IC против чипа
Согласно собственным словам Джека Килби, изобретателя интегральной схемы, интегральная схема представляет собой тело из полупроводникового материала, в котором все компоненты электронной схемы полностью интегрированы. С технической точки зрения интегральная схема представляет собой электронную схему или устройство, построенное на полупроводниковом подложном (базовом) слое путем диффузии на него рассеянных элементов. Изобретение технологии интегральных схем в 1958 году произвело беспрецедентную революцию в мире. Чип - это общий термин, используемый для интегральных схем.
Подробнее об интегральных микросхемах
Интегральные схемы или ИС - это устройства, которые сегодня используются практически в любом электронном устройстве. Развитие полупроводниковой технологии и методов изготовления привело к изобретению интегральных схем. До изобретения ИС все оборудование для вычислительных задач использовало электронные лампы для реализации логических вентилей и переключателей. Вакуумные лампы по своей природе являются относительно большими устройствами с высоким энергопотреблением. Для любой схемы дискретные элементы схемы приходилось соединять вручную. Влияние этих факторов привело к созданию достаточно больших и дорогих электронных устройств даже для самой малой вычислительной задачи. Поэтому компьютер пять десятилетий назад был огромным по размерам 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 электронные лампы и их использование. Следовательно, большая схема может быть интегрирована в небольшой кусок полупроводникового материала, что позволит создавать более сложные электронные устройства. Несмотря на то, что в первых интегральных схемах было лишь небольшое количество транзисторов, в настоящее время в области вашего ногтя большого пальца интегрированы миллиарды транзисторов. Шестиядерный процессор Intel Core i7 (Sandy Bridge-E) содержит 2 270 000 000 транзисторов в кремниевой пластине размером 434 мм². В зависимости от количества транзисторов, включенных в ИС, они подразделяются на несколько поколений.
SSI - малая интеграция - несколько транзисторов (<100)
MSI – Интеграция весов Medikum – сотни транзисторов (< 1000)
LSI – Крупномасштабная интеграция – тысячи транзисторов (10, 000 ~ 10000)
VLSI-Very Large Scale Integration – от миллионов до миллиардов (106 ~ 109)
В зависимости от задачи ИС делятся на три категории: цифровые, аналоговые и смешанные сигналы. 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 матрицы (FPGA) и устройства памяти (ОЗУ, ПЗУ и флэш-память), в то время как аналоговые ИС представляют собой датчики, операционные усилители и компактные схемы управления питанием. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи используют как аналоговые, так и цифровые элементы; поэтому эти ИС обрабатывают как дискретные, так и непрерывные значения напряжения. Поскольку обрабатываются оба типа сигналов, они называются Mixed IC.
ИС упакованы в сплошную внешнюю оболочку из изоляционного материала с высокой теплопроводностью, с выходящими из корпуса ИС контактными выводами (выводами) схемы. В зависимости от конфигурации выводов доступны многие типы корпусов ИС. Двойная линейная упаковка (DIP), пластиковая четырехъядерная плоская упаковка (PQFP) и решетчатая матрица с шариками с перевернутыми чипами (FCBGA) являются примерами типов упаковки.
В чем разница между интегральной схемой и чипом?
• Интегральная схема также называется чипом, потому что лицевая сторона ИС поставляется в корпусе, напоминающем чип.
• Набор интегральных схем, который часто называют набором микросхем, а не набором интегральных схем.
