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2024年1月19日发(作者:)

英特尔的4位4004芯片被广泛认为是世界上第一个微处理器

发明于1947年的晶体管作为电子放大器和开关,是各种电子设备(从袖珍收音机到仓库规模的超级计算机)的核心部件。其早期版本被称为“双极晶体管”,至今仍在使用。到了20世纪60年代,工程师已经找到了将多个双极晶体管组合成单个集成电路的方法。但由于这些晶体管的复杂结构,集成电路只能包含少量的晶体管。所以,因此,建立在双极集成电路基础上的微型计算机虽然比早期计算机小得多,但仍然需要多块主板和数百个芯片。

英特尔的4位4004芯片被广泛认为是世界上第一个微处理器。但是,这个头衔不是没有竞争对手。

1960年,出现了一种新型晶体管——金属氧化物半导体(MOS)晶体管。起初,这项技术并没有表现出广阔的前景。但到了1964年,相较于双极集成电路,在MOS 晶体管基础上制作的集成电路拥有更高的密度和更低的生产成本。如摩尔定律所述,集成电路越来越复杂,但如今MOS技术引领了潮流。

20世纪60年代末,单一MOS集成电路包含100个甚至更多逻辑门,每个逻辑门又包含多个晶体管,因此这种技术对于制造计算机特别有吸引力。这些芯片及其诸多组件被称为大规模集成电路(LSI)。

工程师们认识到,随着MOS晶体管的密度越来越大,最终将实现基于单一芯片的计算机处理器。但是由于MOS晶体管的速度要低于双极晶体管,所以,只有当性能要求偏低或设备需要小而轻时(如数据终端、计算器或者航空电子设备),MOS芯片计算机才能发挥作用。因此,正是这些计算应用领域掀起了微处理器革命。

今天,大多数工程师脑中的印象是,这场革命始于1971年英特尔的4位4004芯片,很快英特尔又推出了8位的8008芯片。实际上,微处理器的诞生故事要精彩和奇妙得多。尤其是,一些刚刚披露的文件描述了一个长期被遗忘的芯片——德州仪器的TMX 1795——

本文标签: 晶体管芯片计算机双极技术