Definition och ursprung av chips
Chip - en generisk term för halvledarkomponentprodukter, integrerade kretsar, förkortat IC; eller mikrokretsar, mikrochips, wafers/chips, inom elektronik är ett sätt att miniatyrisera kretsar (främst halvledarkomponenter, men även passiva komponenter etc.) och tillverkas ibland på ytan av halvledarskivor.
Från 1949 till 1957 utvecklades prototyper av Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington och Yasuo Tarui, men den moderna integrerade kretsen uppfanns av Jack Kilby 1958. Han tilldelades Nobelpriset i fysik år 2000, men Robert Noyce, som också utvecklade en modern praktisk integrerad krets samtidigt, gick bort 1990.
Den stora fördelen med chipet
Efter uppfinningen och massproduktionen av transistorer användes olika halvledarkomponenter i fast tillstånd, såsom dioder och transistorer, i stort antal, vilket ersatte funktionen och rollen hos vakuumrör i kretsar. Vid mitten till slutet av 1900-talet möjliggjorde framsteg inom halvledartillverkningstekniken integrerade kretsar. Jämfört med handmonterade kretsar som använder individuella diskreta elektroniska komponenter kan integrerade kretsar integrera ett stort antal mikrotransistorer i ett litet chip, vilket är ett enormt framsteg. Den skalbara produktiviteten, tillförlitligheten och det modulära tillvägagångssättet för kretsdesign av integrerade kretsar säkerställer ett snabbt införande av standardiserade integrerade kretsar istället för att designa med diskreta transistorer.
Integrerade kretsar har två stora fördelar jämfört med diskreta transistorer: kostnad och prestanda. Den låga kostnaden beror på att chipet skriver ut alla komponenter som en enhet, snarare än att bara producera en transistor åt gången. Den höga prestandan beror på att komponenterna växlar snabbt och förbrukar mindre energi eftersom komponenterna är små och ligger nära varandra. År 2006 går chipets yta från några kvadratmillimeter till 350 mm² och kan nå en miljon transistorer per mm².
(Det kan finnas 30 miljarder transistorer inuti!)
Hur chipet fungerar
Ett chip är en integrerad krets som består av ett stort antal transistorer. Olika chip har olika integrationsstorlekar, från hundratals miljoner till tiotals eller hundratals transistorer. Transistorer har två tillstånd, på och av, vilka representeras av ettor och nollor. Flera ettor och nollor genereras av flera transistorer, vilka är inställda på specifika funktioner (dvs. instruktioner och data) för att representera eller bearbeta bokstäver, siffror, färger, grafik etc. Efter att chipet har startats genererar det först en startinstruktion för att starta chipet, och senare fortsätter det att ta emot nya instruktioner och data för att slutföra funktionen.
Publiceringstid: 3 juni 2019
