手机控们,你在使用手机时应该感谢这位诺贝尔奖得主!

芯片是现代电子信息产业的基础和核心,是处理信息的基础设备,又称之为集成电路、微芯片与微电路等。如现在的手机、计算机均都是在芯片技术达到一定程度下的产物,是手机、计算机的核心。通过2018年美国制裁中兴事件也可看出芯片在现代电子产业中的重要作用。芯片技术经过不断的更新与迭代,目前已进入人工智能(AI)领域,是未来实现人工智能的基础。

手机的核心是芯片,那么各位手机控们,您在使用手机时您知道应该感谢谁吗?如果没有这位伟大的科学家、发明家,也许不可能有现在这么先进、轻便的智能手机。那么您知道他是谁吗?今天小编将带您了解这位开创电子新时代的伟大发明家、科学家——杰克·基尔比(Jack Kilby)。

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杰克·基尔比(Jack Kilby)

一、基尔比的生平

基尔比于1923年出生于美国密苏里州裴逊城。由于其父亲在当地经营了一家小电厂,并且是一名无线电爱好者。基尔比在其父亲的影响下也对无线电、电子技术产生了浓厚的兴趣,通过自学等方式学习了许多在当时较为先进的电子技术。

基尔比从小便学习成绩优异,但数学成绩较差,也因数学成绩不达标而被麻省理工大学拒绝。基尔比便来到了伊利诺斯大学,在该大学的电机系电子工程专业学习电子相关知识。基尔比1947年毕业后便进入Globe Union公Centralab 实验室工作,第一次接触到晶体管,也从此与之结缘,也丰富了其在半导体领域的知识。基尔比在此阶段工作期间不断学习,在1950年时获得了斯康辛大学机电系硕士学位。

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杰克·基尔比(Jack Kilby)

1958 年,基尔比跳槽到德州仪器(TI)公司,并参与了该公司当时非常前沿的课题微型组件计划,从此开始了其芯片设计之路,开创了电子新时代。

2005年6月20日这位伟大的发明家、科学家因癌症在达拉斯逝世,享年81 岁,人们深深痛惜,寄与无比哀悼。

二、基尔比的第一块芯片制造之路

1947年布拉顿(W.H.Bratlain)和巴丁(J.Bardeen)等发明晶体管,使得电子技术从1905年德福雷斯特所发明的电子三极管向晶体管时代发展,使电子设备更加轻量化。这一项技术的革新,也使得基尔比在学校所学的电子管技术全部作废。

晶体管技术的诞生虽然实现了电子技术的一次飞跃,但采用晶体管所组装的电子设备仍然十分笨重,在这种技术条件下要实现个人计算机的普及只能说是一个遥不可及的梦想,更不用说更加小巧的手机。

但是在梦想的驱动下,技术总是在不断的往前发展。1952年英国科学家G·W·A·达默便提出了一种设想,能不能把电子设备各线路所需要的晶体管与其它元件集成在一块半导体晶片上。可以说该设想是微电子技术的雏形。

基尔比参与TI公司的微型组件计划时,便心有所感,采用现在的技术条件根本无法达到微型组件的要求,只能采用更加全新的电路设计方案,即将晶体管集成在一块半导体晶片上(虽然基尔比从没有表示过是按照G·W·A·达默的设想完成的第一块芯片设计,但作为在电子技术非常前沿的科学家应该对该设想有所了解,具体情况也无从考证)。刚开始时基尔比只是有设想,但并没有成功。直到1958年8月TI公司夏季假期的时候,基尔比一个人在办公室苦思冥想,在某个时刻基尔比灵光一现,提出了他集成电路的新概念,并通过多次实验,最终在一块1.6×9.5平方毫米的锗半导体上制成了一个移相震荡器,在这块小的半导体上集成了1个台面晶体管、1个电容器与3个电阻,各元件之间采用一条极细的金丝进行连接。在1958年9月12日,世界上第一块集成电路诞生,也标志着现代芯片技术开始起步。1959年初,基尔比又研究成功了单片锗触发电路,并在1959年3月的无线电工程师协会上展出。

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世界上第一块集成电路

基尔比的这项发明使电子技术进入了全新时代,芯片技术也按照摩尔定律(电路上的晶体数量每18个月扩充一倍)保持着高速发展。如手机芯片中苹果A11集成晶体管43亿个,骁龙845多达55亿个,而华为麒麟980则达到了69亿个晶体管,看到这些数据是不是很震惊,在指甲盖面积不到的一块半导体上集成数十亿个晶体管,这足以说明从第一块芯片诞生到现在的60年间芯片技术发展之速度。在芯片技术的高速发展下,使得各种更加轻便的电子设备走进了千家万户,改变了人类生产与人们生活方式。如手机越来越轻薄,但手机性能则越来越强劲,这些均归根据于芯片技术的发展。所以说,现在的手机控,要感谢基尔比,如果没有他便不可能有现这么先进的手机供您使用。当然您也会提出质疑,如果没有基尔比肯定会有其它发明家、科学家发明集成电路。这种假设是肯定存在的,但即便是别的科学家,我们同样要感谢这些发明家、科学家们,如果没有他们就不会有这么多先进的3C产品,改变着我们的工作与生活。

手机控们,你在使用手机时应该感谢这位诺贝尔奖得主!

杰克·基尔比(Jack Kilby)

三、基尔比的成就

基尔比的成就不仅仅只在于世界第一块芯片的发明与制造,使设想走向现实。基尔比还在TI公司的支持下,获得了包括电子计算机、热敏打印机(2项都是合作发明)等在内的60多项专利。

基尔比于2000年获得了诺贝尔物理学奖。基尔比这个迟到42年的诺贝尔物理学奖,说明其对物理学之贡献。同时,基尔比也获得了国家科学奖和国家技术奖,至今美国仅有13 人获此殊荣,不少大学也授予了他荣誉学位。

手机控们,你在使用手机时应该感谢这位诺贝尔奖得主!

杰克·基尔比(Jack Kilby)

基尔比一身的成就促进了电子技术日新月异的发展,使电子设备不断的深入人类生产与生活,基尔比对于人类的贡献是巨大的。

通过上述分析,手机控们,是不是应该感谢这位伟大的科学家、发明家——基尔比!


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