Как называется интегральная схема, из которой состоит компьютер?

Обновлено: 26.06.2024

Сложно представить мир без микрочипов. Они лежат в основе устройств, которые мы используем для работы, путешествий, поддержания формы и развлечений: от автомобилей до смартфонов и от МРТ-сканеров до промышленных роботов и центров обработки данных.

Микрочипы повсюду. В 2020 году во всем мире было произведено более 932 миллиардов микросхем, что обеспечило промышленность стоимостью 440 миллиардов евро. Благодаря новым функциональным возможностям, повышению производительности и снижению стоимости с каждым поколением достижения в области чипов привели к появлению новых продуктов и преобразованию отраслей.

*Источник данных: WSTS

Что такое микрочип?

Микрочип (также называемый чипом, компьютерным чипом, интегральной схемой или ИС) представляет собой набор электронных схем на небольшом плоском кусочке кремния. На чипе транзисторы действуют как миниатюрные электрические переключатели, которые могут включать и выключать ток. Рисунок крошечных переключателей создается на кремниевой пластине путем добавления и удаления материалов, образующих многослойную решетку взаимосвязанных форм.

Цифровое золото

Кремний – это предпочтительный материал в производстве микросхем. В отличие от металлов, обычно используемых для проведения электрического тока, кремний является «полупроводником», что означает, что его проводящие свойства можно улучшить, смешав его с другими материалами, такими как фосфор или бор. Это позволяет включать и выключать электрический ток.

Хорошая новость заключается в том, что он есть везде! Кремний производится из песка, и это второй по распространенности элемент на Земле после кислорода. Кремниевые пластины изготавливаются с использованием песка, называемого кварцевым песком, который состоит из диоксида кремния. Песок расплавляют и отливают в виде большого цилиндра, называемого «слитком». Затем этот слиток нарезается на тонкие пластины.

Наномасштаб

Микрочип размером с ноготь содержит миллиарды транзисторов, поэтому легко понять, насколько маленькими должны быть его функции. Характеристики чипа измеряются в нанометрах. Нанометр — это одна миллиардная часть метра или миллионная часть миллиметра.

Для сравнения, эритроцит человека имеет диаметр 7000 нанометров, а средний размер вируса — 14 нанометров. Наименьшие структуры на самых передовых чипах в настоящее время составляют 10 нанометров. Технология ASML EUV (экстремальное ультрафиолетовое излучение) позволяет еще больше уменьшить масштаб мельчайших элементов. Чем мельче элементы шаблонов, которые могут создавать наши системы, тем больше транзисторов производители могут разместить на чипе и тем больше возможностей чипа.

«Вкусы» чипсов

Существует два основных типа микросхем: логические микросхемы и микросхемы памяти.

Логические чипы — это «мозги» электронных устройств. Они обрабатывают информацию для выполнения задачи. Среди микросхем Logic процессоры (центральные процессоры) являются «оригинальными» микросхемами, впервые разработанными в 1960-х годах. Но есть также процессоры со специфическими функциями, такие как GPU (графические процессоры, оптимизированные для визуального отображения) и NPU (нейронные процессоры, предназначенные для приложений глубокого и машинного обучения).

Чипы памяти хранят информацию. Существует два типа микросхем памяти: DRAM (динамическая оперативная память), представляющие собой микросхемы «рабочей памяти», которые сохраняют данные только при включенном питании устройства, и флэш-память NAND, которые сохраняют данные даже после выключения устройства. . Например, DRAM помогает запускать программы на вашем устройстве, тогда как NAND хранит ваши фотографии. В то время как DRAM работает быстро, NAND медленно считывает и записывает данные.

Вычислительная мощность

Усовершенствования микросхем лежат в основе невероятного увеличения вычислительной мощности и функций памяти, что позволило технологии продвинуться туда, где она есть сегодня. С 1956 по 2015 год вычислительная мощность увеличилась в триллион раз благодаря чипам. Подумайте об этом: компьютер, на котором миссии «Аполлон» отправлялись на Луну, был примерно в два раза мощнее консоли Nintendo. У него было 32,768 бит оперативной памяти (ОЗУ) и 589,824 бита постоянной памяти (ПЗУ). У современного смартфона примерно в 100 000 раз больше вычислительной мощности, примерно в миллион раз больше оперативной памяти и в семь миллионов раз больше ПЗУ.

