Rozwój układów scalonych

Najbardziej zaawansowany układ scalony stanowi rdzeń mikroprocesora lub procesora wielordzeniowego, który może sterować wszystkim, od komputerów, przez telefony komórkowe, po cyfrowe kuchenki mikrofalowe. Chociaż koszt zaprojektowania i opracowania złożonego układu scalonego jest bardzo wysoki, to gdy jest on rozproszony na miliony produktów, koszt każdego układu scalonego jest zminimalizowany. Wydajność układów scalonych jest bardzo wysoka, ponieważ mały rozmiar zapewnia krótkie ścieżki, dzięki czemu obwody logiczne o małej mocy mogą być stosowane przy dużych prędkościach przełączania.

Z biegiem lat układy scalone rozwijały się do mniejszych rozmiarów, dzięki czemu każdy chip może pomieścić więcej obwodów. Zwiększa to wydajność na jednostkę powierzchni, zmniejsza koszty i zwiększa funkcje. Zobacz prawo Moore'a. Liczba tranzystorów w układzie scalonym będzie się podwajać co 1,5 roku. Krótko mówiąc, wraz ze zmniejszeniem ogólnego rozmiaru poprawiły się prawie wszystkie wskaźniki, zmniejszyły się koszty jednostkowe i zużycie energii podczas przełączania, a prędkość wzrosła. Jednak układy scalone integrujące urządzenia na poziomie nano mają również problemy, głównie z prądem upływowym. Dlatego wzrost prędkości i zużycia energii przez użytkowników końcowych jest bardzo oczywisty, a producenci stają przed ostrym wyzwaniem zastosowania lepszej geometrii. Proces ten i oczekiwany postęp w ciągu najbliższych kilku lat są dobrze opisane w międzynarodowej mapie drogowej technologii półprzewodników.

Dopiero pół wieku po jej rozwoju, układy scalone stały się wszechobecne, a komputery, telefony komórkowe i inne urządzenia cyfrowe stały się nieodzowną częścią struktury społecznej. Dzieje się tak, ponieważ nowoczesne systemy komputerowe, komunikacyjne, produkcyjne i transportowe, w tym Internet, opierają się na istnieniu układów scalonych. Wielu uczonych uważa nawet, że rewolucja cyfrowa, jaką przyniosły układy scalone, jest najważniejszym wydarzeniem w historii ludzkości. Dojrzałość IC przyniesie wielki krok naprzód w nauce i technologii. Niezależnie od tego, czy chodzi o technologię projektowania, czy o przełom w procesie półprzewodnikowym, oba te elementy są ze sobą ściśle powiązane.