超大型積體電路(Very-large-scale Integration)

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超大型積體電路(Very-large-scale Integration)
國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編


超大型積體電路Very-large-scale integration (VLSI)在製造過程中,將上千個以電晶體為主transistor-based的電路整合在一個晶片上的積體電路。在1970年代,當複雜的半導體和 通訊科技開始發展之際,超大型積體電路VLSI也就應運而生,大家熟知的微處理器microprocessor就是一種VLSI裝置。但是當晶片已逐漸複 雜到由數億個電晶體所組成,VLSI這個專有名詞的意義已經不再像當初僅由數千個電晶體為主的電路整合在一個晶片上那麼簡單了。

首批半導體晶片, 每個晶片僅有一個電晶體,隨著科技的進展,一個晶片上增加愈來愈多電晶體,而且也導致更多原本是獨立的功能,或是系統,通通被整合在一個小小的晶片上。最 初的積體電路只有少許元件,或許最多只有10個二極體diodes、電晶體、電阻resistors和電容capacitors,便可以一個裝置上製造一 個,或者是更多的邏輯閘道logic gates。回顧過往,隨著科技上的進步,所謂的小型積體電路SSI(small-scale integration)擁有數百個邏輯閘。如果系統至少擁有一千個以上的邏輯閘,就稱為大型積體電路LSI(large-scale integration)。同樣地,一個使擁有數千個裝置的Ics就變成為大型積體電路LSI。

現代的科技已遠遠超過當初的里程碑,現在的微處裡 器擁有數百萬個閘道和數億個獨立的電晶體。在2006年中葉,第一個擁有十億個電晶體處理器誕生了,也就是Intel的Montecito Itanium Server。隨著半導體的技術由這一代的65奈米65 nm製程進步到下一代的45奈米45 nm製程,這種處理器的普遍化生產是可預期的。

參考資料:
維基百科英文版:http://en.wikipedia.org/wiki/Very-large-scale_integration

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