IC против чипа
По словам Джека Килби, изобретателя интегральной схемы, интегральная схема - это тело из полупроводникового материала, в котором все компоненты электронной схемы полностью интегрированы. С технической точки зрения интегральная схема - это электронная схема или устройство, построенное на слое полупроводниковой подложки (основы) путем рассеивания на нем микроэлементов. Изобретение технологии интегральных схем в 1958 году произвело беспрецедентную революцию в мире. Чип - это общий термин, используемый для интегральных схем.
Подробнее об интегральных схемах
Интегральные схемы или ИС - это устройства, которые сегодня используются практически в любом электронном устройстве. Развитие полупроводниковой технологии и методов производства привело к изобретению интегральных схем. До изобретения ИС все оборудование для вычислительных задач использовало электронные лампы для реализации логических вентилей и переключателей. По своей природе вакуумные лампы представляют собой относительно большие устройства, потребляющие большую мощность. Для любой схемы элементы дискретной схемы приходилось подключать вручную. Влияние этих факторов привело к появлению достаточно больших и дорогих электронных устройств даже для самой небольшой вычислительной задачи. Таким образом, пять десятилетий назад компьютер был огромным по размеру и очень дорогим, а персональные компьютеры были очень далекой мечтой.
Транзисторы и диоды на основе полупроводников, которые имеют более высокую энергоэффективность и микроскопические размеры, заменили вакуумные лампы и их применение. Следовательно, большая схема может быть интегрирована на небольшом куске полупроводникового материала, что позволяет создавать более сложные электронные устройства. Несмотря на то, что первые интегральные схемы имели лишь небольшое количество транзисторов, в настоящее время в области вашего ногтя интегрированы миллиарды транзисторов. Шестиядерный процессор Intel Core i7 (Sandy Bridge-E) содержит 2 270 000 000 транзисторов в кремниевом элементе размером 434 мм². В зависимости от количества транзисторов, включенных в ИС, они делятся на несколько поколений.
SSI - Small Scale Integration - несколько транзисторов (<100)
MSI –Medikum Scale Integration - сотни транзисторов (<1000)
LSI - крупномасштабная интеграция - тысячи транзисторов (10 000 ~ 10 000)
СБИС-очень крупномасштабная интеграция - от миллионов до миллиардов (106 ~ 10 9)
В зависимости от задачи ИС делятся на три категории: цифровые, аналоговые и смешанные. Цифровые ИС предназначены для работы с дискретными уровнями напряжения и содержат цифровые элементы, такие как триггеры, мультиплексоры, демультиплексоры, кодеры, декодеры и регистры. Цифровые ИС обычно представляют собой микропроцессоры, микроконтроллеры, таймеры, программируемые логические массивы (ПЛИС) и устройства памяти (ОЗУ, ПЗУ и флэш-память), а аналоговые ИС - это датчики, операционные усилители и компактные схемы управления питанием. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи используют как аналоговые, так и цифровые элементы; следовательно, эти ИС обрабатывают как дискретные, так и непрерывные значения напряжения. Поскольку обрабатываются оба типа сигналов, они называются Mixed IC.
ИС упакованы в прочную внешнюю оболочку из изоляционного материала с высокой теплопроводностью, с контактными выводами (выводами) схемы, выходящими из корпуса ИС. В зависимости от конфигурации контактов доступны многие типы корпусов ИС. Двухрядная упаковка (DIP), пластиковая четырехканальная плоская упаковка (PQFP) и решетка с перевернутыми шариками (FCBGA) являются примерами типов упаковки.
В чем разница между интегральной схемой и микросхемой?
• Интегральная схема также называется микросхемой, потому что лицевые ИС поставляются в корпусе, напоминающем микросхему.
• Набор интегральных схем, который часто называют набором микросхем, а не набором микросхем.
