Lịch sử phát triển của IC
Năm1945, Bell Labs đã thành lập một nhóm chuyên gia để phát triển bán dẫn thay cho đèn chân không lúc đó đang được sử dụng rộng rãi. Nhóm chuyên gia đứng đầu là William Shockley bao gồm 2 chuyên gia John Bardeen, Walter Brattain và các cộng sự. Năm 1947 J. Bardeen & W. Brattain đã phát minh ra transistor đầu tiên (point-contact transistor) với tên gọi sơ khai là “transfer resistance” – thiết bị chuyển đổi trở kháng. Đây là một đột phá trong nỗ lực tìm ra thiết bị mới thay cho ống chân không. Dòng điện vào được truyền qua lớp dẫn điện (conversion layer) trên bề mặt bản Germanium và được khuyếch đại thành dòng ra. Sở dĩ thiết bị khuyếch đại dòng điện này có tên là TRANSISTOR vì nó là một loại điện trở (reSISTOR) hay bán dẫn (semiconducTOR) có khả năng truyền điện (TRANSfer).
Năm 1931, Wolfgang Pauli đã nói : “ one shouldn’t work – on, semiconductor that is a filthy mess, who knows if they really exist ” Tức là ” khi đó, so với con người thì semiconductor chỉ là một mớ hỗn độn vô giá trị “, con người chưa hề có một ý thức về công dụng của nó. Tuy nhiên ngày này công nghệ tiên tiến bán dẫn nói chung và IC nói riêng đã không còn lạ lẫm với mỗi người. Ở mọi nơi, mọi chỗ ta luôn nhìn thấy sự hiện hữu của công nghệ tiên tiến điện tử, của ngành sản xuất IC. Sự Open và tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn đã đưa con người lên tầm cao mới. Chúng ta hãy cùng điểm lại một số ít mốc quan trọng ghi lại sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến sản xuất IC trên quốc tế .Năm 1931, Wolfgang Pauli đã nói : “ one shouldn’t work – on, semiconductor that is a filthy mess, who knows if they really exist ” Tức là ” khi đó, so với con người thì semiconductor chỉ là một mớ hỗn độn vô giá trị “, con người chưa hề có một ý thức về tính năng của nó. Tuy nhiên thời nay công nghệ tiên tiến bán dẫn nói chung và IC nói riêng đã không còn lạ lẫm với mỗi người. Ở mọi nơi, mọi chỗ ta luôn nhìn thấy sự hiện hữu của công nghệ tiên tiến điện tử, của ngành sản xuất IC. Sự Open và tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn đã đưa con người lên tầm cao mới. Chúng ta hãy cùng điểm lại một số ít mốc quan trọng lưu lại sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến sản xuất IC trên quốc tế .Năm 1931, Wolfgang Pauli đã nói : “ one shouldn’t work – on, semiconductor that is a filthy mess, who knows if they really exist ” Tức là ” khi đó, so với con người thì semiconductor chỉ là một mớ hỗn độn vô giá trị “, con người chưa hề có một ý thức về công dụng của nó. Tuy nhiên ngày này công nghệ tiên tiến bán dẫn nói chung và IC nói riêng đã không còn lạ lẫm với mỗi người. Ở mọi nơi, mọi chỗ ta luôn nhìn thấy sự hiện hữu của công nghệ tiên tiến điện tử, của ngành sản xuất IC. Sự Open và tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn đã đưa con người lên tầm cao mới. Chúng ta hãy cùng điểm lại một số ít mốc quan trọng ghi lại sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến sản xuất IC trên quốc tế. • 1940 Russel Ohl tại phòng thí nghiệm Bell Labs đã tạo ra tiếp giáp PN có điện áp 0.5 volts khi được phơi ra ngoài nắng. Đây chính là khởi đầu cho sự tăng trưởng của ngành bán dẫn sau này. • 