İlk entegre devre. Entegre devrenin icadının tarihi. ekipman maliyetlerinde azalma

giriiş

İlk bilgisayarların ortaya çıkışından bu yana yazılım geliştiricileri, problemlerini tam olarak çözecek donanımların hayalini kurdular. Bu nedenle, belirli bir görevi etkili bir şekilde gerçekleştirmek üzere uyarlanabilecek özel entegre devreler oluşturma fikri, uzun süredir ortaya çıkıyor. Burada iki geliştirme yolu vardır:

  • Özel olarak adlandırılan özel entegre devrelerin (ASIC - Uygulamaya Özel Entegre Devre) kullanımı. Adından da anlaşılacağı gibi bu tür çipler üreticiler tarafından üretiliyor donanım Belirli bir görevi veya görev yelpazesini etkili bir şekilde gerçekleştirmek için özel olarak üretilmiştir. Geleneksel mikro devrelerin çok yönlülüğüne sahip değiller, ancak kendilerine verilen görevleri bazen büyüklük sırasına göre çok daha hızlı çözüyorlar.
  • Yeniden yapılandırılabilir mimariye sahip mikro devrelerin oluşturulması. Buradaki fikir, bu tür çiplerin geliştiriciye veya yazılım kullanıcısına programlanmamış bir durumda ulaşması ve kendisine en uygun mimariyi bunlara uygulayabilmesidir. Gelin bunların oluşum süreçlerine daha yakından bakalım.

Zamanla, yeniden yapılandırılabilir mimariye sahip çok sayıda farklı yonga ortaya çıktı (Şekil 1).


Şekil 1 Yeniden yapılandırılabilir mimariye sahip çeşitli yongalar

Uzun bir süre piyasada yalnızca PLD (Programlanabilir Mantıksal Cihaz) cihazları mevcuttu. Bu sınıf, atanan problemleri mükemmel bir ayırıcı formda çözmek için gerekli fonksiyonları uygulayan cihazları içerir. normal şekil(mükemmel DNF). İlk olarak 1970 yılında ortaya çıkanlar, özellikle PLD cihazları sınıfına ait olan EEPROM çipleridir. Her devre, programlanabilir bir VEYA mantık fonksiyonları setine bağlı sabit bir AND mantık fonksiyonları dizisine sahipti. Örneğin, 3 girişi (a, b ve c) ve 3 çıkışı (w, x ve y) olan bir PROM'u düşünün (Şekil 2).



Pirinç. 2. PROM çipi

Önceden tanımlanmış bir AND dizisi kullanılarak, giriş değişkenleri üzerindeki tüm olası bağlaçlar uygulanır ve bunlar daha sonra OR öğeleri kullanılarak isteğe bağlı olarak birleştirilebilir. Böylece çıktıda üç değişkenin herhangi bir fonksiyonunu mükemmel bir DNF biçiminde uygulayabilirsiniz. Örneğin, Şekil 2'de kırmızı daire içine alınmış OR elemanlarını programlarsanız, çıktılar w=a x=(a&b) ; fonksiyonlarını üretecektir. y=(a&b)^c.

Başlangıçta, PROM yongalarının program talimatlarını ve sabit değerleri saklaması amaçlanmıştı; bilgisayar hafıza fonksiyonlarını gerçekleştirmek için. Ancak geliştiriciler bunları basit mantık işlevlerini uygulamak için de kullanır. Aslında çipin PROM'u, az sayıda girişe sahip olması koşuluyla herhangi bir mantıksal bloğu uygulamak için kullanılabilir. Bu durum, EEPROM mikro devrelerinde AND elemanlarının matrisinin kesin olarak tanımlanmış olmasından kaynaklanmaktadır - girişlerden gelen tüm olası bağlantılar burada uygulanmaktadır, yani AND elemanlarının sayısı 2 * 2 n'ye eşittir, burada n - giriş sayısı. N sayısı arttıkça dizinin boyutunun çok hızlı büyüdüğü açıktır.

Daha sonra, 1975'te programlanabilir mantık dizileri (PLM'ler) ortaya çıktı. Bunlar mikro devrelerin PROM'ları fikrinin bir devamıdır - PLM'ler ayrıca AND ve OR dizilerinden oluşur, ancak PROM'lardan farklı olarak her iki dizi de programlanabilir. Bu, bu tür çipler için daha fazla esneklik sağlar, ancak bunlar hiçbir zaman yaygın olmamıştır çünkü sinyallerin programlanabilir bağlantılarda seyahat etmesi, önceden tanımlanmış benzerlerine göre çok daha uzun sürer.

PLM'lerin doğasında olan hız problemini çözmek için, 1970'lerin sonlarında programlanabilir dizi mantığı (PAL) adı verilen başka bir cihaz sınıfı ortaya çıktı. PAL çipleri fikrinin daha da gelişmesi, CMOS transistörlerini kullanan daha karmaşık PAL çeşitleri olan GAL (Genel Dizi Mantığı) cihazlarının ortaya çıkmasıydı. Burada kullanılan fikir, PROM çipleri fikrinin tam tersidir - programlanabilir bir AND öğeleri dizisi, önceden tanımlanmış bir OR öğeleri dizisine bağlanır (Şekil 3).



Pirinç. 3. Programlanmamış PAL cihazı

Bu, işlevselliğe bir sınırlama getirir, ancak bu tür cihazlar, EPROM yongalarından çok daha küçük boyutlu diziler gerektirir.

Basit PLD'lerin mantıksal bir devamı, programlanabilir bir anahtarlama matrisi ile birleştirilen birkaç basit PLD bloğundan (genellikle PAL cihazları basit PLD'ler olarak kullanılır) oluşan karmaşık PLD'lerin ortaya çıkmasıydı. Bu anahtar matrisini kullanarak PLD bloklarının yanı sıra aralarındaki bağlantıları da programlamak mümkündü. İlk karmaşık PLD'ler 20. yüzyılın 70'li yılların sonlarında ve 80'li yılların başlarında ortaya çıktı, ancak bu alandaki ana gelişme, Altera'nın CMOS ve EPROM teknolojilerinin birleşimine dayanan karmaşık bir PLD'yi piyasaya sürdüğü 1984 yılında meydana geldi.

FPGA'nın ortaya çıkışı

1980'lerin başında dijital ASIC ortamında ana cihaz türleri arasında bir boşluk açıldı. Bir tarafta, her özel görev için programlanabilen ve üretimi oldukça kolay olan ancak karmaşık işlevleri uygulamak için kullanılamayan PLD'ler vardı. Öte yandan, son derece karmaşık işlevleri yerine getirebilen, ancak katı bir şekilde sabitlenmiş bir mimariye sahip olan ve üretimi zaman alıcı ve pahalı olan ASIC'ler de vardır. Bir ara bağlantıya ihtiyaç duyuldu ve FPGA (Alan Programlanabilir Kapı Dizileri) cihazları böyle bir bağlantı haline geldi.

