1. 5 Поколений схемотехники эвм и их влияние на параметры эвм.
I поколение. Первая релейная машина 1944 год, США – «Марк1» (РВМ). Время сложения – 0,3 с, умножения – 5,7 с. Недостаток – низкая надежность реле.1947 год – «Марк2». Операция «+» - 0,125с, «*» - 0,25с.1956 год – РВМ1, первая в СССР релейная машина. Время «+» - 0,02с, «*» - 0,05с.1942-1946 года – США – разработана первая ЭВМ – ЭНИАК. Состояла из 18 тыс. ламп, 1.5 тыс. реле, мощность 180 кВт, время «+» - 0,2мс, «*» - 2,8мс. Джордж Фон Нейман – двоичная система счисления, которая хранилась в памяти.1949 год – Англия – «+» - 70 мкс, «*» - 5,8мс.1951 год – Лебедев – малая электронная счетная машина. 1952 – Большая счетная машина, 1000 операций в секунду. 1953 – Базелевский – «стрела». 1954 – Америк – «Урал». 1958 – «М20» - Брук – 2000 операций в секунду. Запоминающее устройство (ЗУ) выполняется на магнитных барабанах электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) (память). Быстродействие 1мс, ρ=1эл*10см3. Решали узко специфические задачи. II поколение. 1955 год – Полупроводниковые приборы (п/п). 55-65 годы – на основе п/п элементов, техническая база – печатный монтаж. На магнитных сердечниках. Понизилась величина рабочего тока, снизилась потребляемая мощность, операция «+» - 1 мкс, ρ увеличилась в 6-8 раз, она стала равна 2-3эл/см3. III поколение Интегральные микросхемы – снижается масса, габариты, стоимость, повышается быстродействие.1972 год – ЕС 1010, ЕС 1012, ЕС 1018 … .с 65 по 70 года быстродействие 10 нс, ρ=10-12эл/см3.1970-1980 – БИС – ρ=1000эл/см3, быстродействие 1нс. Технологическая база – многослойный печатный монтаж. Память – на миниатюрных магнитных сердечниках, построение – на п/п элементах. IV поколение. С 1980 года СБИС. Ρ=1000000эл/см3. СССР – «Эльбрус» - быстродействие – 800 млн операций в секунду. Объем хранимой инфы – 1014 символов. ЗУ на ИС и п/п. Диалоговый режим работы с машиной.
V поколение. Создания и разработка эл-ов и схем на новых физ принципов в твердом теле. (свет). СБИС – специализированные БИС. Распараллеливание структур.
2. Классификация интегральных микросхем
1.по функциональному назначению:
- логические элементы – изменяют входной электронный сигнал, а следовательно изменяется сигнал на выходе, они бывают конденационного f1(t)=f(x1(t), x2(t), … , xn(t)) и последовательностного f1(t)=f(x1(t), x2(t), … , xn(t), z(t-1)) типов.
- запоминающие – хранят информацию, бывают активные (есть «0» и «1» - свой электрический уровень) и пассивные (запись и считывание информации связано с изменением физического состояния).
- вспомогательные – служат для обеспечения электрического и временного согласования работы логических и запоминающих эл-ов (усилители, преобразователи сигналов, генераторы).
2. по типу связи м/у ИС:
- потенциальные – лог «0» и «1» соответствует низкий и высокий уровни тока I и напряжения U. Сигнал остается неизменным, не менее одного периода синхроимпульса. ИС связаны м/у собой с помощью резисторов, диодов и транзисторов.
- импульсные – «1» равна синфазный импульс синхроимпульса.
- импульсно-потенциальные.
3. по физическому принципу работы. Эл-ты м.б. ламповые, п/п, магнитные, оптические, креагенные
4. по способу питания. Бывают со статическим и динамическим питанием.
5. по конструктивному оформлению и технологическому изготовлению
- дискретные – элементы самостоятельны.
- интегральные – функциональный узел.
Пленочные, монолитные, гибридные ИС.
Коэффициент степени интеграции: KИС=[lg(N+1)].