1945 Năm1945, Bell Labs đã xây dựng một nhóm chuyên viên để tăng trưởng bán dẫn thay cho đèn chân không lúc đó đang được sử dụng thoáng đãng. Nhóm chuyên viên đứng đầu là William Shockley gồm có 2 chuyên viên John Bardeen, Walter Brattain và những tập sự. Năm 1947 J. Bardeen và W. Brattain đã ý tưởng ra transistor tiên phong ( point-contact transistor ) với tên gọi sơ khai là ” transfer resistance ” – thiết bị quy đổi trở kháng. Đây là một nâng tầm trong nỗ lực tìm ra thiết bị mới thay cho ống chân không. Dòng điện vào được truyền qua lớp dẫn điện ( conversion layer ) trên mặt phẳng bản Germanium và được khuyếch đại thành dòng ra. Sở dĩ thiết bị khuyếch đại dòng điện này có tên là TRANSISTOR vì nó là một loại điện trở ( reSISTOR ) hay bán dẫn ( semiconducTOR ) có năng lực truyền điện ( TRANSfer ). • 1950 Sau khi point-contact transistor ra đời, nó nhanh gọn bị sửa chữa thay thế bởi junction transistor ( transistor tiếp giáp NP ) vào năm 1951 do hạn chế khó sản xuất của nó. Đến năm 1954 thì transistor đã trở thành linh kiện quan trọng trong mạng lưới hệ thống điện thoại cảm ứng, radio. Và vật chứng cho tầm quan trọng của sự ra đời transistor chính là phần thưởng Nobel vật lý năm 1956 được trao cho Bardeen, Bratain và Shockley. Thập niên 50 là khoảng chừng thời hạn được coi như quy trình sẵn sàng chuẩn bị cho sự ra đời của một con IC hoàn hảo tiên phong. Đầu tiên là việc san sẻ những nguyên tắc sản xuất IC của những nhà khoa học, tiếp đến là những hoạt động giải trí mang tính thương mại của 1 số ít hãng lớn như Texas Instruments để tiếp thị hình ảnh của thứ được gọi là ” filthy mess ” kia, silicon cũng được chọn là giải pháp tối ưu để sản xuất IC thay cho germanium – một thứ vừa đắt lại khó sản xuất. Trong thời hạn này Bell Labs cũng đã thành công xuất sắc trong việc thực nghiệm những quy trình oxi hóa ( oxidation ), khuyếch tán ( diffusion ), quang khắc ( photomasking ), ectching ( ăn mòn ), đây là những quy trình nền tảng trong layout IC. Đến năm 1955 thì transistor hiệu ứng trường tiên phong được Bell Labs sản xuất. Có thể nói đây là một mốc rất là quan trọng vì như ta biết MOSFET chính là linh kiện quan trọng nhất trong công nghệ CMOS ( công nghệ tiên tiến đang được sử dụng lúc bấy giờ để sản xuất IC ) .Năm 1931, Wolfgang Pauli đã nói : “ one shouldn’t work – on, semiconductor that is a filthy mess, who knows if they really exist ” Tức là ” khi đó, so với con người thì semiconductor chỉ là một mớ hỗn độn vô giá trị “, con người chưa hề có một ý thức về công dụng của nó. Tuy nhiên thời nay công nghệ tiên tiến bán dẫn nói chung và IC nói riêng đã không còn lạ lẫm với mỗi người. Ở mọi nơi, mọi chỗ ta luôn nhìn thấy sự hiện hữu của công nghệ tiên tiến điện tử, của ngành sản xuất IC. Sự Open và tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn đã đưa con người lên tầm cao mới. Chúng ta hãy cùng điểm lại 1 số ít mốc quan trọng lưu lại sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến sản xuất IC trên quốc tế. • 1940 Russel Ohl tại phòng thí nghiệm Bell Labs đã tạo ra tiếp giáp PN có điện áp 0.5 volts khi được phơi ra ngoài nắng. Đây chính là khởi đầu cho sự tăng trưởng của ngành bán dẫn sau này. • 1945 Năm1945, Bell