Чипы позволяют использовать такие приложения, как виртуальная реальность и искусственный интеллект (ИИ) на устройстве, а также улучшают передачу данных, например подключение к сети 5G. Они также лежат в основе таких алгоритмов, как те, которые используются в глубоком обучении.

Все эти вычисления производят много данных. К 2025 году в мире будет производиться 175 зеттабайт (ЗБ) данных в год, что примерно эквивалентно одному миллиарду терабайт (ТБ). Для сравнения, согласно техническому документу Data Age 2025, подготовленному компанией IDC, занимающейся изучением рынка, если вы храните 175 зеттабайт на DVD, ваша стопка DVD будет достаточно высокой, чтобы облететь Землю 222 раза.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

< бр />

интегральная схема (ИС), также называемая микроэлектронной схемой, микрочипом или микросхемой, совокупность электронных компонентов, изготовленных как единое целое, в котором миниатюризированы активные устройства (например, транзисторы и диоды) и пассивные устройства (например, конденсаторы). и резисторы), а их соединения построены на тонкой подложке из полупроводникового материала (обычно кремния). Таким образом, результирующая схема представляет собой небольшой монолитный «чип», размер которого может составлять всего несколько квадратных сантиметров или всего несколько квадратных миллиметров. Отдельные компоненты схемы обычно имеют микроскопические размеры.

Истоком интегральных схем стало изобретение транзистора в 1947 году Уильямом Б. Шокли и его командой из Bell Laboratories Американской телефонной и телеграфной компании. Команда Шокли (включая Джона Бардина и Уолтера Х. Браттейна) обнаружила, что при определенных обстоятельствах электроны образуют барьер на поверхности некоторых кристаллов, и они научились контролировать поток электричества через кристалл, манипулируя этим барьером. Управление потоком электронов через кристалл позволило команде создать устройство, которое могло бы выполнять определенные электрические операции, такие как усиление сигнала, которые ранее выполнялись электронными лампами. Они назвали это устройство транзистором от сочетания слов transfer и resistor. Изучение методов создания электронных устройств с использованием твердых материалов стало называться твердотельной электроникой. Твердотельные устройства оказались намного прочнее, с ними проще работать, они надежнее, меньше и дешевле, чем электронные лампы. Используя те же принципы и материалы, инженеры вскоре научились создавать другие электрические компоненты, такие как резисторы и конденсаторы. Теперь, когда электрические устройства можно было делать такими маленькими, самой большой частью схемы была неудобная проводка между устройствами.

Первый транзистор, изобретенный американскими физиками Джоном Бардином, Уолтером Х. Браттейном и Уильямом Б. Шокли.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

Узнайте больше об ICL 2966, мейнфрейме, использующем технологию интегральных схем, который был произведен в Великобритании в 1980-х годах.

В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments, Inc. и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor Corporation независимо друг от друга придумали способ дальнейшего уменьшения размера схемы. Они прокладывали очень тонкие дорожки из металла (обычно из алюминия или меди) прямо на том же куске материала, что и их устройства. Эти маленькие дорожки действовали как провода. С помощью этого метода вся схема может быть «интегрирована» в единый кусок твердого материала и таким образом создана интегральная схема (ИС). ИС могут содержать сотни тысяч отдельных транзисторов на одном куске материала размером с горошину. Работать с таким количеством электронных ламп было бы нереально неудобно и дорого.Изобретение интегральной схемы сделало возможными технологии информационного века. В настоящее время интегральные схемы широко используются во всех сферах жизни: от автомобилей до тостеров и аттракционов в парках развлечений.

Основные типы ИС

Аналоговые и цифровые схемы

Аналоговые, или линейные, схемы обычно содержат всего несколько компонентов и поэтому являются одними из самых простых типов ИС. Как правило, аналоговые схемы подключаются к устройствам, которые собирают сигналы из окружающей среды или отправляют сигналы обратно в окружающую среду. Например, микрофон преобразует изменчивые звуки голоса в электрический сигнал переменного напряжения. Затем аналоговая схема модифицирует сигнал каким-либо полезным образом, например, усиливая его или фильтруя нежелательные шумы. Затем такой сигнал можно было бы подать обратно в громкоговоритель, который воспроизвел бы тоны, первоначально улавливаемые микрофоном. Другим типичным применением аналоговой схемы является управление некоторым устройством в ответ на постоянные изменения в окружающей среде. Например, датчик температуры посылает переменный сигнал на термостат, который можно запрограммировать на включение и выключение кондиционера, обогревателя или духовки, когда сигнал достигает определенного значения.

