什么是IoC以及理解为什么要使用Ioc

集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于锗（Ge）的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于硅（Si）的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

是20世纪50年代后期一60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。

集成电路，英文为Integrated Circuit，缩写为IC；顾名思义，就是把一定数量的常用电子元件，如电阻、电容、晶体管等，以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。

为什么会产生集成电路？我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的，而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢？我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机，它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物，里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线，耗电量150千瓦[1] 。显然，占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题；如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好！我们相信，有很多人思考过这个问题，也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默，他在1952年的一次会议上提出：可以把电子线路中的分立元器件，集中制作在一块半导体晶片上，一小块晶片就是一个完整电路，这样一来，电子线路的体积就可大大缩小，可靠性大幅提高。这就是初期集成电路的构想，晶体管的发明使这种想法成为了可能，1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管，而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能，并且克服了电子管的上述缺点，因此在晶体管发明后，很快就出现了基于半导体的集成电路的构想，也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比（Jack Kilby）和罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路[2-3] 。

讲完了历史，我们再来看现状。集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用，是现代信息社会的基石。集成电路的含义，已经远远超过了其刚诞生时的定义范围，但其最核心的部分，仍然没有改变，那就是“集成”，其所衍生出来的各种学科，大都是围绕着“集成什么”、“如何集成”、“如何处理集成带来的利弊”这三个问题来开展的。硅集成电路是主流，就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上，所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”，想象一下我们住过的房子可能比较容易理解：很多人小时候都住过农村的房子，那时房屋的主体也许就是三两间平房，发挥着卧室的功能，门口的小院子摆上一副桌椅，就充当客厅，旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋，那是厨房，而具有独特功能的厕所，需要有一定的隔离，有可能在房屋的背后，要走上十几米……后来，到了城市里，或者乡村城镇化，大家都住进了楼房或者套房，一套房里面，有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台，也许只有几十平方米，却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能，这就是集成。

当然现如今的集成电路，其集成度远非一套房能比拟的，或许用一幢摩登大楼可以更好地类比：地面上有商铺、办公、食堂、酒店式公寓，地下有几层是停车场，停车场下面还有地基——这是集成电路的布局，模拟电路和数字电路分开，处理小信号的敏感电路与翻转频繁的控制逻辑分开，电源单独放在一角。每层楼的房间布局不一样，走廊也不一样，有回字形的、工字形的、几字形的——这是集成电路器件设计，低噪声电路中可以用折叠形状或“叉指”结构的晶体管来减小结面积和栅电阻。各楼层直接有高速电梯可达，为了效率和功能隔离，还可能有多部电梯，每部电梯能到的楼层不同——这是集成电路的布线，电源线、地线单独走线，负载大的线也宽；时钟与信号分开；每层之间布线垂直避免干扰；CPU与存储之间的高速总线，相当于电梯，各层之间的通孔相当于电梯间……

业界正式内存规格都是由JEDEC-- Joint Electronioc Device Engineering Council制定，这包括了DDR及DDR2，在规格中DDR 官方最高速度为DDR 400，而DDR 400后的速度则交由DDR 2接捧，但由于DDR的制程进步，DDR的速度已经完全超越了官方的估计，故此现时更出现了超高速的DDR 550，但却是非官方规格。JEDEC已认定DDR 2为未来主流系统内存，为未来高速系统汇排流作好准备，而且更得到Intel、AMD、VIA、nVidia、SiS、Samsung、Hynix、Elpida、Infineone等半导体巨头的支持。

虽然名字上只差毫厘，但DDR2和DDR2却是完全不兼容的，DDR2接口为240Pins比DDR的184Pin长，而且电压亦比DDR的2.5v更低，只有1.8v而在同时脉下比DDR低一半的功耗，这些都是DDR2内存的优点，而缺点则是DDR的延迟值比较高，在同时脉下效能较低。

不单在规格上不兼容，其实DDR和DDR2在技术上有得大分别。我们用的内存是透过不停充电及放电的动作记录资料的，上代SDRAM内存的核心时脉就相等于传送速度，而每一个Mhz只会有传送1 Bit的资料，采用1 Bit Prefetch。故此SDRAM 100Mhz的频宽为100Mbps。但随着系统内部组件速度提升，对内存速度的要求增加，单纯提升内存时脉已经不能应付需求，幸好及时发展出DDR技术。

DDR与SDRAM的分别在于传统SDRAM只能于充电那一刻存取资料，故此每一下充电放电的动作，只能读写一次，而DDR却把技术提升至在充电及放电时都能存取资料，故此每Mhz有两次存取动作，故此DDR会比SDRAM在同一时脉下效能提高一倍，而100Mhz的DDR却可达至200Mbps存取速度，由于每一个Mhz都要有二次的资料存取，故此DDR每一Mhz会传送2Bit，称为2Bit Prefetch，而DDR颗粒时脉每提升1Mhz，所得的效果是SDRAM的两倍。

而DDR 2则是承继DDR并作出改良，同样能在每一笔充电放电时都能存取，但DDR 2却改良了I/O Buffer部份，以往内存颗粒的时脉相等于I/O Buffer的时脉，但DDR2的I/O Buffer会被提升至却内存核心时脉的一倍，而DDR 2内存会在每一个Mhz传送4Bit的资料给I/O Buffer，比DDR每笔传送2Bit多一倍，故此在同一内存核心时脉下，DDR 2的内存会比DDR速度快一倍，这技术称为4Bit Prefetch。DDR 2未来提升速度的空间会比DDR强，因为每提升1 Mhz DRAM的时脉，所得到的效果却是传统SDRAM的四倍。不过我们经常提及DDR 2的时脉是Clock Frequency，而不是DRAM Core Frequency，故此DDR 2 533的时脉还是266Mhz。