Labs đã xây dựng một nhóm chuyên viên để tăng trưởng bán dẫn thay cho đèn chân không lúc đó đang được sử dụng thoáng đãng. Nhóm chuyên viên đứng đầu là William Shockley gồm có 2 chuyên viên John Bardeen, Walter Brattain và những tập sự. Năm 1947 J. Bardeen và W. Brattain đã ý tưởng ra transistor tiên phong ( point-contact transistor ) với tên gọi sơ khai là ” transfer resistance ” – thiết bị quy đổi trở kháng. Đây là một cải tiến vượt bậc trong nỗ lực tìm ra thiết bị mới thay cho ống chân không. Dòng điện vào được truyền qua lớp dẫn điện ( conversion layer ) trên mặt phẳng bản Germanium và được khuyếch đại thành dòng ra. Sở dĩ thiết bị khuyếch đại dòng điện này có tên là TRANSISTOR vì nó là một loại điện trở ( reSISTOR ) hay bán dẫn ( semiconducTOR ) có năng lực truyền điện ( TRANSfer ). • 1950 Sau khi point-contact transistor ra đời, nó nhanh gọn bị sửa chữa thay thế bởi junction transistor ( transistor tiếp giáp NP ) vào năm 1951 do hạn chế khó sản xuất của nó. Đến năm 1954 thì transistor đã trở thành linh kiện quan trọng trong mạng lưới hệ thống điện thoại thông minh, radio. Và dẫn chứng cho tầm quan trọng của sự ra đời transistor chính là phần thưởng Nobel vật lý năm 1956 được trao cho Bardeen, Bratain và Shockley. Thập niên 50 là khoảng chừng thời hạn được coi như quy trình chuẩn bị sẵn sàng cho sự ra đời của một con IC hoàn hảo tiên phong. Đầu tiên là việc san sẻ những nguyên tắc sản xuất IC của những nhà khoa học, tiếp đến là những hoạt động giải trí mang tính thương mại của một số ít hãng lớn như Texas Instruments để tiếp thị hình ảnh của thứ được gọi là ” filthy mess ” kia, silicon cũng được chọn là giải pháp tối ưu để sản xuất IC thay cho germanium – một thứ vừa đắt lại khó sản xuất. Trong thời hạn này Bell Labs cũng đã thành công xuất sắc trong việc thực nghiệm những quy trình oxi hóa ( oxidation ), khuyếch tán ( diffusion ), quang khắc ( photomasking ), ectching ( ăn mòn ), đây là những quy trình nền tảng trong layout IC. Đến năm 1955 thì transistor hiệu ứng trường tiên phong được Bell Labs sản xuất. Có thể nói đây là một mốc rất là quan trọng vì như ta biết MOSFET chính là linh kiện quan trọng nhất trong công nghệ CMOS ( công nghệ tiên tiến đang được sử dụng lúc bấy giờ để sản xuất IC ) .Năm này ghi lại sự ra đời của định luật Moore – lời tiên đoán cho sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn. Theo Moore : ” Số lượng thành phần trên một chip sẽ tăng gấp đôi trên một năm ”. Điều này đúng trong một thời hạn dài, tuy nhiên Moore cũng chỉ ra rằng trong khoảng chừng thời hạn xa hơn thì hoàn toàn có thể để số lượng thành phần tăng gấp đôi thì cần hai năm chứ không phải là một năm. Và điều này đã đúng vào năm 1985, khi mà công nghệ tiên tiến điện tử đã đạt tới thời kì hoàng kim. Không những thế định luật Moore cũng chỉ ra nguồn gốc của sự tăng linh kiện trên một chip : – Do tăng độ phân giải trong quy trình quan khắc. – Do kích cỡ của wafer ngày càng lớn. – Do công nghệ tiên tiến ngày càng tăng trưởng, hoàn toàn có thể sản xuất ra những transistor có những tính năng tiêu biểu vượt trội. Xu hướng tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn là càng ngày nhỏ gọn và tăng số lượng linh kiện tích hợp