来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）
编译自all about circuit
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智能手机无处不在。平板电脑很常见。笔记本电脑也正在继续取代台式机。复杂计算设备的小型化是我们生活的基本特征，并且多年来一直如此。
随着真空管
和房间大小的计算机的时代越来越深入到我们集体记忆的模糊深处，我们最好考虑一下那些勤奋、聪明和独创性使数字革命成为可能的工程师。Robert Dennard 就是其中一位工程师。
Robert H. Dennard 于 1932 年出生于德克萨斯州的特雷尔。他就读于达拉斯的南卫理公会大学，获得电气工程学士学位和硕士学位。然后，他继续在卡内基理工学院（现为卡内基梅隆大学）攻读博士学位。
Dennard 于 1958 年完成博士学位。同年，他加入 IBM 担任研究工程师，开始研究新的逻辑和
数据存储电路
。
在 IBM 的早期，他可能从未想过五十年后，他会在同一家公司工作并在同一领域进行研究——使用由他发明的数字存储电路制成的个人计算机！
1966 年，在 IBM 的 Thomas J. Watson 研究中心探索基于半导体的磁性数据存储设备替代方案时，Dennard 开发了这种电路，他的名字现已永久铭刻在微电子和数字计算系统的历史上。
他的成就的本质是：他的新架构使用一个晶体管（和一个电容器）来存储一位数据；之前的架构需要六个晶体管。
数字计算系统需要内存，即在输入状态不再存在后能够“记住”（并再现）给定输入状态的电路。基本逻辑门（AND、OR、XOR 等）以及基本逻辑门的标准前馈组合不能以这种方式运行：
当输入信号发生变化时，输出信号会立即响应
。
然而，当逻辑门在反馈配置中互连时，它们可以用作存储元件。下图描绘了一个基本的存储电路，称为
锁存器
，由两个反馈连接的或非门组成。
当 Dennard 首次制定单晶体管方法时，IBM 的研究工程师正在研究六晶体管存储单元。六晶体管配置仍然有用；它现在被称为“静态”随机存取存储器 (SRAM)，因为只要为电路供电，存储的位值就稳定。
虽然有效且概念上简单明了，但 SRAM 是高密度数据存储的障碍。Dennard 的突破是实现了逻辑电压可以由普通电容器临时存储，并且这种临时存储可以通过定期刷新电容器来无限期地延长。
这种洞察力使 Dennard 发明了动态 RAM (DRAM)。与静态 RAM 相比，
动态 RAM 通过固有的不稳定机制存储数据
。为了充当计算机系统的存储器，DRAM 单元需要持续供电和由辅助逻辑电路实现的持续刷新。
如下图所示，DRAM 单元中的电容器通过场效应晶体管 (FET) 充电或放电，场效应晶体管 (FET) 由内存模块的读/写控制信号之一选通。
Dennard 的 DRAM 架构允许一位数据由一个较小的电路存储，该电路仅包含一个晶体管和一个电容器。
当 FET 被切断时，它对电容器呈现高阻抗，电容器仍然会经历泄漏放电，但仍然可以保持足够的电压直到下一次刷新。当 FET 被驱动导通时，电容器通过低阻抗连接到位线，位线要么感测电容器的电压（用于读取操作），要么将电容器的电压驱动到所需的逻辑状态（用于写入操作）。
这种新的 RAM 架构显着提高了内存密度，因此有助于数字计算系统的快速发展。约翰·马尔科夫 (John Markoff)
发表在 IBM 的 THINK 博客上的一篇
文章说得很好：丹纳德的发明“成为重塑人类社会的行业的基础技术”。
尽管最重要的是他的单晶体管存储单元，但罗伯特·丹纳德 (Robert Dennard) 还拥有另一个工程声誉：他是 MOSFET 缩放方程的主要开发者，该方程成为
摩尔定律的
理论基础。这一著名的微电子“定律”——由英特尔联合创始人戈登·摩尔制定——描述了与集成电路中晶体管密度稳步增加有关的趋势。
MOSFET 比例关系来自 Dennard 1974 年的开创性论文，题为“Design of Ion-Implanted MOSFET's with Very Small Physical Dimensions”。图片由
奥本大学提供
摩尔定律本质上是一个粗略的预测，后来变成了观察到的现实。相比之下，Dennard 的工作披露了 MOSFET 尺寸与基本电气和制造参数之间的特定数学关系。这些关系于 1974 年出版，统称为 Dennard scaling，这些关系成为集成电路技术发展的关键指导原则。
动态 RAM 和 MOSFET 缩放绝不是 Dennard 作为研究工程师的漫长而卓有成效的职业生涯的充分总结。其实他拥有 40 多项专利，众多技术出版物的作者，荣获了EEE 爱迪生奖章、本杰明富兰克林电气工程奖章、IEEE 荣誉奖章等获得者。Dennard 为他的工作带来了才华、勤奋和创造力，并最终在现代技术的发展中创造了一个转折点。
丹纳德在他的卧室里张贴了一句警句“态度就是一切”，他每天都会在那里看到它。在获得京都先进技术奖的获奖感言中，他坚称态度“是释放创造力的关键。很多人有智慧，很多人有准备，有些人在正确的时间出现在正确的地点，只有少数人意识到他们有使命和能力对我们的世界产生重大影响。”
现代社会面临着层出不穷的新问题，我们一直需要新的解决方案。罗伯特·丹纳德 (Robert Dennard) 的事业鼓舞了所有为人类家庭寻求更光明未来的人，他的话应该提醒我们，我们的态度——而不是智力、教育或物质资源——可能被证明是人类生活的最大障碍。丰富而持久的成就。
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