Цифровая схема, с другой стороны, предназначена для приема только напряжений определенных заданных значений. Схема, которая использует только два состояния, известна как двоичная схема. Схема с двоичными величинами, «включено» и «выключено», представляющими 1 и 0 (т. е. истинное и ложное), использует логику булевой алгебры. (Арифметика также выполняется в двоичной системе счисления с использованием булевой алгебры.) Эти основные элементы объединяются в конструкции ИС для цифровых компьютеров и связанных с ними устройств для выполнения желаемых функций.

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Интегральные схемы (ИС) являются краеугольным камнем современной электроники. Они являются сердцем и мозгом большинства цепей. Это вездесущие маленькие черные «чипы», которые вы найдете практически на каждой печатной плате. Если вы не сумасшедший волшебник аналоговой электроники, у вас, скорее всего, будет хотя бы одна микросхема в каждом проекте электроники, который вы создаете, поэтому важно понимать их изнутри и снаружи.

ИС – это набор электронных компонентов – резисторов, транзисторов, конденсаторов и т. д. — встроенных в крошечный чип и соединенных вместе для достижения общей цели. Они бывают самых разных видов: одноконтурные логические элементы, операционные усилители, таймеры 555, регуляторы напряжения, контроллеры двигателей, микроконтроллеры, микропроцессоры, ПЛИС. список можно продолжать бесконечно.

Рассматривается в этом руководстве

Состав IC
Распространенные пакеты IC
Идентификация IC
Часто используемые интегральные схемы

Что такое цепь?

Резисторы

Учебное пособие по резисторам. Что такое резистор, как они ведут себя при параллельном/последовательном подключении, расшифровка цветовых кодов резисторов и применение резисторов.

Диоды

Полярность

Введение в полярность электронных компонентов. Узнайте, что такое полярность, в каких частях она присутствует и как ее определить.

Конденсаторы

Узнайте обо всем, что касается конденсаторов. Как они сделаны. Как они работают. Как они выглядят. Типы конденсаторов. Последовательные/параллельные конденсаторы. Применение конденсаторов.

Транзисторы

Ускоренный курс по биполярным транзисторам. Узнайте, как работают транзисторы и в каких схемах мы их используем.

Внутри микросхемы

Когда мы думаем об интегральных схемах, на ум приходят маленькие черные микросхемы. Но что внутри этого черного ящика?

Настоящим «мясом» ИС является сложное наслоение полупроводниковых пластин, меди и других материалов, которые соединяются друг с другом, образуя транзисторы, резисторы или другие компоненты схемы. Вырезанная и сформированная комбинация этих пластин называется штампом.

Хотя сама микросхема крошечная, полупроводниковые пластины и слои меди, из которых она состоит, невероятно тонкие. Связи между слоями очень сложны. Вот увеличенная часть кубика выше:

Кристалл ИС — это схема в наименьшей возможной форме, слишком маленькая для пайки или подключения. Чтобы облегчить нашу работу по подключению к микросхеме, мы упаковываем кристалл. Корпус ИС превращает хрупкий крошечный кристалл в знакомый всем нам черный чип.

Пакеты ИС

Пакет — это то, что заключает в себе кристалл интегральной схемы и превращает его в устройство, к которому нам проще подключиться. Каждое внешнее соединение на кристалле соединяется крошечным кусочком золотой проволоки с контактной площадкой или штифтом на корпусе. Выводы — это серебряные выступающие клеммы на ИС, которые соединяются с другими частями схемы. Они имеют для нас первостепенное значение, потому что именно они будут соединяться с остальными компонентами и проводами в цепи.

Существует множество различных типов упаковок, каждая из которых имеет уникальные размеры, типы монтажа и/или количество контактов.

Маркировка полярности и нумерация контактов

Все микросхемы поляризованы, и каждый контакт уникален с точки зрения расположения и функции. Это означает, что на упаковке должен быть какой-то способ передать, какой контакт какой. В большинстве ИС будет использоваться либо выемка, либо точка, чтобы указать, какой вывод является первым. (Иногда оба, иногда одно или другое.)

После того, как вы узнаете, где находится первая булавка, номера остальных булавок последовательно увеличиваются по мере того, как вы перемещаетесь вокруг микросхемы против часовой стрелки.

