超大規(guī)模集成電路(Very Large Scale Integration,VLSI)是指將數(shù)百萬個電子元件集成在一塊芯片中的技術(shù)。隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,每平方英寸上可容納的電子元件數(shù)量越來越多,因此,VLSI中的電子元件數(shù)量也不斷增加。
1.VLSI中電子元件數(shù)量的發(fā)展歷程
20世紀70年代初期,最先進的集成電路芯片上只有幾千個晶體管。隨著時間的推移,每平方英寸可容納的晶體管數(shù)量逐年增加,從1975年的65,000個到1993年的130,000個,再到2000年的370,000個。到2011年,IBM科學家成功地開發(fā)出了一個擁有1000億個可編程元件(transistor)的芯片,這標志著超大規(guī)模集成電路技術(shù)進入了萬億級時代。
2.VLSI中電子元件數(shù)量的限制因素
VLSI中電子元件數(shù)量的增加受到許多因素的限制,例如:芯片體積、絕緣材料厚度和制造技術(shù)等。此外,隨著電子元件數(shù)量的增加,需要更精確、更復雜的設(shè)計和制造工藝,以及更強大的計算機仿真和測試設(shè)備。
3.VLSI中電子元件數(shù)量的應用與前景
隨著VLSI技術(shù)的不斷發(fā)展,VLSI芯片已經(jīng)廣泛應用于計算機、通信、醫(yī)療、家用電器、汽車領(lǐng)域等各個領(lǐng)域,并推動著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展。未來,隨著科學技術(shù)的進步,對電子元件數(shù)量的要求將會越來越高,同時,也將帶來更多的應用前景。