Čipy – malá veľkosť, veľká úloha

Definícia a pôvod čipu

Čip – všeobecný pojem pre polovodičové súčiastky, integrované obvody, skrátene IC;alebo mikroobvody, mikročipy, doštičky/čipy, je v elektronike spôsob miniaturizácie obvodov (hlavne polovodičových súčiastok, ale aj pasívnych súčiastok a pod.) a z času na čas vyrobených na povrchu polovodičových doštičiek.

V rokoch 1949 až 1957 prototypy vyvíjali Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington, Yasuo Tarui, no moderný integrovaný obvod vynašiel Jack Kilby v roku 1958. V roku 2000 mu bola udelená Nobelova cena za fyziku, ale Robert Noyce, ktorý v tom istom čase vyvinul moderný praktický integrovaný obvod, ktorý zomrel v roku 1990.

Čipy - malá veľkosť, veľká úloha (1)

Veľká výhoda čipu

Po vynáleze a masovej výrobe tranzistorov sa vo veľkom začali používať rôzne polovodičové súčiastky v pevnej fáze ako diódy a tranzistory, ktoré nahradili funkciu a úlohu vákuových elektrónok v obvodoch.Od polovice do konca 20. storočia pokroky v technológii výroby polovodičov umožnili integrované obvody.V porovnaní s ručne zostavenými obvodmi, ktoré využívajú jednotlivé diskrétne elektronické súčiastky, dokážu integrované obvody integrovať veľké množstvo mikrotranzistorov do malého čipu, čo je obrovský pokrok.Produktivita, spoľahlivosť a modulárny prístup k návrhu obvodov integrovaných obvodov zaisťuje rýchle prijatie štandardizovaných integrovaných obvodov namiesto navrhovania s diskrétnymi tranzistormi.

Integrované obvody majú oproti diskrétnym tranzistorom dve hlavné výhody: cenu a výkon.Nízke náklady sú spôsobené skutočnosťou, že čip tlačí všetky komponenty ako celok, namiesto toho, aby vyrábal iba jeden tranzistor súčasne.Vysoký výkon je spôsobený rýchlym prepínaním komponentov a spotrebou menej energie, pretože komponenty sú malé a blízko seba.V roku 2006 sa plocha čipu dostala z niekoľkých štvorcových milimetrov na 350 mm² a môže dosiahnuť jeden milión tranzistorov na mm².

Čipy - malá veľkosť, veľká úloha (2)

(Vo vnútri môže byť 30 miliárd tranzistorov!)

Ako funguje čip

Čip je integrovaný obvod, ktorý pozostáva z veľkého počtu tranzistorov.Rôzne čipy majú rôznu integračnú veľkosť, ktorá sa pohybuje od stoviek miliónov;na desiatky alebo stovky tranzistorov.Tranzistory majú dva stavy, zapnuté a vypnuté, ktoré sú reprezentované 1s a 0s.Viacnásobné 1s a 0s generované viacerými tranzistormi, ktoré sú nastavené na špecifické funkcie (tj inštrukcie a dáta), aby reprezentovali alebo spracovávali písmená, čísla, farby, grafiku atď. Po zapnutí čipu najskôr vygeneruje štart. inštrukciu na spustenie čipu a neskôr stále dostáva nové inštrukcie a dáta na dokončenie funkcie.


Čas odoslania: Jún-03-2019