FPGA'ler, PLD'ler gibi programlanabilir cihazlardır. FPGA ve PLD arasındaki temel temel fark, FPGA'daki işlevlerin DNF kullanılarak değil, programlanabilir arama tabloları (LUT'lar) kullanılarak uygulanmasıdır. Bu tablolarda, fonksiyon değerleri, bir çoklayıcı kullanılarak gerekli sonucun seçildiği bir doğruluk tablosu kullanılarak belirtilir (Şekil 4):



Pirinç. 4. Yazışma tablosu

Her FPGA cihazı, yine programlanabilir bağlantılarla birbirine bağlanan programlanabilir mantık bloklarından (Yapılandırılabilir Mantık Blokları - CLB'ler) oluşur. Bu tür blokların her biri, belirli bir işlevi veya bunun bir kısmını programlamak için tasarlanmıştır, ancak örneğin bellek olarak başka amaçlar için de kullanılabilir.

80'li yılların ortalarında geliştirilen ilk FPGA cihazlarında mantık bloğu oldukça basitti ve bir adet 3 girişli LUT, bir adet flip-flop ve az sayıda yardımcı eleman içeriyordu. Modern FPGA cihazları çok daha karmaşıktır: her CLB bloğu, her biri birkaç LUT tablosu (genellikle 6 giriş), birkaç tetikleyici ve çok sayıda hizmet öğesi içeren 1-4 "dilimden" oluşur. İşte modern bir "dilim" örneği:


Pirinç. 5. Modern bir "kesim" cihazı

Çözüm

PLD cihazları karmaşık fonksiyonları gerçekleştiremediği için basit fonksiyonları uygulamak için kullanılmaya devam etmektedir. taşınabilir aletler ve iletişim, 1000 kapı boyutuna kadar değişen FPGA cihazları (1985'te geliştirilen ilk FPGA) şu an 10 milyon geçit sınırını aştı (Virtex-6 ailesi). Aktif olarak gelişiyorlar ve halihazırda ASIC çiplerinin yerini alıyorlar, bu da yeniden programlama yeteneğini kaybetmeden çeşitli son derece karmaşık işlevlerin uygulanmasına izin veriyor.

O yıllarda bu önerilerin hayata geçirilmesi teknolojinin yeterince gelişmemesi nedeniyle gerçekleşememişti.

1958'in sonu ve 1959'un ilk yarısında yarı iletken endüstrisinde bir atılım gerçekleşti. Üç özel Amerikan şirketini temsil eden üç adam, entegre devrelerin oluşturulmasını engelleyen üç temel sorunu çözdü. Jack Kilby Teksas Aletleri birleştirme ilkesinin patentini aldı, IP'nin ilk kusurlu prototiplerini yarattı ve seri üretime geçirdi. Kurt Lehovec Sprague Elektrik Şirketi tek bir yarı iletken çip (p-n bağlantı yalıtımı) üzerinde oluşturulan bileşenlerin elektriksel olarak yalıtılması için bir yöntem icat etti. P–n bağlantı izolasyonu)). Robert Noyce Fairchild Yarıiletken bir yol icat etti elektriksel bağlantı IC bileşenleri (alüminyum metalizasyon) ve Jean Herni'nin en son düzlemsel teknolojisine dayanan geliştirilmiş bir bileşen yalıtımı versiyonu önerdi. Jean Hoerni). 27 Eylül 1960'da Jay Last'in grubu Jay Son) tarihinde oluşturuldu Fairchild Yarıiletken ilk çalışan yarı iletken Fikri mülkiyet Noyce ve Ernie'nin fikirlerine dayanmaktadır. Teksas Aletleri Kilby'nin buluşunun patentine sahip olan firma, rakiplerine karşı serbest bırakıldı patent savaşı 1966'da çapraz lisanslama teknolojilerine ilişkin dünya çapında bir anlaşmayla sona erdi.

Bahsedilen serinin ilk mantık IC'leri tam anlamıyla standart boyutları ve konfigürasyonları belirtilen bileşenler teknolojik süreç. Belirli bir ailenin mantık IC'lerini tasarlayan devre tasarımcıları aynı standart diyotlar ve transistörlerle çalışıyordu. 1961-1962'de lider geliştirici tasarım paradigmasını kırdı Sylvania Tom Longo, ilk kez farklı IC'leri bir arada kullanıyor Devredeki işlevlerine bağlı olarak transistörlerin konfigürasyonları. 1962'nin sonunda Sylvania Longo tarafından geliştirilen ilk transistör-transistör mantığı (TTL) ailesini piyasaya sürdü; tarihsel olarak piyasada uzun vadeli bir yer edinmeyi başaran ilk entegre mantık türü. Analog devrelerde bu seviyede bir atılım 1964-1965'te işlemsel yükselteçlerin geliştiricisi tarafından yapıldı. Fairchild Bob Widlar.

İlk yerli mikro devre, 1961 yılında L. N. Kolesov'un önderliğinde TRTI'de (Taganrog Radyo Mühendisliği Enstitüsü) oluşturuldu. Bu etkinlik ülkenin bilim camiasının dikkatini çekti ve TRTI, yüksek düzeyde güvenilir mikroelektronik ekipman oluşturma ve üretiminin otomatikleştirilmesi sorunu konusunda Yüksek Öğretim Bakanlığı sisteminde lider olarak onaylandı. L.N. Kolesov'un kendisi bu sorunla ilgili Koordinasyon Konseyi Başkanı olarak atandı.

SSCB'deki ilk hibrit kalın film entegre devre(seri 201 “Trail”) 1963-65'te Hassas Teknoloji Araştırma Enstitüsü'nde (“Angstrem”) geliştirildi, 1965'ten beri seri üretime geçti. NIEM'den (şu anda Argon Araştırma Enstitüsü) uzmanlar geliştirmede yer aldı.

SSCB'deki ilk yarı iletken entegre devre, daha sonra NIIME'ye (Mikron) transfer edilen bir ekip tarafından 1960'ların başlarında NII-35'te (daha sonra Pulsar Araştırma Enstitüsü olarak yeniden adlandırıldı) geliştirilen düzlemsel teknoloji temelinde oluşturuldu. İlk yerli silikon entegre devrenin oluşturulması, TS-100 serisi entegre silikon devrelerin (37 eleman - bir flip-flop'un devre karmaşıklığına eşdeğer, Amerikan entegresinin bir analogu) askeri kabulü ile geliştirilmesi ve üretilmesi üzerine yoğunlaştı. IC serisi SN-51 şirket Teksas Aletleri). Silikon entegre devrelerin çoğaltılması için prototip numuneleri ve üretim numuneleri ABD'den temin edildi. Çalışma, balistik füze yönlendirme sistemi için otonom bir altimetrede kullanılmak üzere bir savunma emri için NII-35 (yönetici Trutko) ve Fryazino Yarı İletken Fabrikasında (yönetici Kolmogorov) gerçekleştirildi. Geliştirme, TS-100 serisinin altı standart entegre silikon düzlemsel devresini içeriyordu ve pilot üretimin organizasyonuyla birlikte NII-35'te (1962'den 1965'e kadar) üç yıl sürdü. Fryazino'da (1967) askeri kabulle fabrika üretimini geliştirmek iki yıl daha aldı.

Buna paralel olarak, Voronej Yarı İletken Cihazlar Fabrikası'ndaki (şimdi -) merkezi tasarım bürosunda entegre bir devrenin geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütüldü. 1965 yılında, Elektronik Endüstrisi Bakanı A.I. Shokin'in VZPP'yi ziyareti sırasında, tesise silikon monolitik bir devre - Ar-Ge “Titan” (16 Ağustos tarih ve 92 sayılı Bakanlık Emri) oluşturulması konusunda araştırma çalışmaları yapması talimatı verildi. 1965), yıl sonuna kadar planlanandan önce tamamlandı. Konu başarıyla Devlet Komisyonuna sunuldu ve 30 Aralık 1965 tarihli 403 sayılı MEP emrine yansıyan bir dizi 104 diyot-transistör mantık mikro devresi, katı hal mikroelektronik alanında ilk sabit başarı oldu.

Tasarım Seviyeleri

Şu anda (2014), çoğu entegre devre, örneğin topolojik fotoğraf maskeleri elde etmek gibi üretim süreçlerini otomatikleştirmeyi ve önemli ölçüde hızlandırmayı mümkün kılan özel CAD sistemleri kullanılarak tasarlanmaktadır.

sınıflandırma

Entegrasyon derecesi

Entegrasyon derecesine bağlı olarak aşağıdaki entegre devre isimleri kullanılır:

  • küçük entegre devre (MIS) - çip başına 100'e kadar eleman,
  • orta entegre devre (SIS) - çip başına 1000'e kadar eleman,
  • büyük entegre devre (LSI) - çip başına 10 bine kadar eleman,
  • ultra büyük ölçekli entegre devre (VLSI) - bir kristalde 10 binden fazla element.

Daha önce, artık modası geçmiş isimler de kullanılıyordu: ultra büyük ölçekli entegre devre (ULSI) - bir kristalde 1-10 milyondan 1 milyara kadar eleman ve bazen giga-büyük ölçekli entegre devre (GBIC) - 1'den fazla Bir kristalde milyarlarca element var. Şu anda, 2010'larda “UBIS” ve “GBIS” isimleri pratikte kullanılmamakta ve 10 binden fazla elemana sahip tüm mikro devreler VLSI olarak sınıflandırılmaktadır.

Üretim teknolojisi

Hibrit mikro montaj STK403-090, kasadan çıkarıldı

  • Yarı iletken çip - tüm elemanlar ve elemanlar arası bağlantılar tek bir yarı iletken kristal (örneğin silikon, germanyum, galyum arsenit) üzerinde yapılır.
  • Film entegre devre - tüm elemanlar ve elemanlar arası bağlantılar film şeklinde yapılır:
    • kalın film entegre devre;
    • ince film entegre devre.
  • Hibrit çip (genellikle denir) mikro montaj), birkaç diyot, transistör ve/veya diğer elektronik aktif bileşenleri içerir. Mikro montaj aynı zamanda paketlenmemiş entegre devreleri de içerebilir. Pasif mikro montaj bileşenleri (dirençler, kapasitörler, indüktörler) genellikle ortak, genellikle seramik, hibrit çip alt tabakası üzerinde ince film veya kalın film teknolojileri kullanılarak üretilir. Bileşenlerle birlikte alt tabakanın tamamı tek bir sızdırmaz muhafazaya yerleştirilir.
  • Karışık mikro devre - yarı iletken kristale ek olarak, kristalin yüzeyinde yer alan ince film (kalın film) pasif elemanlar içerir.

İşlenen sinyalin türü

  • Analog dijital.

Üretim teknolojileri

Mantık türleri

Analog mikro devrelerin ana elemanı transistörlerdir (bipolar veya alan etkisi). Transistör üretim teknolojisindeki fark, mikro devrelerin özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Bu nedenle, üretim teknolojisi genellikle mikro devrenin açıklamasında vurgulanmak için belirtilir. Genel özellikleri mikro devrenin özellikleri ve yetenekleri. İÇİNDE modern teknolojiler bipoları birleştirin ve Alan Etkili Transistörler mikro devrelerin daha iyi performansını elde etmek için.

  • Tek kutuplu (alan etkili) transistörlere dayanan mikro devreler en ekonomiktir (mevcut tüketim açısından):
    • MOS mantığı (metal-oksit-yarı iletken mantığı) - mikro devreler alan etkili transistörlerden oluşur N-MOS veya P-MOS tipi;
    • CMOS mantığı (tamamlayıcı MOS mantığı) - her biri mantık elemanı Mikro devre bir çift tamamlayıcı (tamamlayıcı) alan etkili transistörden oluşur ( N-MOS ve P-MOP).
  • Bipolar transistörlere dayanan mikro devreler:
    • RTL - direnç-transistör mantığı (eski, yerini TTL almıştır);
    • DTL - diyot-transistör mantığı (eski, yerini TTL almıştır);
    • TTL - transistör-transistör mantığı - mikro devreler, girişte çok yayıcı transistörlere sahip iki kutuplu transistörlerden yapılmıştır;
    • TTLSh - Schottky diyotlu transistör-transistör mantığı - Schottky efektli bipolar transistörleri kullanan geliştirilmiş bir TTL;
    • ECL - yayıcı-bağlantılı mantık - çalışma modu doyma moduna girmeyecek şekilde seçilen iki kutuplu transistörlerde - bu da performansı önemli ölçüde artırır;
    • IIL - integral enjeksiyon mantığı.
  • Hem alan etkili hem de bipolar transistörleri kullanan mikro devreler:

Aynı tip transistörler kullanılarak, statik veya dinamik gibi farklı metodolojiler kullanılarak çipler oluşturulabilir.

CMOS ve TTL (TTLS) teknolojileri en yaygın mantık yongalarıdır. Akım tüketiminden tasarruf edilmesi gereken yerlerde CMOS teknolojisi, hızın daha önemli olduğu ve güç tüketiminden tasarruf edilmesinin gerekmediği yerlerde TTL teknolojisi kullanılmaktadır. CMOS mikro devrelerinin zayıf noktası, statik elektriğe karşı savunmasızlıklarıdır - mikro devrenin çıkışına elinizle dokunmanız yeterlidir; bütünlüğü artık garanti edilmez. TTL ve CMOS teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte mikro devrelerin parametreleri birbirine yaklaşıyor ve sonuç olarak örneğin 1564 serisi mikro devreler CMOS teknolojisi kullanılarak yapılıyor ve kasadaki işlevsellik ve yerleşim TTL teknolojisine benzer.

ESL teknolojisi kullanılarak üretilen mikro devreler en hızlı ama aynı zamanda en fazla enerji tüketen devrelerdir ve üretimde kullanılmıştır. bilgisayar Teknolojisi en önemli parametrenin hesaplama hızı olduğu durumlarda. SSCB'de ES106x tipinin en verimli bilgisayarları ESL mikro devrelerinde üretildi. Günümüzde bu teknoloji nadiren kullanılmaktadır.

Teknolojik süreç

Mikro devrelerin imalatında, tek silikon kristallerinin elmas disklerle ince levhalar halinde kesilmesiyle elde edilen bir alt tabaka (genellikle silikon) üzerinde devrenin oluşturulduğu fotolitografi yöntemi (projeksiyon, temas vb.) kullanılır. Mikro devre elemanlarının küçük doğrusal boyutları nedeniyle, aydınlatma için görünür ışığın ve hatta yakın ultraviyole radyasyonun kullanımı terk edildi.

Aşağıdaki işlemciler UV ışığı (ArF excimer lazer, dalga boyu 193 nm) kullanılarak üretildi. Ortalama olarak, endüstri liderleri her 2 yılda bir ITRS planına göre yeni teknolojik süreçler başlatarak birim alan başına transistör sayısını ikiye katladı: 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), 14 nm üretimi başladı 2014 yılında 10 nm süreçlerin geliştirilmesinin 2018 yılı civarında olması bekleniyor.

2015 yılında yeni teknolojik süreçlerin devreye alınmasının yavaşlayacağına dair tahminler vardı.

Kalite kontrol

Entegre devrelerin kalitesini kontrol etmek için test yapıları adı verilen yapılar yaygın olarak kullanılmaktadır.

Amaç

Bir entegre devre, ne kadar karmaşık olursa olsun, bir mikro bilgisayarın tamamına (tek çipli mikro bilgisayar) kadar eksiksiz bir işlevselliğe sahip olabilir.

Analog devreler

Analog entegre (mikro)şema (AIS, AMAÇLARI) - giriş ve çıkış sinyalleri sürekli fonksiyon yasasına göre değişen (yani analog sinyallerdir) entegre bir devre.

Analog IC'nin laboratuvar prototipi 1958'de ABD'de Texas Instruments tarafından oluşturuldu. Bu bir faz kaydırma jeneratörüydü. 1962'de ilk analog mikro devre serisi ortaya çıktı - SN52. Düşük güçlü bir düşük frekanslı amplifikatör, bir operasyonel amplifikatör ve bir video amplifikatörü içeriyordu.

SSCB'de 1970'lerin sonunda geniş bir analog entegre devre yelpazesi elde edildi. Bunların kullanımı cihazların güvenilirliğini arttırmayı, ekipman kurulumunu basitleştirmeyi ve hatta çoğu zaman ihtiyacı ortadan kaldırmayı mümkün kılmıştır. Bakım operasyon sırasında.

Aşağıda, işlevleri analog IC'ler tarafından gerçekleştirilebilen cihazların kısmi bir listesi bulunmaktadır. Genellikle bir mikro devre aynı anda birkaçının yerini alır (örneğin, K174XA42 süperheterodin FM radyo alıcısının tüm bileşenlerini içerir).

  • Filtreler (piezoelektrik etki dahil).
  • Analog çarpanlar.
  • Analog zayıflatıcılar ve değişken yükselteçler.
  • Güç kaynağı stabilizatörleri: voltaj ve akım stabilizatörleri.
  • Güç kaynağı kontrol mikro devrelerinin değiştirilmesi.
  • Sinyal dönüştürücüler.
  • Çeşitli sensörler.

Analog mikro devreler, ses yükseltme ve ses çoğaltma ekipmanlarında, video kaydedicilerde, televizyonlarda, iletişim ekipmanlarında, ölçüm cihazlarında, analog bilgisayarlarda vb. kullanılır.

Analog bilgisayarlarda

  • İşlemsel yükselteçler (LM101, μA741).
Güç kaynaklarında

Gerilim dengeleyici çip KR1170EN8

  • Doğrusal voltaj stabilizatörleri (KR1170EN12, LM317).
  • Anahtarlama voltajı stabilizatörleri (LM2596, LM2663).
Video kameralarda ve kameralarda
  • CCD matrisleri (ICX404AL).
  • CCD dizileri (MLX90255BA).
Ses yükseltme ve ses çoğaltma ekipmanlarında
  • Ses frekansı güç amplifikatörleri (LA4420, K174UN5, K174UN7).
  • Stereofonik ekipman için çift UMZCH (TDA2004, K174UN15, K174UN18).
  • Çeşitli regülatörler (K174UN10 - frekans tepkisinin elektronik olarak ayarlandığı iki kanallı UMZCH, K174UN12 - iki kanallı ses seviyesi ve denge kontrolü).
Ölçme cihazlarında Radyo verici ve alıcı cihazlarda
  • AM sinyal dedektörleri (K175DA1).
  • FM sinyal dedektörleri (K174UR7).
  • Mikserler (K174PS1).
  • Yüksek frekanslı amplifikatörler (K157ХА1).
  • Ara frekans amplifikatörleri (K157ХА2, K171UR1).
  • Tek çipli radyo alıcıları (K174ХА10).
TV'lerde
  • Radyo kanalında (K174UR8 - AGC'li amplifikatör, IF görüntü ve ses dedektörü, K174UR2 - IF görüntü voltaj amplifikatörü, senkron dedektör, ön amplifikatör video sinyali, anahtar otomatik kazanç kontrol sistemi).
  • Renklilik kanalında (K174AF5 - R-, G-, B sinyallerinin şekillendiricisi, K174ХА8 - elektronik anahtar, amplifikatör-sınırlayıcı ve renk bilgi sinyallerinin modülatörü).
  • Tarama birimlerinde (K174GL1 - çerçeve tarama oluşturucu).
  • Anahtarlama, senkronizasyon, düzeltme ve kontrol devrelerinde (K174AF1 - genlik senkronizasyon sinyali seçici, yatay frekans darbe üreteci, sinyalin otomatik frekansı ve faz ayarı için ünite, yatay ana darbe üreteci, K174UP1 - parlaklık sinyal amplifikatörü, elektronik regülatörçıkış sinyali salınımı ve siyah seviyesi).

Üretme

İntegral elemanların mikron altı boyutlarına geçiş, AIMS'in tasarımını karmaşık hale getirir. Örneğin, kısa geçit uzunluğuna sahip MOS transistörleri, analog bloklarda kullanımlarını sınırlayan bir dizi özelliğe sahiptir: yüksek düzeyde düşük frekanslı titreşim gürültüsü; diferansiyel ve operasyonel yükselteçlerin büyük bir önyargı voltajının ortaya çıkmasına yol açan eşik voltajı ve eğimin güçlü bir şekilde yayılması; çıkış küçük sinyal direncinin düşük değeri ve aktif yükte kaskad kazancı; p-n bağlantılarının düşük arıza voltajı ve drenaj-kaynak boşluğu, besleme voltajında ​​​​ve azalmaya neden olur dinamik aralık.

Şu anda analog mikro devreler birçok şirket tarafından üretilmektedir: Analog Devices, Analog Microelectronics, Maxim Integrated Products, National Semiconductor, Texas Instruments, vb.

Dijital devreler

Dijital entegre devre(dijital mikro devre), ayrık fonksiyon yasasına göre değişen sinyalleri dönüştürmek ve işlemek için tasarlanmış entegre bir devredir.

Dijital entegre devreler, iki kararlı durumda olabilen transistör anahtarlarına dayanmaktadır: açık ve kapalı. Transistör anahtarlarının kullanılması çeşitli mantıksal, tetikleyici ve diğer entegre devrelerin oluşturulmasını mümkün kılar. Dijital entegre devreler, elektronik bilgisayarların (bilgisayarlar), otomasyon sistemlerinin vb. ayrık bilgi işleme cihazlarında kullanılır.

  • Tampon dönüştürücüler
  • (Mikro)işlemciler (bilgisayarlar için CPU'lar dahil)
  • Yongalar ve bellek modülleri
  • FPGA'ler (programlanabilir mantık entegre devreleri)

Dijital entegre devrelerin analog olanlara göre birçok avantajı vardır:

  • Azaltılmış güç tüketimi Dijital elektronikte darbeli elektrik sinyallerinin kullanımıyla ilişkilidir. Bu tür sinyalleri alırken ve dönüştürürken, elektronik cihazların (transistörlerin) aktif elemanları "anahtar" modunda çalışır, yani transistör ya "açıktır" - bu da yüksek seviyeli bir sinyale (1) karşılık gelir veya "kapalı" olur. ” - (0), ilk durumda Transistörde voltaj düşüşü yok, ikincisinde içinden akım geçmiyor. Her iki durumda da güç tüketimi, transistörlerin çoğu zaman ara (aktif) durumda olduğu analog cihazların aksine, 0'a yakındır.
  • Yüksek gürültü bağışıklığı dijital cihazlar, yüksek (örneğin, 2,5-5 V) ve düşük (0-0,5 V) seviye sinyalleri arasında büyük bir farkla ilişkilidir. Yüksek bir seviyenin düşük bir seviye olarak yorumlanacağı veya bunun tersinin mümkün olmadığı bir müdahale seviyesinde bir durum hatası mümkündür; bu pek olası değildir. Ayrıca, dijital cihazlar Hataları düzeltmek için özel kodlar kullanmak mümkündür.
  • Yüksek ve düşük seviyeli sinyal durumları (mantıksal “0” ve “1”) seviyelerindeki büyük fark ve bunların izin verilen değişikliklerinin oldukça geniş bir aralığı, dijital teknolojiyi, entegre teknolojideki eleman parametrelerinin kaçınılmaz dağılımına karşı duyarsız hale getirir, dijital cihazlarda bileşenleri seçme ve ayar elemanlarını yapılandırma ihtiyacı.

Analogdan dijitale devreler

Analogdan dijitale entegre devre(analogdan dijitale mikro devre) - ayrık bir fonksiyonun yasasına göre değişen sinyalleri sürekli bir fonksiyonun yasasına göre değişen sinyallere (ve bunun tersi) dönüştürmek için tasarlanmış entegre bir devre.

Çoğu zaman, bir çip aynı anda birden fazla cihazın işlevini yerine getirir (örneğin, ardışık yaklaşım ADC'leri bir DAC içerir, böylece iki yönlü dönüşümler gerçekleştirebilirler). İşlevleri analogdan dijitale IC'ler tarafından gerçekleştirilebilen cihazların (tamamlanmamış) listesi:

  • dijitalden analoğa (DAC) ve analogdan dijitale dönüştürücüler (ADC);
  • analog çoklayıcılar (dijital (de) çoğullayıcılar tamamen dijital IC'ler iken, analog çoklayıcılar dijital mantık öğeleri (genellikle bir kod çözücü) içerir ve analog devre içerebilir);
  • alıcı-vericiler (örneğin, ağ arayüzü alıcı-vericisi) ethernet);
  • modülatörler ve demodülatörler;
    • radyo modemleri;
    • teletekst, VHF radyo metni kod çözücüleri;
    • Hızlı Ethernet ve optik hat alıcı-vericileri;
    • Çevirmek modemler;
    • dijital TV alıcıları;
    • optik bilgisayar fare sensörü;
  • elektronik cihazlar için güç kaynağı mikro devreleri - stabilizatörler, voltaj dönüştürücüler, güç anahtarları vb.;
  • dijital zayıflatıcılar;
  • faz kilitli döngü (PLL) devreleri;
  • saat senkronizasyonunun jeneratörleri ve frekans onarıcıları;
  • temel matris kristalleri (BMC): hem analog hem de dijital devreleri içerir.

Çip serisi

Analog ve dijital mikro devreler seri olarak üretilmektedir. Bir seri, tek bir tasarıma ve teknolojik tasarıma sahip ve ortak kullanıma yönelik bir grup mikro devredir. Aynı serideki mikro devreler, kural olarak aynı güç kaynağı voltajlarına sahiptir ve giriş ve çıkış dirençleri ve sinyal seviyeleri açısından eşleştirilir.

Konutlar

Yüzeye Monte IC Paketleri

Baskılı devre kartına kaynaklanmış açık çerçeveli mikro devreli mikro montaj

Belirli isimler

Dünya pazarı

2017 yılında küresel entegre devre pazarının değeri 700 milyar dolardı.

12 Eylül 1958'de Texas Instruments (TI) çalışanı Jack Kilby, yönetime garip bir cihazı gösterdi: cam bir alt tabaka üzerine balmumu ile yapıştırılmış 11,1 x 1,6 mm ölçülerinde iki silikon parçasından oluşan bir cihaz. Bu, üç boyutlu bir maketti; bir jeneratörün entegre devresinin (IC) bir prototipiydi ve tüm devre elemanlarının tek bir yarı iletken malzemeye dayalı olarak üretilme olasılığını kanıtlıyordu. Bu tarih elektronik tarihinde entegre devrelerin doğum günü olarak kutlanmaktadır.

Entegre devreler (cipsler, IC'ler) şunları içerir: elektronik aletler tüm benzer elemanların tek bir teknolojik döngüde aynı anda üretildiği, değişen karmaşıklığa sahip; entegre teknolojiyi kullanıyor. Farklı baskılı devre kartı(tüm bağlantı iletkenleri entegre teknoloji kullanılarak aynı anda tek bir döngüde üretilir), dirençler, kapasitörler, diyotlar ve transistörler IC'lerde benzer şekilde oluşturulur. Ek olarak, onlarca ila binlerce arasında birçok entegre aynı anda üretilmektedir.

Daha önce iki grup IC ayırt ediliyordu: hibrit ve yarı iletken

Hibrit IC'lerde (HIC'ler), tüm iletkenler ve pasif elemanlar, entegre teknoloji kullanılarak bir mikro devre alt katmanının (genellikle seramik) yüzeyinde oluşturulur. Paketlenmiş diyotlar, transistörler ve yarı iletken IC kristalleri formundaki aktif elemanlar alt tabakaya ayrı ayrı, manuel veya otomatik olarak monte edilir

Yarı iletken entegre devrelerde bağlantı, pasif ve aktif elemanlar, yarı iletken malzemenin yüzeyinde difüzyon yöntemleri kullanılarak hacminin kısmi istilası ile tek bir teknolojik döngüde oluşturulur. Aynı zamanda, bir yarı iletken levha üzerinde onlarca ila birkaç bin arasında IC üretilmektedir.

