Основні види мікросхем, вироблених напівпровідниковими компаніями

Види чіпів, що виробляються напівпровідникові компанії можна класифікувати двома способами. Зазвичай чіпи класифікуються за функціональністю. Однак вони іноді поділяються на типи відповідно до інтегральних схем (ІС).

Якщо розглядати за функціональністю, чотири основні категорії напівпровідники -це мікросхеми пам'яті, мікропроцесори, стандартні чіпи та складні системи на чіпі (SoC). Якщо вони організовані за типами інтегральних схем, три типи мікросхем - це цифрові, аналогові та змішані.

Чіпи пам'яті

З точки зору функціональності,

напівпровідник чіпи пам’яті зберігають дані та програми на комп’ютерах та пристроях зберігання даних. Мікросхеми оперативної пам’яті (ОЗУ) забезпечують тимчасові робочі простори, тоді як мікросхеми флеш-пам’яті зберігають інформацію постійно, якщо не видалені. Пам’ять лише для читання (ПЗУ) та програмовані чіпи пам’яті лише для читання (ПРОМ) неможливо змінити. На відміну від цього, можна змінювати мікросхеми, що стираються, що програмуються лише для читання (EPROM) та електрично стираються чіпи пам'яті (EEPROM).

Мікропроцесори

Мікропроцесори містять один або кілька центральних процесорів (ЦП). Комп’ютерні сервери, персональні комп’ютери (ПК), планшети та смартфони можуть мати кілька процесорів. The 32- та 64-розрядні мікропроцесори на ПК та серверах базуються на мікросхемах x86, POWER та SPARC архітектури. З іншого боку, мобільні пристрої зазвичай використовують архітектуру чіпів ARM. Менш потужні 8-, 16- та 24-розрядні мікропроцесори з’являються у таких продуктах, як іграшки та транспортні засоби.

Одиниці графічної обробки (GPU)

Технічно тип мікропроцесора, Графічний процесор (GPU) здатний відтворювати графіку для відображення на електронному пристрої. Графічний процесор був представлений на широкому ринку в 1999 році і найбільш відомий своїм використанням для забезпечення плавної графіки, якої споживачі очікують у сучасних відео та іграх. До появи графічних процесорів наприкінці 1990 -х років графічним візуалізацією займався Центральний процесор (ЦП). При використанні разом з центральним процесором графічний процесор може підвищити продуктивність комп'ютера, взявши на себе деякі обчислювально-інтенсивні функції, такі як рендеринг. Це прискорює швидкість обробки програм, оскільки графічний процесор може виконувати багато обчислень одночасно. Цей зсув також дозволив розробити більш прогресивне та ресурсомістке програмне забезпечення та таку діяльність, як видобуток криптовалют.

Стандартні чіпи (товарні ІС)

Стандартні чіпи, також відомі як товарні мікросхеми, - це прості чіпи, які використовуються для виконання повторюваних процедур обробки. Виготовлені великими партіями, ці чіпи зазвичай використовуються в одноцільових приладах, таких як сканери штрих-коду. Характеризуючись тонкою, як бритва, рентабельністю, на товарному ринку ІС переважають великі азіатські виробники напівпровідників. Якщо ІС зроблено для певної мети, її називають ASIC або інтегрованими мікросхемами для конкретних програм.

SoC, найновіший тип чіпів, є найбільш гостинним для нових виробників. У SoC всі електронні компоненти, необхідні для цілої системи, вбудовані в єдиний чіп. Можливості SoC набагато ширші, ніж у мікросхеми мікроконтролера, який зазвичай поєднує центральний процесор з оперативною пам'яттю, ПЗП і введення-виведення (I/O). У смартфоні SoC може також інтегрувати графіку, камеру та обробку звуку та відео. Додавання мікросхеми управління та мікросхеми радіоприймача дає рішення з трьома чіпами.

Використовуючи інший підхід до класифікації чіпів, більшість комп’ютерних процесорів наразі використовують цифрові схеми. Ці схеми зазвичай поєднують транзистори та логічні затвори. Іноді додаються мікроконтролери. Цифрові схеми використовують цифрові дискретні сигнали, які, як правило, базуються на двійковій схемі. Призначаються дві різні напруги, кожна з яких представляє різне логічне значення.

Аналогові чіпи

Аналогові мікросхеми були переважно, але не повністю, замінені цифровими. Мікросхеми живлення зазвичай є аналоговими. Для широкосмугових сигналів все ще потрібні аналогові мікросхеми, які все ще використовуються як датчики. В аналогових мікросхемах напруга та струм безперервно змінюються у певних точках схеми. Аналоговий чіп зазвичай містить транзистор разом з пасивними елементами, такими як індуктор, конденсатори та резистори. Аналогові мікросхеми більш схильні до шуму або невеликих коливань напруги, що може спричинити помилки.

Напівпровідники зі змішаними ланцюгами

Напівпровідники зі змішаною схемою - це, як правило, цифрові мікросхеми з доданою технологією для роботи як з аналоговими, так і з цифровими схемами. Мікроконтролер може включати в себе аналого-цифровий перетворювач (АЦП) для підключення до аналогового чіпа, такого як датчик температури, наприклад. Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), навпаки, може дозволити мікроконтролеру виробляти аналогові напруги для видачі звуків через аналогові пристрої.

Суть

Індустрія напівпровідників була прибутковою та динамічною, впроваджуючи інновації на кількох напрямках ринку обчислювальної техніки та електроніки. Знаючи, який тип напівпровідників виробляє компанія, скажімо, процесори проти. Графічні процесори проти ASIC можуть допомогти вам у прийнятті більш обґрунтованих інвестиційних рішень у галузевій групі.