Conception électronique - Histoire et tendances futures des circuits numériques

Nous savons tous que dans le monde informatique, il n'y a que deux états, on et off d'un circuit numérique, qui correspondent à un nombre binaire 1 ou 0. Tout ordinateur puissant et les calculs complexes sont toujours réalisés par 1, 0. Cela coïncide en fait avec le « Yin et le yang » de la philosophie classique chinoise. 1,0 produit tout. L'histoire du développement des circuits numériques a été faite de lent à grand, de grand à petit. Les performances du calcul sont de plus en plus puissantes, mais le développement est toujours régulier. Aujourd'hui, les insectes se réunissent pour discuter de l'histoire du développement des circuits électroniques, de la loi de Moore et des tendances futures.

Histoire du développement des circuits électroniques – des tubes à vide, des transistors aux circuits intégrés

Tubes à vide et ENIAC

Le calcul final de l'ordinateur est effectué en commutant l'état de commutation du circuit numérique, y compris la transmission d'informations et la connexion de l'appareil. Au début du développement des circuits numériques, avant les années 1950, les circuits étaient constitués de tubes à vide. La Diode inventée par Fleming et la triode à vide améliorée par de Forrest ont donné naissance à l'ordinateur universel ENIAC (Electronic Digital Integrator and computer).

Les circuits électroniques modernes sont fabriqués à partir de tubes de verre géants aspirant, d'où le nom de tubes à vide. Un tube à vide utilise les deux pôles d'un filament ou d'une carte de circuit imprimé pour émettre un faisceau d'électrons pour contrôler le courant. Cependant, tous les tuyaux ne sont pas vidés. Certains gaz et petits tubes utilisent des matériaux photosensibles et des champs magnétiques pour contrôler le flux d'électrons. Ils ont tous une chose en commun: ils sont chers, consomment beaucoup d’électricité et émettent beaucoup de chaleur. Ils sont également très peu fiables et nécessitent beaucoup d'entretien. Et ils sont si grands qu'il est difficile de fabriquer des « ordinateurs» plus petits.

Transistors

L'invention du transistor est née de la recherche des laboratoires Bell, basée sur la recherche d'un élément peu coûteux, peu ou pas consommateur d'énergie et sans élévation de température. Cet élément doit également être facile à fabriquer, rapide à Commuter et de faible encombrement. En 1974, sous la direction de William Shockley, John Bardin et Walter brattan ont inventé un transistor qui répondait à ces caractéristiques. Les transistors sont de petite taille, ont une faible résistance, n'ont pas de pièces mobiles (donc peu de pertes), sont fiables et ne génèrent pratiquement pas de chaleur. L'invention du transistor a rendu l'étude des circuits électroniques plus active que jamais. Les performances, la taille et la fiabilité des transistors connaissent de nouveaux développements presque tous les mois.

Circuits intégrés

Jack Kilby de Texas Instruments a été l'une des premières personnes au monde à montrer au monde que beaucoup de ces Transistors sont placés sur une plaquette (une tranche de silicium). En 1959, il postule pour un circuit intégré. Dans les années 1960, les transistors devenaient de plus en plus petits. Nous fabriquons des circuits intégrés complexes, des « ordinateurs » plus rapides et plus petits.