1、计算机硬件工程师培训教程目 录第一章 计算机硬件系统概述 2第一节 计算机的发展历史 .2第二节 计算机的体系结构 .1第二章 CPU的发展及相关产品技术 15第一节 CPU的历史 .15第二节 CPU的制造工艺 .26第三节 CPU的相关指标 .31第四节 CPU指令集 .3第五节 当前 CPU的技术特点 35第六节 新款 CPU介绍 .37第三章 主板综述 .49第一节 主板的组成 .49第二节 主板的结构特点 51第三节 主板芯片组综述 53第 一 章 计 算 机 硬 件 系 统 概 述要想成为一名计算机硬件工程师,不了解计算机的历史显然不行。在本书的第一章中,我们将带你走进计算机硬件世
2、界,去回顾计算机发展历程中的精彩瞬间。第一节第一节第一节第一节计算机的发展历史计算机的发展历史计算机的发展历史计算机的发展历史现代电子计算机技术的飞速发展 , 离不开人类科技知识的积累 , 离不开许许多多热衷于此并呕心沥血的科学家的探索 , 正是这一代代的积累才构筑了今天的 “ 信息大厦 ” 。从下面这个按时间顺序展现的计算机发展简史中 , 我们可以感受到科技发展的艰辛及科学技术的巨大推动力。 一 、 机 械 计 算 机 的 诞 生在西欧 , 由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革 , 极大地促进了自然科学技术的发展 , 人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放 。 而在这些思想创意的火花中
3、,制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼 、 最夺目的一朵 。 从那时起 , 一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着 。 但限于当时的科技水平 , 多数试验性的创造都以失败而告终,这也就昭示了拓荒者的共同命运 :往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。而后人在享用这些甜美成果的时候,往往能够从中品味出 汗水与泪水交织的滋味 1614年 :苏格兰人 JohnNapier(1550 1617年 )发表了一篇论文 , 其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。 1623年 :WilhelmSchickard(1592 1635年 )制作了一个能进行 6位数以内加减法运算,
4、并能通过铃声输出答案的 “ 计算钟 ” 。该装置通过转动齿轮来进行操作。1625年 :WilliamOughtred(1575 1660年 )发明计算尺。1668年 :英国人 SamuelMorl(1625 1695年 )制作了一个非十进制的加法装置 , 适宜计算钱币。 1671年 :德国数学家 GottfriedLeibniz设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度可达 16位的计算工具。1822年 :英国人 CharlesBabbage(1792 1871年 )设计了差分机和分析机 , 其设计理论非常超前 , 类似于百年后的电子计算机 , 特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。1
5、834年 :Babbage设想制造一台通用分析机,在只读存储器 (穿孔卡片 )中存储程序和数据 。 Babbage在以后的时间里继续他的研究工作,并于 1840年将操作位数提高到了 40位 , 并基本实现了控制中心 (CPU)和存储程序的设想 , 而且程序可以根据条件进行跳转,能在几秒内做出一般的加法,几分钟内做出乘、除法。 1848年 :英国数学家 GeorgeBoole创立二进制代数学 , 提前近一个世纪为现代二进制计算机的发展铺平了道路。 1890年 :美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。 HermanHollerith(后来他的公司发展成了 IBM公司 )借鉴 Babb
6、age的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了机器。结果仅用 6周就得出了准确的人口统计数据 (如果用人工方法,大概要花 10年时间 )。1896年 :HermanHollerith创办了 IBM公司的前身。二 、 电 子 计 算 机 问 世 在以机械方式运行的计算器诞生百年之后 , 随着电子技术的突飞猛进 , 计算机开始了真正意义上的由机械向电子时代的过渡 , 电子器件逐渐演变成为计算机的主体 , 而机械部件则渐渐处于从属位置 。 二者地位发生转化的时候 , 计算机也正式开始了由量到质的转变,由此导致电子计算机正式问世。下面就是这一过渡时期的主要事件 :1906年 :美国人 LeeDeFores