Стиль монтажа

Одной из основных отличительных характеристик корпусов является способ их монтажа на печатной плате. Все корпуса относятся к одному из двух типов монтажа: сквозное отверстие (PTH) или поверхностный монтаж (SMD или SMT). Пакеты со сквозными отверстиями обычно больше по размеру, и с ними гораздо проще работать. Их можно вставлять с одной стороны платы и припаивать к другой стороне.

Размеры корпусов для поверхностного монтажа варьируются от небольших до крошечных. Все они предназначены для размещения на одной стороне печатной платы и припаивания к поверхности. Выводы SMD-корпуса либо выступают сбоку, перпендикулярно чипу, либо иногда располагаются в виде матрицы на нижней части чипа. Микросхемы в этом форм-факторе не очень удобны для ручной сборки. Обычно для этого требуются специальные инструменты.

DIP (двухрядные пакеты)

DIP, сокращенно от Dual in-line package, является наиболее распространенным корпусом интегральной схемы со сквозным отверстием, с которым вы столкнетесь. Эти маленькие микросхемы имеют два параллельных ряда контактов, выходящих перпендикулярно из прямоугольного черного пластикового корпуса.

Каждый из выводов DIP-ИС расположен на расстоянии 0,1 дюйма (2,54 мм), что является стандартным расстоянием и идеально подходит для установки в макетные платы и другие макетные платы. Габаритные размеры DIP-корпуса зависят от количества выводов, которое может быть от четырех до 64.

Область между каждым рядом контактов идеально расположена, чтобы DIP-ИС могли располагаться по центру макетной платы. Это обеспечивает каждому из контактов свой собственный ряд на плате и гарантирует, что они не замыкаются друг на друга.

Помимо использования в макетных платах, DIP-микросхемы также можно впаивать в печатные платы. Они вставляются в одну сторону платы и припаиваются к другой стороне. Иногда вместо того, чтобы припаивать непосредственно к микросхеме, рекомендуется вставить микросхему в гнездо. Использование сокетов позволяет снимать и заменять микросхему DIP, если она «выпускает синий дым».

Корпуса для поверхностного монтажа (SMD/SMT)

Сегодня существует огромное разнообразие корпусов для поверхностного монтажа. Для работы с корпусными ИС для поверхностного монтажа обычно требуется изготовленная специально для них печатная плата (PCB), имеющая соответствующий рисунок меди, на которой они припаяны.

Вот несколько наиболее распространенных типов корпусов SMD, которые варьируются по степени пригодности для пайки вручную: от "выполнимых" до "выполнимых, но только с помощью специальных инструментов" и "выполнимых только с очень специальными инструментами". , обычно автоматизированные инструменты".

Маленький контур (SOP)

Малогабаритные интегральные схемы (SOIC) являются аналогом DIP для поверхностного монтажа. Это то, что вы получите, если согнете все штифты на DIP наружу и уменьшите его до нужного размера. С твердой рукой и внимательным взглядом эти корпуса являются одними из самых простых деталей SMD для ручной пайки. В корпусах SOIC каждый вывод обычно находится на расстоянии около 0,05 дюйма (1,27 мм) от следующего.

Пакет SSOP (shrink small-outline package) – это еще более компактная версия пакетов SOIC. Другие аналогичные пакеты IC включают TSOP (тонкий пакет с малым контуром) и TSSOP (тонкий пакет с малым контуром).

16-канальный мультиплексор (CD74HC4067) в 24-контактном корпусе SSOP. Установлен на доске посередине (четверть добавлена для сравнения размеров).

Многие более простые, ориентированные на одну задачу ИС, такие как MAX232 или мультиплексоры, выпускаются в формах SOIC или SSOP.

Упаковки Quad Flat

Разведение выводов микросхемы во всех четырех направлениях позволяет получить нечто похожее на четырехъядерный плоский корпус (QFP). Микросхемы QFP могут иметь от восьми контактов на сторону (всего 32) до более семидесяти (всего 300+). Выводы на микросхеме QFP обычно располагаются на расстоянии от 0,4 мм до 1 мм. Меньшие варианты стандартного пакета QFP включают тонкие (TQFP), очень тонкие (VQFP) и низкопрофильные (LQFP) корпуса.

Если вы отшлифуете ножки микросхемы QFP, вы получите что-то похожее на четырехплоский корпус без выводов (QFN). Соединения на корпусах QFN представляют собой крошечные открытые контактные площадки на нижних угловых краях микросхемы. Иногда они заворачиваются и обнажаются как сбоку, так и снизу, в других упаковках открывается только контактная площадка на нижней части чипа.

