Чипс – малък размер, голяма роля

Определение и произход на чипа

Чип - общ термин за продукти от полупроводникови компоненти, интегрални схеми, съкратено IC;или микросхеми, микрочипове, пластини/чипове, в електрониката е начин за миниатюризиране на вериги (главно полупроводникови устройства, но също и пасивни компоненти и т.н.) и от време на време произведени върху повърхността на полупроводникови пластини.

От 1949 до 1957 г. прототипи са разработени от Вернер Якоби, Джефри Дъмър, Сидни Дарлингтън, Ясуо Таруи, но съвременната интегрална схема е изобретена от Джак Килби през 1958 г. Той получава Нобелова награда за физика през 2000 г., но Робърт Нойс, който същевременно разработи и модерна практична интегрална схема, починала през 1990 г.

Чипс - малък размер, голяма роля (1)

Голямото предимство на чипа

След изобретяването и масовото производство на транзистори, различни полупроводникови компоненти в твърдо състояние като диоди и транзистори бяха използвани в големи количества, заменяйки функцията и ролята на вакуумните тръби във веригите.От средата до края на 20-ти век напредъкът в технологията за производство на полупроводници направи възможни интегралните схеми.В сравнение с ръчно сглобените схеми, които използват отделни дискретни електронни компоненти, интегралните схеми могат да интегрират голям брой микротранзистори в малък чип, което е огромен напредък.Мащабната производителност, надеждността и модулният подход към дизайна на интегралните схеми гарантират бързото приемане на стандартизирани интегрални схеми вместо проектиране с дискретни транзистори.

Интегралните схеми имат две основни предимства пред дискретните транзистори: цена и производителност.Ниската цена се дължи на факта, че чипът отпечатва всички компоненти като единица, вместо да прави само един транзистор наведнъж.Високата производителност се дължи на бързото превключване на компонентите и консумацията на по-малко енергия, тъй като компонентите са малки и близо един до друг.2006, площта на чипа преминава от няколко квадратни милиметра до 350 mm² и може да достигне един милион транзистора на mm².

Чипс - малък размер, голяма роля (2)

(Вътре може да има 30 милиарда транзистора!)

Как работи чипът

Чипът е интегрална схема, която се състои от голям брой транзистори.Различните чипове имат различни интеграционни размери, вариращи от стотици милиони;до десетки или стотици транзистори.Транзисторите имат две състояния, включени и изключени, които са представени от 1s и 0s.Множество 1 и 0, генерирани от множество транзистори, които са настроени на специфични функции (т.е. инструкции и данни), за да представят или обработват букви, цифри, цветове, графики и т.н. След като чипът се включи, той първо генерира стартиране инструкция за стартиране на чипа и по-късно той продължава да получава нови инструкции и данни за завършване на функцията.


Време на публикуване: 3 юни 2019 г