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第四代计算机使用的电子元器件是

网友发布 2023-07-28 20:51 · 头闻号仪器机械

第四代计算机的电子元器件采用的是大规模和超大规模集成电路。第三代计算机的主要元件是小规模集成电路,而第四代计算机的主要元件是大规模集成电路超大规模集成电路。

第四代计算机使用的电子元器的特点

超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机,第四代电子计算机以大规模超大规模集成电路作为基本电子元件,第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路,和超大规模集成电路为主要电子器件制成的计算机。

例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。

大规模集成电路的英文缩写是什么 不是超大规模

由于技术规模不断扩大,微处理器的复杂程度也不断提高,微处理器的设计者已经遇到了若干挑战。

1功耗、散热:随着元件集成规模的提升,单位体积产生的热功率也逐渐变大,然而器件散热面积不变,造成单位面积的热耗散达不到要求。同时,单个晶体管微弱亚阈值电流造成的静态功耗由于晶体管数量的大幅增加而变得日益显著。人们提出了一些低功耗设计技术,例如动态电压/频率调节(dynamic voltage and frequency scaling (DVFS)),来降低耗散总功率。

2工艺偏差:由于光刻技术受限于光学规律,更高精确度的掺杂以及刻蚀会变得更加困难,造成误差的可能性会变大。设计者必须在芯片制造前进行技术仿真。

3更严格的设计规律:由于光刻和刻蚀工艺的问题,集成电路布局的设计规则必须更加严格。在设计布局时,设计者必须时刻考虑这些规则。定制设计的总开销已经达到了一个临界点,许多设计机构都倾向于始于电子设计自动化来实现自动设计。

4设计收敛:由于数字电子应用的时钟频率趋于上升,设计者发现要在整个芯片上保持低时钟偏移更加困难。这引发了对于多核心、多处理器架构的兴趣(参见阿姆达尔定律)。

5成本:随着晶粒尺寸的缩小,晶圆尺寸变大,单位晶圆面积上的晶粒数增加,这样制造工艺所用到的光掩模的复杂程度就急剧上升。现代高精度的光掩模技术十分昂贵。

大规模集成电路的英文缩写是:LSI--Large Scale Integrated Circuit.

实际上,现在人们指的大规模集成电路不单单指LSI,还把超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit,VLSI)、特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated Circuit,ULSI)、巨大规模集成电路(Gigantic Scale Integrated Circuit,GSI)统称为大规模集成电路.

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