7、t发明电子管,为电子计算机的发展奠定了基础。1924年 2月 :IBM公司成立,从此一个具有划时代意义的公司诞生。1935年 :IBM推出 IBM601机 。 这是一台能在一秒钟内算出乘法的穿孔卡片计算机 。这台机器无论在自然科学还是在商业应用上都具有重要的地位,大约制造了 1500台。1937年 :英国剑桥大学的 AlanM.Turing(1912 1954年 )出版了他的论文 , 并提出了被后人称之为 “ 图灵机 ” 的数学模型。1937年 :Bell试验室的 GeorgeStibitz展示了用继电器表示二进制的装置。尽管仅仅是个展示品,但却是第一台二进制电子计算机。1940年 1月 :B
8、ell实验室 的 SamuelWilliams和 Stibitz制造成功了一个能进行复杂运算的计算机 。 该机器大量使用了继电器 , 并借鉴了一些电话技术 , 采用了先进的编码技术。 1941年夏季 :Atanasoff和学生 Berry完成了能解线性代数方程的计算机,取名叫“ ABC” (Atanasoff-BerryComputer),用电容作存储器 ,用穿孔卡片作辅助存储器 ,那些孔实际上是 “ 烧 ” 上去的,时钟频率是 60Hz,完成一次加法运算用时一秒。1943年 1月 :MarkI自动顺序控制计算机在美国研制成功 。 整个机器有 51英尺长 、5吨重 、 75万个零部件 。 该机
9、使用了 3304个继电器 , 60个开关作为机械只读存储器 。程序存储在纸带上 ,数据可以来自纸带或卡片阅读器。 MarkI被用来为美国海军计算弹道火力表。 1943年 9月 :Williams和 Stibitz完成了 “ RelayInterpolator” , 后来命名为 “ Model Re-layCalculator” 的计算机 。 这是一台可编程计算机 , 同样使用纸带输入程序和数据。它运行更可靠,每个数用 7个继电器表示,可进行浮点运算。1946年 :ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)诞生 ,这是第一台真正意义上的数字电子
10、计算机 。 开始研制于 1943年 , 完成于 1946年 , 负责人是 JohnW.Mauchly和 J.PresperEckert,重 30吨,用了 18000个电子管,功率 25千瓦,主要用于计算弹道和氢弹的研制。 三 、 晶 体 管 计 算 机 的 发 展真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴,但因其体积大、能耗高 、故障多 、 价格贵 , 从而制约了它的普及和应用 。 直到晶体管被发明出来 , 电子计算机才找到了腾飞的起点。 1947年 :Bell实验室的 WilliamB.Shockley、 JohnBardeen和 WalterH.Brattain发明了晶体管,开辟了电
11、子时代新纪元。1949年 :剑桥大学的 Wilkes和他的小组制成了一台可以存储程序的计算机,输入输出设备仍是纸带。 1949年 :EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer 电子离散变量自动计算机 ) 第一台使用磁带的计算机。这是一个突破,可以多次在磁带上存储程序。这台机器是 JohnvonNeumann提议建造的。1950年 :日本东京帝国大学的 YoshiroNakamats发明了软磁盘 ,其销售权由 IBM公司获得 。由此开创了存储时代的新纪元。1951年 :GraceMurrayHopper完成了高级语言编译器。1951年 :U
12、NIVAC-1 第一台商用计算机系统诞生 , 设计者 是 J.PresperEckert和JohnMauchly。被美国人口普查部门用于人口普查,标志着计算机进入了商业应用时代。 1953年 :磁芯存储器被开发出来。1954年 :IBM的 JohnBackus和他的研究小组开始开 发 FORTRAN(FORmulaTRANslation), 1957年完成。这是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。1957年 :IBM开发成功第一台点阵式打印机。四 、 集 成 电 路 为 现 代 计 算 机 铺 平 道 路尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了价格 、减少了故障 ,但离用户的实际要求仍
