù)情況�,必須盡量限制pMOS型晶體管的出�(xiàn),因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程的后期,需要將N型材料植入P型襯底當(dāng)�,而這一�(guò)程會(huì)�(dǎo)致pMOS管的形成�
  在摻入化�(xué)物質(zhì)的工作完成之�,標(biāo)�(zhǔn)的切片就完成了。然后將每一�(gè)切片放入高溫爐中加熱,通過(guò)控制加溫�(shí)間而使得切片表面生成一層二氧化硅膜。通過(guò)密切�(jiān)�(cè)溫度,空氣成分和加溫�(shí)間,該二氧化硅層的厚度是可以控制�。在intel�90納米制造工藝中,門(mén)氧化物的寬度小到了驚人的5�(gè)原子厚度。這一層門(mén)電路也是晶體管門(mén)電路的一部分,晶體管門(mén)電路的作用是控制其間電子的流�(dòng),通過(guò)�(duì)門(mén)電壓的控�,電子的流動(dòng)被嚴(yán)格控制,而不論輸入輸出端口電壓的大小。準(zhǔn)備工作的一道工序是在二氧化硅層上覆蓋一�(gè)感光層。這一層物�(zhì)用于同一層中的其它控制應(yīng)�。這層物質(zhì)在干燥時(shí)具有很好的感光效�,而且在光刻蝕�(guò)程結(jié)束之后,能夠通過(guò)化學(xué)方法將其溶解并除��
  光刻�
  這是的芯片制造過(guò)程當(dāng)中工藝非常復(fù)雜的一�(gè)步驟,為什么這么�(shuō)�?光刻蝕�(guò)程就是使用一定波�(zhǎng)的光在感光層中刻出相�(yīng)的刻�,由此改�?cè)撎幉牧系幕瘜W(xué)特性。這項(xiàng)技�(shù)�(duì)于所用光的波�(zhǎng)要求極為�(yán)�,需要使用短波長(zhǎng)的紫外線和大曲率的透鏡??涛g�(guò)程還�(huì)受到晶圓上的污點(diǎn)的影響。每一步刻蝕都是一�(gè)�(fù)雜而精�(xì)的過(guò)�。設(shè)�(jì)每一步過(guò)程的所需要的�(shù)�(jù)量都可以�10GB的單位來(lái)�(jì)量,而且制造每塊處理器所需要的刻蝕步驟都超�(guò)20�(每一步�(jìn)行一層刻�)。而且每一層刻蝕的圖紙如果放大許多倍的�(huà),可以和整�(gè)紐約市外加郊區(qū)范圍的地圖相比,甚至還要�(fù)雜,試想一�,把整�(gè)紐約地圖縮小到實(shí)際面積大小只�100�(gè)平方毫米的芯片上,那么這�(gè)芯片的結(jié)�(gòu)有多么復(fù)�,可想而知了吧�
  �(dāng)這些刻蝕工作全部完成之后,晶圓被翻轉(zhuǎn)�(guò)�(lái)。短波長(zhǎng)光線透過(guò)石英模板上鏤空的刻痕照射到晶圓的感光層上,然后撤掉光線和模板。通過(guò)化學(xué)方法除去暴露在外邊的感光層物�(zhì),而二氧化硅馬上在陋空位置的下方生��
  摻雜
  在殘留的感光層物�(zhì)被去除之�,剩下的就是充滿(mǎn)的溝壑的二氧化硅層以及暴露出�(lái)的在該層下方的硅層。這一步之�,另一�(gè)二氧化硅層制作完成。然�,加入另一�(gè)帶有感光層的多晶硅層。多晶硅是門(mén)電路的另一種類(lèi)�。由于此處使用到了金屬原�(因此�(chēng)作金屬氧化物半導(dǎo)�),多晶硅允許在晶體管�(duì)列端口電壓起作用之前建立門(mén)電路。感光層同時(shí)還要被短波長(zhǎng)光線透過(guò)掩模刻蝕。再�(jīng)�(guò)一部刻蝕,所需的全部門(mén)電路就已�(jīng)基本成型�。然�,要�(duì)暴露在外的硅層通過(guò)化學(xué)方式�(jìn)行離子轟擊,此處的目的是生成N溝道或P溝道。這�(gè)摻雜�(guò)程創(chuàng)建了全部的晶體管及彼此間的電路連接,沒(méi)�(gè)晶體管都有輸入端和輸出端,兩端之間被�(chēng)作端��
  重復(fù)�(guò)�
  從這一步起,你將持�(xù)添加層級(jí),加入一�(gè)二氧化硅�,然后光刻一�。重�(fù)這些步驟,然后就出現(xiàn)了一�(gè)多層立體架構(gòu),這就是你使用的處理器的萌芽狀�(tài)�。在每層之間采用金屬涂膜的技�(shù)�(jìn)行層間的�(dǎo)電連接。今天的P4處理器采用了7層金屬連接,而Athlon64使用�9�,所使用的層�(shù)取決于最初的版圖�(shè)�(jì),并不直接代表著最終產(chǎn)品的性能差異�
  接下�(lái)的幾�(gè)星期就需要對(duì)晶圓�(jìn)行一�(guān)接一�(guān)的測(cè)�,包括檢�(cè)晶圓的電�(xué)特�,看是否有邏輯錯(cuò)誤,如果�,是在哪一層出�(xiàn)的等等。而后,晶圓上每一�(gè)出現(xiàn)�(wèn)題的芯片單元將被單獨(dú)�(cè)試來(lái)確定該芯片有否特殊加工需��
  而后,整片的晶圓被切割成一�(gè)�(gè)�(dú)立的處理器芯片單�。在最初測(cè)試中,那些檢�(cè)不合格的單元將被遺棄。這些被切割下�(lái)的芯片單元將被采用某種方式�(jìn)行封�,這樣它就可以順利的插入某種接口規(guī)格的主板�。大多數(shù)intel和AMD的處理器都會(huì)被覆蓋一�(gè)散熱層。在處理器成品完成之�,還要�(jìn)行全方位的芯片功能檢�(cè)。這一部會(huì)�(chǎn)生不同等�(jí)的產(chǎn)�,一些芯片的�(yùn)行頻率相�(duì)較高,于是打上高頻率�(chǎn)品的名稱(chēng)和編�(hào),而那些運(yùn)行頻率相�(duì)較低的芯片則加以改�,打上其它的低頻率型�(hào)。這就是不同市�(chǎng)定位的處理器。而還有一些處理器可能在芯片功能上有一些不足之�。比如它在緩存功能上有缺�(這種缺陷足以�(dǎo)致絕大多�(shù)的芯片癱�),那么它們就�(huì)被屏蔽掉一些緩存容量,降低了性能,當(dāng)然也就降低了�(chǎn)品的售價(jià),這就是Celeron和Sempron的由�(lái)�
  在芯片的包裝�(guò)程完成之�,許多產(chǎn)品還要再�(jìn)行一次測(cè)試來(lái)確保先前的制作過(guò)程無(wú)一疏漏,且�(chǎn)品完全遵照規(guī)格所�,沒(méi)有偏��

制作方法

  材料
  除去硅之�,制造芯片還需要一種重要的材料就是金屬。除了這兩樣主要的材料之外,在芯片的設(shè)�(jì)�(guò)程中還需要一些種�(lèi)的化�(xué)原料,它們起著不同的作用,這里不再贅述�
  �(zhǔn)備階�
  在必備原材料的采集工作完畢之�,這些原材料中的一部分需要�(jìn)行一些預(yù)處理工作。而作為最主要的原�,硅的處理工作至�(guān)重要。首先,硅原料要�(jìn)行化�(xué)提純,這一步驟使其�(dá)到可供半�(dǎo)體工�(yè)使用的原料級(jí)別。而為了使這些硅原料能夠滿(mǎn)足集成電路制造的加工需�,還必須將其整形,這一步是通過(guò)溶化硅原�,然后將液態(tài)硅注入大型高溫石英容器而完成的�
  而后,將原料�(jìn)行高溫溶化。中�(xué)化學(xué)課上我們學(xué)到過(guò),許多固體內(nèi)部原子是晶體�(jié)�(gòu),硅也是如此。為了達(dá)到高性能處理器的要求,整塊硅原料必須高度純凈,及單晶�。然后從高溫容器中采用旋�(zhuǎn)拉伸的方式將硅原料取�,此�(shí)一�(gè)圓柱體的硅錠就產(chǎn)生了。從所使用的工藝來(lái)�,硅錠圓形橫截面的直徑為200毫米。不�(guò)intel和其它一些公司已�(jīng)�(kāi)始使�300毫米直徑的硅錠了。在保留硅錠的各種特性不變的情況下增加橫截面的面積是具有相當(dāng)?shù)碾y度的,不�(guò)只要企業(yè)肯投入大批資金來(lái)研究,還是可以實(shí)�(xiàn)的。intel為研制和生產(chǎn)300毫米硅錠而建立的工廠耗費(fèi)了大�35億美�,新技�(shù)的成功使得intel可以制造復(fù)雜程度更�,功能更�(qiáng)大的集成電路芯片。�200毫米硅錠的工廠也耗費(fèi)�15億美元。下面就從硅錠的切片�(kāi)始介紹芯片的制造過(guò)��
  單晶硅錠
  在制成硅錠并確保其是一�(gè)的圓柱體之后,下一�(gè)步驟就是將這�(gè)圓柱體硅錠切�,切片越�,用料越�,自然可以生�(chǎn)的處理器芯片就更�。切片還要鏡面精加工的處理來(lái)確保表面光滑,之后檢查是否有扭曲或其它問(wèn)�。這一步的�(zhì)量檢�(yàn)尤為重要,它直接決定了成品芯片的�(zhì)��
  單晶硅錠
