Definition und Herkunft des Chips
Chip – ein allgemeiner Begriff für Halbleiterkomponentenprodukte, integrierte Schaltkreise, abgekürzt IC; oder Mikroschaltkreise, Mikrochips, Wafer/Chips. In der Elektronik ist dies eine Möglichkeit, Schaltkreise (hauptsächlich Halbleitergeräte, aber auch passive Komponenten usw.) zu miniaturisieren und von Zeit zu Zeit auf der Oberfläche von Halbleiterwafern herzustellen.
Von 1949 bis 1957 wurden Prototypen von Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington und Yasuo Tarui entwickelt, der moderne integrierte Schaltkreis wurde jedoch 1958 von Jack Kilby erfunden. Er erhielt im Jahr 2000 den Nobelpreis für Physik, doch Robert Noyce, der zur gleichen Zeit ebenfalls einen modernen, praxistauglichen integrierten Schaltkreis entwickelte, starb 1990.
Der große Vorteil des Chips
Nach der Erfindung und Massenproduktion von Transistoren wurden verschiedene Halbleiterbauelemente wie Dioden und Transistoren in großer Zahl eingesetzt und ersetzten die Funktion und Rolle von Vakuumröhren in Schaltkreisen. Mitte bis Ende des 20. Jahrhunderts ermöglichten Fortschritte in der Halbleiterfertigungstechnologie integrierte Schaltkreise. Im Vergleich zu handmontierten Schaltkreisen mit einzelnen diskreten elektronischen Bauteilen können integrierte Schaltkreise eine große Anzahl von Mikrotransistoren auf einem kleinen Chip integrieren, was einen enormen Fortschritt darstellt. Die hohe Produktivität, Zuverlässigkeit und der modulare Ansatz beim Schaltungsdesign integrierter Schaltkreise ermöglichen die schnelle Einführung standardisierter integrierter Schaltkreise anstelle von Designs mit diskreten Transistoren.
Integrierte Schaltkreise bieten gegenüber diskreten Transistoren zwei wesentliche Vorteile: Kosten und Leistung. Die niedrigen Kosten sind darauf zurückzuführen, dass der Chip alle Komponenten als Einheit druckt, anstatt jeweils nur einen Transistor herzustellen. Die hohe Leistung beruht auf dem schnellen Schalten der Komponenten und dem geringeren Energieverbrauch, da die Komponenten klein und nah beieinander angeordnet sind. 2006 wuchs die Chipfläche von wenigen Quadratmillimetern auf 350 mm² und konnte eine Million Transistoren pro mm² erreichen.
(Darin könnten sich 30 Milliarden Transistoren befinden!)
So funktioniert der Chip
Ein Chip ist ein integrierter Schaltkreis, der aus einer großen Anzahl von Transistoren besteht. Verschiedene Chips haben unterschiedliche Integrationsgrößen, von Hunderten Millionen bis hin zu Dutzenden oder Hunderten von Transistoren. Transistoren haben zwei Zustände: ein und aus, die durch Einsen und Nullen dargestellt werden. Mehrere Einsen und Nullen werden von mehreren Transistoren erzeugt, die bestimmten Funktionen (d. h. Anweisungen und Daten) zugeordnet sind, um Buchstaben, Zahlen, Farben, Grafiken usw. darzustellen oder zu verarbeiten. Nach dem Einschalten generiert der Chip zunächst einen Startbefehl zum Starten und empfängt anschließend ständig neue Anweisungen und Daten, um die Funktion abzuschließen.
Beitragszeit: 03.06.2019
