Τσιπς – μικρό μέγεθος, μεγάλος ρόλος

Ορισμός & Προέλευση του Chip

Chip - ένας γενικός όρος για προϊόντα εξαρτημάτων ημιαγωγών, ολοκληρωμένα κυκλώματα, με συντομογραφία IC.ή μικροκυκλώματα, μικροτσίπ, γκοφρέτες/τσιπ, στα ηλεκτρονικά είναι ένας τρόπος μικροποίησης κυκλωμάτων (κυρίως συσκευών ημιαγωγών, αλλά και παθητικών εξαρτημάτων κ.λπ.) και κατά καιρούς που κατασκευάζεται στην επιφάνεια πλακών ημιαγωγών.

Από το 1949 έως το 1957 αναπτύχθηκαν πρωτότυπα από τους Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington, Yasuo Tarui, αλλά το σύγχρονο ολοκληρωμένο κύκλωμα εφευρέθηκε από τον Jack Kilby το 1958. Του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2000, αλλά ο Robert Noyce, ανέπτυξε επίσης ένα σύγχρονο πρακτικό ολοκληρωμένο κύκλωμα ταυτόχρονα, που πέθανε το 1990.

Τσιπς - μικρό μέγεθος, μεγάλος ρόλος (1)

Το μεγάλο πλεονέκτημα του τσιπ

Μετά την εφεύρεση και τη μαζική παραγωγή τρανζίστορ, χρησιμοποιήθηκαν σε μεγάλους αριθμούς διάφορα εξαρτήματα ημιαγωγών στερεάς κατάστασης, όπως δίοδοι και τρανζίστορ, αντικαθιστώντας τη λειτουργία και το ρόλο των σωλήνων κενού στα κυκλώματα.Από τα μέσα έως τα τέλη του 20ου αιώνα, η πρόοδος στην τεχνολογία κατασκευής ημιαγωγών κατέστησε δυνατά τα ολοκληρωμένα κυκλώματα.Σε σύγκριση με χειροκίνητα κυκλώματα που χρησιμοποιούν μεμονωμένα διακριτά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα μπορούν να ενσωματώσουν μεγάλο αριθμό μικροτρανζίστορ σε ένα μικρό τσιπ, κάτι που αποτελεί τεράστια πρόοδο.Η παραγωγικότητα κλίμακας, η αξιοπιστία και η αρθρωτή προσέγγιση στο σχεδιασμό κυκλωμάτων των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων διασφαλίζουν την ταχεία υιοθέτηση τυποποιημένων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αντί του σχεδιασμού με διακριτά τρανζίστορ.

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα έχουν δύο σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των διακριτών τρανζίστορ: κόστος και απόδοση.Το χαμηλό κόστος οφείλεται στο γεγονός ότι το τσιπ εκτυπώνει όλα τα εξαρτήματα ως μονάδα, αντί να κατασκευάζει μόνο ένα τρανζίστορ τη φορά.Η υψηλή απόδοση οφείλεται στο ότι τα εξαρτήματα αλλάζουν γρήγορα και καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια επειδή τα εξαρτήματα είναι μικρά και κοντά το ένα στο άλλο.Το 2006, η περιοχή του τσιπ πηγαίνει από μερικά τετραγωνικά χιλιοστά σε 350 mm² και μπορεί να φτάσει το ένα εκατομμύριο τρανζίστορ ανά mm².

Τσιπς - μικρό μέγεθος, μεγάλος ρόλος (2)

(Μπορεί να υπάρχουν 30 δισεκατομμύρια τρανζίστορ μέσα!)

Πώς λειτουργεί το τσιπ

Το τσιπ είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που αποτελείται από μεγάλο αριθμό τρανζίστορ.Τα διαφορετικά τσιπ έχουν διαφορετικά μεγέθη ενοποίησης, που κυμαίνονται από εκατοντάδες εκατομμύρια.σε δεκάδες ή εκατοντάδες τρανζίστορ.Τα τρανζίστορ έχουν δύο καταστάσεις, ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, οι οποίες αντιπροσωπεύονται από 1 και 0.Πολλαπλά 1 και 0 που δημιουργούνται από πολλαπλά τρανζίστορ, τα οποία έχουν ρυθμιστεί σε συγκεκριμένες λειτουργίες (π.χ. οδηγίες και δεδομένα) για την αναπαράσταση ή την επεξεργασία γραμμάτων, αριθμών, χρωμάτων, γραφικών κ.λπ. Αφού ενεργοποιηθεί το τσιπ, δημιουργεί πρώτα μια εκκίνηση οδηγίες για την εκκίνηση του τσιπ και αργότερα συνεχίζει να λαμβάνει νέες οδηγίες και δεδομένα για να ολοκληρώσει τη λειτουργία.


Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-03-2019