trên mỗi chip. Số lượng tăng kiến cho việc sản xuất sẽ rẻ hơn, tăng năng lực sản xuất hàng loạt .Năm này lưu lại sự ra đời của định luật Moore – lời tiên đoán cho sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn. Theo Moore : ” Số lượng thành phần trên một chip sẽ tăng gấp đôi trên một năm ”. Điều này đúng trong một thời hạn dài, tuy nhiên Moore cũng chỉ ra rằng trong khoảng chừng thời hạn xa hơn thì hoàn toàn có thể để số lượng thành phần tăng gấp đôi thì cần hai năm chứ không phải là một năm. Và điều này đã đúng vào năm 1985, khi mà công nghệ tiên tiến điện tử đã đạt tới thời kì hoàng kim. Không những thế định luật Moore cũng chỉ ra nguồn gốc của sự tăng linh kiện trên một chip : – Do tăng độ phân giải trong quy trình quan khắc. – Do size của wafer ngày càng lớn. – Do công nghệ tiên tiến ngày càng tăng trưởng, hoàn toàn có thể sản xuất ra những transistor có những tính năng tiêu biểu vượt trội. Xu hướng tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn là càng ngày nhỏ gọn và tăng số lượng linh kiện tích hợp trên mỗi chip. Số lượng tăng kiến cho việc sản xuất sẽ rẻ hơn, tăng năng lực sản xuất hàng loạt .12/09/1958 Jack Killby đã sản xuất thành công xuất sắc ra IC xê dịch với 5 linh kiện đơn thuần đó là : resistors, capacitors, distributed capacitors và transistors trên một vật tư giống nhau gọi là “ chip ”. Phát minh này không riêng gì mang lại cho Killbly văn bằng bản quyền trí tuệ của TI mà còn mang lại cho ông một phần của phần thưởng Nobel vật lý năm 2000 .12/09/1958 Jack Killby đã sản xuất thành công xuất sắc ra IC xê dịch với 5 linh kiện đơn thuần đó là : resistors, capacitors, distributed capacitors và transistors trên một vật tư giống nhau gọi là “ chip ”. Phát minh này không riêng gì mang lại cho Killbly văn bằng bản quyền trí tuệ của TI mà còn mang lại cho ông một phần của phần thưởng Nobel vật lý năm 2000 .• 1958 12/09/1958 Jack Killby đã sản xuất thành công xuất sắc ra IC giao động với 5 linh kiện đơn thuần đó là : resistors, capacitors, distributed capacitors và transistors trên một vật tư giống nhau gọi là “ chip ”. Phát minh này không riêng gì mang lại cho Killbly văn bằng bản quyền trí tuệ của TI mà còn mang lại cho ông một phần của phần thưởng Nobel vật lý năm 2000. • 1959 Robert Noyce đã ý tưởng ra công nghệ tiên tiến Plamar – nền tảng của phong cách thiết kế IC phức tạp sau này. • 1960 Những năm 60 tận mắt chứng kiến hàng loạt sự kiện đáng nhớ của công nghệ tiên tiến bán dẫn. Năm 1960, không những công nghệ Epitaxial được tăng trưởng thành công xuất sắc mà MOSFET tiên phong cũng được sản xuất tại phòng thí nghiệm Bell Labs. Đồng thời wafer 0.525 inch cũng được trình làng. • 1963 Đây là sự tích hợp của NMOS và PMOS, hoàn toàn có thể mang lại dòng điện rất nhỏ. Nó được công bố bởi hãng Fairchild semiconductor. CMOS hoàn toàn có thể coi là công nghệ tiên tiến nền tảng cho sự tăng trưởng tỏa nắng rực rỡ của bán dẫn đến ngày ngày hôm nay. • 1965 Năm này ghi lại sự ra đời của định luật Moore – lời tiên đoán cho sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn. Theo Moore : ” Số lượng thành phần trên một chip sẽ tăng gấp đôi trên một năm ”. Điều này đúng trong một thời hạn dài, tuy nhiên Moore