Čipa definīcija un izcelsme
Mikroshēma — vispārīgs termins pusvadītāju komponentu izstrādājumiem, integrētajām shēmām, saīsināti IC; vai mikroshēmas, mikroshēmas, vafeles/mikroshēmas elektronikā ir shēmu (galvenokārt pusvadītāju ierīču, bet arī pasīvo komponentu u. c.) miniaturizēšanas veids, ko laiku pa laikam ražo uz pusvadītāju vafeļu virsmas.
No 1949. līdz 1957. gadam prototipus izstrādāja Verners Džeikobi, Džefrijs Dammers, Sidnijs Darlingtons, Jasuo Tarui, bet mūsdienu integrālo shēmu 1958. gadā izgudroja Džeks Kilbijs. Viņam 2000. gadā tika piešķirta Nobela prēmija fizikā, bet Roberts Noiss, kurš vienlaikus izstrādāja arī modernu praktisku integrālo shēmu, nomira 1990. gadā.
Čipa lielā priekšrocība
Pēc tranzistoru izgudrošanas un masveida ražošanas lielā skaitā tika izmantoti dažādi cietvielu pusvadītāju komponenti, piemēram, diodes un tranzistori, aizstājot vakuuma lampu funkciju un lomu shēmās. Līdz 20. gadsimta vidum un beigām pusvadītāju ražošanas tehnoloģiju attīstība padarīja iespējamu integrēto shēmu izveidi. Salīdzinot ar ar rokām saliktām shēmām, kurās tiek izmantoti atsevišķi diskrēti elektroniski komponenti, integrētās shēmas var integrēt lielu skaitu mikrotranzistoru nelielā mikroshēmā, kas ir milzīgs sasniegums. Integrēto shēmu mēroga produktivitāte, uzticamība un modulāra pieeja shēmu projektēšanai nodrošina standartizētu integrēto shēmu ātru ieviešanu, nevis projektēšanu ar diskrētiem tranzistoriem.
Integrētajām shēmām ir divas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar diskrētiem tranzistoriem: izmaksas un veiktspēja. Zemās izmaksas ir saistītas ar to, ka mikroshēma izdrukā visas komponentes kā vienu vienību, nevis vienlaikus ražo tikai vienu tranzistoru. Augstā veiktspēja ir saistīta ar to, ka komponentes ātri pārslēdzas un patērē mazāk enerģijas, jo komponentes ir mazas un atrodas tuvu viena otrai. 2006. gadā mikroshēmas laukums palielinājās no dažiem kvadrātmilimetriem līdz 350 mm² un var sasniegt vienu miljonu tranzistoru uz mm².
(Iekšpusē varētu būt 30 miljardi tranzistoru!)
Kā darbojas mikroshēma
Mikroshēma ir integrēta shēma, kas sastāv no liela skaita tranzistoru. Dažādām mikroshēmām ir atšķirīgi integrācijas izmēri, sākot no simtiem miljonu līdz desmitiem vai simtiem tranzistoru. Tranzistoriem ir divi stāvokļi, ieslēgts un izslēgts, ko attēlo cipari 1 un 0. Vairāki 1 un 0 ģenerē vairāki tranzistori, kas ir iestatīti noteiktām funkcijām (t. i., instrukcijām un datiem), lai attēlotu vai apstrādātu burtus, ciparus, krāsas, grafiku utt. Pēc mikroshēmas ieslēgšanas tā vispirms ģenerē startēšanas instrukciju, lai startētu mikroshēmu, un vēlāk tā turpina saņemt jaunas instrukcijas un datus, lai pabeigtu funkciju.
Publicēšanas laiks: 2019. gada 3. jūnijs
