Ορισμός και προέλευση του τσιπ
Τσιπ - ένας γενικός όρος για προϊόντα ημιαγωγικών εξαρτημάτων, ολοκληρωμένα κυκλώματα, συντομογραφία IC· ή μικροκυκλώματα, μικροτσίπ, πλακίδια/τσιπ, στην ηλεκτρονική είναι ένας τρόπος σμίκρυνσης κυκλωμάτων (κυρίως ημιαγωγικών συσκευών, αλλά και παθητικών εξαρτημάτων κ.λπ.) και κατά καιρούς κατασκευάζονται στην επιφάνεια ημιαγωγικών πλακιδίων.
Από το 1949 έως το 1957, πρωτότυπα αναπτύχθηκαν 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, ο οποίος ανέπτυξε επίσης ένα σύγχρονο πρακτικό ολοκληρωμένο κύκλωμα την ίδια εποχή, απεβίωσε το 1990.
Το μεγάλο πλεονέκτημα του τσιπ
Μετά την εφεύρεση και τη μαζική παραγωγή των τρανζίστορ, διάφορα ημιαγωγικά εξαρτήματα στερεάς κατάστασης, όπως δίοδοι και τρανζίστορ, χρησιμοποιήθηκαν σε μεγάλους αριθμούς, αντικαθιστώντας τη λειτουργία και τον ρόλο των λυχνιών κενού στα κυκλώματα. Μέχρι τα μέσα έως τα τέλη του 20ού αιώνα, οι εξελίξεις στην τεχνολογία κατασκευής ημιαγωγών κατέστησαν δυνατά τα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Σε σύγκριση με τα χειροποίητα συναρμολογημένα 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 σε σχέση με τα διακριτά τρανζίστορ: το κόστος και την απόδοση. Το χαμηλό κόστος οφείλεται στο γεγονός ότι το τσιπ εκτυπώνει όλα τα εξαρτήματα ως μία μονάδα, αντί να κατασκευάζει μόνο ένα τρανζίστορ κάθε φορά. Η υψηλή απόδοση οφείλεται στην γρήγορη εναλλαγή των εξαρτημάτων και στην κατανάλωση λιγότερης ενέργειας, επειδή τα εξαρτήματα είναι μικρά και κοντά το ένα στο άλλο. Το 2006, η επιφάνεια του τσιπ κυμαίνεται από μερικά τετραγωνικά χιλιοστά έως 350 mm² και μπορεί να φτάσει το ένα εκατομμύριο τρανζίστορ ανά mm².
(Μπορεί να υπάρχουν 30 δισεκατομμύρια τρανζίστορ μέσα!)
Πώς λειτουργεί το τσιπ
Ένα τσιπ είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που αποτελείται από μεγάλο αριθμό τρανζίστορ. Διαφορετικά τσιπ έχουν διαφορετικά μεγέθη ολοκλήρωσης, που κυμαίνονται από εκατοντάδες εκατομμύρια έως δεκάδες ή εκατοντάδες τρανζίστορ. Τα τρανζίστορ έχουν δύο καταστάσεις, on και off, οι οποίες αντιπροσωπεύονται από 1 και 0. Πολλαπλά 1 και 0 παράγονται από πολλαπλά τρανζίστορ, τα οποία έχουν οριστεί σε συγκεκριμένες συναρτήσεις (δηλαδή, εντολές και δεδομένα) για την αναπαράσταση ή την επεξεργασία γραμμάτων, αριθμών, χρωμάτων, γραφικών κ.λπ. Αφού ενεργοποιηθεί το τσιπ, πρώτα δημιουργεί μια εντολή εκκίνησης για την εκκίνηση του τσιπ και αργότερα συνεχίζει να λαμβάνει νέες οδηγίες και δεδομένα για την ολοκλήρωση της λειτουργίας.
Ώρα δημοσίευσης: 03 Ιουνίου 2019
