超大規(guī)模集成電路(Very Large Scale Integration,VLSI)是指將數(shù)百萬(wàn)個(gè)電子元件集成在一塊芯片中的技術(shù)。隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,每平方英寸上可容納的電子元件數(shù)量越來(lái)越多,因此,VLSI中的電子元件數(shù)量也不斷增加。
1.VLSI中電子元件數(shù)量的發(fā)展歷程
20世紀(jì)70年代初期,最先進(jìn)的集成電路芯片上只有幾千個(gè)晶體管。隨著時(shí)間的推移,每平方英寸可容納的晶體管數(shù)量逐年增加,從1975年的65,000個(gè)到1993年的130,000個(gè),再到2000年的370,000個(gè)。到2011年,IBM科學(xué)家成功地開發(fā)出了一個(gè)擁有1000億個(gè)可編程元件(transistor)的芯片,這標(biāo)志著超大規(guī)模集成電路技術(shù)進(jìn)入了萬(wàn)億級(jí)時(shí)代。
2.VLSI中電子元件數(shù)量的限制因素
VLSI中電子元件數(shù)量的增加受到許多因素的限制,例如:芯片體積、絕緣材料厚度和制造技術(shù)等。此外,隨著電子元件數(shù)量的增加,需要更精確、更復(fù)雜的設(shè)計(jì)和制造工藝,以及更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)仿真和測(cè)試設(shè)備。
3.VLSI中電子元件數(shù)量的應(yīng)用與前景
隨著VLSI技術(shù)的不斷發(fā)展,VLSI芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、醫(yī)療、家用電器、汽車領(lǐng)域等各個(gè)領(lǐng)域,并推動(dòng)著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展。未來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)電子元件數(shù)量的要求將會(huì)越來(lái)越高,同時(shí),也將帶來(lái)更多的應(yīng)用前景。