Principalele tipuri de cipuri produse de companii cu semiconductor

Tipurile de cipuri produse de companiile cu semiconductor pot fi clasificate în două moduri. De obicei, cipurile sunt clasificate în funcție de funcționalitatea lor. Cu toate acestea, uneori sunt împărțite în tipuri în funcție de circuitele integrate (ICs) utilizate.

Când sunt privite în funcție de funcționalitate, cele patru categorii principale de clipuri sunt cipuri de memorie, microprocesoare, cipuri standard și sisteme complexe pe chip (SoCs). Când sunt organizate pe tipuri de circuite integrate, cele trei tipuri de cipuri sunt digitale, analogice și mixte.

Din perspectiva funcționalității, cipurile de memorie cu semiconductor stochează date și programe pe computere și dispozitive de stocare a datelor. Chipurile de memorie cu acces aleatoriu (RAM) oferă spații de lucru temporare, în timp ce cipurile de memorie flash dețin informații permanent, cu excepția cazului în care sunt șterse. Nu pot fi modificate cipurile de memorie de citire (ROM) și cipuri de memorie programabilă (numai de citire) (PROM). În schimb, pot fi schimbate jetoane memorabile de citire programabile (EPROM) și memorii de citire numai cu citire (EEPROM) șterse electric.

Microprocesoarele conțin una sau mai multe unități centrale de procesare (CPU). Serverele de calculatoare, computerele personale (PC-urile), tabletele și smartphone-urile pot avea fiecare mai multe procesoare. Microprocesoarele pe 32 și 64 biți din PC-uri și servere se bazează pe arhitecturi de cip x86, POWER și SPARC. Pe de altă parte, dispozitivele mobile utilizează de obicei o arhitectură de cip ARM. Microprocesoare cu 8, 16 și 24 biți mai puțin puternice apar în produse precum jucării și vehicule.

Jetoanele standard, cunoscute și sub denumirea de CI de mărfuri, sunt cipuri simple utilizate pentru efectuarea rutinelor de procesare repetitive. Produse în loturi mari, aceste jetoane sunt utilizate în general în aparate cu un singur scop, cum ar fi scanere cu coduri de bare. Caracterizată prin marje subțiri de ras, piața IC a mărfurilor este dominată de producătorii mari de semiconductori din Asia.

SoC, cel mai nou tip de cip, este cel mai primitor pentru noii producători. În SoC, toate componentele electronice necesare unui întreg sistem sunt încorporate într-un singur cip. Capacitățile unui SoC sunt mai extinse decât cele ale unui cip de microcontroler, care combină, în general, CPU cu RAM, ROM și intrare / ieșire (I / O). Într-un smartphone, SoC-ul ar putea integra, de asemenea, grafică, cameră și procesare audio și video. Adăugarea unui cip de management și a unui cip radio conduce la o soluție cu trei cipuri.

Luând cealaltă abordare a clasificării cipurilor, majoritatea procesoarelor de computer utilizează în prezent circuite digitale. Aceste circuite combină de obicei tranzistoare și porți logice. Uneori, se adaugă microcontrolere. Circuitele digitale folosesc semnale digitale, discrete, care sunt, în general, bazate pe o schemă binară. Două tensiuni diferite sunt atribuite, fiecare reprezentând o valoare logică diferită.

Jetoanele analogice au fost înlocuite în mare parte, dar nu în întregime, cu cipuri digitale. Jetoanele de alimentare sunt de obicei cipuri analogice. Jetoanele analogice sunt încă necesare pentru semnalele cu bandă largă și sunt încă utilizate ca senzori. În cipurile analogice, tensiunea și curentul variază continuu la punctele specificate din circuit. Un cip analog include de obicei un tranzistor împreună cu elemente pasive, cum ar fi un inductor, condensatoare și rezistențe. Jetoanele analogice sunt mai predispuse la zgomot sau variații mici de tensiune, care pot provoca erori.

Semiconductorii cu circuite mixte sunt de obicei cipuri digitale cu tehnologie adăugată pentru lucrul atât cu circuite analogice cât și digitale. Un microcontroler poate include un convertor analog-digital (ADC) pentru conectarea la un cip analog, cum ar fi un senzor de temperatură, de exemplu. Un convertor digital-analog (DAC), în schimb, poate permite unui microcontroler să producă tensiuni analogice pentru a emite sunete prin dispozitive analogice.