MSI(中規模集成)

MSI是中規模集成。也是一種可以通過負荷電能

基本介紹

  • 中文名: 中規模積體電路
  • 外文名:MSI
  • 全名: Medium-Scale Integration,
  • 積體電路分類:小規模、中規模、大規模積體電路
技術介紹,電路分類,發展歷程,

技術介紹

實驗發現表明半導體設備可以實現真空管的功能,以及20世紀中期的半導體製造技術進步,使得積體電路成為可能。相對於手工組裝電路使用不連續的電子元件,集成很大數量的微電晶體到一個小晶片,是一個巨大的進步。積體電路的規模生產能力,可靠性,電路設計的模組化方法確保了快速採用標準化IC 代替了設計使用離散電晶體。
IC 對於離散電晶體有兩個主要優勢:成本和性能。成本低是由於晶片把所有的元件通過照相平版技術,作為一個單位印刷,而不是在一個時間只製作一個電晶體。性能高是由於元件快速開關,消耗更低能量,因為元件很小且彼此靠近。2006年,晶片面積從幾平方毫米到350 mm2;,每mm2;可以達到一百萬個電晶體。

電路分類

根據一個晶片上集成的微電子器件的數量,積體電路可以分為以下幾類:
小規模積體電路( SSI 英文全名為 Small-Scale Integration, 幾十個邏輯門以內)。
中規模積體電路( MSI 英文全名為 Medium-Scale Integration, 幾百個邏輯門)。
大規模積體電路( LSI 英文全名為 Large-Scale Integration, 幾萬個邏輯門)。
超大規模積體電路( VLSI 英文全名為 Very-large-scale integration, 幾十萬個邏輯門以上)。
超大規模或甚大規模積體電路( SLSI/ULSI 英文全名為 Super-Large-Scale Integration/Ultra-Large-Scale Integration, 百萬個邏輯門以上)。
而根據處理信號的不同,可以分為模擬積體電路和數字積體電路。

發展歷程

第一個積體電路雛形是由傑克·基爾比於1958年完成的,其中包括一個雙極性電晶體,三個電阻和一個電容器。
積體電路從intel的8位處理器8742開始,它在一個晶片上集成了128 B RAM,2048 B EPRROM和I/O接口。最先進的積體電路是微處理器或"cores",可以控制電腦到手機到數字微波爐的一切。記憶體和ASIC是其他積體電路家族的例子,對於現代信息社會非常重要。雖然設計開發一個複雜積體電路的成本非常高,但是當分散到通常以百萬計的產品上,每個IC的成本最小化。IC的性能很高,因為小尺寸帶來短路徑,使得低功率邏輯電路可以在快速開關速度套用。
這些年來,IC 持續向更小的外型尺寸發展,使得每個晶片可以封裝更多的電路。這樣增加了每單位面積容量,可以降低成本和增加功能-見摩爾定律,積體電路中的電晶體數量,每兩年增加一倍。總之,隨著外形尺寸縮小,幾乎所有的指標改善了-單位成本和開關功率消耗下降,速度提高。但是,集成納米級別設備的IC不是沒有問題,主要是泄漏電流(leakage current)。因此,對於最終用戶的速度和功率消耗增加非常明顯,製造商面臨使用更好幾何學的尖銳挑戰。這個過程和在未來幾年所期望的進步,在半導體國際技術路線圖(ITRS)中有很好的描述。

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