慶祝人類登月50周年:TI集成電路的一大步
發(fā)布時間:2019-07-25 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】1969年7月20日,TI航空航天工程師Verie Lima與家人正在達(dá)拉斯地區(qū)的一個社區(qū)泳池游泳時,突然聽到一位女士喊道:“它要實(shí)現(xiàn)了!”
“人類即將登陸月球,” Verie說。“當(dāng)聽到這個消息時,泳池里的每個人幾乎同時跳出來并回到各自的車上。”
Verie與妻子及三個孩子在幾分鐘內(nèi)趕回了家,在客廳觀看電視播出的見證人類登陸月球的歷史時刻。
“我考慮最多的是實(shí)現(xiàn)登月背后的技術(shù),”已從TI退休的Verie說。
Verie是TI的一位負(fù)責(zé)無人太空計劃的電路設(shè)計師,實(shí)現(xiàn)登月這一刻對于許多像Verie這樣的工程師而言如同夢幻一般,是多年來潛心努力的成果。TI的工程師研發(fā)出了用于引導(dǎo)阿波羅11號月球探測器模型,用于啟動和終止火箭沖刺以及用于控制雷達(dá)和導(dǎo)航裝置的產(chǎn)品,這些對于成功登月至關(guān)重要。
Verie被尼爾·阿姆斯特朗登陸月球時邁出第一步的情景深深震撼了。但與此同時,他仍然在思考自己的工作。
他說:“阿波羅11號取得成功對我而言非常重要。因?yàn)橐坏┦?,太空計劃的其他工作也會擱淺。登月成功意味著我可以繼續(xù)從事這一工作。”
力求在太空競賽中拔得頭籌
在20世紀(jì)60和70年代,Verie參與研發(fā)用于Mariner和Voyager飛船的集成電路。他和TI數(shù)千名員工力求在太空競賽中拔得頭籌。
已從TI退休的化學(xué)師Sid Parker開發(fā)了一種制造碲鎘汞材料的工藝,這種材料可用于制造能夠感應(yīng)紅外輻射的前視紅外(FLIR)相機(jī)。
“前視紅外線可以生成具有極佳細(xì)節(jié)的圖像,并具有多種用途,包括深入了解太空深處,”Sid說。
解決技術(shù)挑戰(zhàn)以實(shí)現(xiàn)太空探索對于達(dá)成肯尼迪總統(tǒng)在20世紀(jì)60年代實(shí)現(xiàn)載人登月的目標(biāo)至關(guān)重要。
“肯尼迪去世前曾說登月夢想將在十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。我們堅信自己可以成為研發(fā)登月技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,”Verie說。
20世紀(jì)50年代末,蘇聯(lián)成功拍攝了月球的遠(yuǎn)端畫面,并在阿波羅11號出現(xiàn)之前的太空競賽中取得領(lǐng)先。
“我們試圖跟上蘇聯(lián)的水平,但我們做不到,” Verie說。“我們落后了。而且蘇聯(lián)人在月球上確實(shí)擁有過自己的活動。”
Verie在幾十年前設(shè)計的許多集成電路現(xiàn)在仍被用于太空領(lǐng)域。例如,Voyager II尚未從航天器中退役。該航天器利用20世紀(jì)70年代的技術(shù)繼續(xù)探索行星,并已經(jīng)到達(dá)距地球130多億英里的領(lǐng)域。Verie說,航天器所拍攝的照片已經(jīng)回答了宇宙中的一些神秘事物,比如火星上是否有生命。這一切的實(shí)現(xiàn)僅靠為三個燈泡供電的用電量來維持。
“旅行者(Voyager)計劃的重要意義相當(dāng)于登月計劃,因?yàn)樗隽藳]人做過的事兒,到現(xiàn)在也沒有人做的事情。該計劃取得了的成果,超過了40年的太空探索的成果,”Verie說。
解決太空飛行的技術(shù)挑戰(zhàn)
如果沒有發(fā)明集成電路,旅行者(Voyager)、阿波羅(Apollo)、水手(Mariner)就無法完成這些太空任務(wù)。在人類歷史上首次登上月球的11年前,TI工程師Jack Kilby在實(shí)驗(yàn)室手工制作了首個集成電路。雖然沒有即刻被承認(rèn),但該集成電路將有助于解決太空飛行的技術(shù)問題,因?yàn)樗试S工程師將多個電子電路置于一塊小而扁平的半導(dǎo)體材料上,從而減輕重量并節(jié)省功率。
“擁有更輕的重量,更小的功率和體積,你就可以對航天器進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn),”Verie說。
集成電路必須在1958年9月12日J(rèn)ack首次推出該技術(shù)至1969年7月20日尼爾·阿姆斯特朗邁出人類的“一小步”這兩個時間點(diǎn)之間完成巨大進(jìn)步。
“問題并不是電路或元件,而在于零重力環(huán)境中使用合適的技術(shù),”Verie說。
“在TI,我們僅花費(fèi)了11年就研發(fā)出了用于航空航天史上最關(guān)鍵的任務(wù) — 阿波羅11號的新型集成電路,其具有與首個集成電路同樣重要的創(chuàng)新意義。”首席技術(shù)官Ahmad Bahai說。
降低成本
1959年,美國空軍資助TI的一個項(xiàng)目,即研究集成電路的制造工藝。由此產(chǎn)生的試點(diǎn)項(xiàng)目使得集成電路的成本從每個1000美元降低至450美元,在后來幾年的制造業(yè)發(fā)展,使得每片芯片的成本進(jìn)一步降低至25美元。
1962年,TI工程師設(shè)計了首臺搭載火箭進(jìn)入太空的集成電路設(shè)備。它被用來創(chuàng)建一個計數(shù)器來研究地球磁場中捕獲的輻射。
1964年,我們的工程師為Ranger 7建立了命令探測器/解碼器。太空探測器成功發(fā)來首張月球表面的近距離圖像,這使科學(xué)家和工程師能夠確定阿波羅宇航員最安全的著陸區(qū)。
如今,集成電路仍然是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基石,其容量、功率、尺寸和速度呈指數(shù)級增長。實(shí)際上,集成電路可以支持您擁有的任何一款智能設(shè)備以及您每天觸摸到的許多東西。比一角硬幣還小的現(xiàn)代集成電路上可能包含數(shù)十億個晶體管。
“智能手機(jī)的內(nèi)存比旅行者(Voyager)航天器上的組件多24萬倍,速度快10萬倍,”Verie說。“難以置信吧。”
Verie認(rèn)為技術(shù)未來的發(fā)展將會超出了我們的想象。
“回首1958年Jack Kilby在TI實(shí)驗(yàn)室發(fā)明首個集成電路的情景,我們已經(jīng)取得了長足進(jìn)步。我將會銘記這一切。”
要了解有關(guān)集成電路從發(fā)明之日至今所走之路的更多信息,請查看我們的博文:2019年9月12日 - Jack Kilby紀(jì)念日。
* Caleb Pirtle III撰寫的《Engineering the World》,第85-86頁
** Caleb Pirtle III撰寫的《Engineering the World》,第39頁
*** Caleb Pirtle III撰寫的《Engineering the World》,第39頁
**** Caleb Pirtle III撰寫的《Engineering the World》,第39頁
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級電容的“外衣”,看看超級電容“超級”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會者蒞臨SPS 2024?展會參觀交流,體驗(yàn)最新自動化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索