Ero IC: N Ja Sirun Välillä

2024 Kirjoittaja: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 08:38

IC vs siru

Jack Kilbyn omien sanojen mukaan, integroidun piirin keksijä, integroitu piiri on puolijohdemateriaalikappale, jossa kaikki elektronisen piirin komponentit ovat täysin integroituneita. Integroidumpi piiri on teknisesti elektroninen piiri tai laite, joka on rakennettu puolijohdesubstraatille (pohja) kerroksittain hajautumalla siihen hivenaineita. Integroidun piiritekniikan keksiminen vuonna 1958 mullisti maailman ennennäkemättömällä tavalla. Siru on yleinen termi, jota käytetään integroiduissa piireissä.

Lisätietoja integroiduista piireistä

Integroidut piirit tai IC: t ovat laitteita, joita käytetään melkein missä tahansa nykyisessä elektronisessa laitteessa. Puolijohdetekniikan ja valmistusmenetelmien kehitys johtaa integroitujen piirien keksimiseen. Ennen IC: n keksimistä kaikki laskennallisia tehtäviä varten käytettävät laitteet käyttivät tyhjiöputkia logiikkaporttien ja -kytkimien toteuttamiseen. Tyhjiöputket ovat luonnossa suhteellisen suuria, paljon virtaa kuluttavia laitteita. Minkä tahansa piirin osalta erilliset piirielementit oli kytkettävä manuaalisesti. Näiden tekijöiden vaikutus johti melko suuriin ja kalliisiin elektronisiin laitteisiin jopa pienimmässä laskennassa. Siksi tietokone, viisi vuosikymmentä sitten, oli valtavan kokoinen ja erittäin kallis, ja henkilökohtaiset tietokoneet olivat hyvin kaukana unelma.

Puolijohdepohjaiset transistorit ja diodit, joiden energiatehokkuus on suurempi ja kooltaan mikroskooppinen, korvasivat tyhjiöputket ja niiden käyttötarkoitukset. Siksi suuri piiri voitaisiin integroida pieneen palaan puolijohdemateriaalia, mikä mahdollistaa kehittyneempien elektronisten laitteiden luomisen. Vaikka ensimmäisissä integroiduissa piireissä oli vain pieni määrä transistoreita, tällä hetkellä yhdellä peukalon alueella on integroitu miljardeja transistoreita. Intelin kuuden ytimen Core i7 (Sandy Bridge-E) -prosessori sisältää 2 270 000 000 transistoria 434 mm²: n kokoisessa piikappaleessa. IC: n sisältämien transistorien lukumäärän perusteella ne luokitellaan useisiin sukupolviin.

SSI - pienimuotoinen integraatio - useita transistoreita (<100)

MSI –Medikum Scale Integration - satoja transistoreita (<1000)

LSI - laajamittainen integraatio - tuhansia transistoreita (10000 ~ 10000)

VLSI - erittäin laajamittainen integraatio - miljoonia miljardeja (106 ~ 10 ⁹)

Tehtävän perusteella IC: t luokitellaan kolmeen luokkaan, digitaalinen, analoginen ja sekoitettu signaali. Digitaaliset mikropiirit, jotka on suunniteltu toimimaan erillisillä jännitetasoilla ja sisältävät digitaalisia elementtejä, kuten varvastossut, multiplekserit, demultiplekserien kooderit, dekooderit ja rekisterit. Digitaaliset mikropiirit ovat yleensä mikroprosessoreita, mikrokontrollereita, ajastimia, kenttäohjelmoitavia logiikkasarjoja (FPGA) ja muistilaitteita (RAM, ROM ja Flash), kun taas analogiset mikropiirit ovat antureita, operatiivisia vahvistimia ja pienikokoisia virranhallintapiirejä. Analogisesta digitaalimuuntimeen (ADC) ja digitaalisesta analogiseen muuntimeen käytetään sekä analogisia että digitaalisia elementtejä; siksi nämä IC: t käsittelevät sekä erillisiä että jatkuvia jännitearvoja. Koska molemmat signaalityypit käsitellään, ne nimetään sekamikrofoniksi.

IC: t on pakattu kiinteään ulkokantaan, joka on valmistettu eristävästä materiaalista, jolla on korkea lämmönjohtavuus, ja piirin koskettimet (nastat) ulottuvat IC: n rungosta. Tappikokoonpanon perusteella on saatavana useita IC-pakkauksia. Dual In-line Package (DIP), Plastic Quad Flat Pack (PQFP) ja Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) ovat esimerkkejä pakkaustyypeistä.

Mitä eroa on integroidulla piirillä ja sirulla?

Integroitua piiriä kutsutaan myös siruksi, koska pinnan IC: t ovat sirua muistuttavassa paketissa.

• Joukko integroituja piirejä kutsutaan usein piirisarjaksi kuin IC-sarja.