IC срещу чип
Според собствените думи на Джак Килби, изобретателят на интегралната схема, интегралната схема е тяло от полупроводников материал, в което всички компоненти на електронната схема са напълно интегрирани. По-технически интегралната схема е електронна схема или устройство, изградено върху слой на полупроводников субстрат (основа) чрез дифузия на модел на микроелементи върху него. Изобретяването на технологията за интегрални схеми през 1958 г. революционизира света по безпрецедентен начин. Чип е общ термин, използван за интегрални схеми.
Повече за интегралните схеми
Интегралните схеми или IC са устройства, използвани в почти всяко електронно устройство днес. Развитието на полупроводниковата технология и методите за производство водят до изобретяването на интегралните схеми. Преди изобретяването на IC цялото оборудване за изчислителни задачи използваше вакуумни тръби за внедряване на логически портове и превключватели. Вакуумните тръби в природата са сравнително големи устройства с висока консумация на енергия. За всяка верига елементите на дискретната верига трябваше да бъдат свързани ръчно. Влиянието на тези фактори доведе до доста големи и скъпи електронни устройства дори за най-малката изчислителна задача. Следователно компютърът преди пет десетилетия беше с огромни размери и много скъп, а персоналните компютри бяха много далечна мечта.
Базирани на полупроводници транзистори и диоди, които имат по-висока енергийна ефективност и микроскопични размери, замениха вакуумните тръби и техните приложения. Следователно голяма верига може да бъде интегрирана върху малко парче полупроводников материал, което позволява създаването на по-сложни електронни устройства. Въпреки че първите интегрални схеми са имали само малък брой транзистори в тях, в момента в областта на вашия палец са интегрирани милиарди транзистори. Шест-ядреният, Core i7 (Sandy Bridge-E) процесор на Intel съдържа 2 270 000 000 транзистора в силициева част с размер 434 mm². Въз основа на броя транзистори, включени в IC, те се категоризират в няколко поколения.
SSI – Малка интеграция – няколко транзистора (<100)
MSI – Medikum Scale Integration – стотици транзистори (< 1000)
LSI – Интеграция в голям мащаб – хиляди транзистори (10 000 ~ 10 000)
VLSI-интеграция в много голям мащаб – милиони до милиарди (106 ~ 109)
Въз основа на задачата интегралните схеми се категоризират в три категории, цифров, аналогов и смесен сигнал. Цифровите интегрални схеми са проектирани да работят на дискретни нива на напрежение и съдържат цифрови елементи като тригери, мултиплексори, демултиплексори, енкодери, декодери и регистри. Цифровите ИС обикновено са микропроцесори, микроконтролери, таймери, полеви програмируеми логически масиви (FPGA) и устройства с памет (RAM, ROM и Flash), докато аналоговите ИС са сензори, операционни усилватели и компактни схеми за управление на захранването. Аналогово-цифровите преобразуватели (ADC) и цифрово-аналоговите преобразуватели използват както аналогови, така и цифрови елементи; следователно, тези IC обработват както дискретни, така и непрекъснати стойности на напрежението. Тъй като и двата типа сигнали се обработват, те се наричат Смесени IC.
IC са опаковани в солиден външен капак, изработен от изолационен материал с висока топлопроводимост, с контактни клеми (щифтове) на веригата, простиращи се от тялото на IC. Въз основа на конфигурацията на щифтовете са налични много видове опаковки на IC. Dual In-line Package (DIP), Plastic Quad Flat Pack (PQFP) и Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) са примери за видове опаковки.
Каква е разликата между интегрална схема и чип?
• Интегралната схема се нарича още чип, тъй като лицевите IC идват в пакет, наподобяващ чип.
• Набор от интегрални схеми, често наричан чипсет, отколкото набор от IC.
