數(shù)字集成電路中的貼片鉭電容的應(yīng)用

    1978年美國微系統(tǒng)公司( American Microsystem Inc．)將數(shù)字信號處理技術(shù)集成電路化，研制出了具有里程碑意義的研發(fā)成果-S2811，標志著DSP的誕生，迄今已經(jīng)有幾十年的歷史。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，DSP產(chǎn)品的應(yīng)用已深入到人們的學(xué)習(xí)、工作和生活的各個方面，并逐漸成為電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的決定因素。鉭電容正負極目前，對DSP爆炸性需求的時代已經(jīng)來臨，前景十分可觀。
    數(shù)字集成電路是指在輸入端用數(shù)字信號工作的集成電路。通常指基于布爾代數(shù)（又稱開關(guān)代數(shù)或邏輯代數(shù)）理論，采用二時制計數(shù)進行數(shù)字計算和邏輯函數(shù)運算的一類集成電路。數(shù)字集成電路的輸入、輸出滿足一定的邏輯關(guān)系，而基本的邏輯關(guān)系是“與”“或”、“非”。通常數(shù)字集成電路由各種門電路、記憶元件、觸發(fā)器電路組成，將它們組合后，原則上可以構(gòu)成各種類型的數(shù)字集成電路，如計數(shù)器、移位寄存器等鉭電容。
    數(shù)字集成電路按功能可分為處理器（中央處理器（CPU）、微控制器（MCU）及數(shù)字信號處理器(DSP))、存儲器、專用集成電路ASIC(含可編程邏輯器件(PLD))和系統(tǒng)集成芯片SoC（也稱片上系統(tǒng)）等四大類。
    處理器包括CPU和DSP等。中央處理器一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。在邏輯運算和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的暫時保存，簡單地講是由控制器和運算器兩部分集成在同一芯片內(nèi)，合稱“中央處理器(CPU)”。早期的計算機以控制器、運算器為機器的中心，貼片鉭電容缺點是快速中央處理器在等待慢速的外圍設(shè)備、控制器時負擔過重。現(xiàn)在計算機改成以主存儲器為中心，其特點足系統(tǒng)的輸入/輸出與CPU的運算并行，多種輸入和輸出并行。
    1971年，英特爾公司推出的第一款微處理器4004，它采用10 WrrJ的PMOS工藝，總線位數(shù)為4位，工作電壓為12V，集成2300個元件，時鐘頻率為0.108MHz，為計算機的智能嵌入開創(chuàng)了技術(shù)途徑；經(jīng)過6m、3m、1.5m、l，Om、0.8m、0.5m、0.35m、0. 25m等多個階段的演變與改進，不斷推出8008，8080，8086，8088，286，386，486，Pentium Pro．PentiumⅡ，PentiumⅢ等新型微處理器產(chǎn)品鉭電容。2000年推出的PentiumⅢ采用0.18m工藝，集成4200萬元件，總線位數(shù)為64位，時鐘頻率達l 5GHz。
單內(nèi)核處理器技術(shù)的發(fā)展遇到r瓶頸，而多內(nèi)核技術(shù)則可以提升處理器的整體性能。2005年5月，英特爾公司推出帶有兩個處理內(nèi)核的奔騰處理器。2006年5月，英特爾“酷睿2”雙核處理器隆重推出，2006年7月，英特爾公司發(fā)布了十款全新英特爾“酷睿2”雙核處理器和英特爾“酷睿至尊”處理器。英特爾“酷睿2”雙核處理器家族，包括5款專門針對企業(yè)、家庭、工作站和玩家（如高端游戲玩家）貼片鉭電容而定制的臺式機處理器以及5款專門針對移動平臺而定制的處理器，鉭電容其能效比最出色的英特爾奔騰處理器高出400%。英特爾“酷睿2”雙核處理器包含2 91億個晶體管。2006年11月14口，英特爾公司先于AMD發(fā)布了“酷睿2”四核處理器，稱性能較雙核處理器提高了80%。2006年11月17日，AMD對外發(fā)布了四核處理器架構(gòu)，聲稱總體功耗較英特爾處理器低80%。AMD新的四核處理器名為巴塞羅那(Barcelona)，延續(xù)了雙核處理器的架構(gòu)，采用DDRⅡ處理器，直連架構(gòu)在處理器中集成了內(nèi)存控制器，處理器中每一個核都有自己獨立的傳輸通道。
    毫無疑問，處理器技術(shù)還在迅速發(fā)展中。今后將會有十內(nèi)核、百內(nèi)核甚至是千內(nèi)核的處理器問世。到2016年，處理器將采用llnm生產(chǎn)工藝，處理器單個芯片上的晶體管數(shù)量將達到1280億個；預(yù)計到2018年，處理器將采用8nm生產(chǎn)T藝，單個芯片卜的晶體管的數(shù)量將達到2560億個。數(shù)字信號處理器( DSP)是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，不同型號的DSP被設(shè)計成用來專門處理復(fù)雜圖形、圖像、視頻和聲頻數(shù)字化信息。主要應(yīng)用于通信、語音、圖形、圖像、軍事、儀器儀表、自動控制、醫(yī)療、家用電器等領(lǐng)域。與標準的邏輯器件相比其主要優(yōu)點為：貼片鉭電容接口方便、編程方便、穩(wěn)定性好、精度高、重復(fù)性好、集成方便等。