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摩尔定律概念与进展
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摩尔定律(44)
摩尔定律概念
随着科技的进展,商品性能会变得愈来愈好,而价钱却变得愈来愈廉价。
这正是科技的飞速进展给人们带来的实惠。
摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
摩尔定律是由英特尔(Intel)名誉董事长戈登·摩尔(GordonMoore)经太长期观看发感觉之。
摩尔定律发觉
运算机第必然律——摩尔定律Moore定律1965年,戈登·摩尔(GordonMoore)预备一个关于运算机存储器进展趋势的报告。
他整理了一份观看资料。
在他开始绘制数据时,发觉了一个惊人的趋势。
每一个新芯片大体上包括其前任两倍的容量,每一个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内。
若是那个趋势继续的话,计算能力相关于时刻周期将呈指数式的上升。
Moore的观看资料,确实是此刻所谓的Moore定律,所论述的趋势一直延续至今,且仍不同寻常地准确。
人们还发觉这不但适用于对存储器芯片的描述,也精准地说明了处置性能力和磁盘驱动器存储容量的进展。
该定律成为许多工业关于性能预测的基础。
在26年的时刻里,芯片上的晶体管数量增加了3200多倍,从1971年推出的第一款4004的2300个增加到奔腾II处置器的750万个。
摩尔定律由来
“摩尔定律”的开创人是戈登·摩尔,赫赫有名的芯片制造厂商Intel公司的开创人之一。
20世纪50年代末至60年代初半导体制造工业的高速进展,致使了“摩尔定律”的出台。
早在1959年,美国闻名半导体厂商仙童公司第一推出了平面型晶体管,紧接着于1961年又推出了平面型集成电路。
这种平面型制造工艺是在研磨得很平的硅片上,采纳一种所谓"光刻"技术来形成半导体电路的元器件,如二极管、三极管、电阻和电容等。
只要"光刻"的精度不断提高,元器件的密度也会相应提高,从而具有极大的进展潜力。
因此平面工艺被以为是"整个半导体工业键",也是摩尔定律问世的技术基础。
1965年4月19日,时任仙童半导体公司研究开发实验室主任的摩尔应邀为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇观看评论报告,题目是:
“让集成电路填满更多的元件”。
摩尔应这家杂志的要求对以后十年间半导体元件工业的进展趋势作出预言。
据他推算,到1975年,在面积仅为四分之一平方英寸的单块硅芯片上,将有可能密集65000个元件。
他是依照器件的复杂性(电路密度提高而价钱降低)和时刻之间的线性关系作出这一推断的,他的原话是如此说的:
"最低元件价钱下的复杂性每一年大约增加一倍。
能够确信,短时间内这一增加率会继续维持。
即便不是有所加速的话。
而在更长时期内的增加率应是略有波动,尽管役有充分的理由来证明,这一增加率至少在以后十年内几乎维持为一个常数。
"这确实是后来被人称为"摩尔定律"的最初原型。
“摩尔定律”的应用
“摩尔定律”归纳了信息技术进步的速度。
这40年里,运算机从神秘不可近的庞然大物变成多数人都不可或缺的工具,信息技术由实验室进入无数个一般家庭,因特网将全世界联系起来,多媒体视听设备丰硕着每一个人的生活。
这一切背后的动力都是半导体芯片。
若是依照旧有方式将晶体管、电阻和电容别离安装在电路板上,那么不仅个人电脑和移动通信可不能显现,基因组研究到运算机辅助设计和制造等新科技更不可能问世。
“摩尔定律”还带动了芯片产业白热化的竞争。
在纪念这必然律发表40周年之时,作为英特尔公司名誉主席的摩尔说:
“若是你期望在半导体行业处于领先地位,你无法承担掉队于摩尔定律的后果。
”从旧日的仙童公司到今天的英特尔、摩托罗拉、先进微设备公司等,半导体产业围绕“摩尔定律”的竞争像大浪淘沙一样猛烈。
毫无疑问,“摩尔定律”对整个世界意义深远。
在回忆40年来半导体芯片业的进展并展望其以后时,信息技术专家们说,在尔后几年里,“摩尔定律”可能还会适用。
但随着晶体管电路慢慢接近性能极限,这必然律终将走到止境。
“摩尔定律”何时失效?
专家们对此众口纷纭。
美国惠普实验室研究人员斯坦·威廉姆斯说,到2020年左右,半导体晶体管可能显现问题,芯片厂商必需考虑替代产品。
英特尔公司技术战略部主任保罗·加吉尼那么以为,2021年左右,部份采纳了纳米导线等技术的“混合型”晶体管将投入生产,5年内取代半导体晶体管。
还有一些专家指出,半导体晶体管能够继续进展,直到其尺寸的极限——4到6纳米之间,那可能是2023年的情形。
IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/OBUFFER快速准确建模方式,是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准,它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时刻及输入负载等参数,超级适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。
IBIS本身只是一种文件格式,它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数,但并非说明这些被记录参数如何利用,这些参数需要由利用IBIS模型仿真工具来读取。
欲利用IBIS进行实际仿真,需要先完成四件工作:
获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源;获取一种将原始数据转换为IBIS格式方式;提供用于仿真可被运算机识别布局布线信息;提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。
IBIS模型优势能够归纳为:
在I/O非线性方面能够提供准确模型,同时考虑了封装寄生参数与ESD结构;提供比结构化方式更快仿真速度;可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。
可用IBIS模型分析信号完整性问题包括:
串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。
IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真,它可用于检测最坏情形上升时刻条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情形;模型能够免费从半导体厂商处获取,用户无需对模型付额外开销;兼容工业界普遍仿真平台。
IBIS模型核由一个包括电流、电压和时序方面信息列表组成。
IBIS模型仿真速度比SPICE快很多,而精度只是稍有下降。
非集聚是SPICE模型和仿真器一个问题,而在IBIS仿真中排除那个问题。
事实上,所有EDA供给商此刻都支持IBIS模型,而且它们都很简便易用。
大多数器件IBIS模型都可从互联网上免费取得。
能够在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。
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串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。
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IBIS模型核由
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