13、相距甚远,而且各行业对计算机也产生了较大的需求,生产性能更强 、重量更轻 、 价格更低的机器成了当务之急 。 集成电路的发明解决了这个问题 。 高集成度不仅使计算机的体积得以减小 , 也使速度加快 、 故障减少 。 从此 , 人们开始制造革命性的微处理器。1958年 9月 12日 :在 RobertNoyce(Intel公司创始人 )的领导下 , 集成电路诞生 ,不久又发明了微处理器 。 但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术 , 所以日本对其专利不承认,因为日本没有得到应有的利益。过了 30年,日本才承认,这样日本公司可以从中得到一部分利润。但到 2001年,这个专利就失效了。1959年
14、 :GraceMurrayHopper开始开 发 COBOL(COmmonBusiness-OrientedLanguage)语言 ,完成于 1961年。1960年 :ALGOL 第一个结构化程序设计语言推出。1961年 :IBM的 KennthIverson推出 APL编程语言。1963年 :DEC公司推出第一台小型计算机 PDP-8。1964年 :IBM发布 PL/1编程语言。1964年 :发布 IBM360首套系列兼容机。1964年 :DEC发布 PDB-8小型计算机。1965年 :摩尔定律发表 , 处理器的晶体管数量每 18个月增加一倍 , 价格下降一半 。1965年 :LoftiZa
15、deh创立模糊逻辑,用来处理近似值问题。1965年 :ThomasE.Kurtz和 JohnKemeny完成 BASIC(Beginner sAll-purposeSymbolicIn-structionCode)语言的开发 。 特别适合计算机教育和初学者使用 , 得以广泛推广。 1965年 :DouglasEnglebart提出鼠标器的设想 , 但没有进一步研究 , 直到 1983年才被苹果电脑公司大量采用。 1965年 :第一台超级计算机 CD6600开发成功。1967年 :NiklausWirth开始开发 PASCAL语言, 1971年完成。1968年 :RobertNoyce和他的几个
16、朋友创办了 Intel公司。1968年 :SeymourPaper和他的研究小组在 MIT开发了 LOGO语言。1969年 :ARPANet(AdvancedResearchProjectsAgencyNetwork)计划开始启动 , 这是现代 Internet的雏形。1969年 4月 7日 :第一个网络协议标准 RFC推出。1970年 :第一块 RAM芯片由 Intel推出,容量 1KB。1970年 :KenThomson和 DennisRitchie开始开发 UNIX操作系统。1970年 :Forth编程语言开发完成。1970年 :Internet的雏形 ARPANet基本完成,开始向非军
17、用部门开放。1971年 11月 15日 :MarcianE.Hoff在 Intel公司开发成功第一块微处理器 4004,含 2300个晶体管,字长为 4位,时钟频率为 108KHz,每秒执行 6万条指令。1972年 :1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机 。 基于大规模集成电路及后来的超大规模集成电路 。 这一时期的计算机功能更强 , 体积更小 。 此时人们开始怀疑计算机能否继续缩小 , 特别是发热量问题能否解决 。 同时 , 人们开始探讨第五代计算机的开发。 1972年 :C语言开发完成 。 其主要设计者是 UNIX系统的开发者之一 DennisRitche。这是一个非常强大的语言
18、,特别受人喜爱。 1972年 :Hewlett-Packard发明了第一个手持计算器。1972年 4月 1日 :Intel推出 8008微处理器。1972年 :ARPANet开始走向世界, Internet革命拉开序幕。1973年 :街机游戏 Pong发布,得到广泛欢迎。发明者是 NolanBushnell(Atari的创立者 )。1974年 :第一个具有并行计算机体系结构的 CLIP-4推出。五、当代计算机技术渐入辉煌 在此之前 , 应该说计算机技术还是主要集中于大型机和小型机领域的发展 。 随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步,计算机进入寻常百姓家的技术障碍逐渐被突破。特别是在 Int
19、el公司发布了其面向个人用户的微处理器 8080之后,这一浪潮终于汹涌澎湃起来,同时也催生出了一大批信息时代的弄潮儿,如 StephenJobs(史缔芬 乔布斯 )、 BillGates(比尔 盖茨 )等 ,至今他们对整个计算机产业的发展还起着举足轻重的作用 。 在此时段 , 互联网技术和多媒体技术也得到了空前的应用与发展 , 计算机真正开始改变我们的生活。1974年 4月 1日 :Intel发布其 8位微处理器芯片 8080。1975年 :BillGates和 PaulAllen完成了第一个在 MIT(麻省理工学院 )的 Altair计算机上运行的 BASIC程序。1975年 :BillGa