İlk hibrit entegreler.

GIS, mikro modüllerin ve seramik levha montaj teknolojisinin evrimsel gelişiminin bir ürünüdür. Bu nedenle fark edilmediler; CBS'nin genel kabul görmüş bir doğum tarihi ve genel olarak tanınmış bir yazarı yoktur.



Yarı iletken IC'ler, yarı iletken teknolojisinin gelişiminin doğal ve kaçınılmaz bir sonucuydu, ancak hem doğum tarihleri ​​hem de yazarları olan yeni fikirlerin üretilmesini ve yeni teknolojinin yaratılmasını gerektiriyordu.

İlk hibrit ve yarı iletken IC'ler SSCB ve ABD'de neredeyse aynı anda ve birbirlerinden bağımsız olarak ortaya çıktı

1940'ların sonlarında ABD'deki Centralab şirketi, kalın film seramik bazlı baskılı devre kartlarının üretimi için temel prensipleri geliştirdi.

Ve 1950'lerin başında RCA şirketi ince film teknolojisini icat etti: çeşitli malzemeleri vakumda püskürterek ve bunları bir maske aracılığıyla özel alt tabakalara yerleştirerek, iletkenleri, dirençleri ve kapasitörleri tek bir cihaz üzerinde birbirine bağlayan çok sayıda minyatür filmin aynı anda nasıl üretileceğini öğrendiler. seramik alt tabaka

Kalın film teknolojisiyle karşılaştırıldığında ince film teknolojisi, daha küçük boyutlu topoloji elemanlarının daha hassas şekilde üretilmesi olanağını sağladı ancak daha karmaşık ve pahalı ekipmanlar gerektiriyordu. Kalın film veya ince film teknolojisi kullanılarak seramik levhalar üzerinde üretilen cihazlara “hibrit devreler” adı veriliyor.

Ancak mikromodül, içinde paketlenmemiş transistörlerin ve diyotların kullanıldığı ve yapının ortak bir muhafaza içinde kapatıldığı anda hibrit bir entegre devre haline geldi.

SSCB'DE

SSCB'deki ilk GIS (“Kvant” tipi modüller, daha sonra IS serisi 116 olarak adlandırıldı) 1963 yılında NIIRE'de (daha sonra NPO Leninets, Leningrad) geliştirildi ve aynı yıl pilot tesisi seri üretime başladı. Bu CBS'de, 1962 yılında Riga Yarı İletken Cihazlar Fabrikası tarafından geliştirilen yarı iletken IC'ler “R12-2” aktif elemanlar olarak kullanılmıştır.

Kuşkusuz, Kvant modülleri GIS dünyasında iki seviyeli entegrasyona sahip ilk modüllerdi - aktif elemanlar olarak ayrı paketlenmiş transistörler yerine yarı iletken IC'ler kullanıyorlardı

ABD'DE

Yeni IBM System / 360 bilgisayarının ana unsur tabanı olarak kalın film CBS'nin ortaya çıkışı ilk kez 1964'te IBM tarafından duyuruldu.

Fairchild'in "Micrologic" serisi ve TI'nin "SN-51" yarı iletken IC'leri, büyük bir bilgisayar oluşturduğu için hala erişilemeyecek kadar nadirdi ve ticari kullanım için son derece pahalıydı. Bu nedenle, IBM Corporation, düz bir mikro modülün tasarımını temel alarak, genel adı altında ("mikro modüllerin" aksine) "SLT modülleri" (Katı Mantık Teknolojisi - katı mantık teknolojisi) olarak duyurulan kalın film GIS serisini geliştirdi. Genellikle "katı" kelimesi Rusçaya "katı" olarak çevrilir. ”, bu kesinlikle mantıksız. Aslında, "SLT modülleri" terimi IBM tarafından "mikromodül" teriminin zıttı olarak tanıtıldı ve aralarındaki farkı yansıtmalıdır. "Katı" kelimesinin başka anlamları da vardır - "katı", " "SLT modülleri" ile "mikromodüller" arasındaki farkı başarıyla vurgulayan bütün"

SLT modülü, bastırılmış dikey pimlere sahip, kare şeklinde, seramik, kalın film bir mikroplakaydı. Yüzeyine serigrafi baskı kullanılarak bağlantı iletkenleri ve dirençler uygulandı ve paketlenmemiş transistörler yerleştirildi. Gerekirse kapasitörler SLT modülünün yanına kuruldu

Dışarıdan hemen hemen aynı olmasına rağmen (mikromodüller biraz daha uzundur), SLT modülleri daha yüksek eleman yoğunluğu, düşük güç tüketimi, yüksek performans ve yüksek güvenilirlik açısından düz mikromodüllerden farklıdır.

Ayrıca SLT teknolojisinin otomatikleştirilmesi oldukça kolay olduğundan ticari ekipmanlarda kullanım için yeterince düşük bir maliyetle üretilebiliyordu. Bu tam olarak IBM'in ihtiyaç duyduğu şeydi. IBM'in ardından diğer şirketler de CBS'nin ticari bir ürün haline geldiği CBS'yi üretmeye başladı.

Şubat 2014'ün başlarında, modern devre teknolojisinin entegre devre gibi ayrılmaz bir parçasının dünya toplumunda ortaya çıkışının elli beşinci yıldönümü.

1959 yılında Amerika Birleşik Devletleri Federal Patent Ofisi'nin Texas Instruments'a entegre devre üretimi için bir patent verdiğini hatırlatmak isteriz.

Bu olay elektronik çağının doğuşu ve kullanımından doğan tüm faydalar olarak not edildi.

Aslında entegre devre, bildiğimiz çoğu elektrikli cihazın temelini oluşturur.

Entegre devre oluşturma fikri ilk olarak geçen yüzyılın ellili yıllarının başında ortaya çıktı. Görünüşünün ana argümanı, elektrikli cihazların maliyetinin minyatürleştirilmesi ve azaltılmasıydı. Televizyon ve radyo gibi devre teknolojisi dallarının yanı sıra bilgisayar teknolojisinin dünyada aktif olarak gelişmesine rağmen, uzun süredir uygulanmasına ilişkin düşünceler havadaydı.

Entegre bir devrenin oluşturulması, diyotlar ve yarı iletken transistörler kullanılarak devre üretiminde gereksiz kabloların, montaj panellerinin ve yalıtımın terk edilmesi anlamına geliyordu. Ancak uzun süre kimse bu düşünceleri gerçekleştirmeyi başaramadı. Ancak Jack Kilby (2000 yılında entegre devrenin icadı için Nobel Fizik Ödülü sahibi) gibi yetenekli ve tanınmış bir mühendisin modern bilim adamlarına aktif çalışmasından sonra, ilk mikro devre 1958'de sunuldu. Neredeyse altı ay sonra buluş, Kilby'nin çalıştığı şirket (Texas Instruments) tarafından patentlendi.

Elbette artık Alman bilim adamı Kilby'nin ilk mikro devresinin tamamen kullanılamaz durumda olduğunu söyleyebiliriz. Bununla birlikte, daha sonra giderek daha fazla entegre devreler oluşturuldu; bunlardan biri Robert Noyce'un teknolojisi olan silikon düzlemsel çipti.

R. Noyce, Fairchald Semiconductor'da yüksek bir pozisyona sahipti, daha doğrusu kurucularından biriydi. Noyce'nin çalışması, Kilby'nin patenti alındıktan hemen sonra patentlendi. Ancak Kilby'nin çipinden farklı olarak Noyce'nin geliştirmesi büyük elektrikli ekipman üreticileri arasında popülerlik kazandı. Bu, Texas Instruments ile Fairchald Semiconductor arasında bir anlaşmazlığa ve ardından 1969'a kadar davalara neden oldu. Sonuç olarak Noyce, mikro devrelerin ilk mucidi seçildi. Her ne kadar koşulların bu tesadüfü her iki şirketin sahiplerini de hiç üzmedi. Birkaç yıl önce, oybirliğiyle bir karara vardılar ve her iki bilim adamını da eşit haklara sahip entegre devrenin kurucuları olarak tanıdılar ve onlara ABD bilim ve mühendislik topluluklarının en yüksek ödüllerini verdi: Ulusal Bilim Madalyası ve Ulusal Teknoloji Madalyası. .

Geçmişin derinliklerine inerseniz, Noyce ve Kilby'nin mikro devreyi dünyaya tanıtmasından önce oldukça fazla sayıda bilim insanının bu fikir üzerinde çalıştığını ve daha az gelişmiş tasarımlar önermediğini güvenle söyleyebilirsiniz. Bunların arasında mühendis Werner Jacobi (Almanya) da var. Hatta gelişimi 1949'da patentlendi. Patentte mühendis, ortak bir alt tabaka üzerinde 5 transistörden oluşan bir mikro devrenin tasarımını çizdi. Daha sonra 1952'de devre bileşenlerini tek bir ünitede birleştirme prensibi İngiliz mühendis D. Dammer tarafından açıklandı. Beş yıl sonra Jeffrey Dummer, dört transistöre dayanan entegre devre flip-flopunun ilk çalışan örneğini duyurdu. Ne yazık ki İngiliz askeri uzmanları, Dummer'ın icadını takdir etmeleri gerektiği halde takdir etmediler. Sonuç olarak bilim insanının tüm çalışmaları askıya alındı. Daha sonra Dummer'ın icadı, modern mikro devrelerin atası olarak adlandırıldı ve bilim adamının kendisi de entegre devrenin peygamberi olarak adlandırıldı.

1957'de Amerika Birleşik Devletleri, başka bir mühendis olan Bernard Oliver'ın, üç düzlemsel transistör kullanarak monolitik bir blok üretmek için tanımladığı teknolojinin patent başvurusunu kabul etti.

Modern mikro devrenin peygamberlerinin isimleri arasında, tek bir çip üzerinde devrelerin elektronik bileşenlerinin yaratılmasının çeşitli türlerinin patentini alan, ancak keşiflerinin uygulanmasına izin veren tek bir belge almayan mühendis Harvick Johnson'ın baş harfleri yer alıyor. Bu yöntemlerden biri, Johnson'ın tüm defnelerini alan Jack Kilby tarafından kullanıldı.

6 Şubat 1959, tam 55 yıl önce, ABD Federal Patent Ofisi, Texas Instruments'a entegre devre icadı için bir patent verdi. Böylece teknolojinin doğuşu resmen tanındı; o olmasaydı, bugün aşina olduğumuz elektronik cihazların büyük çoğunluğuna ve bunlarla ilişkili yeteneklere sahip olamazdık.

50'li yılların sonlarında entegre devre fikri, dedikleri gibi, havadaydı. Transistör zaten yaratılmıştır; Hızla gelişen radyo ve televizyon devreleri, bilgisayar teknolojisinden bahsetmiyorum bile, minyatürleştirmeye yönelik çözümler bulmayı gerektiriyordu; Tüketici pazarının daha ucuz ekipmanlara ihtiyacı vardı. Yarı iletken transistörler ve diyotlar (montaj panelleri, teller, mahfazalar ve yalıtkanlar) kullanarak bir devredeki gereksiz her şeyi atma, özünü tek bir "tuğla" - n-p bağlantılarında toplama fikri kaçınılmaz olarak birinin aklına gelmek zorundaydı.

Ve böylece oldu. O geldi. Dahası, aynı anda birkaç yetenekli mühendis var, ancak bugün bunlardan yalnızca biri "entegre devrenin babası" olarak kabul ediliyor - Texas Instruments'ın bir çalışanı olan Jack Kilby, 2000 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü icadıyla ödüllendirdi. entegre devre. 24 Temmuz 1958'de çalışma günlüğüne yeni bir cihaz fikrini yazdı; 12 Eylül'de mikro devrenin çalışan bir örneğini gösterdi, hazırlayıp patent başvurusunda bulundu ve 6 Şubat 1959'da bunu aldı. .

Adil olmak gerekirse, Kilby germanyum çipinin tasarımının endüstriyel gelişim için pratik olarak uygun olmadığı kabul edilmelidir ki bu, Robert Noyce tarafından geliştirilen silikon düzlemsel çip hakkında söylenemez.

Fairchald Semiconductor'da çalışan Robert Noyce (kendisi bu şirketin kurucularından biriydi), hemen hemen aynı anda ve Kilby'den bağımsız olarak entegre devre tasarımının kendi versiyonunu geliştirdi, patentini aldı ve... Texas Instruments ve Fairchald Semiconductor'ı 10 yıl boyunca aralıksız devam eden ve sona eren bir patent savaşı. 6 Kasım 1969'da ABD Patent ve Gümrük Temyiz Mahkemesi'nin mikro devrenin tek mucidi olarak değerlendirilmesi gereken kararı... Robert Noyce! ABD Yüksek Mahkemesi bu kararı onayladı.

Ancak, mahkeme kararından önce bile, 1966'da, şirketler birbirlerini entegre devre konusunda eşit haklara sahip olarak tanıma konusunda anlaştılar ve her iki mucit Kilby ve Noyce, ABD bilim ve mühendislik topluluklarından aynı en yüksek ödüle layık görüldü: Ulusal Madalya Bilim ve Ulusal Teknoloji Madalyası.

Ancak Kilby ve Noyce'den çok daha önce tasarım ilkesini formüle eden ve hatta entegre devrenin patentini alan başkaları da vardı. Alman mühendis Werner Jacobi, 1949 patentinde ortak bir alt tabaka üzerine 5 transistörden oluşan bir mikro devrenin tasarımını çiziyor. 7 Mayıs 1952'de İngiliz radyo mühendisi Geoffrey Dummer, Washington'daki elektronik bileşenler üzerine bir sempozyumda yaptığı halka açık konuşmasında devre bileşenlerini tek bir birime entegre etme ilkesini anlattı (bu arada Jack Kilby de bu sempozyumda hazır bulundu); 1957'de dünyanın ilk 4 transistörlü entegre devre tetikleyicisinin çalışan bir örneğini sundu. İngiliz askeri departmanından uzmanlar yeni ürünü anlamadılar ve potansiyelini takdir etmediler. Çalışma kapatıldı. Daha sonra Dummer, memleketinde “tümleşik devrenin peygamberi” olarak adlandırıldı; elektronik teknolojilerinin geliştirilmesine yönelik birçok ulusal ve uluslararası projeye katılmaya davet edildi.

Aynı yılın Ekim ayında ABD'de Bernard Oliver, üç düzlemsel transistörden oluşan monolitik bir blok üretme yöntemini açıklayan bir patent başvurusunda bulundu. 21 Mayıs 1953'te mühendis Harvick Johnson, tek bir çip üzerinde çeşitli elektronik devre bileşenleri oluşturmanın çeşitli yolları için bir teklif sundu. Johnson'ın önerdiği seçeneklerden birinin 6 yıl sonra Jack Kilby tarafından bağımsız olarak uygulanıp patentlenmesi komik. İnanılmaz!

Entegre devreyi icat eden tüm mucitlerin ayrıntılı biyografileri, büyük buluşların olay ve koşullarının tanımları, bunu söylemeye cesaret edebilir miyim, bugün herkes tarafından kolayca bulunabilir: bunların hepsi internette. Mikro devrenin doğum gününde üçüne de “söz vermek” istiyorum: Jeffrey Dummer, Jack Kilby ve Robert Noyce. Röportajların farklı zamanlarında “nasıl olduğuna dair anılarını”, düşüncelerini ve deneyimlerini paylaştılar. İlginç bulduğum bazı sözleri seçtim...

Jeffrey Dummer:
“Transistörün ortaya çıkışı ve genel olarak yarı iletkenler üzerinde yapılan çalışmalarla birlikte, bugün herhangi bir bağlantı kablosu olmadan sağlam bir blok şeklinde elektronik ekipman oluşturma sorunu gündeme gelebilir gibi görünüyor. Bu blok yalıtkan, iletken, doğrultucu ve sinyal yükseltici malzemelerden oluşan katmanlardan oluşabilir. Bileşenlerin elektronik işlevlerini tanımlamak ve bunları düzgün bir şekilde bağlamak, tek tek katmanların bölümleri kesilerek yapılabilir."
“Kitaplarımdan birinde başarısızlığımın sebebini bitmek bilmeyen bürokratik savaşlardan kaynaklanan büyük yorgunluk olarak açıklamıştım ama belki de tek sebep bu değildir. Gerçek şu ki kimse risk almak istemiyordu. Savaş Bakanlığı, endüstriyel standarda getirilmemiş bir cihaz için sözleşme yapmayacaktır. Bazı geliştiriciler bilmedikleri bir görevi üstlenmek istemediler. Bu bir tavuk-yumurta durumu. Amerikalılar finansal maceracılardır ve bu ülkede (yani İngiltere'de). - Yu.R.) her şey çok yavaş oluyor.”

Jack Kilby:
“Transistör sahneye çıktıktan sonra, bir süre önce “minyatürleştirme” olarak adlandırılan şeye yeniden ilgi duyuldu. Bu hiçbir zaman kendi başına bir amaç değildi, ancak çok sayıda uygulama için daha fazla bileşeni tek bir yerde toplamak ve bunları sıkıca paketlemek çok uygun görünüyordu. Daha sonra Donanma yakınlık sigortaları üzerine bir proje başlattı. Gerçekten tüm elektronik bileşenlerin bir inç kareyi aşmayan bir plaka üzerine monte edildiği bir cihaza ihtiyaçları vardı. Zaten oldukça fazla para harcamışlardı ama yine de istediklerini alamamışlardı... Transistör tüm sorunları çözdü. Genel olarak, o zaman ve şimdi, eğer yeni bir ürününüz varsa ve bu ordunun ilgisini çekiyorsa veya onu ordunun ilgisini çekecek şekilde düzenleyebilirseniz, o zaman kural olarak, sahip olacaksınız. çalışmanızda sorun yok çünkü finansmanınız olacak. Bu o uzak zamanlarda da geçerliydi, şimdi de geçerli.”

“Entegre devre üzerinde çalışmanın ana nedeni, ekipman üretim maliyetini azaltmaktı. Doğru, o zamanlar maliyetteki olası düşüşün ölçeğini ve ucuzluk faktörünün elektroniğin uygulama alanını tamamen farklı alanlarda ne kadar genişleteceğini gerçekten hayal etmemiştim. 1958'de yine pek iyi satılmayan tek bir silikon transistörün maliyeti yaklaşık 10 dolardı. Bugün 10 dolar 100 milyondan fazla transistör satın alabilir. Bunu öngöremezdim. Ve eminim ki kimse bunun mümkün olabileceğini hayal etmemişti."

“Entegre devre pazarını genişletmek amacıyla ilk mikro hesap makinesini (resimde) geliştirmeye başladık: kitlesel pazar onlar için önemli. İlk hesap makinelerini 500 dolara satıyorduk, bugün 4-5 dolara satılıyor ve tek kullanımlık bir ürün haline geldi. Bu daha ucuz fiyatlar meselesiyle ilgili.”

“Entegre devrenin icadı benim hayattaki en büyük başarım mı? Ah, kesinlikle!..”

Robert Noyce:
"Fairchild'de ordunun "moleküler mühendislik" adını verdiği bir mühendislik projesi üzerinde çalışmaya başladık. Hava Kuvvetleri tarafından finanse edildi. Molekül üzerinde molekül ve hatta atom üzerinde atom yapılarından oluşan bir tür yapı yaratmamız gerektiği varsayıldı. Ve böyle bir yapının elektronik bir cihazın işlevlerini yerine getirmesi gerekir. Bu tam olarak bizim profilimiz değildi, çünkü elektronik endüstrisinin gücü karmaşık bir öğe icat etmeye çalışmaktan ziyade her zaman basit öğelerden bir şeyler sentezlemede olmuştur. Basit devre elemanları oluşturulur: kapasitörler, dirençler, amplifikatör elemanları, diyotlar vb. ve ardından gerekli fonksiyon onlardan sentezlenir. Temel olarak moleküler mühendislikte bir şeyler ters gitti.”

“Entegre devrelere girmenin öncelikle bir pazarlama kararı olup olmadığını soruyorsunuz. Bence değil. Bu tür ilerlemelerin çoğunun pazarlamacılar tarafından öngörülmediğini ve bilinçli olarak hazırlanmadığını düşünüyorum. Daha ziyade mantıktan ortaya çıktılar teknik ilerleme. O dönemi şöyle karakterize edebiliriz: “Artık bunu yapabiliriz. Neden onu satmayı denemiyorsun?” Bugün pazarlamadan biri gelip diyor ki: “Bu elimizde olsa satardık.” Farkın nerede olduğunu hissediyor musunuz? Entegre devre söz konusu olduğunda en heyecan verici şey bu cihaza ihtiyaç duyulduğu hissiydi. Herkesin var. Ordu, siviller... Görüyorsunuz, herkes!”




Tepe