Многофункциональный датчик IMU MPU-6050 поставляется в относительно небольшом корпусе QFN с 24 выводами, скрытыми на нижнем краю микросхемы.

Тонкие (TQFN), очень тонкие (VQFN) и микровыводные (MLF) корпуса представляют собой меньшие варианты стандартной упаковки QFN. Существуют даже корпуса с двумя выводами без выводов (DFN) и без выводов с двумя тонкими выводами (TDFN), которые имеют контакты только с двух сторон.

Многие микропроцессоры, датчики и другие современные ИС поставляются в корпусах QFP или QFN. Популярный микроконтроллер ATmega328 предлагается как в корпусе TQFP, так и в корпусе типа QFN (MLF), а крошечный акселерометр/гироскоп, такой как MPU-6050, выпускается в миниатюрном корпусе QFN.

Массивы сетки шаров

Наконец, для действительно продвинутых ИС существуют корпуса с шариковой решеткой (BGA). Это удивительно сложные маленькие корпуса, в которых маленькие шарики припоя расположены в виде двумерной сетки на нижней части ИС. Иногда шарики припоя прикрепляются непосредственно к кристаллу!

Корпуса BGA обычно зарезервированы для продвинутых микропроцессоров, например, на pcDuino или Raspberry Pi.

Если вы умеете паять микросхему в корпусе BGA вручную, считайте себя мастером пайки. Обычно для размещения этих корпусов на печатной плате требуется автоматизированная процедура, включающая машины для захвата и установки и печи оплавления.

Общие микросхемы

Интегральные схемы широко распространены в электронике во многих формах, поэтому сложно охватить все. Вот несколько наиболее распространенных ИС, которые вы можете встретить в образовательной электронике.

Логические вентили, таймеры, сдвиговые регистры и т. д.

Логические вентили, строительные блоки многих других интегральных схем, могут быть объединены в собственные интегральные схемы. Некоторые микросхемы логических вентилей могут содержать несколько вентилей в одном корпусе, например этот вентиль И с четырьмя входами:

Логические вентили могут быть подключены внутри ИС для создания таймеров, счетчиков, защелок, сдвиговых регистров и других базовых логических схем. Большинство этих простых схем можно найти в корпусах DIP, а также в SOIC и SSOP.

Микроконтроллеры, микропроцессоры, ПЛИС и т. д.

Эти компоненты обычно представляют собой самые большие ИС в схеме. Простые микроконтроллеры можно найти в корпусах от DIP до QFN/QFP, с количеством выводов от восьми до ста. По мере усложнения этих компонентов пакет становится не менее сложным. ПЛИС и сложные микропроцессоры могут иметь более тысячи контактов и доступны только в расширенных корпусах, таких как QFN, LGA или BGA.

Датчики

Современные цифровые датчики, такие как датчики температуры, акселерометры и гироскопы, упакованы в интегральную схему.

Эти ИС обычно меньше, чем микроконтроллеры или другие ИС на печатной плате, с количеством контактов от трех до двадцати. ИС датчиков DIP становятся редкостью, поскольку современные компоненты обычно находятся в корпусах QFP, QFN и даже BGA.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Интегральные схемы присутствуют практически во всех существующих схемах. Теперь, когда вы знакомы с интегральными схемами, почему бы не ознакомиться с некоторыми из следующих руководств по концепциям:

- ИС должны быть каким-то образом подключены к цепи. Обычно мы припаиваем микросхему к печатной плате (PCB). Посмотрите этот урок, чтобы узнать больше об этих маленьких зеленых досках. , последовательный периферийный интерфейс (SPI) и I 2 C. Все три из них являются протоколами связи, которые микросхемы используют для связи друг с другом.

Или ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств по навыкам. Это полезные навыки, которым должен научиться каждый начинающий хакер!

