1.1.3 微电子技术

当前，微电子技术已经渗透到社会的各个领域，影响面极广。几乎所有高科技领域的发展都离不开集成电路，电子计算机的发展也离不开它。所以，微电子技术是现代信息技术的基础，所有国家无不集中全力，力争在这一领域中有所建树，有所突破。

1.从电子管到集成电路

（1）电子管

电子管又称“真空管”，它是将玻璃管内部抽成真空，这样做有利于电子在其中的运动，也有效地降低灯丝的氧化损耗。电子管拥有三个最基本的极：阴极、屏极、栅极。

（2）晶体管

半导体是制造晶体管的基本材料。所谓半导体就是它的导电性介于导电性能很好的“导体”和几乎不传导电流的“绝缘体”之间。晶体管也具有三个基本极：①集电极C（Collector），相当于电子管的屏极；②基极B（Base），相对于电子管的栅极；③发射极E（Emitter），相当于电子管的阴极。它是微电子技术产生的标志。

（3）集成电路

所谓“集成电路”就是把由若干个晶体管、电阻、电容等器件组成的，实现某种特定功能的电子线路，集中制造在一块小小的半导体芯片上。集成电路发展迅速，日新月异。1962年制成的集成电路只能够集成几个逻辑电路单元，到1965年已能集成近100个单元，通常称为“小规模集成电路”；1967 年发展到集成度为100～1000 个单元的中规模集成电路；1967—1973年，集成度达到1000～10000个单元的大规模集成电路（LSIC）；1978年集成度已达到10 万个～100 万个单元的超大规模集成电路。目前，集成度突破了千万单元，称为“超大规模集成电路”（VLSI Very Large Scale Integration）。

（4）多核处理器

从本世纪开始，Intel等集成电路制造厂商的产品已经发展成多核处理器，双核处理器相当于在一个芯片中存在2个CPU同时工作，四核处理器相当于在一个芯片中存在4个CPU同时工作。显然，只要它们能协同工作，效率就会成倍提高。目前市场上已经大量销售四核的CPU芯片，大大提高了计算机系统的整体性能。原来在大型计算机上的多处理器并行处理的原理正在个人计算机上通过多核处理器芯片实现。

2.摩尔定律

1975年摩尔提出了关于集成电路集成度发展的“摩尔定律”，这个定律说，集成度（即单片电路芯片中的电子器件数）每18个月翻一番，而价格保持不变甚至下降。几十年的发展基本上证实了这个定律所揭示的规律。

从个人计算机的三大要素—微处理器芯片、半导体存储器和系统软件来考察摩尔定律的正确性。微处理器方面，从1979年的8086和8088，到1982年的80286，1985年的80386，1989年的80486，1993年的Pentium，1996年的PentiumPro，1997年的PentiumII，功能越来越强，价格越来越低，每一次更新换代都是摩尔定律的直接结果。与此同时PC的内存储器容量由最早的480k扩大到8M，16M，与摩尔定律更为吻合。

这里需要特别指出的是，摩尔定律并非数学、物理定律，而是对发展趋势的一种分析预测，因此，无论是它的文字表述还是定量计算，都应当容许一定的宽容度。从这个意义上看，摩尔的预言实在是相当准确而又难能可贵，所以才会得到业界人士的公认，并产生巨大的反响。