芯片是哪位科学家发明的,从事芯片研究的科学家获得过诺贝尔奖吗?

芯片的发明是一个复杂的过程,涉及到多位科学家的贡献。在20世纪50年代初,狄拉克(Paul Dirac)、费米(Enrico Fermi)、冯·诺伊曼(John von Neumann)、图灵(Alan Turing)等多位杰出的物理学家和数学家,为计算机科学的发展打下了坚实的基础。

在这个背景下,第一个集成电路芯片的发明,主要归功于杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)。1958年,基尔比在德克萨斯仪器公司(Texas Instruments)发明了第一个集成电路,它由几个微小的晶体管和电子元件组成,集成在单个硅片上。一年后,诺伊斯在美国研究公司(Fairchild Semiconductor)发明了一种类似的集成电路,但采用的是晶体管的平面结构。这两种芯片的发明使得电子元件更加紧凑,从而大大提高了计算机的性能和效率。

由于基尔比和诺伊斯的工作都非常重要,他们分别获得了1969年的诺贝尔物理学奖和1987年的美国国家技术奖。然而,由于这些奖项并没有专门奖励芯片研究,因此他们获得这些奖项,是因为他们在半导体技术方面做出的重大贡献。

除了基尔比和诺伊斯,还有一些科学家在芯片研究方面做出了重要的贡献。其中最有名的是戴森(Frederick Terman)、肖克利(William Shockley)、摩尔(Gordon Moore)和吉尔伯特(Robert N. Hall)等人。

戴森是斯坦福大学的教授,他是半导体产业的重要推动者之一。他帮助建立了斯坦福大学的电子工程系,从而促进了半导体技术的研究和发展。肖克利是贝尔实验室的科学家,他发明了第一个晶体管,为半导体产业的发展打下了基础。摩尔是英特尔公司的联合创始人之一,他提出了“摩尔定律”,即每隔18个月,芯片的晶体管数量将增加一倍,从而预测了芯片技术的发展趋势。

另一种集成电路,称为磁性集成电路,这种集成电路采用了磁性材料代替晶体管。

这些科学家的贡献极大地推动了半导体技术和芯片技术的发展,从而促进了计算机科学和信息技术的飞速发展。他们的工作不仅改变了我们的生活方式,还为未来的科学和技术发展开辟了新的领域和机会。

虽然有许多科学家为芯片技术的发展做出了重要贡献,但他们并不一定都获得过诺贝尔奖。这是因为诺贝尔奖只奖励在物理学、化学、生理学或医学、文学和和平等领域做出杰出贡献的人。因此,尽管芯片技术对计算机科学和信息技术的发展做出了不可磨灭的贡献,但芯片研究的科学家并没有直接获得过诺贝尔奖。

总之,芯片技术的发展是一个集体的努力,涉及到多个领域的科学家的合作和贡献。杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯的工作被认为是集成电路芯片的重要里程碑,他们的工作奠定了半导体技术和芯片技术的基础,从而推动了计算机科学和信息技术的飞速发展。虽然芯片研究的科学家没有直接获得过诺贝尔奖,但他们的工作也是非常重要的,促进了计算机科学和信息技术的进一步发展。

所以中国的芯片发展任重而道远,需要很多科学家配合。




欧美发达国家的芯片技术有没有可能被中国超越?芯片是谁发明的?

毫不夸张地说,芯片改变了所有人的生活,芯片的本质是集成电路,全世界第一个发明现代集成电路的科学家就是美国科学家,他的名字叫做杰克·基尔比。但是,这位科学家的发明时间是1958年,最后获得诺贝尔物理学奖的时间,却是42年之后的2020年。

实际上,同时期研发出近代实用集成电路人,还有另一位名叫罗伯特·诺伊斯的科学家,只不过他早在1990年的时候就已经去世。客观来说,目前我国的芯片技术还无法和欧美发达国家相比,这也是为什么华为会因为台积电断供而变得举步维艰,至于未来能不能超越,这个问题的答案大概也只有交给时间了。

杰克·基尔比这个人有多厉害?