cũng chỉ ra rằng trong khoảng chừng thời hạn xa hơn thì hoàn toàn có thể để số lượng thành phần tăng gấp đôi thì cần hai năm chứ không phải là một năm. Và điều này đã đúng vào năm 1985, khi mà công nghệ tiên tiến điện tử đã đạt tới thời kì hoàng kim. Không những thế định luật Moore cũng chỉ ra nguồn gốc của sự tăng linh kiện trên một chip : – Do tăng độ phân giải trong quy trình quan khắc. – Do kích cỡ của wafer ngày càng lớn. – Do công nghệ tiên tiến ngày càng tăng trưởng, hoàn toàn có thể sản xuất ra những transistor có những tính năng tiêu biểu vượt trội. Xu hướng tăng trưởng của công nghệ tiên tiến bán dẫn là càng ngày nhỏ gọn và tăng số lượng linh kiện tích hợp trên mỗi chip. Số lượng tăng kiến cho việc sản xuất sẽ rẻ hơn, tăng năng lực sản xuất hàng loạt. • 1970 – 1980Trong số 24 ý tưởng mà hãng tin CNN liệt kê, 1/4 trên tổng số hơn 100 nghìn fan hâm mộ cho rằng bộ vi giải quyết và xử lý làm từ chất bán dẫn silicon đem đến nhiều ảnh hưởng tác động nhất so với đời sống của con người trong nửa thế kỷ qua. Đứng ở vị trí thứ 2 là mạng link toàn thế giới World Wide Web nhận được 20 % số phiếu lựa chọn. Máy tính cá thể xếp thứ 3 với 17 % số phiếu. Phát minh công nghệ tiên tiến lôi cuốn ít người chăm sóc nhất là máy nghe nhạc Walkman với vẻn vẹn 140 fan hâm mộ bầu chọn. Chip silicon được 2 kỹ sư điện người Mỹ, Jack Kilby và Robert Noyce, sáng tạo ra năm 1961. Phát minh này đã tạo ra một cuộc cách mạng công nghệ tiên tiến theo khuynh hướng mini hoá mọi thứ, đồng thời đặt tiền đề cho sự tăng trưởng của ngành máy tính văn minh .Thập niên 70 – 80 công nghệ tiên tiến sản xuất IC trên quốc tế có sự tăng trưởng vượt bậc. Hàng loạt mẫu sản phẩm ra đời mang lại đổi khác lớn cho xã hội. Có thể nhắc tới đây là sự Open của CCD 8 – bit, DRAM 1103 ( 1000 memory cells ), vi giải quyết và xử lý 4004 ( 2,200 transistor ) mà đỉnh điểm là những microprocessor của Intel. Ngày nay, công nghệ CMOS đã tiến đến nano, ngành sản xuất IC cũng như định luật Moore vẫn tăng trưởng tuy nhiên có những sự biến hóa để tương thích với xu thế chung của thể giới. Jack Kilby và Robert Noyce, những người ý tưởng ra chip điện tử IC Công nghệ xuất hiện trong hầu hết những thiết bị điện tử trên quốc tế là chip IC ( tức vi mạch tích hợp ) đang kỷ niệm 50 năm ngày ra đời. Thành công và ứng dụng lâu bền chip của IC là nhờ hai người Mỹ đã tăng trưởng nó : Jack Kilby và Robert Noyce. Jack Kilby và những con chip IC văn minh Trong số 24 ý tưởng mà hãng tin CNN liệt kê, 1/4 trên tổng số hơn 100 nghìn fan hâm mộ cho rằng bộ vi giải quyết và xử lý làm từ chất bán dẫn silicon đem đến nhiều tác động ảnh hưởng nhất so với đời sống của con người trong nửa thế kỷ qua. Đứng ở vị trí thứ 2 là mạng link toàn thế giới World Wide Web nhận được 20 % số phiếu lựa chọn. Máy tính cá thể xếp thứ 3 với 17 % số phiếu. Phát minh công nghệ tiên tiến lôi cuốn ít người chăm sóc nhất là máy nghe nhạc Walkman với vẻn vẹn 140 fan hâm mộ bầu chọn. Chip silicon được 2 kỹ sư điện người Mỹ, Jack Kilby và Robert Noyce, sáng tạo ra năm 1961. Phát minh này đã tạo ra một cuộc cách mạng công nghệ tiên tiến theo khuynh hướng mini hoá mọi thứ, đồng thời đặt tiền đề cho sự tăng trưởng của ngành máy tính văn minh .
