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计算机是以电⼦元件来划分发展阶段的,即四个发展阶段,这就是⼈们通常所说的电⼦管、晶体管、集成电路、超⼤规模集成电路等四代。
集成电路(integrated circuit)是⼀种微型电⼦器件或部件。采⽤⼀定的⼯艺,把⼀个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连⼀起,制作在⼀⼩块或⼏⼩块半导体晶⽚或介质基⽚上,然后封装在⼀个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成⼀个整体,使电⼦元件向着微⼩型化、低功耗、智能化和⾼可靠性⽅⾯迈进了⼀⼤步。它在电路中⽤字母IC表⽰。
计算机的发展晶体管(transistor)是⼀种固体半导体器件,具有检波、整流、放⼤、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为⼀种可变电流开关,能够基于输⼊电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利⽤电讯号来控制⾃⾝的开合,⽽且开关速度可以⾮常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。2016年,劳伦斯伯克利国家实验室的⼀个团队打破了物理极限,将现有的最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm,完成了计算技术界的⼀⼤突破。
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