20、tes和 PaulAllen创办 Microsoft公司 (现已成为全球最大、最成功的软件公司 )。 3年后就收入 50万美元 , 员工增加到 15人 。 1992年达 28亿美元 , 1万名雇员 。 1981年 Microsoft为 IBM的 PC机开发操作系统 , 从此奠定了在计算机软件领域的领导地位。 1976年 :StephenWozinak和 StephenJobs创办苹果计算机公司,并推出其 Apple 计算机。 1978年 6月 8日 :Intel发布其 16位微处理器 8086。 1979年 6月又推出准 16位的 8088来满足市场对低价处理器的需要 , 并被 IBM的第一代
21、 PC机所采用 。 该处理器的时钟频率为 4.77MHz、 8MHz和 10MHz,大约有 300条指令,集成了 29000个晶体管。1979年 :低密软磁盘诞生。1979年 :IBM公司眼看个人计算机市场被苹果等电脑公司占有,决定开发自己的个人计算机 。为了尽快推出自己的产品, IBM将大量工作交给第三方来完成 (其中微软公司就承担了操作系统的开发工作 , 这同时也为微软后来的崛起奠定了基础 ), 于 1981年8月 12日推出了 IBM-PC。1980年 :“ 只要有 1兆内存就足够 DOS尽情表演了 ” , 微软公司开发 DOS初期时说 。今天来听这句话有何感想呢? 1981年 :Xer
22、ox开始致力于图形用户界面 、 图标 、 菜单和定位设备 (如鼠标 )的研制 。结果研究成果为苹果所借鉴 , 而苹果电脑公司后来又指控微软剽窃了他们的设计 , 开发了 Windows系列软件。1981年 8月 12日 :MS-DOS1.0和 PC-DOS1.0发布 。 Microsoft受 IBM的委托开发 DOS操作系统 , 他们从 TimPaterson那里购买了一个叫 86-DOS的程序并加以改进 。 由 IBM销售的版本叫 PC-DOS, 由 Microsoft销售的叫 MS-DOS。 Microsoft与 IBM的合作一直到 1991年的 DOS5.0为止。最初的 DOS1.0非常简
23、陋,每张盘上只有一个根目录 , 不支持子目录 , 直到 1983年 3月的 2.0版才有所改观 。 MS-DOS在 1995年以前一直是与 IBM-PC兼容的操作系统 , Windows95推出并迅速占领市场之后 , 其最后一个版本命名 为DOS7.0。1982年 :基于 TCP/IP协议的 Internet初具规模。1982年 2月 :80286发布 , 时钟频率提高到 20MHz、 增加了保护模式 、 可访问 16MB内存、支持 1GB以上的虚拟内存、每秒执行 270万条指令、集成了 13.4万个晶体管。1983年春季 :IBMXT机发布 , 增加了 10MB硬盘 、 128KB内存 、
24、一个软驱 、 单色显示器、一台打印机、可以增加一个 8087数字协处理器。当时的价格为 5000美元。1983年 3月 :MS-DOS2.0和 PC-DOS2.0增加了类似 UNIX分层目录的管理形式。1984年 :DNS(DomainNameServer)域名服务器发布,互联网上有 1000多台主机运行。1984年底 :Compaq开始开发 IDE接口 , 能以更快的速度传输数据 , 并被许多同行采纳,后来在此基础上开发出了性能更好的 EIDE接口。1985年 :Philips和 SONY合作推出 CD-ROM驱动器。1985年 10月 17日 :80386DX推出 。时钟频率达到 33MH
25、z、可寻址 1GB内存 、每秒可执行 600万条指令、集成了 275000个晶体管。1985年 11月 :MicrosoftWindows发布 。 该操作系统需要 DOS的支持 , 类似苹果机的操作界面 ,以致被苹果控告,该诉讼到 1997年 8月才终止。1985年 12月 :MS-DOS3.2和 PC-DOS3.2发布。这是第一个支持 3.5英寸磁盘的系统,但只支持到 720KB, 3.3版才支持 1.44MB。1987年 :MicrosoftWindows2.0发布。1988年 :EISA标准建立。1989年 :欧洲物理粒子研究所的 TimBerners-Lee创立 WorldWideWe
26、b雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了 Internet的发展。1989年 3月 :EIDE标准确立,可以支持超过 528MB的硬盘,能达到 33.3MB/s的传输速度,并被许多 CD-ROM所采用。1989年 4月 10日 :80486DX发布。该处理器集成了 120万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到 100MHz。1989年 11月 :SoundBlasterCard(声卡 )发布。1990年 5月 22日 :微软发布 Windows3.0,兼容 MS-DOS模式。1990年 11月 :第一代 MPC(多媒体个人电脑标准 )发布 。 该标准要求处理器至少为 8028