Trước khi chip ra đời, hầu hết các thiết bị điện được thiết kế theo công nghệ bóng chân không, vừa to cồng kềnh vừa hao tốn năng lượng. Sau đó, sự ra đời của bóng bán dẫn (transistor) đã phần nào giải quyết được vấn đề nhưng những thứ này vẫn đòi hỏi phải được kết nối vào bảng mạch. Kilby và Noyce đã nghĩ tới một giải pháp mới: kết hợp các linh kiện khác nhau trong một mạch điện tích hợp (IC) làm từ vật liệu bán dẫn. Noyce, đồng sáng lập hãng Intel, đã xúc tiến việc sử dụng chất liệu silicon và vì thế được coi là người đặt vế đầu cho cái tên Silicon Valley (Thung lũng Silicon). Khi phát minh ra chip IC, Jack Kilby làm việc cho công ty Texas Instruments (TI), còn Robert Noyce, một người đồng sáng lập hãng Intel sau này, làm giám đốc bộ phận nghiên cứu và phát triển tại công ty Fairchild Semiconductor.
Jack Kilby và những con chip IC văn minh
Ngành công nghiệp sản xuất chip trên toàn thế giới thời nay có doanh thu khoảng chừng 300 tỷ USD mỗi năm. Ngành công nghệ thông tin đằng sau đó sẽ không hề sống sót nếu thiếu chiếc linh kiện nhỏ bé này. Các con chip là bộ não và mạng lưới hệ thống thần kinh của mọi thiết bị điện tử, từ máy tính cho đến những chiếc điện thoại thông minh iPhone thời thượng. Chip IC cũng đang tìm đường vào nhiều thiết bị hơn như xe hơi và tủ lạnh để tăng hiệu suất hoạt động giải trí .
Vào năm 1960, những chiếc máy tính không mạnh bằng những chiếc PC giá 1.000 USD thời nay đã yên cầu cả một căn phòng rộng mới chứa nổi nó và có trị giá lên tới 10 triệu USD. Sở dĩ có sự biến hóa vượt bậc về mọi mặt từ vận tốc cho đến giá tiền của máy tính là nhờ những con chip điện tử IC.
Trong thập kỷ 50, ngành công nghiệp điện tử của thế giới chỉ mới bắt đầu sử dụng các loại bóng bán dẫn (transistor), ống hai cực (diode), thiết bị điện trở (resistor) và các linh kiện khác để thay thế đèn chân không. Tuy nhiên các loại mạch mới này khi đó vẫn còn cồng kềnh và hết sức đắt tiền. Đúng lúc đó Jack Kilby nảy ra ý tưởng kết hợp tất cả các loại mạch đó vào một con chip. Trong bài thuyết trình sau khi nhận giải Nobel Vật lý năm 2000, Kilby bày tỏ: “Vào năm 1958, những tiềm năng của tôi rất là đơn thuần là giảm giá tiền và đơn giản hóa những bộ phận lắp ráp, khiến mọi thứ trở nên nhỏ và đáng đáng tin cậy hơn“.
Còn ý tưởng của Robert Noyce là tích hợp transistor và các linh kiện khác vào một mảnh silicon đơn nhất để tạo ra con chip. Trước khi ông có ý tưởng này, hãng Fairchild Semiconductor nơi ông làm việc đã sản xuất các transistor trên một miếng silicon, sau đó cắt chúng ra và bán riêng lẻ. Theo hầu hết các tài liệu, Jack Kilby đã giới thiệu con chip đang hoạt động đầu tiên cho ban giám đốc công ty Texas Instruments vào ngày 12-9-1958. Đây chính là ngày được coi là thời điểm ra đời của linh kiện điện tử đặc biệt quan trọng đã góp phần làm thay đổi thế giới này.
Chip IC nguyên thủy do Jack Kilby sáng chế
Nhưng Robert Noyce và những nhà nghiên cứu khác tại công ty Fairchild Semiconductor, gồm một đồng sáng lập khác của hãng Intel là Gordon Moore, đã bắt tay vào nghiên cứu và điều tra sáng tạo độc đáo riêng của họ và ra mắt linh kiện vi mạch tích hợp ít lâu sau đó. Moore cho rằng, con chip IC của Noyce có tính thực tiễn và dễ sản xuất hơn so với của Kilby .
