Chips – liten storlek, stor roll

Chipets definition och ursprung

Chip - en generisk term för halvledarkomponentprodukter, integrerade kretsar, förkortat IC;eller mikrokretsar, mikrochips, wafers/chips, inom elektronik är ett sätt att miniatyrisera kretsar (främst halvledarenheter, men även passiva komponenter etc.) och från tid till annan tillverkas på ytan av halvledarwafers.

Från 1949 till 1957 utvecklades prototyper av Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington, Yasuo Tarui, men den moderna integrerade kretsen uppfanns av Jack Kilby 1958. Han tilldelades Nobelpriset i fysik 2000, men Robert Noyce, som utvecklade också en modern praktisk integrerad krets samtidigt, gick bort 1990.

Chips - liten storlek, stor roll (1)

Den stora fördelen med chipet

Efter uppfinningen och massproduktion av transistorer användes olika halvledarkomponenter i halvledartyp såsom dioder och transistorer i stort antal, vilket ersatte funktionen och rollen av vakuumrör i kretsar.I mitten till slutet av 1900-talet gjorde framsteg inom halvledartillverkningsteknologi integrerade kretsar möjliga.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 stort framsteg.Skalproduktiviteten, tillförlitligheten och det modulära tillvägagångssättet för kretsdesign av integrerade kretsar säkerställer ett snabbt antagande 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 chippet skriver ut alla komponenter som en enhet, snarare än att bara tillverka en transistor åt gången.Den höga prestandan beror på att komponenterna byter snabbt och förbrukar mindre energi eftersom komponenterna är små och nära varandra.2006 går chipytan från några kvadratmillimeter till 350 mm² och kan nå en miljon transistorer per mm².

Chips - liten storlek, stor roll (2)

(Det kan finnas 30 miljarder transistorer inuti!)

Hur chipet fungerar

Ett chip är en integrerad krets som består av ett stort antal transistorer.Olika chips har olika integrationsstorlekar, allt från hundratals miljoner;till tiotals eller hundratals transistorer.Transistorer har två tillstånd, på och av, som representeras av 1:or och 0:or.Flera 1:or och 0:or genererade av flera transistorer, som är inställda på specifika funktioner (dvs instruktioner och data) för att representera eller bearbeta bokstäver, siffror, färger, grafik etc. Efter att chippet har slagits på genererar det först en uppstart instruktion för att starta chippet, och senare fortsätter det att ta emot nya instruktioner och data för att slutföra funktionen.


Posttid: 2019-03-03