27、6/12MHz(后来增加到 80386SX/16MHz)及一个光驱,至少 150KB/sec的传输率。1991年 :ISA标准发布。1991年 6月 :MS-DOS5.0和 PC-DOS5.0发布 。 为了促进 OS/2的发展 , BillGates说DOS5.0是 DOS终结者 , 今后将不再花精力于此 。 该版本突破了 640KB的基本内存限制 。这个版本也标志着微软与 IBM在 DOS上合作的终结。1992年 :WindowsNT发布,可寻址 2GB内存。1992年 4月 :Windows3.1发布。1993年 :Internet开始商业化运行。1993年 :经典游戏 Doom发布。19
28、93年 3月 22日 :Pentium发布 , 该处理器集成了 300多万个晶体管 、 早期版本的核心频率为 60 66MHz、每秒钟执行 1亿条指令。1993年 5月 :MPC标准 2发布,要求 CD-ROM传输率达到 300KB/s,在 320 240的窗口中每秒播放 15帧图像。1994年 3月 7日 :Intel发布 90 100MHzPentium处理器。1994年 :Netscape1.0浏览器发布。1994年 :著名的即时战略游戏 Command主频从 MHz发展到今天的 GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由 2000多个跃升到千万以上 ;半导体制 造技术的规模由 SI、 MSI
29、、 LSI、VLSI(超大规模集成电路 )达到 ULSI。封装的输入 /输出 (I/O)引 脚从几十根,逐渐增加到几百根,甚至可能达到 2000根。这一切真是一个翻天覆地的变化。对于CPU, 读者已经很熟悉了 , 286、 386、 486、 Pentium、 P 、 Celron、 K6、 K6-2、Athlon 相信您可以如数家珍似地列出一长串 。 但谈到 PU和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很 多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封 、保护芯片 和增强导热性能的作用 , 而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁 芯片上的接点用导线连接 到封装外
30、壳的引脚上 , 这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接 。 因此 , 封装对 CPU和其他 LSI(LargeScaleIntegration)集成电路都起着重要的作用,新一代 CPU的出现常常伴随着 新的封装形式的使用。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从 DIP、 QFP、 PGA、 BGA到CSP再到 MC, 技术指标一代比一代先进 , 包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于 1, 适用频率越来越高 , 耐温性能越 来越好 , 引脚数增多 , 引脚间距减小 , 重量减小 ,可靠性提高,使用更加方便等等。下面将对具体的封装形式作详细说明。 1.DIP封装20世纪 70年代流行
31、的是双列直插封装 , 简称 DIP(ualIn-linePackage)。 DIP封装结构具有 以下特点 :(1)适合 PCB(印刷电路板 )的穿孔安装 ;(2)比 TO型封装易于对 PCB布线 ;(3)操作方便。DIP封装结构形式有 :多层陶瓷双列直插式 DIP, 单层陶瓷双列直插式 DIP, 引线框架式 IP(含 玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式 )等。衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比 , 这个比值越接近 1越 好。以采用 40根 I/O引脚塑料双列直插式封装 (PDIP)的 CPU为例,其芯片面积 /封装面积 =(3 3)/(15.24 5
32、0)=1:86, 离 1相差很远 。 不难看出 , 这种封装尺寸远比芯片大 , 说明封装效率 很低 , 占去了很多有效安装面积 。 Intel公司早期的 CPU,如 8086、 80286,都采用 PDIP封装 (塑料双列直插 )。2.载体封装20世纪 80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载 体LC(LeadlesCeram icChipCarier)、塑料有引线芯片载 体PL(PlasticLeadedhiparier)、小尺寸封装 SOP(Sm alOutlinePackage)、塑料四边引出扁平封装 PQFP(lasticQuadFlatPackage)。以 0.5m m 焊