Chip IC nguyên thủy do Jack Kilby sáng chế
Kết quả là một đại chiến về bản quyền đã nổ ra xung quanh con chip IC để xác lập ai là cha đẻ đích thực của linh kiện và hưởng lợi tác quyền từ nó. Jack Kilby đã nộp đơn xin cấp văn bằng bản quyền trí tuệ trước, nhưng đơn của Noyce lại được duyệt nhanh hơn và ông trở thành người tiên phong giành được văn bằng bản quyền trí tuệ chip điện tử IC.
Ngay sau đó, một ủy ban thẩm định và đánh giá lại đã quyết định hành động trao văn bằng bản quyền trí tuệ cho Jack Kilby của hãng Texas Instruments, địa thế căn cứ trên những ngày tháng và ghi chép trong sổ điều tra và nghiên cứu của ông. Tuy nhiên, sau một cuộc chiến pháp lý lê dài hàng thập kỷ, những luật sư của hãng Fairchild Semiconductor đã giành lại bằng bản quyền sáng tạo cho Robert Noyce .
Mặc dù vậy, những tranh cãi trong TANDTC chỉ là yếu tố ở đằng sau một cuộc tranh cãi quy mô hơn về phương pháp tốt nhất để sản xuất những con chip điện tử này. Theo Jack Kilby, ý tưởng sáng tạo về vi mạch tích hợp vào thời gian đó đã bị những nhà nghiên cứu khác công kích vì họ cho rằng nó sẽ rất khó sản xuất thành phẩm .
Những người khác thì chỉ trích công nghệ tiên tiến do đã không sử dụng những loại vật liệu tốt nhất vốn sẵn có cho những loại vi mạch điện tử. Một số nhà nghiên cứu thậm chí còn còn lo lắng rằng, vi mạch tích hợp sẽ khiến những nhà phong cách thiết kế kiểu mạch truyền thống cuội nguồn trên khắp quốc tế bị mất việc làm .
Trong toàn cảnh đó, những cha đẻ của chip IC ( vi mạch tích hợp ) như Jack Kilby, Robert Noyce và Gordon Moore đều chung sức bảo vệ cho công nghệ tiên tiến mới của mình và phổ cập kỹ năng và kiến thức về năng lực ứng dụng cũng như hiệu suất cao can đảm và mạnh mẽ của nó. Hai công ty của họ là Texas Instruments và Fairchild Semiconductor đã nhanh gọn dàn xếp sự không tương đồng và mở màn sử dụng chip IC trong những mẫu sản phẩm như máy tính cầm tay do Texas Instruments sản xuất năm 1964 .
Tuy nhiên, sự hợp tác đó không xảy ra trong những trường hợp đề cập đến người nào đã ý tưởng ra chip IC và yếu tố tiền bản quyền sáng tạo. Nhiều tài liệu cho thấy cả Kilby và Noyce đều miêu tả họ như những người đàn ông đích thức và chân thực trong yếu tố này. Jack Kilby được nhận giải Nobel Vật lý năm 2000, còn Robert Noyce cũng hoàn toàn có thể được hưởng niềm vinh quanh này nếu ông không qua đời trước đó 10 năm .
Robert Noyce và Gordon Moore
Ngoài ra, Jack Kilby còn được ghi nhận góp phần trong những chương trình khoảng trống và quân sự chiến lược của Mỹ tương quan đến sáng tạo về chip IC. Quân đội Mỹ đã sử dụng linh kiện này trong tên lửa hạt nhân Minuteman vốn được sản xuất để đối phó với rủi ro tiềm ẩn tiến công hạt nhân của Liên Xô trong Chiến tranh Lạnh, trong khi NASA sử dụng chip IC trong thiên chức chinh phục mặt trăng của tàu Apollo .
