Визначення та походження чіпа
Чіп — загальний термін для напівпровідникових компонентних виробів, інтегральних схем, скорочено ІС; або мікросхеми, мікрочіпи, пластини/чіпи, в електроніці — це спосіб мініатюризації схем (головним чином напівпровідникових приладів, але також пасивних компонентів тощо), що час від часу виготовляються на поверхні напівпровідникових пластин.
З 1949 по 1957 рік прототипи розробляли Вернер Якобі, Джеффрі Даммер, Сідні Дарлінгтон, Ясуо Таруї, але сучасну інтегральну схему винайшов Джек Кілбі в 1958 році. У 2000 році йому була присуджена Нобелівська премія з фізики, але Роберт Нойс, який також розробив сучасну практичну інтегральну схему в той же час, помер у 1990 році.
Велика перевага чіпа
Після винаходу та масового виробництва транзисторів, різноманітні твердотільні напівпровідникові компоненти, такі як діоди та транзистори, використовувалися у великій кількості, замінюючи функцію та роль електронних ламп у схемах. До середини-кінця 20-го століття досягнення в технології виробництва напівпровідників зробили можливими інтегральні схеми. Порівняно зі схемами ручної збірки, які використовують окремі дискретні електронні компоненти, інтегральні схеми можуть інтегрувати велику кількість мікротранзисторів у невеликий чіп, що є величезним прогресом. Масштабна продуктивність, надійність та модульний підхід до проектування схем інтегральних схем забезпечують швидке впровадження стандартизованих інтегральних схем замість проектування з використанням дискретних транзисторів.
Інтегральні схеми мають дві основні переваги над дискретними транзисторами: вартість та продуктивність. Низька вартість зумовлена тим, що чіп друкує всі компоненти як єдине ціле, а не виготовляє лише один транзистор за раз. Висока продуктивність зумовлена швидким перемиканням компонентів та меншим споживанням енергії, оскільки компоненти малі та розташовані близько один до одного. У 2006 році площа чіпа збільшується від кількох квадратних міліметрів до 350 мм² і може досягати одного мільйона транзисторів на мм².
(Всередині може бути 30 мільярдів транзисторів!)
Як працює чіп
Чіп — це інтегральна схема, що складається з великої кількості транзисторів. Різні чіпи мають різні розміри інтеграції, від сотень мільйонів до десятків або сотень транзисторів. Транзистори мають два стани: увімкнено та вимкнено, які представлені одиницями та нулями. Кілька одиниць та нулів генеруються кількома транзисторами, які налаштовані на певні функції (тобто інструкції та дані) для представлення або обробки літер, цифр, кольорів, графіки тощо. Після ввімкнення чіпа він спочатку генерує інструкцію запуску, а потім продовжує отримувати нові інструкції та дані для виконання функції.
Час публікації: 03 червня 2019 р.
