手機控們,你在使用手機時應該感謝這位諾貝爾獎得主!

芯片是現代電子信息產業的基礎和核心,是處理信息的基礎設備,又稱之為集成電路、微芯片與微電路等。如現在的手機、計算機均都是在芯片技術達到一定程度下的產物,是手機、計算機的核心。通過2018年美國製裁中興事件也可看出芯片在現代電子產業中的重要作用。芯片技術經過不斷的更新與迭代,目前已進入人工智能(AI)領域,是未來實現人工智能的基礎。

手機的核心是芯片,那麼各位手機控們,您在使用手機時您知道應該感謝誰嗎?如果沒有這位偉大的科學家、發明家,也許不可能有現在這麼先進、輕便的智能手機。那麼您知道他是誰嗎?今天小編將帶您瞭解這位開創電子新時代的偉大發明家、科學家——傑克·基爾比(Jack Kilby)。

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傑克·基爾比(Jack Kilby)

一、基爾比的生平

基爾比於1923年出生於美國密蘇里州裴遜城。由於其父親在當地經營了一家小電廠,並且是一名無線電愛好者。基爾比在其父親的影響下也對無線電、電子技術產生了濃厚的興趣,通過自學等方式學習了許多在當時較為先進的電子技術。

基爾比從小便學習成績優異,但數學成績較差,也因數學成績不達標而被麻省理工大學拒絕。基爾比便來到了伊利諾斯大學,在該大學的電機系電子工程專業學習電子相關知識。基爾比1947年畢業後便進入Globe Union公Centralab 實驗室工作,第一次接觸到晶體管,也從此與之結緣,也豐富了其在半導體領域的知識。基爾比在此階段工作期間不斷學習,在1950年時獲得了斯康辛大學機電系碩士學位。

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傑克·基爾比(Jack Kilby)

1958 年,基爾比跳槽到德州儀器(TI)公司,並參與了該公司當時非常前沿的課題微型組件計劃,從此開始了其芯片設計之路,開創了電子新時代。

2005年6月20日這位偉大的發明家、科學家因癌症在達拉斯逝世,享年81 歲,人們深深痛惜,寄與無比哀悼。

二、基爾比的第一塊芯片製造之路

1947年布拉頓(W.H.Bratlain)和巴丁(J.Bardeen)等發明晶體管,使得電子技術從1905年德福雷斯特所發明的電子三極管向晶體管時代發展,使電子設備更加輕量化。這一項技術的革新,也使得基爾比在學校所學的電子管技術全部作廢。

晶體管技術的誕生雖然實現了電子技術的一次飛躍,但採用晶體管所組裝的電子設備仍然十分笨重,在這種技術條件下要實現個人計算機的普及只能說是一個遙不可及的夢想,更不用說更加小巧的手機。

但是在夢想的驅動下,技術總是在不斷的往前發展。1952年英國科學家G·W·A·達默便提出了一種設想,能不能把電子設備各線路所需要的晶體管與其它元件集成在一塊半導體晶片上。可以說該設想是微電子技術的雛形。

基爾比參與TI公司的微型組件計劃時,便心有所感,採用現在的技術條件根本無法達到微型組件的要求,只能採用更加全新的電路設計方案,即將晶體管集成在一塊半導體晶片上(雖然基爾比從沒有表示過是按照G·W·A·達默的設想完成的第一塊芯片設計,但作為在電子技術非常前沿的科學家應該對該設想有所瞭解,具體情況也無從考證)。剛開始時基爾比只是有設想,但並沒有成功。直到1958年8月TI公司夏季假期的時候,基爾比一個人在辦公室苦思冥想,在某個時刻基爾比靈光一現,提出了他集成電路的新概念,並通過多次實驗,最終在一塊1.6×9.5平方毫米的鍺半導體上製成了一個移相震盪器,在這塊小的半導體上集成了1個檯面晶體管、1個電容器與3個電阻,各元件之間採用一條極細的金絲進行連接。在1958年9月12日,世界上第一塊集成電路誕生,也標誌著現代芯片技術開始起步。1959年初,基爾比又研究成功了單片鍺觸發電路,並在1959年3月的無線電工程師協會上展出。

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世界上第一塊集成電路

基爾比的這項發明使電子技術進入了全新時代,芯片技術也按照摩爾定律(電路上的晶體數量每18個月擴充一倍)保持著高速發展。如手機芯片中蘋果A11集成晶體管43億個,驍龍845多達55億個,而華為麒麟980則達到了69億個晶體管,看到這些數據是不是很震驚,在指甲蓋面積不到的一塊半導體上集成數十億個晶體管,這足以說明從第一塊芯片誕生到現在的60年間芯片技術發展之速度。在芯片技術的高速發展下,使得各種更加輕便的電子設備走進了千家萬戶,改變了人類生產與人們生活方式。如手機越來越輕薄,但手機性能則越來越強勁,這些均歸根據於芯片技術的發展。所以說,現在的手機控,要感謝基爾比,如果沒有他便不可能有現這麼先進的手機供您使用。當然您也會提出質疑,如果沒有基爾比肯定會有其它發明家、科學家發明集成電路。這種假設是肯定存在的,但即便是別的科學家,我們同樣要感謝這些發明家、科學家們,如果沒有他們就不會有這麼多先進的3C產品,改變著我們的工作與生活。

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傑克·基爾比(Jack Kilby)

三、基爾比的成就

基爾比的成就不僅僅只在於世界第一塊芯片的發明與製造,使設想走向現實。基爾比還在TI公司的支持下,獲得了包括電子計算機、熱敏打印機(2項都是合作發明)等在內的60多項專利。

基爾比於2000年獲得了諾貝爾物理學獎。基爾比這個遲到42年的諾貝爾物理學獎,說明其對物理學之貢獻。同時,基爾比也獲得了國家科學獎和國家技術獎,至今美國僅有13 人獲此殊榮,不少大學也授予了他榮譽學位。

手機控們,你在使用手機時應該感謝這位諾貝爾獎得主!

傑克·基爾比(Jack Kilby)

基爾比一身的成就促進了電子技術日新月異的發展,使電子設備不斷的深入人類生產與生活,基爾比對於人類的貢獻是巨大的。

通過上述分析,手機控們,是不是應該感謝這位偉大的科學家、發明家——基爾比!


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