德州儀器慶祝人類登月50周年：TI集成電路的一大步

北京2019年7月25日 /美通社/ -- 1958年，德州儀器TI的工程師Jack Kilby發(fā)明出首個集成電路。經(jīng)過多年努力，德州儀器TI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，這對人類成功登月起到至關(guān)重要的作用。以下為TI近期發(fā)布的紀念博文：2019年9月12日 - Jack Kilby紀念日。

1969年7月20日，TI航空航天工程師Verie Lima與家人正在達拉斯地區(qū)的一個社區(qū)泳池游泳時，突然聽到一位女士喊道：“它要實現(xiàn)了！”

“人類即將登陸月球，”Verie說?！爱斅牭竭@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?！?/p>

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的一位負責無人太空計劃的電路設(shè)計師，實現(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。因為一旦失敗，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?！?/p>

力求在太空競賽中拔得頭籌

在20世紀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。

“前視紅外線可以生成具有極佳細節(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)以實現(xiàn)太空探索對于達成肯尼迪總統(tǒng)在20世紀60年代實現(xiàn)載人登月的目標至關(guān)重要。

“肯尼迪去世前曾說登月夢想將在十年內(nèi)實現(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50年代末，蘇聯(lián)成功拍攝了月球的遠端畫面，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?！拔覀兟浜罅恕６姨K聯(lián)人在月球上確實擁有過自己的活動?！?/p>

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70年代的技術(shù)繼續(xù)探索行星，并已經(jīng)到達距地球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于登月計劃，因為它做了沒人做過的事兒，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在實驗室手工制作了首個集成電路。雖然沒有即刻被承認，但該集成電路將有助于解決太空飛行的技術(shù)問題，因為它允許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行更多的實驗，”Verie說。

集成電路必須在1958年9月12日Jack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”這兩個時間點之間完成巨大進步。

“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?！笔紫夹g(shù)官Ahmad Bahai說。

降低成本

1959年，美國空軍資助TI的一個項目，即研究集成電路的制造工藝。由此產(chǎn)生的試點項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?！半y以置信吧。”

Verie認為技術(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實驗室發(fā)明首個集成電路的情景，我們已經(jīng)取得了長足進步。我將會銘記這一切?！?/p>

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紀念日。