Chips – kích thước nhỏ, vai trò lớn

Định nghĩa & Nguồn gốc của Chip

Chip - thuật ngữ chung chỉ các sản phẩm linh kiện bán dẫn, mạch tích hợp, viết tắt là IC;hoặc vi mạch, vi mạch, tấm wafer/chip, trong điện tử là một cách thu nhỏ mạch (chủ yếu là thiết bị bán dẫn, nhưng cũng có các thành phần thụ động, v.v.) và được sản xuất theo thời gian trên bề mặt của tấm bán dẫn.

Từ năm 1949 đến năm 1957, các nguyên mẫu được phát triển bởi Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington, Yasuo Tarui, nhưng mạch tích hợp hiện đại được phát minh bởi Jack Kilby vào năm 1958. Ông được trao giải Nobel Vật lý năm 2000, nhưng Robert Noyce, người cũng đồng thời phát triển một mạch tích hợp thực tế hiện đại, đã qua đời vào năm 1990.

Chips - kích thước nhỏ, vai trò lớn (1)

Ưu điểm lớn của chip

Sau khi bóng bán dẫn được phát minh và sản xuất hàng loạt, các linh kiện bán dẫn trạng thái rắn khác nhau như điốt và bóng bán dẫn đã được sử dụng với số lượng lớn, thay thế chức năng và vai trò của ống chân không trong mạch.Vào giữa đến cuối thế kỷ 20, những tiến bộ trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn đã tạo ra các mạch tích hợp.So với các mạch lắp ráp thủ công sử dụng các linh kiện điện tử rời rạc riêng lẻ, các mạch tích hợp có thể tích hợp một số lượng lớn các bóng bán dẫn vi mô vào một con chip nhỏ, đây là một tiến bộ vượt bậc.Năng suất quy mô, độ tin cậy và cách tiếp cận mô-đun đối với thiết kế mạch của các mạch tích hợp đảm bảo việc áp dụng nhanh chóng các mạch tích hợp tiêu chuẩn hóa thay vì thiết kế với các bóng bán dẫn rời rạc.

Các mạch tích hợp có hai ưu điểm chính so với các bóng bán dẫn rời rạc: chi phí và hiệu suất.Chi phí thấp là do chip in tất cả các thành phần như một đơn vị, thay vì chỉ tạo ra một bóng bán dẫn tại một thời điểm.Hiệu suất cao là do các thành phần chuyển đổi nhanh chóng và tiêu thụ ít năng lượng hơn do các thành phần nhỏ và gần nhau.2006, diện tích chip tăng từ vài mm vuông lên 350 mm² và có thể đạt tới một triệu bóng bán dẫn trên mỗi mm².

Chips - nhỏ, vai trò lớn (2)

(Có thể có 30 tỷ bóng bán dẫn bên trong!)

Cách thức hoạt động của con chip

Một con chip là một mạch tích hợp bao gồm một số lượng lớn các bóng bán dẫn.Các chip khác nhau có kích thước tích hợp khác nhau, từ hàng trăm triệu;đến hàng chục hoặc hàng trăm bóng bán dẫn.Các bóng bán dẫn có hai trạng thái, bật và tắt, được biểu thị bằng 1 và 0.Nhiều số 1 và 0 được tạo bởi nhiều bóng bán dẫn, được đặt thành các chức năng cụ thể (nghĩa là hướng dẫn và dữ liệu) để biểu thị hoặc xử lý các chữ cái, số, màu sắc, đồ họa, v.v. Sau khi bật nguồn chip, trước tiên nó sẽ tạo ra một khởi động lệnh để khởi động chip, và sau đó nó tiếp tục nhận các lệnh và dữ liệu mới để hoàn thành chức năng.


Thời gian đăng: Jun-03-2019