杰克·基尔比出生于1923年11月8号,1947年的时候,也就是他才24岁左右的时候,便已经拿到了伊利诺伊大学的学士学位,而专业就是电子工程学。距离杰克·基尔比获得威斯康星大学相关硕士学位才短短8年时间,这个厉害的任务就研制出了全世界第一块集成电路。

大家可以真切地感受到,如今我们使用的电脑和移动电话等设备,其实都离不开芯片的应用,只不过杰克·基尔比这个后来改变全人类的研究成果,并没有在当时引起太大的轰动,所以诺贝尔物理学奖也是在时间过去四十多年之后才颁给他。
不过,迟来的褒奖刚好印证了杰克·基尔比对如今半导体产业发展作出的重大贡献,大家早已习惯的数字生活、乃至信息化时代的到来都离不开集成电路的诞生。而在芯片研发出来之前,真空管不仅笨重,而且还很不稳定,电路系统扩张还会带来元件变得更大等问题,这不仅意味着成本越来越大,实际应用的时候也遭遇了越来越明显的弊端。

小小芯片为什么有如此大的能力,就连华为都被限制?

芯片也有不同的分类,而且分类的方式还不止一种,比如,倘若按照点数属于数字活模拟来进行区分,那么集成电路就可以被划分为:数字集成电路、模拟集成电路和混合信号集成电路。当然,不同的集成电路功能也存在差异,正如数字集成电路能够涵盖所有东西,而模拟集成电路则主要是完成混频、滤波、解调和放大等功能

总有信口开河地说,如今我国实力强大,小小芯片怎么可能制造不出来?然而,芯片制造并不像很多人想象的那么简单,所有半导体元件产品加起来被统称为芯片,之所以集成电路的性能更高,这与其自身尺寸小路径更短有关。

集成电路也就开发出个半个世纪左右,但如今的应用方向却很广泛,涵盖了制造、交流、计算和交通系统,包括现在人人都离不开的互联网也对集成电路有绝对性的依赖。芯片制造对于我们来说,目前还是很难的一个问题,尤其是光刻工艺。

麒麟9000芯片为什么可能成为华为旗下该手机的最后一带芯片?从本质上来说就是因为我们无法自主进行该芯片的制造,谁叫我们集成电路产业最薄弱的一个环保局便是芯片制造呢,这个领域的高科技技术又很难在短时间内得到弥补。

而且,芯片行业一直以来的主流趋势本就是分工合作,华为海思也的确拥有比较好的芯片设计能力,但没想到有一天竟然有人利用芯片制造能力作为攻击点,原本稳定的芯片行业格局也因此而打乱。

如今,我们也在为芯片国产化而努力,华为也表示会落地造芯计划,这也是为什么最近芯片人才陆续加入华为,相信我国在不久的将来一定可以大同芯片产业链涉及到的多有关键要素,把关键技术都掌握在我们自己手里,不再受制于他人。




答:芯片这个称呼给人狭义的感觉,以为只是处理器,其实称呼集成电路更靠谱,发明者正是2000年诺贝尔物理学奖获得者,美国工程师——杰克·基尔比。





没错!不是我们一贯认为的科学家,而是工程师,是大名鼎鼎的德州仪器的工程师,从事的正是集成电路的研究。和半导体相关诺贝尔奖很多,但无疑集成电路的发明,是最耀眼的。


1947年,杰克·基尔比毕业于美国伊利诺斯大学,并在一家生产电器元件的公司上班,同时对电子技术方面产生了浓厚的兴趣。

杰克·基尔比一边工作,一边继续完成他的硕士学业。待学业完成后,杰克·基尔比转职于德州仪器工作,在这里,他得以全身心地投入他的爱好,并产生天才的想法——把电子设备的所有元器件放在一块材料上制造,并相互连接形成电路。

这就是集成电路的最初想法。



杰克·基尔比一点没耽误,立马着手研究,当天就把整个构想勾勒出来,并选用硅作为材料。

当他把想法告诉他的主管后,受到了高度重视;1958年,杰克·基尔比便申请了此项专利,从此,电子技术进入集成电路时代。


而CPU,代表着集成电路设计和制造的巅峰之作,其高端芯片的核心技术,掌握在少数几个大公司手里。



四十二年后的2000年,七十七岁的杰克·基尔比,因发明集成电路被授予诺贝尔物理学奖,5年后,杰克·基尔比去世。


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芯片是内含集成电路的硅片。是将具有单个运算能力的晶体管组合连接、形成具备强大处理能力的微电子组合固件。芯片的出现,揭开了二十世纪信息革命的序幕,是现代工业文明的基础。

发明芯片有两位科学家,一位是美国德州公司的仪器工程师杰克·基尔比,另一位是美国物理学家罗伯特·诺伊斯。

杰克·基尔比1958年9月12日集成了人类第一块芯片雏形。就是把一个双极性晶体管、三个电阻、一个电容器等二十余个元器件集成在一块很小的平板上,用纯手工焊接方式把这些极细的导线予以连接,将半导体元件构成微型固体组合件,並命名为集成电路(芯片),向美国专利局申报了发明专利。

基尔比这项发明是伟大的,奠定了今天半导体产业、信息技术基础,构成了现在人们习以为常的数字生活。电脑、手机等等3C产品可以说皆源于基尔比的发明。

2000年10月10日,已经77岁的基尔比发明集成电路53年后被授予诺贝尔物理学奖。2005年6月20日,基尔比去世,终年82岁。

同时发明芯片的还有一位是美国物理学家罗伯特·诺伊斯博士,也是英特尔主要创始人。

1958年,诺伊斯创始的美国仙童公司于德州仪器公司基尔比间隔数月后亦发明了集成电路,即将电路所有元件嵌入单片半导体中,並申请了更为复杂的硅集成电路专利,成为集成电路的共同发明人。

1959年1月,诺伊斯写出集成电路方案,开始研发利用一氧化膜作为半导体绝缘层制作铝条连线,使导线和元件连成一体。其研发的二氧化硅扩散技术和PN结隔离技术,创造出半导体集成电路的平面制作工艺和半导体器件的连线结构工艺,为工业大批量集成电路生产奠定了基础,开创了世界微电子历史。

1966年,基尔比和诺伊斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章,奖词称基尔比为“集成电路发明家”,而诺伊斯被称为“提出适合工业生产的集成电路理论”。

集财富、成就、威望三位一体的科学家诺伊斯,1990年6月3日因心脏病英年早逝,享年62岁。而其提出的“负阻二极管”概念和集成电路芯片二次与诺奖擦肩而过、令人扼腕。




很不好意思地告诉大家一个事情,芯片的发明者又是美国人,而且还是两个美国人发明的。一个是一名普通的工程师;另外一个是物理学博士。

我们也许不得不接受一个现实:在发明创造这一块上面,美国人那是当之无愧的“地球冠军”。说一句很多人不爱听的话,人类近代以来几乎绝大部分的发明都是美国人完成的,例如:电灯、空调、互联网、飞机、手机……

很多人不是搞理工类工作的,可能大家对芯片这玩意没有一个基本的概念。我首先来告诉大家一下什么是芯片呢?

芯片应该算是20世纪人类最伟大、最厉害的发明之一了。芯片的原理那是比较简单的,说白了就是:把很多负责运算的晶体管集中在一块硅片上面,这块硅片就叫做芯片了。

不过这块硅片可不是普通的硅片,而是一个无比强大的集成电路了。芯片具有两大特点或者叫做优势:一是,运算能力很强大;二是,体积很小。

举个最直接的例子:电脑上面用的酷睿系列的处理器,说白了就是一个芯片而已。酷睿5系列的一个处理器上面有——14亿个运算单元,想想是不是很恐怖。这样每个基本运算单元的单位也就成为了纳米级别了。

很多人一定听过多少纳米、多少纳米的工艺制程问题的,例如:7纳米制程的科技水平一定是优于14纳米制程的芯片的。

简单地解释一下,什么是纳米制程、这个多少纳米到底代表了什么呢?

