Определение и происхождение термина «чип»
Чип — общее название для полупроводниковых компонентных изделий, интегральных схем, сокращенно ИС; или микросхемы, микрочипы, пластины/чипы; в электронике — способ миниатюризации схем (в основном полупроводниковых приборов, но также пассивных компонентов и т. д.) и время от времени изготавливаемый на поверхности полупроводниковых пластин.
С 1949 по 1957 год прототипы разрабатывали Вернер Якоби, Джеффри Даммер, Сидней Дарлингтон, Ясуо Таруи, но современная интегральная схема была изобретена Джеком Килби в 1958 году. В 2000 году он был удостоен Нобелевской премии по физике, но Роберт Нойс, который также разработал в то же время современную практическую интегральную схему, скончался в 1990 году.
Большое преимущество чипа
После изобретения и массового производства транзисторов различные твердотельные полупроводниковые компоненты, такие как диоды и транзисторы, использовались в больших количествах, заменяя функцию и роль электронных ламп в схемах. К середине-концу 20-го века достижения в технологии производства полупроводников сделали возможным создание интегральных схем. По сравнению с собранными вручную схемами, которые используют отдельные дискретные электронные компоненты, интегральные схемы могут интегрировать большое количество микротранзисторов в небольшой чип, что является огромным достижением. Масштабная производительность, надежность и модульный подход к проектированию схем интегральных схем обеспечивают быстрое принятие стандартизированных интегральных схем вместо проектирования с использованием дискретных транзисторов.
Интегральные схемы имеют два основных преимущества перед дискретными транзисторами: стоимость и производительность. Низкая стоимость обусловлена тем, что чип печатает все компоненты как единое целое, а не делает только один транзистор за раз. Высокая производительность обусловлена тем, что компоненты быстро переключаются и потребляют меньше энергии, поскольку компоненты малы и расположены близко друг к другу. 2006 год, площадь чипа увеличивается с нескольких квадратных миллиметров до 350 мм² и может достигать одного миллиона транзисторов на мм².
(Внутри может быть 30 миллиардов транзисторов!)
Как работает чип
Чип — это интегральная схема, состоящая из большого количества транзисторов. Различные чипы имеют разные размеры интеграции, от сотен миллионов до десятков или сотен транзисторов. Транзисторы имеют два состояния, включено и выключено, которые представлены единицами и нулями. Несколько единиц и нулей, генерируемых несколькими транзисторами, которые настроены на определенные функции (т. е. инструкции и данные) для представления или обработки букв, чисел, цветов, графики и т. д. После включения чипа он сначала генерирует инструкцию запуска для запуска чипа, а затем продолжает получать новые инструкции и данные для завершения функции.
Время публикации: 03.06.2019
