作為現(xiàn)代最重要的發(fā)明之一,可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)的問世要從一次質(zhì)量控制問題說起。
1969年秋天,英特爾的1101靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)出現(xiàn)了可靠性問題,它是第一款使用金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)技術(shù)的量產(chǎn)芯片。當(dāng)時(shí)剛剛離開仙童半導(dǎo)體公司加入英特爾的多夫·弗羅曼受命調(diào)查這一問題。而他的調(diào)查結(jié)果促成了可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)的發(fā)明。
多夫·弗羅曼(Dov Frohman)(右)與同事合影(日期不詳)
弗羅曼發(fā)現(xiàn),在某些情況下,1101中的二氧化硅絕緣體會從金屬部件中吸收電子并保存電荷,而這會對設(shè)備功能造成干擾。他開始著手解決這個問題,但同時(shí),他慢慢意識到,這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)也許可以為他所用。如果他能夠引導(dǎo)并掌控二氧化硅保存電荷的能力,那么他就可以制造出一個既可以實(shí)現(xiàn)電子編程,又能在沒有持續(xù)供電時(shí)保存信息的芯片。此外,可以通過將芯片暴露于中和電荷的外力來擦除信息——弗羅曼最終選擇了紫外光——使該芯片兼具可擦除和非易失性的特性。
可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)的封裝形式
可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)的裸片
1971年2月,弗羅曼在費(fèi)城的固態(tài)電路會議上首次展示了EPROM的原型。戈登·摩爾(Gordon Moore)回憶起EPROM在費(fèi)城的初次亮相時(shí)說:“多夫在一段影像中展示了EPROM存儲單元中的位元圖案。當(dāng)存儲單元暴露于紫外光下時(shí),這些位元一個接一個地剝落,直到最后只剩下大家熟悉的英特爾標(biāo)識?!辉粋€接一個地落下,當(dāng)最后一個位元消失時(shí),觀眾席爆發(fā)出熱烈的掌聲。多夫的論文被評為該會議最佳論文?!?/p>
EPROM解決了困擾開發(fā)人員多年的一個問題:新芯片原型的設(shè)計(jì)周期太長。EPROM兼具可編程性和穩(wěn)定性,可將新芯片原型的設(shè)計(jì)時(shí)間從數(shù)天或數(shù)周縮短為數(shù)小時(shí)。而在1971 年,人們還不清楚EPROM的全部潛力。根據(jù)弗羅曼的說法,它最初被視為開發(fā)人員的利基設(shè)備:“當(dāng)時(shí)的想法是把只讀存儲器(ROM)作為一個完整的生產(chǎn)設(shè)備,而一個可重新編程的存儲器(例如 EPROM)可用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確?!?/p>
但英特爾同年晚些時(shí)候推出的另一項(xiàng)技術(shù)——微處理器——改變了人們對EPROM的看法。EPROM讓微處理器能夠方便地編程和重新編程,對微處理器的使用起到了至關(guān)重要的作用。英特爾的EPROM業(yè)務(wù)伴隨其微處理器業(yè)務(wù)一起增長,直到它最終在20世紀(jì)80年代讓位于其他形式的存儲器,但這些新型存儲器也都建立在多夫·弗羅曼的突破性技術(shù)之上。
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原文標(biāo)題:英特爾50周年 | 可擦除可編程只讀存儲器
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