在大概50年里，软件从纸带穿孔变成了面向对象的编程语言，在集成开发环境中写程序

历史

大约1940-1960年代中期，计算机由独立部件组成，称为分立元件，然后用线连接不同的组件
举例，ENIAC有17000多个真空管，7000个电阻，1000个电容器，7000个二极管，500万个手工焊点。
1950年代中期，晶体管开始商业化，并在计算机中使用。晶体管比电子管小、快、可靠。晶体管仍然是分立元件。
1959年，IBM将709计算机从原电子管改为晶体管。
新机器诞生IBM7090速度快6倍，价格只有一半。晶体管标志着计算2.0时代的到来
1960年，这个问题的严重性已经达到了顶电脑里经常有很多电线缠绕在一起

解决方法 引入新的抽象层，包装复杂
1958年突破性进展，当时jack killby在德州工作，演示一个电子元件：电路将所有元件集成在一起。
简单地说，与其将多个独立部件连接起来，拼接成计算机。
我们把多个组件包在一起，变成一个新的独立组件，集成电路（IC）（integrated Circuits）。
几个月后，1959年robert noyce 仙童半导体使集成电路成为现实，killby锗制成集成电路，锗少而不稳定，仙童半导体公司使用硅，硅含量丰富，占地壳的四分之一。Noyce被公认为现代集成电路之父。
IC例如，计算机工程师的乐高积木可以组合成无数种设计，但最终需要连接起来创建更大、更复杂的电路，如整个计算机，因此工程师可以创新和打印电路板（printed circuit boards）（PCB）
PCB它可以大规模生产，不需要焊枪或大量的线。他通过蚀刻金属线将零件连接在一起。
把PCB和IC结合起来，可以大大和电线可以大大减少，但功能相同，更小，更便宜，更可靠，三赢
许多早期的IC它们都将非常小的分立元件包装成一个独立的单元，例如1964年IBM样品

不过，即使组件很小，塞5个以上的晶体管还是很困难，为了实现更复杂的设计需要新的制作工艺，光刻登场

光刻

简单来说，复杂的图案印在材料上，比如半导体，只有几个基本操作，但是可以制作复杂的电路
我的门从一片硅开始，叫，看起来像饼干。


然后加入一层叫做光刻胶的特殊化学品。光刻胶在光照下会变得可溶，可以用特殊的化学物质清洗

光刻胶本身不是很有用，单核光掩膜会很强

将光罩覆盖在晶体上，用强光阻挡光线。光刻胶不会改变。在光线发现的地方，光刻胶会发送化学变化。洗掉后，它会暴露出氧化层
注意氧化层光刻胶的保护
为了清洁光刻胶，我们用另一种化学物质清洗它

现在硅又暴露了。我们想修改硅暴露的区域，使其具有更好的导电性，因此我们使用化学过程来改变它，称为混合
掺杂通常由高温气体制成，如磷渗入暴露的硅，改变电气性质

我们还需要几轮光刻法来做晶体管，过程基本一样，先盖氧化层，再盖光刻胶

洗掉光刻胶，然后与另一种气体混合


最后一步是在氧化层上做通道，这样不同的晶体管可以用小金属导线连接
用光刻胶和光掩膜再次蚀刻小通道

因此，具有类似优势的步骤使用光刻胶 光掩膜，然后融化暴露的光刻胶和暴露的金属


每个区域的掺杂方式不同，叫双极型晶体管

我们可以把光掩膜聚焦到极小的区域，制作除非常精细的细节。
一片晶圆可以做很多IC，整块都做完后，可以切割然后包进微型芯片

摩尔定律

随着光刻技术发展，晶体管变小，密度变高
1960年初，IC很少超过5个晶体管，因为塞不下。
但1960年中期市场上出现超过100个晶体管的IC
1965年，戈登 摩尔看到了发展趋势，每两年左右，同样大小的空间，可以塞进两倍数量的晶体管，这叫摩尔定律。
芯片价格也急速下降，1962年平均50美元，下降到1968年2美元左右，如今就美分就可以买到IC。
晶体管小后，还有其他优势，晶体管越小，要移动的电荷量越少，能够更快的切换状态，耗电更少，电路更紧凑，还意味这延迟更低，导致时钟速度更快。
1980年，3万晶体管，1990年有100万晶体管，2000年有3000万个晶体管，2010年有10亿个晶体管

发展到现在14纳米，比红细胞小400倍，当然cpu不是唯一收益的，大多数的电子器件，都在指数发展：内存，显卡，固态硬盘，摄像头感光元件等等
如今的处理器，比如iphone 7的A10cpu有33亿个晶体管，面积仅仅1cm*1cm
如此多的晶体管无法使用人力绘制，1970年开始，超大规模集成软件（VLSI）（very-large-scale integration）用来自动生成芯片设计

摩尔定律极限

科学家在研制波长更短的光源，投射更小的形状
2当晶体管非常小，电极之间只有几个原子，电子会跳过间隙，这叫：量子隧道贯穿，如果晶体管漏电，就不是好开关