Chips – kleine Größe, große Rolle

Definition & Ursprung von Chip

Chip - ein Oberbegriff für Halbleiterkomponentenprodukte, integrierte Schaltkreise, abgekürzt als IC;oder Mikroschaltkreise, Mikrochips, Wafer/Chips, in der Elektronik ist ein Weg zur Miniaturisierung von Schaltkreisen (hauptsächlich Halbleiterbauelemente, aber auch passive Komponenten usw.) und wird von Zeit zu Zeit auf der Oberfläche von Halbleiterwafern hergestellt.

Von 1949 bis 1957 wurden Prototypen von Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington und Yasuo Tarui entwickelt, aber der moderne integrierte Schaltkreis wurde 1958 von Jack Kilby erfunden. Er erhielt den Nobelpreis für Physik im Jahr 2000, aber Robert Noyce, der entwickelte gleichzeitig auch eine moderne praktische integrierte Schaltung, die 1990 verstarb.

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Der große Vorteil des Chips

Nach der Erfindung und Massenproduktion von Transistoren wurden verschiedene Festkörper-Halbleiterkomponenten wie Dioden und Transistoren in großer Zahl verwendet und ersetzten die Funktion und Rolle von Vakuumröhren in Schaltkreisen.Mitte bis Ende des 20. Jahrhunderts machten Fortschritte in der Halbleiterherstellungstechnologie integrierte Schaltkreise möglich.Im Vergleich zu handmontierten Schaltkreisen, die einzelne diskrete elektronische Komponenten verwenden, können integrierte Schaltkreise eine große Anzahl von Mikrotransistoren in einen kleinen Chip integrieren, was einen großen Fortschritt darstellt.Die Skalierungsproduktivität, Zuverlässigkeit und modulare Herangehensweise an das Schaltungsdesign von integrierten Schaltungen stellt die schnelle Einführung standardisierter integrierter Schaltungen sicher, anstatt mit diskreten Transistoren zu entwerfen.

Integrierte Schaltungen haben gegenüber diskreten Transistoren zwei Hauptvorteile: 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 ist darauf zurückzuführen, dass die Komponenten schnell schalten und weniger Energie verbrauchen, da die Komponenten klein und nahe beieinander sind.2006 geht die Chipfläche von wenigen Quadratmillimetern auf 350 mm² und kann eine Million Transistoren pro mm² erreichen.

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(Es könnten 30 Milliarden Transistoren drin sein!)

Wie der Chip funktioniert

Ein Chip ist ein integrierter Schaltkreis, der aus einer großen Anzahl von Transistoren besteht.Unterschiedliche Chips haben unterschiedliche Integrationsgrößen, die von Hunderten von Millionen reichen;bis zu Dutzenden oder Hunderten von Transistoren.Transistoren haben zwei Zustände, ein und aus, die durch 1 und 0 dargestellt werden.Mehrere Einsen und Nullen, die von mehreren Transistoren erzeugt werden, die auf bestimmte Funktionen (dh Anweisungen und Daten) eingestellt sind, um Buchstaben, Zahlen, Farben, Grafiken usw. darzustellen oder zu verarbeiten. Nachdem der Chip eingeschaltet ist, erzeugt er zunächst einen Startvorgang Anweisung, den Chip zu starten, und erhält später immer wieder neue Anweisungen und Daten, um die Funktion abzuschließen.


Postzeit: 03.06.2019