33、区中心距、 208根 I/O引脚 FP封装的 CPU为例,如果外形尺寸 为28m m 28m m ,芯片尺寸为 10m m 10m m ,则芯片面积 /封装面积 =(10 10)/(28 28)=1:7.8,由此可见 QFP封装比DIP封装的尺寸大大减小。 QFP的特点是 :(1)用 SMT表面安装技术在 PCB上安装布线 ;(2)封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用 ;(3)操作方便 ;(4)可靠性高。Intel公司的 80386处理器就采用塑料四边引出扁平封装 (PQFP)。3.BGA封装20世纪 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用, LSI、VLSI、 UL
34、SI相继出现 , 芯片集成度不断提高 , I/O引脚数急剧增加 , 功耗也随之增大 , 对集成电路封装的 要求也更加严格 。 为满足发展的需要 , 在原有封装方式的基础上 , 又增添了新的方式 球栅 阵列封装 , 简称 BGA(BalGridArayPackage)。 BGA一出现便成为 CPU、南北桥等 VLSI芯 片的最佳选择。其特点有 :(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚间距远大于 QFP,从而提高了组装成品率 ;(2)虽然它的功耗增加,但 BGA能用可控塌陷芯片法焊接,简称 C4焊接,从而可以改善它的电热性能 ;(3)厚度比 QFP减少 1/2以上,重量减轻 3/4以上 ;(4)寄生参
35、数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高 ;(5)组装可用共面焊接,可靠性高 ;(6)BGA封装仍与 QFP、 PGA一样,占用基板面积过大。Intel公司对集成度很高 (单芯片里达 300万只以上晶体管 )、 功耗很大的 CPU芯片 ,如 Pentium、 Pentium Pro、 Pentium 采用陶瓷针栅阵列封装 (PGA)和陶瓷球栅阵列封装 (CBGA),并在外壳上 安装微型排风扇散热,从而使 CPU能稳定可靠地工作。 4.面向未来的封装技术BGA封装比 QFP先进,更比 PGA好,但它的芯片面积 /封装面积的比值仍很低 。Tesera公司在 BGA基础上做了改进,研制出另一种称为
36、BGA的封装技术,按 0.5m m 焊区中心距,芯片面积 /封装面积的比为 1:4,比 BGA前进了一大步。1994年 9月,日本三菱电气研究出一种芯片面积 /封装面积 =1:1.1的封装结构,其封装外形尺寸只 比裸芯片大一点点。也就是说,单个 IC芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装 形式,命名为芯片尺寸封装,简 称CSP(ChipSizePackage或 ChipScalePackage)。 CSP封装具有以 下特点 :(1)满足了 LSI芯片引出脚不断增加的需要 ;(2)解决了 IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题 ;(3)封装面积缩小到 BGA的 1/4甚至
37、1/10,延迟时间大大缩小。曾有人想 , 当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时 , 能否将高集成度 、 高性能 、高可靠 的 CSP芯片 (用 LSI或 IC)和专用集成电路芯片 (ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术 (SMT)组 装成为多种多样电子组件 、 子系统或系统 。 由这种想法产生出多芯片组件 MC(ultiChipModel)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。 MC的特点有 :(1)封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化 ;(2)缩小整机 /组件封装尺寸和重量,一般体积减小 1/4,重量减轻 1/3;(3)可靠性大大提高。随着 LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用 , 人们产生 了将多个 LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成 MC产品的想法。进一步又产生另一种想法 :把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致