第一章之芯片简史

芯片发展历史是相当长的，从电子管到晶体管，再到集成电路，再到光刻和刻蚀工艺，再到芯片技术完善和应用普及阶段，再到桌面互联网促进芯片技术发展阶段，再到移动互联网促进芯片技术发展阶段，再到人工智能崛起引发变革阶段。本章将详细介绍芯片的历史，包括半导体特性、电子管和晶体管、集成电路诞生、光刻和刻蚀工艺以及芯片发展史。由于内容十分繁杂且多为历史性知识，故本章内容较为简略，具体详细细节不阐述只描述个大概。

半导体特性

发现半导体特性的4位科学家分别为：
英国人迈克尔·法拉第（Michael Faraday）
法国人埃德蒙·贝克勒尔（Edmond Becquerel）
英国人威洛比·史密斯（Willoughby Smith）
德国人费迪南德·布劳恩（Ferdinand Braun）

半导体四大效应

电阻效应、整流效应、光电效应、放大效应

半导体五大应用

光伏发电、半导体照明、激光器、传感器、集成电路

电子管和晶体管

电子管是真空二极管和真空三极管的总称。
晶体管是由半导体材料制造而成的独立的电子元件，主要有晶体二极管、晶体三极管。晶体管由肖克利、巴丁和布拉顿发明。晶体管有分立晶体管和芯片内晶体管两种。

集成电路诞生

包含芯片的基本技术准备、芯片发明的时间以及芯片的发明者。

芯片基本技术

离子注入工艺、扩散工艺、平面制造工艺。

芯片发明

芯片发明的时间具体在1958年，发明者是罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）和杰克·基尔比（Jack Kilby）。二者分别为当时的仙童半导体公司和德州仪器公司。当时，仙童半导体公司是集成电路的发明者，而德州仪器公司是集成电路的专利拥有者(那时二家公司有有专利权之争)。

光刻和刻蚀工艺

光刻和刻蚀工艺是把芯片设计图形复制和刻蚀在硅片上的过程，主要是使用光刻机和刻蚀机。光刻工艺发明时间大约为1960年(接触式、接近式光刻工艺，1970年是投影式光刻工艺)，主要贡献者有卢尔、卡斯泰拉尼、诺伊斯、赫尔尼等人。

芯片发展史

芯片技术完善和应用普及阶段(1958-1978)

桌面互联网促进芯片技术发展阶段(1978-2007)

移动互联网促进芯片技术发展阶段(2007-2020)

人工智能崛起引发变革阶段(2020-至今)

芯片产业三次分工

芯片产业的三次专业化分工分别是芯片与系统分离、设计与制造分离、硅IP与设计分离。

总结：芯片发展过程重要里程

晶体管发明、扩散和离子注入工艺发明、芯片发明、MOSFET发明、平面制造工艺(光刻工艺)技术发明、CMOS逻辑电路技术发明、非易失性存储器发明、单晶体管DRAM发明、闪存(Flash)发明、微处理器CPU发明、铜互联技术发明、晶圆代工模式创立(TSMC)、FinFET晶体管发明。现在也出现了GAA技术，比FinFET技术更具有高性能、低功耗、更小的芯片面积。

传闻英特尔已经和台积电达成合作、为新一代处理器应用GAA技术，生产2nm制程的芯片。对外称首发Intel 18A工艺。