Electronics and Microelectronics
.pdfThe intensive effort of electronics to increase the reliability and performance of its products while reducing their size and cost has led to the results that hardly anyone would have dared to predict.
Интенсивное усилие электроники для повышения надежности и производительности своей продукции при одновременном снижении их размера и стоимости привело к результатам, которые вряд ли кто осмелился бы предсказать.
The evolution of electronic technology is sometimes called a revolution. True, there has been a real revolution: a quantitative change in technology has given rise to qualitative change in human capabilities. There appeared smaller and smaller electroni components performing increasingly complex electronic functions at ever higher speeds.
Развитие электронных технологий иногда называют революцей. Правда, произошла реальная революция: количественное изменение в технологии привело к качественному изменению человеческих возможностей. Там появились все меньшие и меньшие электронные компоненты, выполняя все более сложные электронные функции на все более высоких скоростях.
Prior to the invention of the transistor in 1947, its function in an electronic circuit could be performed only by a vacuum tube.
До изобретения транзистора, эту функцию в электронных схемах могли выполнять лишь вакуумные трубки.
The first transistors had no striking advantage in size over the smallest tubes and they were more costly. The one great advantage the transistor had over the best vacuum tubes was exceedingly low power consumption. Besides they promised greater reliability and loger life. However, it took years to demonstrate other transistor advantages.
Первые транзисторы не имели поразительное преимущество в размере более маленьких трубок, и они были более дорогостоящими. Одно большое преимущество транзистор имел над лучшими вакуумными лампами, он был чрезвычайно низкого энергопотребления. К тому же они обещали большую надежность и длительный срок службы. Тем не менее, потребовались годы, чтобы продемонстрировать другие преимущества транзистора.
With the invention of the transisor all essential circuit functions could be carried out inside solid bodies. The goal of creating electronic circuits with entirely solidstate components had finally been realized.
С изобретением транзистора все основные функции схемы могут быть выполнены внутри твердых тел. Цель создания электронных схем вместе с полностью твердотельными компонентоми, наконец, была реализована.
However, early transistors were actually enormous on the scale at which electronic events take place. They could respond at a rate of a few million times a second; this was fast enough to serve in radio and hearing-aid circuits but far below the speed needed for high-speed computers or for microwave communication systems. Besides, the early transistors were slow.
Тем не менее, первые транзисторы были на самом деле огромны на измерениях, в котором происходят электронные события. Они могут реагировать со скоростью несколько миллионов раз в секунду; это было достаточно быстро, чтобы служить в радиоцепях и слуховых аппаратах, но намного ниже скорости, необходимой для высокоскоростных компьютеров или для систем СВЧ-связи. К тому же, первые транзисторы были медленными.
The effort was to reduce the size of transistors so that they could operate at higher speeds. That gave rise to the whole technology of microelectronics.
Усилие должно было уменьшить размер транзисторов таким образом, чтобы они могли работать при более высоких скоростях. Это дало начало всей технологии микроэлектроники.
A microelectronic technology has shrunk transistors and other circuit elements to dimensions almost invisible to unaided eye.
Микроэлектронная технология уменьшила транзисторы и другие элементы схемы до размеров почти невидимых невооруженным глазом.
The point of this extraordinary miniaturization is not so much to make circuits small per se as to make circuits capable of performing electronic functions at extremely high speeds.
Смысл этой необычной миниатюризации не в том, чтобы сделать схемы малыми сами по себе, а в том, чтобы сделать схемы, способные выполнять электронные функции при очень высоких скоростях.
It is known that the speed of response depends primarily on the size of transistor: the smaller the transistor, the faster it is.
Известно, что скорость реакции зависит прежде всего от размеров транизстора: чем меньше транзистор, тем быстрее он работает.
The performance benefit resulting from microelectronics stems directly from the reduction of distances between circuit components. If a circuit is to operate a few billion times a second the conductors that tie the circuit together must be measured in fractions of an inch. The microelectronics technology makes close coupling attainable.
Выигрыш в производительности в микроэлектронике непосредственно вытекает из сокращения расстояния между компонентами цепи. Если схема должна работать несколько миллиардов раз в секунду, проводники, которые связывают цепь вместе, должны быть измерены в долях дюйма. Микроэлектроника позволяет делать близкое
соединение.
During the past decade the performance of electronic systems increased manifold by the use of ever larger numbers of components and they continue to evolve. Modern scientific and business computers, electronic switching systems contain more than a million components.
За последнее десятилетие производительность электронных систем многократно возросла за счет использования большого количества компонентов, и они продолжают развиваться. Современные научные и бизнес-компьютеры, электронные системы коммутации содержат более миллиона компонентов.
The problem of handling many discrete electronic devices began to concern the scientists as early as 1950. The overall reliability of the electronics system is related to the number of individual components.
Проблема обработки большого количества дискретных электронных устройств стала заботить ученых еще в 1950 году. Общая надежность электронной системы связана с числом отдельных компонентов.
A more serious shortcoming was that it was once the universal practice to manufacture each of the components separately and then assemble the complete device by wiring the components together with metallic conductors. It was no good: the more components and interactions, the less reliable the system.
Был серьезный недостаток: считалось универсальной практикой изготовление каждого из компонентов по отдельности, а затем сборка полного устройства с помощью проводки компонентов вместе с металлическими проводниками. Это не было хорошо: чем больше компонентов и взаимодействий, тем меньше надежность системы.
What ultimately provided the solution was the semiconductor integrated circuit, the concept of which had begun to take shape a few years after the invention of
the transistor. Roughly between 1960 and 1963, a new circuit technology became a reality. It was microelectronics development that solved the problem.
В конечном счете решением стало внедрение полупроводниковой интегральной схемы, концепция которой начала складываться несколько лет после изобретения транзистора. Примерно между 1960 и 1963 годами, технология новой схемы стала реальностью. Именно развитие микроэлектроники решало эту проблему.
The advent of microelectronic circuits has not, for the most part, changed the nature of the basic functional units: microelectronic devices were still made up of transistors, resistors, capacitors, and similar components. The major difference is that all these elements and their interconnections are now fabricated on a single substrate in a single series of operations.
Появление микроэлектронных схем не изменило, по большей части, природу основных функциональных блоков: микроэлектронные устройства по-прежнему состоят из транзисторов, резисторов, конденсаторов и других подобных компонентов. Основное различие заключается в том, что все эти элементы и их взаимосвязи в настоящее время изготовлены на одной основе в одной комплексе операций.