< бр />

Роберт Нойс (слева) и Джек Килби | Изображение: Intel и Texas Instruments

Джеффри Даммер

История цепи

Потребность в интегральных схемах (ИС) была вызвана потребностью во все более мелких компонентах. До того, как британский ученый Джеффри Даммер (один из изобретателей ИС) разработал первую ИС, размер устройства был ограничен возможностью разместить на печатной плате как можно больше компонентов. Провода, транзисторы и все другие компоненты, составляющие схему, должны были работать вместе, чтобы функционировать должным образом, а размер компонентов определял размер устройства. Важность интегральной схемы (ИС) заключается в ее способности обеспечивать миниатюризацию компонентов. Меньшие компоненты означают меньший общий размер, что позволило создать почти каждое устройство, которое мы используем сегодня, от смарт-телевизоров до мобильных телефонов. Интересно, что все три первых изобретателя интегральной схемы (ИС) имели опыт работы с радиолокационными технологиями.

Контур: как это работает

Традиционные схемы состоят из групп проводов, транзисторов и других компонентов. Интегральные схемы отличаются тем, что некоторые компоненты заменены кремниевой древесностружечной плитой, тип которой отличается от того, который использовался в то время. Благодаря использованию кремния размер платы был еще больше уменьшен за счет уменьшения потребности в транзисторах, резисторах, диодах и конденсаторах. Размер был дополнительно уменьшен за счет устранения необходимости в проводах, поскольку все эти детали можно было припаять к кремниевой плате.

Краткие факты

Создано Хотя первая концепция схемы была разработана в 1950-х годах Джеффри Даммером, первый патент на интегральную схему был выдан Роберту Нойсу в апреле 1961 года. Создатель Хотя первый патент был выдан Роберту Нойсу в 1961 году, Джеку Килби также приписывают изобретение первой интегральной схемы. Оба человека работали над своими изобретениями по отдельности и ничего не знали об изобретениях друг друга. До Роберта Нойса и Джека Килби британский ученый по имени Джеффри Даммер создал первую концепцию интегральной схемы в 1950-х годах. Первоначальное использование Хотя интегральная схема может использоваться в самых разных устройствах, ее основная функция заключается в уменьшении площади поверхности, необходимой для прохождения электричества через компьютерные компоненты. Стоимость Хотя цена первой интегральной схемы неизвестна, производство и продажа интегральных схем к 1996 году, всего через пять лет после выдачи первого патента, превратились в многомиллиардную отрасль.

Джек Килби создал интегральную схему в 1960 году, работая с Texas Instruments. К несчастью для Джека Килби (и для Джеффри Даммера), Роберт Нойс уже подал заявку на патент своей конструкции первой интегральной схемы в 1959 году, который был выдан в 1961 году.

Оригинальная интегральная схема Джека Килби

Схема: историческое значение

Интегральные схемы играют важную роль в истории научных изобретений и развитии технологий в целом. Уменьшение размера критически важных вычислительных компонентов различных типов проложило путь к созданию множества других устройств. Без интегральной схемы не было бы тонких смартфонов, которые каждый носит в кармане, в автомобилях могло бы не быть многих наворотов, которые входят в стандартную комплектацию большинства моделей, а многие другие технологии, которые мы считаем удобствами и частью повседневной жизни, могли бы либо не существовать. или выглядеть совершенно иначе.

Интегральная схема Texas Instruments SN514

Самым большим сторонником и первым энтузиастом интегральных схем были военные США, которые были символом технического прогресса, когда была изобретена ИС. Важность поддержки военных означала то, что обычно происходит с технологиями; огромные объемы финансирования и бесконечные побочные эффекты изобретений, адаптированных для гражданского использования из военных технологий.

Объяснение интегральной схемы (ИС) — все, что вам нужно знать, часто задаваемые вопросы (часто задаваемые вопросы)

Что входит в интегральную схему?

Интегральная схема – это схема, которая устраняет необходимость в нескольких компонентах за счет использования кремниевой платы и пайки для обеспечения электропроводности.

Что означает ИС на печатной плате?

IC означает интегральная схема. В частности, это относится к использованию компактных схем вместо старых методов создания схем с проводами, транзисторами и другими компонентами, которые увеличивают размер всей печатной платы.

Какой номер цепи IC?

Номера схем применительно к интегральным схемам относятся к логическим элементам и функциям этой конкретной схемы.

Как работает интегральная схема?

Интегральные схемы работают за счет устранения необходимости в транзисторах, резисторах, диодах, конденсаторах и проводах за счет использования кремниевых плат и пайки.

Что такое примеры интегральных схем?

Существует несколько различных типов интегральных схем, выполняющих различные функции. От усиления звука до регулирования напряжения и даже логических схем — каждая схема выполняет свою функцию. Каждая схема также имеет принципиальную схему с различными символами, поясняющими ее функции.

Читайте также: