集成电路发展史范例6篇

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集成电路发展史

集成电路发展史范文1

【关键词】集成电路 现状 发展趋势

目前,随着信息技术水平的逐渐提高,集成电路产业得到了迅猛的发展,集成电路是信息产业发展的基本保证,在市场经济愈加激烈的环境中,集成电路对国家、社会、企业都有着巨大的影响。文中将分析集成电路的现状及其发展趋势,旨在促进集成电路的进一步发展。

1 集成电路的现状

集成电路发展起步较早,发展时间较长,通过不断的研发、引进与创新,其发展速度不仅逐步加快,其生产规模也在不断扩大。通过对集成电路的持续研究,实现了对其的全面了解与掌握,随着信息技术的提高,集成电路各种工艺技术在整机中得到了广泛的运用,而这主要得益于其具备批量大、成本低、可靠性强等特点。集成电路保证着信息产业的发展,其中对电子信息产业发展起到的积极影响最为突出。同时,集成电路受到市场与技术的影响,其产业结构在逐渐调整,但是其调整需要根据整机和系统应用的现状及发展需求来进行,只有这样,才能获得广阔的市场,进而实现其价值。

集成电路中单片系统集成芯片的特征尺寸在不断缩小、芯片的集成度在逐渐提升,工作电压在逐渐降低,集成电路的优势更加显著,主要表现在高集成度、低耗、高频等方面;同时,集成电路的工艺技术也在发展,其中超微细图形曝光技术得到了广泛的应用,促使IC制造设备及其加工系统实现了自动化与智能化。集成电路在设计过程中,最为重视的便是其系统设计、软硬件协同设计、先进的设计语言、设计流程,设计的低耗、可靠性等。为了促使集成电路形成完整的系统,实现了对各种技术的兼容,包括对数字电路与存储器的兼容、高低压的兼容以及高低频的兼容等。

集成电路的发展有着深远的影响,能够促进经济的持续发展。而电子产品的快速发展,使人们对电子产品的需求得到了满足;并且集成电路促进了通信的发展,进而给人们的生活带来了巨大的改变,人们的工作与学习都因此发生了较为明显的变化,具体表现在工作效率得以提高、学习方式得以丰富上;在信息技术的带动下,集成电路得以发展,满足了企业的需求,促进了企业综合竞争力的提高,使企业能够在激烈的市场竞争环境中有所发展,并在全球化、一体化的世界经济环境中,不断进步。集成电路的发展与应用影响着全球的经济,促进了区域经济的发展,推动了中国经济的快速增长。

2 集成电路的发展趋势

在信息技术高速发展的时代,集成电路也在不断发展,不仅其各种技术逐渐发展成熟,其各个领域的应用也在不断扩展,集成电路发展的目标是为了实现高频、高速、高集成和多功能、低消耗,其发展趋势呈现出愈加小型化、兼容化的特征。下文将阐述集成电路的发展趋势,主要表现在以下几方面:

2.1 器件的特征尺寸继续缩小

集成电路的特征尺寸一直按照摩尔定律在发展,集成电路的更新时间普遍为两年左右,随着集成电路的发展,依照此定律,集成电路的器件将逐渐进入纳米时代。相信,随着科学技术水平的逐渐提高,集成电路在新技术的带动下,其芯片的集成度将逐渐提升,其特征尺寸也将持续缩小。

在激烈的市场竞争环境中,要不断提高集成电路产品的性价比,才能获得综合的竞争优势,集成电路的高度集成与缩小的特征尺寸,提高了其性价比,促进了集成电路的持续发展。集成电路的特征尺寸已经接近其物理极限,但随着加工技术不断提升,市场竞争压力不断增加,集成电路的技术将有所发展,在其微细化方向有着巨大的发展潜力。同时,随着IC技术及其设计水平的提升,集成电路的发展规模也在不断扩大,并且集成技术愈加复杂,而这则使得集成电路的存储量不断增加,并且其反应与传输速率都在提升。

2.2 结合其他学科,促进新技术、新产业的形成

集成电路积极与其它学科进行结合,进而形成新的技术、产业、专业,改变着传统的格局,使其逐渐融合,促使集成电路的片上系统愈加复杂。片上系统在不断发展,并得到了广泛的关注,对其研究也在逐渐深入,从而促进了其快速的发展与运用。片上系统技术的应用,对移动通信、电视及网络有着深远的影响,其发展前景十分广阔。

2.3 集成电路的材料、结构与器件等快速更新

集成电路在发展过程中,其材料、结构与器件等在不断更新,其中新材料绝缘体上硅具有众多的优点,如:高度、低耗以及抗辐射等,在不同的领域均可以应用,发展空间十分广阔;其中Si异质结构器件也具有高速的优点,同时由于其具有较高的性价比,其应用较为广泛。集成电路的其他新材料、新结构与新器件等都普遍具有高速、低耗、抗辐射、耐温等特点,我们可以预见,集成电路的应用前景将越来越好。

2.4 集成电路的系统集成芯片

集成电路的技术在不断发展,其可以通过将电子系统集成在一个微小芯片上,进而实现对信息的加工和处理。片上系统属于系统集成电路,而将集成电路的数字电路、存储器等集成在一个芯片上,将形成更加完整的系统。

3 总结

综上所述,随着信息技术的持续发展,集成电路因其自身的优势得到了广泛的研究与运用,其发展速度是惊人的,目前,集成电路受到诸多因素的影响,其发展受到制约,但随着其整体尺寸的逐渐缩小及其材料、结构与器件等的快速更新,集成电路将得到进一步的发展,并进一步促进各个领域的自动化与智能化。

参考文献

[1]闵昊.中国集成电路的现状和发展趋势初析[J].电子技术,2011,12(01):5-6.

[2]王永刚.集成电路的发展趋势和关键技术[J].电子元器件应用,2009,1(01):70-72.

[3]张巍,徐武明.国内集成电路产业特点、问题、趋势及建议[N].江承德民族师专学报,2011,5(02):9-10.

作者简介

钟文瀚(1986-),男,湖南省冷水江市人。2012年毕业于广西大学控制理论与控制工程专业,硕士学位。现为国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心实习研究员。研究方向为自动控制。

集成电路发展史范文2

国内IP市场规模和交易领域

中国是全球最大的半导体市场之一,但是相对应的中国集成电路IP(知识产权)市场只有5610万美元,仅为全球市场的2.8%,仍属于起步阶段。根据Semico Research的分析,到2010年中国IP市场将增长到2.47亿美元,占全球市场的6%,年均增长率高达44.9%,远超过全球IP市场的18.3%的增长率(见图1)。

根据对国内Ic设计公司的调查,主要的IP应用领域集中在以下几个范围:数字音视频、移动通信和无线通信、汽车电子、信息家电、信息安全和3C融合。根据CSIPI的IP需求调查,IP交易领域主要集中在三个方面:一是开发难度较大和应用复杂的高端CPU和DSP:二是标准的接口IPf例如USB接口、PCI Express等);三是模拟IP(如PLL,ADC等)。这三类IP需求占到总需求的一半多。而其他的交易类型如标准的内存模块,以及一些面向特殊应用的IP,则占据国内需求的三分之一(见图2)。

国内IP主要商业模式

IP商业模式

目前国际IP市场最常用的商业模式是基本授权费(License Fee)和基于版税(Royalty)模式的结合:设计公司首先通过支付一笔价格不菲的IP技术授权费来获得在设计中集成该IP并在芯片设计完成后销售含有该IP的芯片的权利,而一旦芯片设计完成并销售后。设计公司还需根据芯片销售平均价格(Asp)按一定比例(通常在1%~3%之间)支付版税给IP厂商。通常IP厂商要求用户支付的授权费用用来支付一定的IP开发成本、公司商业运作成本和人员成本,而从用户处收取的版税部分就是公司的赢利部分。

国内IP交易主要模式

这里我们仅从基本授权费用和版税的支付方式来分析国内IP主要交易模式,根据支付内容和时间段可以划分为以下四种:1、仅支付License费用;2、一次支付License和Royalty费用;3、分期支付License和Royalty费用;4、仅仅支付R0yalty费用。

不同交易模式的发生情况见图3,其中分期支付的交易方式发生次数是总交易方式的一半。

免费IP设计套件

有些IP公司提供免费的IP设计套件下载,使用户完成前端设计,降低用户前期投入风险和IP使用门槛,用户可以到设计基本完成后再决定是否需要购买授权。

国内的设计公司比较习惯于8位CPU系列IP核的免费使用,目前32位CPU IP厂商中也开始提供一种以可以免费下载32位CPU IP部分设计套件的新商业模式。

设计授权和制造授权分离

设计公司要获得一个成熟的IP完成设计并最终生产出合格的芯片。必须既获得设计部分的授权完成设计,叉获得制造部分的授权完成芯片的制造,最终才能销售芯片成品。随着半导体行业生态从IDM(集成设备制造商)为主向以Foundry(代工)形态为主的转变,越来越多的专注芯片设计的所谓Fabless(无芯片生产线)设计公司应运而生,IP厂商针对分别以设计和制造为主的两大群体―Fabless设计公司和Foundry厂商也进行了商业模式的革新以减轻设计公司的授权成本,将由一些设计用仿真模型组成的设计套件部分授权给设计公司,将GDSII部分(所谓的硬核)授权给Foundry厂商,在制造环节实现设计部分和制造部分的合并(Merge)完成芯片的制造。这一模式使设计公司的32 bit CPU IP授权成本从原来的百万美元级降到几十万美元级,尽管这一授权费用对大多数创业不久的IP设计公司而言依然很高,但比原先难以逾越的高门槛变得可以接受。

IP定制化

IP模块面对的是广泛的Ic设计公司,每个用户都有差异化需求,这就要求Ip产品方便不同的客户使用。IP公司可以通过预先根据客户的需求设置参数,提供整合多个IP的集成方案、统一产品说明和用户手册等方式改善产品的易用性。

售后服务

IP公司成功的诀窍不仅在于采用适当的商业模式将IP授权给用户,以及开发出具有性能满足需求的产品,提供配套的开发工具和本地化的技术支持,使用户能较快而方便地完成从获得IP到完成芯片的设计也是竞争能力的体现。用户的Ip服务需求比对配套的开发工具的要求还高,需要提供无时区差别的在线支持,以及用本土工程师提供咨询和服务来提高售后服务质量。

交易渠道与交易障碍

国内IP主要交易渠道

根据我们对92家国内芯片设计企业的调查,国内IP交易的主要渠道可以大致划分为:从Foundry厂购买和从IP的Vendor(供应商)处购买两类。其中从Foundry厂购买IP是主要的交易渠道之一,因为从芯片的Foundry处购买IP。具备了质量可靠和集成方便等优势。因此大部分的IP供应商也会将自己的IP核绑定到多个Foundry厂的工艺线上,来扩大IV销售渠道。

而境外的IP Vendor因为能够提供具备质量优势和技术优势的IP核,也成为主要的IP交易渠道之一。具体的数据参见图4。

IP核交易的最大障碍

根据我们对92家芯片设计企业的问卷调查,IP质量、IP保护和IP费用是目前国内Ip核交易中的主要障碍。(见图5)

而Ip质量和IP保护问题会进一步推动芯片设计厂商从Foundry厂处来寻找经过流片的硬IP核来使用,促使Foundry厂成为高质量IP的主要交易渠道。其他一些交易障碍还包括难以找到符合应用需求的IP核,以及非标准化的IP集成到系统中的问题。

集成电路发展史范文3

【摘要】:大中城市在快速城市化过程中伴随着郊区化,其近郊的小城镇,承载了城市中心区的规模扩张和要素扩散。由于区位、资源禀赋等优势,近郊镇在成长过程中表现出与普通小城镇的明显差异,其发展趋势、规划思路等均呈现出自身的特性。研究大中城市近郊镇的成长,以期对同类城镇的规划发展提供有益的规划建议。

【关键词】:大中城市近郊镇;发展特点;发展趋势;成长机制;规划思路

【关键词】:大中城市近郊镇;发展特点;发展趋势;成长机制;规划思路

Abstract: The large and medium cities in the process of rapid urbanization accompanied by suburbanization, the outskirts of small towns, carrying the expansion of urban centers and elements of diffusion. This paper discusses the growth of large and medium-sized cities in the outskirts of the town, in order to provide a useful planning advice planning and development of similar towns.Key words: large and medium cities outskirts of town; development characteristics; trends; growth mechanism; planning Ideas

Abstract: The large and medium cities in the process of rapid urbanization accompanied by suburbanization, the outskirts of small towns, carrying the expansion of urban centers and elements of diffusion. This paper discusses the growth of large and medium-sized cities in the outskirts of the town, in order to provide a useful planning advice planning and development of similar towns.Key words: large and medium cities outskirts of town; development characteristics; trends; growth mechanism; planning Ideas

中图分类号:TU984.17 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-00

中图分类号:TU984.17 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-00

一、引言

一、引言

党的十六届三中全会提出要实行五大统筹,其一就是要统筹城乡发展。2008年起实施的《中华人民共和国城乡规划法》亦提出要统筹城乡规划,城乡统筹、和谐发展已是社会发展的主旋律。小城镇作为城乡联系的纽带,不仅是服务农村地区的重要节点,也是城市功能扩散的重要载体。而位于城市周边的小城镇,凭借其临近城区的区位优势,在发展速度、方向、特点上与普通小城镇具有明显的差别,研究大中城市近郊小城镇的发展对于城乡统筹具有重要的意义。

党的十六届三中全会提出要实行五大统筹,其一就是要统筹城乡发展。2008年起实施的《中华人民共和国城乡规划法》亦提出要统筹城乡规划,城乡统筹、和谐发展已是社会发展的主旋律。小城镇作为城乡联系的纽带,不仅是服务农村地区的重要节点,也是城市功能扩散的重要载体。而位于城市周边的小城镇,凭借其临近城区的区位优势,在发展速度、方向、特点上与普通小城镇具有明显的差别,研究大中城市近郊小城镇的发展对于城乡统筹具有重要的意义。

本文所称的近郊镇,指的是距离城市中心5-15公里范围内(按常规交通工具,半小时以内可到达的区域)发展的建制镇。

本文所称的近郊镇,指的是距离城市中心5-15公里范围内(按常规交通工具,半小时以内可到达的区域)发展的建制镇。

二、大中城市近郊镇发展的特点

二、大中城市近郊镇发展的特点

近郊镇与城市中心区的联系主要表现在以下几方面:

近郊镇与城市中心区的联系主要表现在以下几方面:

1、道路交通等基础设施共建共融。城市中心区与近郊镇一般有快速路联系,交通便捷,亦有公交车可直达,为往返的人流、车流提供快速、高效的交通支撑。两者共处同一市政基础设施网络,给水、排水、电力、信息等设施共建共享。

1、道路交通等基础设施共建共融。城市中心区与近郊镇一般有快速路联系,交通便捷,亦有公交车可直达,为往返的人流、车流提供快速、高效的交通支撑。两者共处同一市政基础设施网络,给水、排水、电力、信息等设施共建共享。

余姚马渚镇就是一个比较典型的大中城市近郊镇。它位于余姚市西部,东靠余姚市区,南接上虞市,西连牟山镇,北与泗门镇接壤。距余姚城区仅11公里,距宁波94公里,杭州120公里,是余姚市三个省级中心镇之一。杭甬高速公路、萧甬铁路、61省道东西向穿境而过,杭州湾跨海大桥通车后,连接大桥和杭甬高速公路的余姚南北大通道,临马渚镇区东侧而过,同时在镇区设有出入口。其区位、交通、资源等优势使其成为余姚城区重要的功能拓展区。

余姚马渚镇就是一个比较典型的大中城市近郊镇。它位于余姚市西部,东靠余姚市区,南接上虞市,西连牟山镇,北与泗门镇接壤。距余姚城区仅11公里,距宁波94公里,杭州120公里,是余姚市三个省级中心镇之一。杭甬高速公路、萧甬铁路、61省道东西向穿境而过,杭州湾跨海大桥通车后,连接大桥和杭甬高速公路的余姚南北大通道,临马渚镇区东侧而过,同时在镇区设有出入口。其区位、交通、资源等优势使其成为余姚城区重要的功能拓展区。

目前马渚镇区与余姚城区除了61省道的快速联系,尚有一条东西向主干道联系。现状供应余姚市域西部乡镇及余姚城区的渚山水厂亦在马渚镇区内。马渚的污水、电力、电信等市政基础设施均依托于城区。

目前马渚镇区与余姚城区除了61省道的快速联系,尚有一条东西向主干道联系。现状供应余姚市域西部乡镇及余姚城区的渚山水厂亦在马渚镇区内。马渚的污水、电力、电信等市政基础设施均依托于城区。

2、大型公共设施向近郊镇扩张。城市中的娱乐中心、大型超市、汽车4S店、星级酒店等公建设施逐渐向郊区蔓延,近郊镇成为繁荣和发展中心城市旅游、餐饮、住宿、娱乐等第三产业的重要辅助部分。

2、大型公共设施向近郊镇扩张。城市中的娱乐中心、大型超市、汽车4S店、星级酒店等公建设施逐渐向郊区蔓延,近郊镇成为繁荣和发展中心城市旅游、餐饮、住宿、娱乐等第三产业的重要辅助部分。

3、近郊镇为城市中心区扩容提供条件。随着城市规模的扩大,城区人口、产业等不断外溢到近郊镇,一方面缓解了城市中心区的拥挤,另一方面也促进了近郊镇的快速发展。

3、近郊镇为城市中心区扩容提供条件。随着城市规模的扩大,城区人口、产业等不断外溢到近郊镇,一方面缓解了城市中心区的拥挤,另一方面也促进了近郊镇的快速发展。

4、近郊镇具有与中心城区同向发展的基础。各城市的产业发展均具有地方特性,如绍兴的酿酒产业、海宁市的皮革产业,余姚市的塑料产业,而近郊镇产业发展具有与主城区的同向和延续特性。如绍兴皋埠镇的酿酒业、海宁市近郊马桥镇的制革业、余姚马渚镇的日用喷雾器、水暖卫浴产业等都与中心城区产业具有同向发展的目标和为产业发展所需的用地基础。

4、近郊镇具有与中心城区同向发展的基础。各城市的产业发展均具有地方特性,如绍兴的酿酒产业、海宁市的皮革产业,余姚市的塑料产业,而近郊镇产业发展具有与主城区的同向和延续特性。如绍兴皋埠镇的酿酒业、海宁市近郊马桥镇的制革业、余姚马渚镇的日用喷雾器、水暖卫浴产业等都与中心城区产业具有同向发展的目标和为产业发展所需的用地基础。

5、建设范围突破了行政限制。城市中心区与近郊镇在产业、基础设施、公共服务设施等各方面的发展都需要两者突破行政界线,协调发展,甚至近郊镇的部分用地会被划入中心城区。

5、建设范围突破了行政限制。城市中心区与近郊镇在产业、基础设施、公共服务设施等各方面的发展都需要两者突破行政界线,协调发展,甚至近郊镇的部分用地会被划入中心城区。

以马渚镇为例,余姚市域总体规划和余姚中心城区规划均将马渚镇域的南北大通道以东部分纳入余姚中心城区规划范围,而马渚镇区与余姚城区仅以南北大通道为分界,两者只有协调发展才能创造出环境更加优美、功能更加合理的城镇空间。

以马渚镇为例,余姚市域总体规划和余姚中心城区规划均将马渚镇域的南北大通道以东部分纳入余姚中心城区规划范围,而马渚镇区与余姚城区仅以南北大通道为分界,两者只有协调发展才能创造出环境更加优美、功能更加合理的城镇空间。

三、大中城市近郊镇成长的动力机制

三、大中城市近郊镇成长的动力机制

大中城市在快速城市化的同时,带动了近郊镇的跨越式发展,促使近郊镇大跨步地融入中心城市,区别于一般乡镇,近郊镇的成长分为内部动力和外部推力。内部动力指的是近郊镇内部现有的或潜在的对城镇发展起积极作用的因素,外部推力指的是来自外部对近郊镇成长具有促进和拉动作用的因素。

大中城市在快速城市化的同时,带动了近郊镇的跨越式发展,促使近郊镇大跨步地融入中心城市,区别于一般乡镇,近郊镇的成长分为内部动力和外部推力。内部动力指的是近郊镇内部现有的或潜在的对城镇发展起积极作用的因素,外部推力指的是来自外部对近郊镇成长具有促进和拉动作用的因素。

近郊镇的内部动力主要包括:①、地理区位优势。凭借临近城区的优势,可优先接受中心城区迁移出来的人口、资金和产业,同时各种基础设施亦可借助于中心城市的现有基础。②、自然资源优势。主要指区域内各种自然因素的贮量、质量。以马渚镇为例,主要的自然资源有土地资源和环境资源。大中城市在规模扩张的同时,必将面临土地瓶颈,唯一的出路是旧城改造或向郊区蔓延,此时近郊镇相对富裕的土地资源就有利于接受城区的扩展延伸。而较于中心城区的高强度开发,马渚镇域内的生态环境更舒适宜居,加之镇域西部的低丘缓坡及两个大面积的天然湖泊,为余姚城区打造宜居城市和旅游为特色的宁波市域北部中心增添了新的环境和旅游资源。③、交通运输优势。主要指中心城区与近郊镇连接的交通运输能力和水平。马渚现状除杭甬高速公路、萧甬铁路、杭甬高速铁路、61省道、马渚港等水、陆交通网络外,规划即将新建的南北大通道、上层次规划预留的与余姚城区五个通道的交通联系,既密切了中心城区与马渚的联系,也为强化余姚城区的要素扩散创造了条件,促进马渚镇的发展。

近郊镇的内部动力主要包括:①、地理区位优势。凭借临近城区的优势,可优先接受中心城区迁移出来的人口、资金和产业,同时各种基础设施亦可借助于中心城市的现有基础。②、自然资源优势。主要指区域内各种自然因素的贮量、质量。以马渚镇为例,主要的自然资源有土地资源和环境资源。大中城市在规模扩张的同时,必将面临土地瓶颈,唯一的出路是旧城改造或向郊区蔓延,此时近郊镇相对富裕的土地资源就有利于接受城区的扩展延伸。而较于中心城区的高强度开发,马渚镇域内的生态环境更舒适宜居,加之镇域西部的低丘缓坡及两个大面积的天然湖泊,为余姚城区打造宜居城市和旅游为特色的宁波市域北部中心增添了新的环境和旅游资源。③、交通运输优势。主要指中心城区与近郊镇连接的交通运输能力和水平。马渚现状除杭甬高速公路、萧甬铁路、杭甬高速铁路、61省道、马渚港等水、陆交通网络外,规划即将新建的南北大通道、上层次规划预留的与余姚城区五个通道的交通联系,既密切了中心城区与马渚的联系,也为强化余姚城区的要素扩散创造了条件,促进马渚镇的发展。

近郊镇成长的外在驱动力包括来自中心城区的辐射力和政策制度的推力。根据“集聚――扩散”理论,小城镇的形成具体表现在源于区域中心城市一端的扩散和落实于小城镇一端的集聚。大中城市由于其自身经济的规模效益、市场效益、人才效益和设施效益等,首先会让周边区域的资源向中心城区聚集,由于城市内部容量有限,传统产业开始不断向腹地转移,部分工业项目向迁移,一些新建项目也必须布局在城市的区域,引起部分人才和资本向郊区迁移,表现为城市向周边地区的辐射效应。制度推力是指各级政府为了发展地区经济而给予所辖的某一地区或小城镇特别优惠的政策。以马渚镇为例,国家层面提出促进小城镇发展、建设社会主义新农村等方针政策,浙江省出台了培育省级中心镇的政策措施,各项优惠政策均为马渚镇的快速城镇化奠定了制度基础。

近郊镇成长的外在驱动力包括来自中心城区的辐射力和政策制度的推力。根据“集聚――扩散”理论,小城镇的形成具体表现在源于区域中心城市一端的扩散和落实于小城镇一端的集聚。大中城市由于其自身经济的规模效益、市场效益、人才效益和设施效益等,首先会让周边区域的资源向中心城区聚集,由于城市内部容量有限,传统产业开始不断向腹地转移,部分工业项目向迁移,一些新建项目也必须布局在城市的区域,引起部分人才和资本向郊区迁移,表现为城市向周边地区的辐射效应。制度推力是指各级政府为了发展地区经济而给予所辖的某一地区或小城镇特别优惠的政策。以马渚镇为例,国家层面提出促进小城镇发展、建设社会主义新农村等方针政策,浙江省出台了培育省级中心镇的政策措施,各项优惠政策均为马渚镇的快速城镇化奠定了制度基础。

四、大中城市近郊镇未来发展趋势

四、大中城市近郊镇未来发展趋势

近郊镇未来发展趋势包括三种:

近郊镇未来发展趋势包括三种:

1、成为主城区的一个街道或者一个街坊。如绍兴的皋埠镇,随着绍兴中心区的扩大,皋埠镇成为绍兴市越城区的一个街道。萧山市闻堰镇,在萧山市划入杭州市成为萧山区后闻堰镇成为萧山区内的一个街道。

1、成为主城区的一个街道或者一个街坊。如绍兴的皋埠镇,随着绍兴中心区的扩大,皋埠镇成为绍兴市越城区的一个街道。萧山市闻堰镇,在萧山市划入杭州市成为萧山区后闻堰镇成为萧山区内的一个街道。

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2、成为具有城市职能的建制镇。如西湖区的三墩镇,原本只是杭州市近郊的一个农业乡镇,新浙江大学的紫金港校区进驻三墩镇后,5万余师生的入驻带来了三墩城镇建设质的飞跃,原本的农业乡镇,随着房地产、信息、餐饮、酒店等城市业迅速崛起,承担了中心城市应有的城市职能。

2、成为具有城市职能的建制镇。如西湖区的三墩镇,原本只是杭州市近郊的一个农业乡镇,新浙江大学的紫金港校区进驻三墩镇后,5万余师生的入驻带来了三墩城镇建设质的飞跃,原本的农业乡镇,随着房地产、信息、餐饮、酒店等城市业迅速崛起,承担了中心城市应有的城市职能。

3、近期是建制镇,远期是主城区。目前近郊镇虽然多以第一、二产业为主,但随着城市的发展和城镇化水平的提高,产业将逐步转为第二、三产业,与中心城市融为一体,成为中心城区的组成部分。

3、近期是建制镇,远期是主城区。目前近郊镇虽然多以第一、二产业为主,但随着城市的发展和城镇化水平的提高,产业将逐步转为第二、三产业,与中心城市融为一体,成为中心城区的组成部分。

五、大中城市近郊镇规划思路探索

五、大中城市近郊镇规划思路探索

近郊镇规划对中心城区及自身发展都有极其重要的影响,除了做好一般乡镇总体规划的各项重点,还须加强以下几方面:

近郊镇规划对中心城区及自身发展都有极其重要的影响,除了做好一般乡镇总体规划的各项重点,还须加强以下几方面:

首先,与主城区的无缝对接。包括标准选择、城镇职能、道路交通、基础设施、土地使用等各方面应与主城区实现无缝对接。以马渚为例,宁波市区域性规划提出了余慈组团的概念,余姚――慈溪地域相近,规模相当,两者联合发展,将打造为百万人口的大城市,马渚作为余姚市的近郊镇,将来极有可能成为余姚城区的一个街道或街坊。故此马渚镇总体规划的各项标准均采用城市标准,高起点、前瞻性的布置各项设施。

首先,与主城区的无缝对接。包括标准选择、城镇职能、道路交通、基础设施、土地使用等各方面应与主城区实现无缝对接。以马渚为例,宁波市区域性规划提出了余慈组团的概念,余姚――慈溪地域相近,规模相当,两者联合发展,将打造为百万人口的大城市,马渚作为余姚市的近郊镇,将来极有可能成为余姚城区的一个街道或街坊。故此马渚镇总体规划的各项标准均采用城市标准,高起点、前瞻性的布置各项设施。

城镇功能定位上,马渚镇在强化自身的特色优势外,尽量与余姚城区保持一致。余姚城区的规划以老城区为中心,向南、北两侧扩展,与马渚镇区相邻的城区北部为余姚经济开发区城西工业园,南部为物流园区,规划马渚镇区北部设置为马渚工业园,与城西工业园联合打造北部工业走廊,镇区南部作为商贸居住区,在西侧近城区物流园处规划信息、市场、金融等相关的生产业。同时充分发挥马渚优越的生态环境,利用姚江上游湾头的生态优势,大力开发房地产业,在靠近牟山镇牟山湖侧,利用两个天然湖泊开发休闲旅游,打造姚西旅游节点甚至休闲旅游板块。

城镇功能定位上,马渚镇在强化自身的特色优势外,尽量与余姚城区保持一致。余姚城区的规划以老城区为中心,向南、北两侧扩展,与马渚镇区相邻的城区北部为余姚经济开发区城西工业园,南部为物流园区,规划马渚镇区北部设置为马渚工业园,与城西工业园联合打造北部工业走廊,镇区南部作为商贸居住区,在西侧近城区物流园处规划信息、市场、金融等相关的生产业。同时充分发挥马渚优越的生态环境,利用姚江上游湾头的生态优势,大力开发房地产业,在靠近牟山镇牟山湖侧,利用两个天然湖泊开发休闲旅游,打造姚西旅游节点甚至休闲旅游板块。

在道路交通衔接上,马渚镇区预留与城区五个通道的快捷联系,其中两条城市快速路,一条省道――61省道,其余两条城市主干道直达余姚城区。600――800米的主干路网间距快速连结城区。同时增加与城区的公交线路,降低马渚与主城区联系的出行成本。

在道路交通衔接上,马渚镇区预留与城区五个通道的快捷联系,其中两条城市快速路,一条省道――61省道,其余两条城市主干道直达余姚城区。600――800米的主干路网间距快速连结城区。同时增加与城区的公交线路,降低马渚与主城区联系的出行成本。

马渚的市政基础设施、公共服务设施除能利用城区的现有基础外,新增基础设施预留服务城区的扩展用地。

马渚的市政基础设施、公共服务设施除能利用城区的现有基础外,新增基础设施预留服务城区的扩展用地。

其次,近郊镇在规模预测上,考虑中心城区的外溢。不仅在人口规模上,更需在用地上预留中心城区产业扩散的承接空间。以马渚为例,人口预测除户籍人口、外来人口外,新增余姚城区外溢人口,同时户籍人口的自然增长、外来人口的年均增长率尽量与城区的增长率接近。在用地规模预测上,规划除满足本镇发展需求外,预留城区产业扩散的备用地。

其次,近郊镇在规模预测上,考虑中心城区的外溢。不仅在人口规模上,更需在用地上预留中心城区产业扩散的承接空间。以马渚为例,人口预测除户籍人口、外来人口外,新增余姚城区外溢人口,同时户籍人口的自然增长、外来人口的年均增长率尽量与城区的增长率接近。在用地规模预测上,规划除满足本镇发展需求外,预留城区产业扩散的备用地。

再次,近郊镇在规划过程中要有长远的眼光。近郊镇未来是功能完善、环境优美的街道或城区, 而不再是单纯的经济腹地和郊区,不能只追求暂时的经济效益而忽视对环境质量的保护。这就要求近郊镇有选择的吸收城区扩散的工业项目,比较理想的是在吸收工业的同时,吸收城区对环境治理的技术和能力,以确保近郊镇沿着健康有序的方向发展。

再次,近郊镇在规划过程中要有长远的眼光。近郊镇未来是功能完善、环境优美的街道或城区, 而不再是单纯的经济腹地和郊区,不能只追求暂时的经济效益而忽视对环境质量的保护。这就要求近郊镇有选择的吸收城区扩散的工业项目,比较理想的是在吸收工业的同时,吸收城区对环境治理的技术和能力,以确保近郊镇沿着健康有序的方向发展。

参考文献

参考文献

1、刘铮 于江宁 大城市郊区小城镇成长的动力分析――以上海市为例 华中建筑2010.11:51-52.

1、刘铮 于江宁 大城市郊区小城镇成长的动力分析――以上海市为例 华中建筑2010.11:51-52.

2、季洁 邢海峰浅析大城市郊区小城镇发展的特点、问题及规划对策小城镇建设 2010.7:28-35。

2、季洁 邢海峰浅析大城市郊区小城镇发展的特点、问题及规划对策小城镇建设 2010.7:28-35。

3、丁立曹庆森近郊小城镇对城市发展的作用及规划布局城乡建设2005.1:47-48

3、丁立曹庆森近郊小城镇对城市发展的作用及规划布局城乡建设2005.1:47-48

4、陈白磊齐同军城乡统筹下大城市郊区小城镇发展研究――以杭州市为例杭州(我们)2010.8:24-26.

4、陈白磊齐同军城乡统筹下大城市郊区小城镇发展研究――以杭州市为例杭州(我们)2010.8:24-26.

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2、成为具有城市职能的建制镇。如西湖区的三墩镇,原本只是杭州市近郊的一个农业乡镇,新浙江大学的紫金港校区进驻三墩镇后,5万余师生的入驻带来了三墩城镇建设质的飞跃,原本的农业乡镇,随着房地产、信息、餐饮、酒店等城市业迅速崛起,承担了中心城市应有的城市职能。

2、成为具有城市职能的建制镇。如西湖区的三墩镇,原本只是杭州市近郊的一个农业乡镇,新浙江大学的紫金港校区进驻三墩镇后,5万余师生的入驻带来了三墩城镇建设质的飞跃,原本的农业乡镇,随着房地产、信息、餐饮、酒店等城市业迅速崛起,承担了中心城市应有的城市职能。

3、近期是建制镇,远期是主城区。目前近郊镇虽然多以第一、二产业为主,但随着城市的发展和城镇化水平的提高,产业将逐步转为第二、三产业,与中心城市融为一体,成为中心城区的组成部分。

3、近期是建制镇,远期是主城区。目前近郊镇虽然多以第一、二产业为主,但随着城市的发展和城镇化水平的提高,产业将逐步转为第二、三产业,与中心城市融为一体,成为中心城区的组成部分。

五、大中城市近郊镇规划思路探索

五、大中城市近郊镇规划思路探索

近郊镇规划对中心城区及自身发展都有极其重要的影响,除了做好一般乡镇总体规划的各项重点,还须加强以下几方面:

近郊镇规划对中心城区及自身发展都有极其重要的影响,除了做好一般乡镇总体规划的各项重点,还须加强以下几方面:

首先,与主城区的无缝对接。包括标准选择、城镇职能、道路交通、基础设施、土地使用等各方面应与主城区实现无缝对接。以马渚为例,宁波市区域性规划提出了余慈组团的概念,余姚――慈溪地域相近,规模相当,两者联合发展,将打造为百万人口的大城市,马渚作为余姚市的近郊镇,将来极有可能成为余姚城区的一个街道或街坊。故此马渚镇总体规划的各项标准均采用城市标准,高起点、前瞻性的布置各项设施。

首先,与主城区的无缝对接。包括标准选择、城镇职能、道路交通、基础设施、土地使用等各方面应与主城区实现无缝对接。以马渚为例,宁波市区域性规划提出了余慈组团的概念,余姚――慈溪地域相近,规模相当,两者联合发展,将打造为百万人口的大城市,马渚作为余姚市的近郊镇,将来极有可能成为余姚城区的一个街道或街坊。故此马渚镇总体规划的各项标准均采用城市标准,高起点、前瞻性的布置各项设施。

城镇功能定位上,马渚镇在强化自身的特色优势外,尽量与余姚城区保持一致。余姚城区的规划以老城区为中心,向南、北两侧扩展,与马渚镇区相邻的城区北部为余姚经济开发区城西工业园,南部为物流园区,规划马渚镇区北部设置为马渚工业园,与城西工业园联合打造北部工业走廊,镇区南部作为商贸居住区,在西侧近城区物流园处规划信息、市场、金融等相关的生产业。同时充分发挥马渚优越的生态环境,利用姚江上游湾头的生态优势,大力开发房地产业,在靠近牟山镇牟山湖侧,利用两个天然湖泊开发休闲旅游,打造姚西旅游节点甚至休闲旅游板块。

城镇功能定位上,马渚镇在强化自身的特色优势外,尽量与余姚城区保持一致。余姚城区的规划以老城区为中心,向南、北两侧扩展,与马渚镇区相邻的城区北部为余姚经济开发区城西工业园,南部为物流园区,规划马渚镇区北部设置为马渚工业园,与城西工业园联合打造北部工业走廊,镇区南部作为商贸居住区,在西侧近城区物流园处规划信息、市场、金融等相关的生产业。同时充分发挥马渚优越的生态环境,利用姚江上游湾头的生态优势,大力开发房地产业,在靠近牟山镇牟山湖侧,利用两个天然湖泊开发休闲旅游,打造姚西旅游节点甚至休闲旅游板块。

在道路交通衔接上,马渚镇区预留与城区五个通道的快捷联系,其中两条城市快速路,一条省道――61省道,其余两条城市主干道直达余姚城区。600――800米的主干路网间距快速连结城区。同时增加与城区的公交线路,降低马渚与主城区联系的出行成本。

在道路交通衔接上,马渚镇区预留与城区五个通道的快捷联系,其中两条城市快速路,一条省道――61省道,其余两条城市主干道直达余姚城区。600――800米的主干路网间距快速连结城区。同时增加与城区的公交线路,降低马渚与主城区联系的出行成本。

马渚的市政基础设施、公共服务设施除能利用城区的现有基础外,新增基础设施预留服务城区的扩展用地。

马渚的市政基础设施、公共服务设施除能利用城区的现有基础外,新增基础设施预留服务城区的扩展用地。

其次,近郊镇在规模预测上,考虑中心城区的外溢。不仅在人口规模上,更需在用地上预留中心城区产业扩散的承接空间。以马渚为例,人口预测除户籍人口、外来人口外,新增余姚城区外溢人口,同时户籍人口的自然增长、外来人口的年均增长率尽量与城区的增长率接近。在用地规模预测上,规划除满足本镇发展需求外,预留城区产业扩散的备用地。

其次,近郊镇在规模预测上,考虑中心城区的外溢。不仅在人口规模上,更需在用地上预留中心城区产业扩散的承接空间。以马渚为例,人口预测除户籍人口、外来人口外,新增余姚城区外溢人口,同时户籍人口的自然增长、外来人口的年均增长率尽量与城区的增长率接近。在用地规模预测上,规划除满足本镇发展需求外,预留城区产业扩散的备用地。

再次,近郊镇在规划过程中要有长远的眼光。近郊镇未来是功能完善、环境优美的街道或城区, 而不再是单纯的经济腹地和郊区,不能只追求暂时的经济效益而忽视对环境质量的保护。这就要求近郊镇有选择的吸收城区扩散的工业项目,比较理想的是在吸收工业的同时,吸收城区对环境治理的技术和能力,以确保近郊镇沿着健康有序的方向发展。

再次,近郊镇在规划过程中要有长远的眼光。近郊镇未来是功能完善、环境优美的街道或城区, 而不再是单纯的经济腹地和郊区,不能只追求暂时的经济效益而忽视对环境质量的保护。这就要求近郊镇有选择的吸收城区扩散的工业项目,比较理想的是在吸收工业的同时,吸收城区对环境治理的技术和能力,以确保近郊镇沿着健康有序的方向发展。

参考文献

参考文献

1、刘铮 于江宁 大城市郊区小城镇成长的动力分析――以上海市为例 华中建筑2010.11:51-52.

1、刘铮 于江宁 大城市郊区小城镇成长的动力分析――以上海市为例 华中建筑2010.11:51-52.

2、季洁 邢海峰浅析大城市郊区小城镇发展的特点、问题及规划对策小城镇建设 2010.7:28-35。

2、季洁 邢海峰浅析大城市郊区小城镇发展的特点、问题及规划对策小城镇建设 2010.7:28-35。

3、丁立曹庆森近郊小城镇对城市发展的作用及规划布局城乡建设2005.1:47-48

3、丁立曹庆森近郊小城镇对城市发展的作用及规划布局城乡建设2005.1:47-48

4、陈白磊齐同军城乡统筹下大城市郊区小城镇发展研究――以杭州市为例杭州(我们)2010.8:24-26.

集成电路发展史范文4

 

0 引言

 

现阶段微电子技术在社会生产生活中具有重要的地位,软件和集成电路已经成为21世纪社会发展的基础。微电子技术作为高新技术的组成部分之一,逐渐成为电子信息技术的核心部分,深入到社会生产生活的每一个角落。电子器件的小型化和微型化是现代微电子技术的重要特征之一,其核心是系统集成(SOC)和集成电路(IC)。

 

1 微电子技术的发展历史和现状

 

微电子技术一门以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,其具有工作速度快、重量轻、体积小、可靠性高等诸多优点。微电子技术是一项起源于19世纪末20世纪初的新兴技术,微电子技术的发展史从某种意义上说是集成电路的发展史。

 

现阶段大规模集成电力的集成度代表这微电子技术的发展水平。从集成电路在1958年被发明以来,集成电路的发展规律依然遵循着“摩尔定律”,即DRAM的储存量每隔3年就变为原来的4倍,集成电路芯片上的元件数量每18个月增加1倍(具体见表1)。微电子技术的发展历程如下,美国贝尔实验室于 1947年制造出第一个晶体管,这为制造体积更小的集成电路奠定了相关的技术基础。1958年美国德克萨斯仪器公司的基比尔于研究员制造出第一个集成电路模型,并与次年该公司宣布发明了第一个集成电路。1959年美国仙童公司将微型晶体管的制造工艺—“平面工艺”经过一定的技术改进后用于集成电路的制造过程中,实现了集成电路由实验阶段向工业生产阶段的过渡。1964年相关的技术人员又研制出PMOS集成电路,大大减小了集成电路的体积,其与分立元件相比较PMOS集成电路具有可靠性高、功耗低、制造工艺简单和适于大量生产等诸多优点。到目前为止,与第一块集成电路相比集成电路的集成度的尺寸缩小了200 多倍,集成度提高了550多万倍,元件成本降低了100多万倍。

 

在当今社会中微电子元件可以说是无处不在,每个人都在享受这微电子技术带来的方便快捷。集成电路被广泛应用于社会的各个行业,比如计算机技术、环境工程、交通医疗等领域。微电子技术对各种传统产业具有强有力的带动作用,几乎所有的传统产业与微电子技术结合,利用芯片更新技术,都可给传统产业注入活力。例如,像汽车的电子化使传统的汽车工业渗透进了微电子技术,采用微电子技术的电子引擎监控系统“汽车安全防盗系统”出租车的计价器等已得到广泛应用,现代汽车上有时甚至要有十几个到几十个微处理器又如,印刷工业采用了微电子技术排版不再采用铅字,文字的增添“删除“编排,字体的选取等都在计算机上进行,在很短的时间内就可以全部按需要设置完成,与传统印刷工业改动一字就要涉及全局已不可同日而语。

 

微电子技术不仅在工业制造中应用广泛,同时为商业的发展提供了巨大的方便。随着微电子技术的不断发展和计算机的应用,商场超市传统的记账方式发生了巨大的变化,账目的记录、查询、统计和存储方式发生了巨大的变化。另外,随着其他技术和微电子技术的相互融合渗透逐渐发展出新的技术。比如微电子技术和信息技术融合创造出数字地图,其通过无线电传输等方式能够为人们提供所在地区的天气状况、地理状况等所有信息,为人们的出行和野外作业等提供便利。

 

2 微电子技术发展展望

 

微电子技术作为一门随着集成电路发展起来的新兴技术,其只要包括器件物理、工艺技术、材料研制、系统电路设计和封装组装等技术,简单而言主要包括材料、系统和器件三部分。

 

2.1 新型半导体材料的研制

 

其中,材料作为微电子技术发展的基础,对于先进材料的研制一直是微电子技术研发的重点领域。在未来的一段时间对于对新型半导体材、化合物和纳米材料的研发是重点。

 

新的碳化硅(SiC)材料具有禁带宽、高热导率、漂移速度快、高击穿电压等诸多优点。这些优点能够保证元件在高温高压下进行工作,同时元件的功率比较大,能够进行高频工作并且集成度高。现阶段,新型研制出的氧化硅晶体管能够在520℃下进行工作并且击穿电压能够达到800℃。另外和其他宽紧带的材料相比较,碳化硅材料能够通过热氧化的方式生成二氧化硅(SiO2)。

 

氮化铝(AlN)是一种举要抗辐射性能高、高击穿电压和宽禁带的材料,并且绝缘体上的硅具有低功耗、高速、抗辐射、无栓锁等诸多优点。另外,铟磷化合物也是一种新型的半导体材料,它能够很好的将数字功能和射频集中在同一个芯片上,它的运行功耗更加低,运行速度比硅型芯片的更加快。

 

虽然上面有很多的新型材料但是晶体管的尺寸受到热效应、磁场效应和量子效应的影响,传统的微电子发展正面临严重的瓶颈。现在对纳米尺度下新的量子现象和效应的研究成为国际上近年来的研究热点,新型纳电子器件得以迅速发展。碳纳米管(CNT)是其中的一员,它(CNT)是人工合成的天然纳米线,由于是一维输运,所以它的电子迁移率比体硅高很多,特别是可能实现弹道输运。另外由于CNT具有非常高的击穿电场(最高可达108V /cm),所以CNT中的电子漂移速度可以远远超过硅反型层中的电子,故被业界一直认为最有可能成为硅材料的未来最终继承者。因为它既可承担导线的功能,又可承担半导体(即晶体管开关)的功能,但其技术走向市场还有待成熟。如IBM公司于2002年宣布开发出性能优异的碳纳米晶体管,但同时宣称从硅电子时代过渡到碳纳米为代表的纳米电子时代可能要10年左右。在芯片集成方面的重要发展方向是SOC和SIP。

 

2.2工艺手段越来越先进

 

随着集成电路集成度的不断提高,技术人员不断缩短光刻波长并且改进透镜的孔径,通过各种手段改进光刻技术。光刻技术现阶段主要研究的是深紫外线光刻技术和沉浸光刻技术。沉浸光刻技术是指在原来的光刻设备的透镜和晶圆之间灌满水,从而达到提高孔径数值和透镜分辨率的目的。沉浸光刻技术是下一代光刻技术的主要发展方向。比如荷兰的ASXN公司采用190nm 的深紫外光源并且采用沉浸透镜技术其应用极限达到30nm,很有希望突破遇到的光刻障碍。现在除了业界看好的沉浸光刻技术外,正在研究的其他新工艺也比较多。别如电子束技术、微型电子束阵列和X射线等等。

 

3 结论

 

21世纪社会将成为一个信息化的社会,微电子技术在信息化社会发展中将占有及其重要的位置,同时也将成为本世纪最为活跃的科技领域。本文对微电子技术的发展状况进行了分析,同时展望了微电子技术未来的发展方向。

集成电路发展史范文5

自从20世纪50代世界上第一台数控机床问世至今已经历50余年。数控机床经过了2个阶段和6代的发展历程。

第1阶段是硬件数控(NC):第1代1952年的电子管;第2代1959年晶体管(分离元件);第3代1965年小规模集成电路;

第2阶段是软件数控(CNC):第4代1970年的小型计算机,中小规模集成电路;第5代1974年的微处理器,大规模集成电路。

2、数控(NC)阶段(1952~1970年)

早期计算机的运算速度低,虽然对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC)。随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即1952年的第一代--电子管;1959年的第二代--晶体管;1965年的第三代--小规模集成电路。

常见的电子管是真空式电子管:不管是二极,三极还是更多电极的真空式电子管,它们都具有一个共同结构就是由抽成接近真空的玻璃(或金属,陶瓷)外壳及封装在壳里的灯丝,阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极,三极以上的多极管还有各种栅极。以电子管收音机为例,这种收音机普遍使用五六个电子管,输出功率只有1瓦左右,而耗电却要四五十瓦,功能也很有限。打开电源开关,要等1分多钟才会慢慢地响起来。如果用于数控机床可想而知其耗电量、控制速度。

晶体管是用来控制电路中的电流的重要元件。1956年,晶体管是由贝尔实验室发明的,荣获诺贝尔物理学奖,创造了企业研发机构有史以来因技术发明而获诺贝尔奖的先例,晶体管的发明对今后的技术革命和创新具有重要的启示意义。晶体管的发明,终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是,晶体管能放大微弱的电子信号;不同的是,它廉价、耐久、耗能小,并且几乎能够被制成无限小。

晶体管是现代科技史上最重要的发明之一,究其原因有三个方面。第一,它取代了电子管,成为电子技术的最基本元件,原因是性能好、体积小、可靠性大和寿命长。第二,它是微电子技术革命的发动者,而信息时代至今的发展就是由微电子技术、光子技术和网络技术三次技术革命组成的,所以它的出现成为报晓信息时代的使者。第三,晶体管是集成电路和芯片的组成单元,也是光电器件和集成光路的基本组成单元,更是网络技术的基础,只不过光电子晶体管是微电子晶体管的演变或发展罢了。由于这三方面的原因,晶体管的发明在信息科技的迅速发展中起了决定性的重要作用,它的意义远远超出了一种元器件的发明范围,而成为揭开现代技术新领域和变革几乎各种技术基础的关键。所以晶体管发明过程中的突出特点,对于其他科技的产生和发展有重要的参考和启示意义。

小规模集成电路:晶体管诞生后,首先在电话设备和助听器中使用.逐渐地,它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路,在20世纪50年展起来后,以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭。

3、计算机数控(CNC)阶段(1970年~现在)

到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的"通用"两个字省略了)。

到1971年,美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。

到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强,控制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件,故仍称为计算机数控。

到了1990年,PC机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。最常用的形式:CNC嵌入PC型,在PC内部插入专用的CNC控制卡。

将计算机用于数控机床是数控机床史上的一个重要里程碑,因为它综合了现代计算机技术、自动控制技术、传感器技术及测量技术、机械制造技术等领域的最新成就,使机械加工技术达到了一个崭新的水平。(随着科技的发展晶体管的体积越来越小,已达到纳米级。(1纳米为1米的10亿分之一),纳米晶体管的出现将导致未来可以制造出更强劲的计算机芯片。把20纳米的晶体管放进一片普通集成电路,形同一根头发放在足球场的中央。现代微处理器包含上亿的晶体管。

CNC与NC相比有许多优点,最重要的是:CNC的许多功能是由软件实现的,可以通过软件的变化来满足被控机械设备的不同要求,从而实现数控功能的更改或扩展,为机床制造厂和数控用户带来了极大的方便。

集成电路发展史范文6

学术界对计算机的发明与发展一般认为经历了四个阶段。第一阶段是在20世纪40年代,称为电子管计算机时代,计算机发展之初,体积大、速度慢主要应用的数字计算。20世纪50年代末60年代初晶体管取代电子管,称为第二代计算机。第三代计算机是中小规模集成电路的时代,也是计算机飞速发展和快速普及的时代,这一代计算机已经具备现代计算机的雏形,也突破了计算机数字计算时代,三代机可以处理文字、图像等资料,也使软件技术得以突破和发展。目前使用计算机成为第四代计算机,计算机进入了超大规模集成电路和数字电路时代,计算机实现了智能化、微型化、网络化和多媒体化,价格更便宜,更容易携带,所以更加普及从国防到工业、现代农业、商业,教育,医疗卫生,娱乐、生活,计算机正在改变人们的生活,成为现代社会不可缺少的生产资料。

2当前计算机硬件的现状

现代计算硬件的核心还是由中央处理器(CPU),内部存储器和输入输出设备组成,中央处理器是计算机运算、控制的核心。它的运算速度和处理能力是计算机性能的主要体现。内部存储器用来储存“程序”和“数据”。中央处理器执行程序时,从内存中存取程序和数据。输入设备是向计算机输入数据和信息的设备,是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输出设备是人与计算机交互的一种部件,用于数据的输出,它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。这三大核心部件是如何发展的。(1)中央处理器(CPU)。目前中央处理器按照处理信息的字节长度可以分为4位、8位、16位、32位、64位处理器,处理信息速度可以达到1000MIPS,随着纳米集成电路的发展,能够集成的晶体管数量还会进一步增加,处理速度也会相应增加,但是纳米级集成电路也不能无限集成,他也有技术极限,要想有更大的突破,还需改变目前处理器硬件逻辑,创造新一代信息处理方法。(2)内部存储器。内部存储器储存计算机程序和信息的硬件,一般认为对于内部存储器来说,希望它能具有更大信息存储量,更高的信息交换速度和更低的能耗。(3)输入输出设备。使用过计算机的人都知道传统的输入输出设备一般包括键盘、鼠标、显示器、音频设备、打印机和一些图像处理设备等,这些设备也是经过不断发展的,从机械键盘,机械鼠标,到光电设备,从三基色CRT显示器到LED液晶显示器,这一类硬件发展速度非常快,而且更加专业化、数字化和智能化,使计算机的操作者人机界面更加友好。

3未来计算机硬件的发展方向

从计算机问世至今,计算机硬件的发展一直在追求一个方向,那就是要使计算机运算速度更快、存储能力更强,集成化程度更高,也就是让计算机体积更小,价格更便宜,应用更加智能。但是当进入一个信息化、数字化发飞速发展的今天,对计算机的要求也不断提高,希望计算机能能够帮助人类做更多的事情。所以现在研究计算机发展时发现下一代计算没有固定的发展方向了,呈现出数轴状的发展趋势,例如计算机体积就像两个极端发展一个是微型化,一方是巨型化。计算机应用的过程中希望单体硬件越小越好,便于携带和使用。另一方各国都在研制巨型计算机用于国防、天文、气象、经济等领域顶级科研应用,其实这两种方向都要求计算机硬件特别是处理器能在更小的体积上集成更多的半导体材料。同时希望计算机更加智能,又要求计算机能更加专业,智能是要让计算机像人脑一样,处理更多的问题,在工业上还要求计算机在精度、速度能够满足特定工艺具有专长。这要求计算机运算速度更快,使用更加可靠稳定,处理信息的能力要更高,更加安全。从上分析得出结论,下一代计算机是要求速度快,智能程度高,安全稳定,处理信息能力强,根据这些要求现在计算机硬件终究会有极限和瓶颈,集成程度高,散热就是问题。纳米级集成电路也有尺寸极限。这是计算机硬件发展中一定会遇到的硬件墙。那么解决这一问题的根本方法就是发展革命性信息处理技术的硬件。现在已经在攻关的下一代计算机有光计算机,量子计算机、生物计算机等。希望在这些领域尽快突破,将人类文明引领于新时代。

4结语

计算机从问世至今已经有70多年的发展史,从晶体管计算机到目前超大规模集成电路,计算机的发展经历了几次跨时代的革命。其中计算机硬件的革新是推动计算机革命的主要动力源泉。目前认为计算机经过了四展,现有技术主要还是建立在半导体集成技术的基础上,也在研究和展望下一代计算机发展方向,有科学及预计下一代计算机硬件技术可能出现颠覆性创新和多方向发展,光计算机,量子计算机,超导计算机都是未来计算机发展方向。文章不能全方位阐述计算机硬件的发展,只是根据个人观点探讨硬件的发展,寻找一个研究方向和目标。

作者:李晓坚 单位:黑龙江商业职业学院

参考文献