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1、微电子技术发展的本文由lizzi_xl贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第九章微电子技术发展的规律及趋势Moore定律定律Moore定律定律1965年Intel公司的创始人之一年公司的创始人之一GordonE.Moore预言集成电路产预言集成电路产业的发展规律集成电路的集成度每三年增长四倍，增长四倍，特征尺寸每三年缩小2倍Moore定律定律10G1G100M10M1M100K10K1K0.1K19701965，GordonMoore预测，半导体芯片上的晶体管数目每两年翻两番存储器容量60%/年年每三年
2、，?每三年，翻两番1980199020002010Moore定律：定律：定律芯片上的体管数目?微处理器性能每三年翻两番1.E+91.E+81.E+71.E+61.E+51.E+41.E+3“Itanium”:15,950,000PentiumII:7,500,000PowerPC620:6,900,000PentiumPro:5,500,000PowerPC604:3,600,000Pentium:3,300,000PowerPC601:2,800,000i80486DX:1,200,000m68040:1,170,000i80386DX:275,000
3、m68030:273,000m68020:190,000i80286:134,000m68000:68,000i8086:28,000M6800:4,000i8080:6,000i4004:2,300’7070’7474’7878’8282’8686’9090’9494’9898’20022002微处理器的性能80808086100G10GGiga100M10MMegaKilo1970802868038680486PeakAdvertisedPerformance(PAP)RealAppliedPerformance(RAP)41%GrowthMoore
4、’sLaw198019902000PentiumPentiumPro2010集成电路技术是近50年来发展最快的技术集成电路技术是近年来发展最快的技术微电子技术的进步年份特征参数设计规则μm电源电压VDD(伏）伏硅片直径尺寸（mm）集成度DRAM密度（bit)微处理器时钟频率(Hz)平均晶体管价格$101959255561970-197185302×1031K750K0.320000.181.53002×1091G1G10-6比率1403603×108106>103107按此比率下降，小汽车价格不到价格不到1按此比率下降，小汽车价格不到1美分半导体发展计划
5、（1999年版年版）半导体发展计划（SIA1999年版）年份199920001652001150512M200213020031201G200411020051002G20087020115016G201435特征尺寸（）特征尺寸（nm）180存贮器生产阶段256M产品代MPU芯片功能数芯片功能数23.8百万晶体管）（百万晶体管）硅片直径(mm)硅片直径在生产阶段DRAM封装后单封装后单位比特价（位比特价（百万分之一美分）分之一美分）20047.620030030095.230030019030053930015233004308450157.63.81
6、.90.241999Edition（SIA美EECA欧EIAJ日美欧日KSIA南朝鲜TSIA台）南朝鲜台Moore定律定律??性能价格比在过去的20年中，在过去的年中，改进年中了1,000,000倍倍在今后的20年中年中，在今后的年中，还将改进1,000,000倍改进倍很可能还将持续40年年等比例缩小(Scaling-down)定律定律等比例缩小(Scaling-down)定律定律等比例缩小1974年由年由Dennard年由基本指导思想是：保持MOS器件基本指导思想是：保持器件内部电场不变：恒定电场规律，内部电场不变：恒定电场规律，简称CE律简称律等比例
7、缩小器件的纵向、横向尺寸，等比例缩小器件的纵向、横向尺寸，以增加跨导和减少负载电容，以增加跨导和减少负载电容，提高集成电路的性能电源电压也要缩小相同的倍数漏源电流方程：漏源电流方程：ε0εoxW2Ids=Coxμs(VGS?VTH)VDS?αVDSCox=toxL由于V由于DS、(VGS-VTH)、W、L、tox均缩小了κ倍，、、、均缩小了κCox增大了κ倍，因此，IDS缩小κ倍。门延迟时间增大了κ因此，缩小κtpd为：[]VDSCLtpd∞IDSCL=WLCox其中V均缩小了κ所以t其中DS、IDS、CL均缩小了κ倍，所以pd也缩小标志集成电路性能的功
8、耗延迟积P了κ倍。标志集成电路性能的功耗延迟积W?tpd则缩小了κ则缩小了κ3倍