  新的切片中要摻入一些物�(zhì)而使之成為真正的半導(dǎo)體材�,而后在其上刻劃代表著各種邏輯功能的晶體管電路。摻入的物質(zhì)原子�(jìn)入硅原子之間的空隙,彼此之間�(fā)生原子力的作�,從而使得硅原料具有半導(dǎo)體的特�。今天的半導(dǎo)體制造多選擇CMOS工藝(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)�)。其中互�(bǔ)一詞表示半�(dǎo)體中N型MOS管和P型MOS管之間的交互作用。而N和P在電子工藝中分別代表�(fù)極和正極。多�(shù)情況下,切片被摻入化�(xué)物質(zhì)而形成P型襯�,在其上刻劃的邏輯電路要遵循nMOS電路的特性來(lái)�(shè)�(jì),這種�(lèi)型的晶體管空間利用率更高也更加節(jié)�。同�(shí)在多�(shù)情況�,必須盡量限制pMOS型晶體管的出�(xiàn),因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程的后期,需要將N型材料植入P型襯底當(dāng)�,而這一�(guò)程會(huì)�(dǎo)致pMOS管的形成�
  在摻入化�(xué)物質(zhì)的工作完成之�,標(biāo)�(zhǔn)的切片就完成�。然后將每一�(gè)切片放入高溫爐中加熱,通過(guò)控制加溫�(shí)間而使得切片表面生成一層二氧化硅膜。通過(guò)密切�(jiān)�(cè)溫度,空氣成分和加溫�(shí)間,該二氧化硅層的厚度是可以控制�。在intel�90納米制造工藝中,門(mén)氧化物的寬度小到了驚人的5�(gè)原子厚度。這一層門(mén)電路也是晶體管門(mén)電路的一部分,晶體管門(mén)電路的作用是控制其間電子的流�(dòng),通過(guò)�(duì)門(mén)電壓的控�,電子的流動(dòng)被嚴(yán)格控�,而不論輸入輸出端口電壓的大小。準(zhǔn)備工作的一道工序是在二氧化硅層上覆蓋一�(gè)感光�。這一層物�(zhì)用于同一層中的其它控制應(yīng)用。這層物質(zhì)在干燥時(shí)具有很好的感光效�,而且在光刻蝕�(guò)程結(jié)束之�,能夠通過(guò)化學(xué)方法將其溶解并除��
  光刻�
  這是的芯片制造過(guò)程當(dāng)中工藝非常復(fù)雜的一�(gè)步驟,為什么這么�(shuō)�?光刻蝕�(guò)程就是使用一定波�(zhǎng)的光在感光層中刻出相�(yīng)的刻�,由此改�?cè)撎幉牧系幕瘜W(xué)特性。這項(xiàng)技�(shù)�(duì)于所用光的波�(zhǎng)要求極為�(yán)�,需要使用短波長(zhǎng)的紫外線和大曲率的透鏡。刻蝕過(guò)程還�(huì)受到晶圓上的污點(diǎn)的影�。每一步刻蝕都是一�(gè)�(fù)雜而精�(xì)的過(guò)�。設(shè)�(jì)每一步過(guò)程的所需要的�(shù)�(jù)量都可以�10GB的單位來(lái)�(jì)量,而且制造每塊處理器所需要的刻蝕步驟都超�(guò)20�(每一步�(jìn)行一層刻�)。而且每一層刻蝕的圖紙如果放大許多倍的�(huà),可以和整�(gè)紐約市外加郊區(qū)范圍的地圖相�,甚至還要復(fù)�,試想一下,把整�(gè)紐約地圖縮小到實(shí)際面積大小只�100�(gè)平方毫米的芯片上,那么這�(gè)芯片的結(jié)�(gòu)有多么復(fù)�,可想而知了吧�
  �(dāng)這些刻蝕工作全部完成之后,晶圓被翻轉(zhuǎn)�(guò)�(lái)。短波長(zhǎng)光線透過(guò)石英模板上鏤空的刻痕照射到晶圓的感光層上,然后撤掉光線和模板。通過(guò)化學(xué)方法除去暴露在外邊的感光層物�(zhì),而二氧化硅馬上在陋空位置的下方生��
  摻雜
  在殘留的感光層物�(zhì)被去除之�,剩下的就是充滿(mǎn)的溝壑的二氧化硅層以及暴露出�(lái)的在該層下方的硅�。這一步之后,另一�(gè)二氧化硅層制作完�。然后,加入另一�(gè)帶有感光層的多晶硅層。多晶硅是門(mén)電路的另一種類(lèi)型。由于此處使用到了金屬原�(因此�(chēng)作金屬氧化物半導(dǎo)�),多晶硅允許在晶體管�(duì)列端口電壓起作用之前建立門(mén)電路。感光層同時(shí)還要被短波長(zhǎng)光線透過(guò)�??涛g。再�(jīng)�(guò)一部刻蝕,所需的全部門(mén)電路就已�(jīng)基本成型�。然�,要�(duì)暴露在外的硅層通過(guò)化學(xué)方式�(jìn)行離子轟擊,此處的目的是生成N溝道或P溝道。這�(gè)摻雜�(guò)程創(chuàng)建了全部的晶體管及彼此間的電路連接,沒(méi)�(gè)晶體管都有輸入端和輸出端,兩端之間被�(chēng)作端��
  重復(fù)�(guò)�
  從這一步起,你將持�(xù)添加層級(jí),加入一�(gè)二氧化硅�,然后光刻一�。重�(fù)這些步驟,然后就出現(xiàn)了一�(gè)多層立體架構(gòu),這就是你使用的處理器的萌芽狀�(tài)�。在每層之間采用金屬涂膜的技�(shù)�(jìn)行層間的�(dǎo)電連接。今天的P4處理器采用了7層金屬連接,而Athlon64使用�9�,所使用的層�(shù)取決于最初的版圖�(shè)�(jì),并不直接代表著最終產(chǎn)品的性能差異�
  接下�(lái)的幾�(gè)星期就需要對(duì)晶圓�(jìn)行一�(guān)接一�(guān)的測(cè)試,包括檢測(cè)晶圓的電�(xué)特�,看是否有邏輯錯(cuò)誤,如果�,是在哪一層出�(xiàn)的等�。而后,晶圓上每一�(gè)出現(xiàn)�(wèn)題的芯片單元將被單獨(dú)�(cè)試來(lái)確定該芯片有否特殊加工需��
  而后,整片的晶圓被切割成一�(gè)�(gè)�(dú)立的處理器芯片單�。在最初測(cè)試中,那些檢�(cè)不合格的單元將被遺棄。這些被切割下�(lái)的芯片單元將被采用某種方式�(jìn)行封裝,這樣它就可以順利的插入某種接口規(guī)格的主板�。大多數(shù)intel和AMD的處理器都會(huì)被覆蓋一�(gè)散熱層。在處理器成品完成之�,還要�(jìn)行全方位的芯片功能檢�(cè)。這一部會(huì)�(chǎn)生不同等�(jí)的產(chǎn)品,一些芯片的�(yùn)行頻率相�(duì)較高,于是打上高頻率�(chǎn)品的名稱(chēng)和編�(hào),而那些運(yùn)行頻率相�(duì)較低的芯片則加以改造,打上其它的低頻率型號(hào)。這就是不同市�(chǎng)定位的處理器。而還有一些處理器可能在芯片功能上有一些不足之�。比如它在緩存功能上有缺�(這種缺陷足以�(dǎo)致絕大多�(shù)的芯片癱�),那么它們就�(huì)被屏蔽掉一些緩存容�,降低了性能,當(dāng)然也就降低了�(chǎn)品的售價(jià),這就是Celeron和Sempron的由�(lái)�
  在芯片的包裝�(guò)程完成之�,許多產(chǎn)品還要再�(jìn)行一次測(cè)試來(lái)確保先前的制作過(guò)程無(wú)一疏漏,且�(chǎn)品完全遵照規(guī)格所�,沒(méi)有偏��

�(fā)展過(guò)�

  可測(cè)性設(shè)�(jì)
  隨著集成芯片功能的增�(qiáng)和集成規(guī)模的不斷�(kuò)大,芯片的測(cè)試變得越�(lái)越困�,測(cè)試費(fèi)用往往比設(shè)�(jì)�(fèi)用還要高,測(cè)試成本已成為�(chǎn)品開(kāi)�(fā)成本的重要組成部�,測(cè)試時(shí)間的�(zhǎng)短也直接影響到產(chǎn)品上市時(shí)間�(jìn)而影響經(jīng)�(jì)效益。為了使�(cè)試成本保持在合理的限度內(nèi),最有效的方法是在芯片設(shè)�(jì)�(shí)采用可測(cè)性設(shè)�(jì)(DFT)技�(shù)??蓽y(cè)性設(shè)�(jì)是對(duì)電路的結(jié)�(gòu)�(jìn)行調(diào)整,提高電路的可�(cè)性即可控制性和可觀察�。集成芯片測(cè)試之所以困難,有兩�(gè)重要原因�(1)芯片集成度高,芯片外引腳與內(nèi)部晶體管比數(shù)�,使芯片的可控性和可觀察性降��(2) 芯片�(nèi)部狀�(tài)�(fù)雜,�(duì)狀�(tài)的設(shè)置也非常困難�
  解決芯片�(cè)試的最根本途徑是改�?cè)O(shè)�(jì)方法:在集成電路�(shè)�(jì)的初�(jí)階段就將可測(cè)性作為設(shè)�(jì)目標(biāo)之一,而不是單純考慮電路功能、性能和芯片面�。實(shí)際上可測(cè)性設(shè)�(jì)就是通過(guò)增加�(duì)電路中的信號(hào)的可控性和可觀性以便及�(shí)、經(jīng)�(jì)的產(chǎn)生一�(gè)成功的測(cè)試程�,完成對(duì)芯片的測(cè)試工��
  可測(cè)性設(shè)�(jì)的質(zhì)量可以用5�(gè)�(biāo)�(zhǔn)�(jìn)行衡量:故障覆蓋�、面積消耗、性能影響、測(cè)試時(shí)�、測(cè)試費(fèi)�。如何�(jìn)行可行的可測(cè)性設(shè)�(jì),使故障覆蓋率高,面積占用少,盡量少的性能影響,測(cè)試費(fèi)用低,測(cè)試時(shí)間短,已成為解決集成電路�(cè)試問(wèn)題的�(guān)��
  1、掃描設(shè)�(jì)
  掃描�(shè)�(jì)是一種應(yīng)用最為廣泛的可測(cè)性設(shè)�(jì)技�(shù),測(cè)試時(shí)能夠獲得很高的故障覆蓋率。設(shè)�(jì)�(shí)將電路中的時(shí)序元件轉(zhuǎn)化成為可控制和可觀�(cè)的單�,這些�(shí)序元件連接成一�(gè)或多�(gè)移位寄存�(又稱(chēng)掃描�)。這些掃描鏈可以通過(guò)控制掃描輸入�(lái)置成特定狀�(tài),并且掃描鏈的內(nèi)容可以由輸出端移��
  掃描�(shè)�(jì)就是利用�(jīng)�(guò)變化的掃描觸�(fā)器連接成一�(gè)或多�(gè)移位寄存器,即掃描鏈。這樣的設(shè)�(jì)將電路主要分成兩部分:掃描鏈與組合部�(全掃描設(shè)�(jì))或部分時(shí)序電�(部分掃描�(shè)�(jì)),很明顯的降低了�(cè)試向量生成的�(fù)雜度�
  掃描�(cè)試過(guò)�
  在移位寄存器狀�(tài)�,�(gè)觸發(fā)器可以直接由初級(jí)輸入端置為特定值,一�(gè)觸發(fā)器可以在初級(jí)輸出直接觀察到。因�,就可以通過(guò)移位寄存器的移位功能將電路置為任意需要的初始狀�(tài),并且移位寄存器的任一�(nèi)部狀�(tài)可以移出到初�(jí)輸出�,�(jìn)行觀�,即�(dá)到了可控制和可觀察的目的。此�(shí),每一�(gè)觸發(fā)器的輸入都可以看作是一�(gè)初級(jí)輸入,輸出可以看作一�(gè)初級(jí)輸出,電路的�(cè)試生成問(wèn)題就�(zhuǎn)化成一�(gè)組合電路的測(cè)試生成問(wèn)�。電路的�(cè)試過(guò)程可以分成以下的步驟�
  (1)將時(shí)序單元控制為移位寄存器狀�(tài),即scan—en=l,并將O�1序列移入移位寄存�� 然后移出,測(cè)試所有時(shí)序單元的故障�
  (2)將移位寄存器置為特定的初始狀�(tài)�
  (3)將所有時(shí)序單元控制為正常工作狀�(tài),即scan一en=0,并將激�(lì)碼加載到初級(jí)輸入��
  (4)觀察輸出端�(shù)�(jù)�
  (5)向電路加�(shí)鐘脈沖信�(hào),將新的�(jié)果數(shù)�(jù)捕獲到掃描單元中�
  (6)將電路控制為移位寄存器狀�(tài),即scan—en=l,在將移位寄存器置為下一�(gè)�(cè)試碼初態(tài)的同�(shí),將其內(nèi)容移出,�(zhuǎn)步驟�
  2、邊界掃描技�(shù)
  邊界掃描技�(shù)是各集成電路制造商支持和遵守的一種可�(cè)性設(shè)�(jì)�(biāo)�(zhǔn),它在測(cè)試時(shí)不需要其它的�(cè)試設(shè)�,不僅可以測(cè)試芯片或PCB板的邏輯功能,還可以�(cè)試IC之間或PCB板之間的連接是否存在故障。邊界掃描的核心技�(shù)是掃描設(shè)�(jì)技�(shù)�
  邊界掃描的基本思想是在靠近待測(cè)器件的每一�(gè)輸入/輸出管腳處增加一�(gè)邊緣掃描單元,并把這些單元連接成掃描鏈,運(yùn)用掃描測(cè)試原理觀察并控制待測(cè)器件邊界的信�(hào)。在�3中,與輸入節(jié)�(diǎn)X1,X2�、Xm和輸出節(jié)�(diǎn)Y1,Y2�、Ym連接的SE即為邊界掃描單元,它們構(gòu)成一條掃描鏈(�(chēng)為邊界掃描寄存器一BSR),其輸入為T(mén)DI(Test Data Input),輸出TD0(Test Data 0ut)。在�(cè)試時(shí)由BSR串行地存�(chǔ)和讀出測(cè)試數(shù)�(jù)。此�,還需要兩�(gè)�(cè)試控制信�(hào):測(cè)試方式選�(Test Mode Select—TMS)和測(cè)試時(shí)�(Test C1ock—TCK)�(lái)控制�(cè)試方式的選擇�
  邊界掃描技�(shù)降低了對(duì)�(cè)試系�(tǒng)的要�,可�(shí)�(xiàn)多層次、全面的�(cè)�,但�(shí)�(xiàn)邊界掃描技�(shù)需要超�7%的附加芯片面�,同�(shí)增加了連線�(shù)�,且工作速度有所下降�
  3、內(nèi)建自�(cè)試設(shè)�(jì)
  傳統(tǒng)的離線測(cè)試對(duì)于日趨復(fù)雜的系統(tǒng)和集成度日趨提高的設(shè)�(jì)越來(lái)越不適應(yīng):一方面離線�(cè)試需要一定的�(zhuān)用設(shè)�;另一方面�(cè)試向量產(chǎn)生的�(shí)間比較長(zhǎng)。為了減少測(cè)試生成的代價(jià)和降低測(cè)試施加的成本,出�(xiàn)了內(nèi)建自�(cè)試技�(shù)(BIST)。BIST技�(shù)通過(guò)將外部測(cè)試功能轉(zhuǎn)移到芯片或安裝芯片的封裝�,使得人們不需要復(fù)�、昂貴的�(cè)試設(shè)�;同�(shí)由于BIST與待�(cè)電路集成在一塊芯片上,使�(cè)試可按電路的正常工作速度、在多�(gè)層次上�(jìn)�,提高了�(cè)試質(zhì)量和�(cè)試速度�
  �(nèi)建自�(cè)試電路設(shè)�(jì)是建立在偽隨�(jī)�(shù)的產(chǎn)生、特征分析和掃描通路的基�(chǔ)上的。采用偽隨機(jī)�(shù)�(fā)生器生成偽隨�(jī)�(cè)試輸入序列;�(yīng)用特征分析器記錄被測(cè)試電路輸出序�(響應(yīng))的特征值:利用掃描通路�(shè)�(jì),串行輸出特征�。當(dāng)�(cè)試所得的特征值與被測(cè)電路的正確特征值相同時(shí),被�(cè)電路即為�(wú)故障,反之,則有故障。被�(cè)電路的正確特征值可�(yù)先通過(guò)完好電路的實(shí)�(cè)得到,也可以通過(guò)電路的功能模擬得��
  由于偽隨�(jī)�(shù)�(fā)生器、特征分析器和掃描通路�(shè)�(jì)所涉及的硬件比較簡(jiǎn)單,適當(dāng)?shù)脑O(shè)�(jì)可以共享邏輯電路,使得為�(cè)試而附加的電路比較�,容易把�(cè)試電路嵌入芯片內(nèi)部,從而實(shí)�(xiàn)�(nèi)建自�(cè)試電路設(shè)�(jì)�
  離散與集�
  在產(chǎn)品設(shè)�(jì)�,離散元件具有很大靈活�。在�(jìn)行需要超出標(biāo)�(zhǔn)解決方案要求的特定傳輸功率級(jí)或接受機(jī)靈敏度的電路�(shè)�(jì)�(shí),這些�(shè)�(如LNA、大功率放大器等)是很有用�。然而,由離散有源元件決定的�(shè)�(jì)通常需要大量附加的離散有源元件、無(wú)源元�、濾波器及開(kāi)�(guān),以便補(bǔ)償發(fā)射線的阻抗不匹配、信�(hào)�(jí)�(zhuǎn)換、隔�、及電壓增益分配。當(dāng)鎵化砷設(shè)備與其它技�(shù)接口�(shí)(如雙極硅或鍺化硅),這點(diǎn)很重要� 不過(guò),離散元件給生產(chǎn)�(guò)程增加了附加成本。比如說(shuō),當(dāng)拾放�(shè)備無(wú)法組裝非�(biāo)�(zhǔn)尺寸的部件或�(dāng)PCB需要返工時(shí)。值得注意的是在WLAN�(wú)線設(shè)備生�(chǎn)�(guò)程的大部分成本都�(lái)自于離線裝配的數(shù)�、測(cè)試和返工工藝,返工一�(gè)�(wú)線設(shè)備的成本相當(dāng)于原料費(fèi)用的20%� 另一方面,集成RF芯片組生�(chǎn)成本一般較低并能制造較高性能的無(wú)線設(shè)�。把�(fā)射和接收功能如LNA、混頻器、LO、集成器、PLL和AGC集成到一�(gè)單模塊電路中有如下優(yōu)�(diǎn)� 互聯(lián)阻抗易匹�
  低噪聲設(shè)�(jì),減少內(nèi)部調(diào)制產(chǎn)�
  �(yōu)化了不同階段間的增益平衡
  更少的外部無(wú)源元�
  INTEL和AMD
  ATI、Nvidia在顯卡市�(chǎng)上的�(jìng)�(zhēng)延續(xù)多年,不�(guò)�(shí)際上英特爾才是顯卡市�(chǎng)上的老大。對(duì)于傳�(tǒng)辦公用戶(hù)以及家庭用戶(hù)而言,采用非�(dú)立設(shè)�(jì)的集成顯卡的PC系統(tǒng)超過(guò)60%,而英特爾在其中占�(jù)絕大多數(shù)。集成圖形芯片在性能上還�(wú)法達(dá)到獨(dú)立顯卡那樣的高度,但是它們售�(jià)更低,同�(shí)也可以滿(mǎn)足大多數(shù)主流�(yīng)用的需�。我們今天要看到的就是新一代集成芯片組在游戲性能上的�(duì)��
  945G
  i945G芯片組實(shí)際上就是在i945P芯片組上加入了圖形芯�,支持英特爾奔騰4、奔騰D和賽�(yáng)處理�。盡管英特爾已經(jīng)有了新產(chǎn)�,但�945G芯片組仍然有著相�(dāng)大的�(xiāo)量。不少主板廠商已�(jīng)推出了自己采�945G芯片�、支持LGA775接口英特爾酷�2雙核處理器的主板�(chǎn)�,大大的延長(zhǎng)�945G的產(chǎn)品壽命�
  �(shí)際上945G芯片組的技�(shù)�(guī)格并不是太過(guò)�(shí),盡管無(wú)法支持DDR2-800�(nèi)存,但同樣提供了4�(gè)SATA接口�8�(gè)USB 2.0接口,對(duì)于DDR2-667�(nèi)存也有很好的支持,并不比其它集成芯片組差多少�
  不過(guò)就芯片組的集成圖形芯片GMA950而言,這款芯片的規(guī)格確�(shí)有些落后�。GMA950是英特爾第二代硬件支持T&L技�(shù)的產(chǎn)�,工作頻�400Mhz,可以提�1600MPixel/s的象素填充率,擁�4條象素渲染管�,可以支�224MB的共享顯�。英特爾在這款�(chǎn)品的�(kāi)�(fā)中對(duì)于視頻解碼播放能力投入了不小精力,在其它地方就有些欠缺了�
  GMA950的核心對(duì)于Shader Model 3.0提供有限的支�,對(duì)于DirectX 9也同樣如�,不�(guò)它可以在微軟的Windows Vista中支持Aero特效界面。只是GMA950的T&L引擎并不是由硬件�(shí)�(xiàn)的,而是由顯卡驅(qū)�(dòng)�(zhuǎn)交給CPU�(lái)�(jìn)行處��
  在輸出接口上,GMA950的集成RAMDAC工作頻率400MHz,可以支�2048×1536×75Hz分辨�。GMA950也可以支持DVI輸出,不�(guò)這里需要一塊額外的子卡(PCIe ×16接口)�
  G965
  G965是英特爾推出的集成芯片組,也是和英特爾酷�2雙核處理器同期發(fā)布的。這款芯片組可以支持DDR2-800�(nèi)存(非正式),ICH8南橋同時(shí)提供�10�(gè)USB 2.0接口�6�(gè)SATA接口,不�(guò)同時(shí)也省卻了PATA接口。所以采用ICH8南橋的主板只能通過(guò)額外的控制器才能提供傳統(tǒng)的IDE接口支持�
  在圖形芯片上,G965可以�(shuō)是英特爾�(duì)自己的一次突�。集成的圖形芯片組代�(hào)GMA X3000,芯片采用了很多全新�(shè)�(jì)和架�(gòu),擁有自己的硬件象素、頂�(diǎn)處理單元,支持SM 3.0技�(shù),完全符合微軟Windows Vista Aero Premium的要�。同�(shí)英特爾還在GMA X3000上加入了更多的視頻解碼能力,首次支持WMV9的硬件加��
  GMA X3000擁有8�(gè)處理單元,采用統(tǒng)一架構(gòu)�(shè)�(jì)的處理單元可以根�(jù)需要�(jìn)行象�/頂點(diǎn)處理工作,也可以用作視頻播放�(shí)的加速。這樣的設(shè)�(jì)�(shí)際上和NVIDIA的G80一�,硬件設(shè)�(jì)上是符合DirectX 10的要�,英特爾�(chēng)只要加上合適的驅(qū)�(dòng)就可以提供DX 10的完善支持�
  GMA X3000核心工作頻率667MHz,象素填充率�1333Mpixel/s。這樣的數(shù)�(jù)還比不上GMA 950,使得GMA X3000核心�(huì)在一些應(yīng)用中比不上后�。核心可以支�384MB的共享顯存,集成RAMDAC工作頻率同樣400MHz,在顯示輸出特性上和GMA 950一��
  這里需要提醒一�,G965芯片組是集成GMA X3000圖形芯片的產(chǎn)��965系列的其它產(chǎn)品使用的圖形核心為GMA 3000,不具有硬件著色處理單元和視頻加速能力,更接近GMA 950的規(guī)��
  Geforce6150
  上面介紹的兩款芯片組自然是針�(duì)英特爾平�(tái)的,下面要說(shuō)的當(dāng)然就是AMD平臺(tái)上的選擇�。我們首先要看到的是NVIDIA的GeForce 6150�
  這款�(chǎn)品實(shí)際上是一年多以前�(fā)布的,不�(guò)在市�(chǎng)上的反響不錯(cuò),一直延�(xù)到今�。芯片組支持Socket AM2接口的AMD處理�,配合nForce 430南橋芯片可以提供8�(gè)USB 2.0接口�4�(gè)SATA接口、千兆網(wǎng)卡和HD Audio音頻系統(tǒng)�
  GeForce 6150集成的圖形芯片只�2�(gè)象素管線,不�(guò)硬件�(duì)于SM 3.0提供完備的支�。核心工作頻�475Mhz,象素填充率950Mpixel/s,支�256MB顯存,可以全效支持Vista的Aero界面�
  NVIDIA同樣為GeForce 6150提供了視頻硬件加速功能,支持高畫(huà)�(zhì)縮放和高清視頻解�。RAMDAC工作頻率300Mhz,支�1920×1440×75Hz分辨�,提供DVI輸出功能,一般不需要子��

使用維護(hù)

  �(nèi)電容
  �(xiàn)代集成電路工藝的�(fā)展使得上百萬(wàn)的晶體管被集成到一塊小硅片�,生�(chǎn)工藝�(dá)到了0.18μm線寬。雖然硅片尺寸不斷收�,但元件�(shù)量增加了,使得產(chǎn)品的批量生產(chǎn)、降低制造成本成為可�。同�(shí),線寬越�,兩�(gè)邏輯門(mén)元件之間的傳輸延�(shí)就越�。但邊沿速率加快,輻射能力也就隨之增�(qiáng),狀�(tài)切換效應(yīng)在集成芯片內(nèi)部之間感�(yīng)的作用下,加大了能量損��
  硅片需要從電源分配�(wǎng)�(luò)中獲得電流,只有�(dāng)電流�(dá)到一定數(shù)值時(shí)才能�(qū)�(dòng)傳輸�。邊沿速率越快,就需要提供達(dá)到更快速率的直流電�。切換開(kāi)�(guān)在電源分配網(wǎng)�(luò)中的�(lái)回轉(zhuǎn)換,�(huì)在電源板和接地板之間引起差模電流的不平衡。隨著共模、差模電流的失調(diào),在EMI�(cè)試中,會(huì)�(fā)�(xiàn)共模電流在電纜組裝連接處或PCB元件中產(chǎn)生輻��
  元器件供�(yīng)商可以采用不同的技�(shù)把去耦電容嵌入到集成芯片�(dāng)�。一種方法是把硅晶片放到集成芯片之前先嵌入去耦電��
  雙層金屬膜中間再加一層介�(zhì)�,就形成了一�(gè)�(zhì)量可靠的平板電容�。由于外加電壓很�,所以介�(zhì)層可以做得很�。對(duì)于一�(gè)很小的區(qū)�,它�(chǎn)生的電容完全可以�(mǎn)足需要,并且有效的引線長(zhǎng)度趨于零。另�,平行板�(jié)�(gòu)獲得的諧振頻率非常高。這種技�(shù)的優(yōu)�(shì)突出在成本很低,在不需要分立去耦電容的情況下可以提高性能�
  �(qiáng)壓技�(shù)
  另外一種方法是在集成芯片中�(lái)用強(qiáng)壓技�(shù)形成去�。高密度元件常常直接把表面安裝(SMT)電容加入到集成芯片之中。分立電容常在這�(gè)�(shí)候用于多芯片模塊�。根�(jù)硅盤(pán)入侵峰值電流沖激情況,以�(shè)各所需的充電電流為基礎(chǔ)�(lái)選擇合適的電�。此�,在元件�(chǎn)生自激�(shí)能對(duì)差模電流�(chǎn)生抑制作用。雖然內(nèi)嵌有電容,在模塊外部同樣需要加上分立電��
  正如前面所述,元件在開(kāi)�(guān)周期�(nèi),去耦電容提供了瞬時(shí)的充、放�。去耦電容必須向器件提供足夠快的充、放電過(guò)程以�(mǎn)足開(kāi)�(guān)操作的需�。電容的自激頻率取決于很多因�,不僅包括電容大小,還包括ESL、ESR��
  �(duì)于高速同步設(shè)�(jì)而言,CMOS功率損耗表�(xiàn)為容性放電效�(yīng)。例�,—�(gè)�3.8V�200MHz頻率下的�(shè)備損�4800mW的功率時(shí),就�(huì)大約�4000pF的容性損�。這可以在每�(gè)�(shí)鐘觸�(fā)下觀�(cè)得到�
  CMOS邏輯門(mén)通過(guò)自身的輸入電�,對(duì)�(shè)備的耦合和輸入晶體的串聯(lián)電容�(lái)提供分有電容。這些�(nèi)部電容并不等于運(yùn)行所需的電容�。硅�(pán)不允許使用另外的硅材料制作大眭容底板,這是�?yàn)橹圃旃に嚊Q定了亞微米設(shè)�(jì)�(huì)消耗布線空�,同�(shí)需要支持氧化物層獻(xiàn)裝配�

維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百通!

已收錄詞�153979�(gè)

东方�| 宁南�| 华亭�| 会泽�| 连城�| 大竹�| 尖扎�| 绩溪�| 临沧�| 大石桥市| 汤阴�| 平乡�| 云安�| 南陵�| 奈曼�| 宜兴�| 建昌�| 元氏�| 新丰�| 屏南�| 宜兰�| 信丰�| 双鸭山市| 汕头�| 威远�| 聂拉木县| 道真| 湛江�| 舟曲�| 和林格尔�| 黄浦�| 岳西�| 云和�| 泸溪�| 老河口市| 苍山�| 东乡�| 前郭�| 丹江口市| 屯门�| 鹿泉�|