Page 69 - ЭВМ

В своем развитии элементная база вычислительных машин про-
шла несколько этапов, начиная от простейших с малой степенью ин-
теграции ИС, способных выполнять лишь простейшие логические
функции, до сверхбольших интегральных схем с широкими функцио-
нальными возможностями [7].

Первые ИС, созданные в начале 1960-х гг. на базе кремниевых
полупроводниковых элементов (транзисторы, резисторы, конденсато-
ры), назывались малыми интегральными схемами. Со временем
плотность «упаковки» ИС повышалась. В конце 1960-х гг. были
созданы ИС с числом элементов в несколько сотен единиц (до 1000),
а в конце 1970-х и начале 1980-х гг. степень интеграции ИС возросла
до нескольких сотен тысяч элементов, и они стали называться сверх-
большими интегральными схемами.
Интересно отметить, что степень насыщенности ИС в течение
1970-х гг. удваивалась ежегодно, но она спала в 1980-е гг. Специали-
сты считают, что в течение ближайших десятилетий темпы наращи-

вания насыщенности ИС будут повышены не за счет создания новых
технологий производства ИС, а за счет разработки новых методов
и материалов.
Создание новых методов связано с разработкой сверхточных
устройств, позволяющих использовать электронный поток для нане-
сения микроэлементов на кристалл. Основной технологией производ-
ства микроэлементов стало создание структур типа «металл–окисел–

полупроводник» (МОП) на кристалле. Спроектированные и изготов-
ленные по этому методу СБИС имеют информационную память,
составляющую сотни мегабайт [7].
Требование увеличения объема памяти является не единствен-
ным. Другим требованием является требование расширения операци-
онно-логических функций, что особенно важно при создании специа-
лизированных ЭВМ с заданным классом решаемых задач. В начале
1980-х гг. в Японии были созданы СБИС операционно-логического
типа с количеством микроэлементов около 100 тыс. Методы создания
операционно-логических СБИС предъявляют повышенные требова-
ния к точности нанесения микроэлементов на кристалл. При этом для

нанесения микроэлементов здесь используется ионный поток, кото-
рый по сравнению с электронным потоком имеет меньшее рассеива-
ние (разрешающая способность 0,1 мкм).
Основные логические элементы, на которых строится ЭВМ,
в свою очередь основаны на более простых элементах, принципы ра-
боты которых изучают в курсах электротехники, электроники, основы
теории цепей.

69