前面说过了,芯片就是把几十亿或者上百亿个运算单元集中在一块硅片上的。这个最基本的运算单元叫做:晶体管了。上过物理课的人都知道:单个晶体管的主要功能是来进行计算的,也就是个开关量0或者1。

在晶体管结构中,电流从Source(源极)流入Drain(漏级),Gate(栅极)相当于闸门,主要负责控制两端源极和漏级的通断用的。

不过这个纳米并不是晶体管的长度单位,而是晶体管栅极的最小宽度(栅长),这个就是工艺制程多少纳米了。

介绍完了芯片以后,我们一起来看看:芯片到底是被谁发明出来的呢?

发明芯片的是两个人:一个是美国德州的仪器工程师——杰克.基尔比;另外一个是物理学博士罗伯特.诺伊斯。

不过这两个人在芯片问世以及大规模生产上面的作用是不一样的。

杰克.基尔比是第一个提出了芯片的设想和概念的人;

罗伯特.诺伊斯是将芯片真正的用于大规模的工业生产上面了。

他们两个人后来获得奖项以后,评委会是这么定义的:杰克.基尔比是第一块集成电路的发明家;罗伯特.诺伊斯是提出了适合工业生产的集成电路理论。

1958年,34岁的杰克.基尔比就职于德州仪器公司。在这一年八月的时候,公司的绝大部分员工都去享受两个星期的长假了。可是刚刚入职不久的杰克.基尔比却没有这种待遇,他一个人孤孤单单地在实验室里面工作着。

在此期间他萌发了一个想法,正是这个想法改变了人类的未来科技。他的想法是:既然电阻、电容可以用晶体管一样的材料来制造,那么所有的元器件不就完全都可以用同一块材料来制造。然后把他们连接在一起不就形成了一块集成电路了。

杰克.基尔比本来就是个工程师,动手能力肯定是没有问题、执行力也是杠杠的。经过几个月的研究和制作,人类历史上第一块集成电路的样品就被杰克.基尔比给整理出来了。后来这哥们还申请了专利,于是乎,杰克.基尔比就成为了芯片的最早发明者了。

芯片发明或者说工业化的大规模生产的另外一位关键人物是:罗伯特.诺伊斯。这哥们是个物理学博士,而且还是著名的因特尔公司的合伙人之一。

罗伯特.诺伊斯写出来了:打造集成电路的方案并进行了研发。他研究出了二氧化硅的扩散技术以及PN结的隔离技术,并在氧化膜上创造出了铝条连接技术。他把原件和导线合二为一了,创造出了半导体集成电路的平面制作工艺。

这样一来,他为工业大规模的集成电路生产奠定了坚实的基础。

法院门口的罗伯特.诺伊斯

后来罗伯特.诺伊斯和杰克.基尔比为了争夺专利还打了官司。不过最后法院是这样判决的:

1969年,法院将集成电路的发明专利授予了杰克.基尔比;将集成电路关键的内部连接技术专利授予了罗伯特.诺伊斯。这也算是个皆大欢喜的场面了。

2000年10月的时候,瑞典皇家科学院也就是诺贝尔奖的评委会,把诺贝尔物理学奖颁发给了当时已经77岁的杰克.基尔比。此时罗伯特.诺伊斯早已经去世多年了,所以并没有分享到诺贝尔奖项。

当时诺贝尔奖评委会认为:不管后来的芯片技术有多么的高大上,但是芯片这个理论、这个想法的原创者就是杰克.基尔比。正是杰克.基尔比一个天才的想法以及付诸了行动,才有了往后影响整个人类科技进步的芯片技术和产业。

按照惯例最后应该总结一下的,可是我也不知道该说些什么了。我只能告诉大家:科技才是人类的未来,还是要多把心思用在科技上面。为什么发明芯片的不是我们呢?也许对比一下大家在同时间段干的事情就一目了然了……

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页面更新:2024-04-14

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