Bên cạnh những tên tuổi kể trên còn có nhiều người khác có góp phần quan trọng vào việc ra đời con chip IC tân tiến, gồm những nhà ý tưởng ra transistor là William Shockley, John Bardeen và Walter Brattain. Đây là những chuyên viên của phòng thí nghiệm Bell Laboratories, những người chung giải Nobel Vật lý năm 1956. Ngoài ra còn có Leo Esaki, một nhà nghiên cứu về chất bán dẫn và cũng được nhận giải Nobel Vật lý năm 1973 .
Bắt đầu từ những năm 1990 người ta đã thực hiện việc tích hợp nhiều processor cores hay các components sẵn có lên một đế silicon. Về sau chẳng biết vô tình hay cố ý người ta đã đặt cho nó một cái tên là SoC (System on Chip)), tiếng Việt có thể dịch nôm na là Hệ thống trên một vi mạch hay hệ thống SoC (phát âm là sốc).
SoC đã mở ra một kỹ nguyên mới trong lĩnh vực tích hợp các components có sẵn và tích hợp nhiều processors nhằm mục đích tăng hiệu suất thiết kế và cải thiện tính năng làm việc của hệ thống. Ở thời điểm này chúng ta gặp phải nhiều vấn đề khó khăn về công nghệ và kỹ thuật. Hai trong những khó khăn đó là:
– Chuẩn hóa giao diện của những components .
– Validate toàn bộ hệ thống với yêu cầu đảm bảo các đặc tính chức năng và đặc tính vật lý của SoC.
Lúc bấy giờ hầu hết các components trong các SoC vẫn kết nối với nhau thông qua Bus hoặc thông qua các kết nối điểm – điểm (point to point). Với hai loại kết nối này thì tùy thuộc vào ứng dụng mà ngưòi ta có thể lựa chọn một trong hai loại kết nối hoặc sử dụng đồng thời cả hai loại kết nối trong cùng một chip SoC. Thường thì kết nối theo kiểu Bus vẫn được ưa dùng hơn vì kết nối Bus đem lại hiệu quả cao hơn và các components có thể chia sẻ chung kênh truyền thông. Bên cạnh đó giá thành thực hiện kết nối Bus cũng thấp hơn, hiệu quả hơn.
Tuy nhiên, càng về sau với công nghệ silicon cải tiến, việc kết nối thông qua Bus đã xuất hiện những hạn chế ví dụ như:
– Bus chỉ hoàn toàn có thể liên kết hiệu suất cao từ 5-10 communication parners. Số lượng parner càng lớn thì băng thông càng nhỏ. Hơn nữa nếu liên kết quá nhiều parner thì sẽ rất khó khăn vất vả trong việc trấn áp thông tin .
– Một vấn đề nữa xuất phát từ đặc tính vật lý của Công nghệ deep submicron. Nếu bus kéo dài thì sẽ xuất hiện những vấn đề không mong đợi như (hiệu suất thấp; không thể dự đoán các thức hoạt động cũng như thông tin trên bus; công suất tiêu thụ cao; hiện tượng nhiễu bus;… )
– Một vấn đề nữa là trong tương lai gần, kết nối bus sẽ trở thành một rào cản cho sự phát triển các ứng dụng công nghệ vì rằng chúng ta sẽ rất khó khăn trong việc thiết kế cũng như kiểm tra inter-task communication trong một hệ thống.
Chính vì những nguyên nhân đó, khoảng đầu năm 1999 đã có một số nhóm nghiên cứu về phương pháp kết nối và trao đổi thông tin trong các SoC hiện tại và tương lai. Một trong những phương pháp được đề xuất đó là Network on Chip. Và thuật ngữ NoC cũng bắt đầu từ đây.
Ngày nay, các con chip IC và SoC đóng vai trò to lớn trong việc đổi mới công nghệ để tiếp tục làm cho các thiết bị điện tử ngày càng trở nên nhỏ hơn về kích thước, nhưng lại mạnh mẽ và giá thành rẻ hơn, ví dụ như chiếc điện thoại di động màn hình cảm ứng tích hợp cả khả năng máy tính, máy chơi nhạc và máy ảnh có giá thành dưới 200 USD.
Sưu tầm và tổng hợp, Mr Black Lê
Source: https://dvn.com.vn
Category: Điện Tử
