Chips – klein formaat, grote rol

Definitie en oorsprong van de chip

Chip - een generieke term voor halfgeleidercomponentproducten, geïntegreerde schakelingen, afgekort als IC;of microschakelingen, microchips, wafers/chips, in elektronica is een manier om circuits te miniaturiseren (voornamelijk halfgeleiderapparaten, maar ook passieve componenten, enz.) en van tijd tot tijd vervaardigd op het oppervlak van halfgeleiderwafels.

Van 1949 tot 1957 werden prototypes ontwikkeld door Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington, Yasuo Tarui, maar de moderne geïntegreerde schakeling werd uitgevonden door Jack Kilby in 1958. Hij ontving de Nobelprijs voor natuurkunde in 2000, maar Robert Noyce, die ontwikkelde tegelijkertijd ook een moderne praktische geïntegreerde schakeling, stierf in 1990.

Chips - klein formaat, grote rol (1)

Het grote voordeel van de chip

Na de uitvinding en massaproductie van transistors werden verschillende halfgeleidercomponenten in vaste toestand, zoals diodes en transistors, in grote aantallen gebruikt, ter vervanging van de functie en rol van vacuümbuizen in schakelingen.Tegen het midden van de 20e eeuw maakten de vorderingen in de productietechnologie voor halfgeleiders geïntegreerde schakelingen mogelijk.Vergeleken met met de hand geassembleerde schakelingen die individuele discrete elektronische componenten gebruiken, kunnen geïntegreerde schakelingen een groot aantal microtransistoren integreren in een kleine chip, wat een enorme vooruitgang is.De schaalproductiviteit, betrouwbaarheid en modulaire benadering van circuitontwerp van geïntegreerde schakelingen zorgt voor een snelle acceptatie van gestandaardiseerde geïntegreerde schakelingen in plaats van ontwerpen met discrete transistors.

Geïntegreerde schakelingen hebben twee grote voordelen ten opzichte van discrete transistors: kosten en prestaties.De lage kosten zijn te danken aan het feit dat de chip alle componenten als een eenheid afdrukt, in plaats van slechts één transistor tegelijk te maken.De hoge prestaties zijn te danken aan het feit dat de componenten snel schakelen en minder energie verbruiken doordat de componenten klein en dicht op elkaar staan.In 2006 gaat het chipoppervlak van enkele vierkante millimeters naar 350 mm² en kan het een miljoen transistors per mm² bereiken.

Chips - klein formaat, grote rol (2)

(Er kunnen 30 miljard transistors in zitten!)

Hoe de chip werkt

Een chip is een geïntegreerde schakeling die bestaat uit een groot aantal transistors.Verschillende chips hebben verschillende integratiegroottes, variërend van honderden miljoenen;tot tientallen of honderden transistors.Transistoren hebben twee toestanden, aan en uit, die worden weergegeven door 1s en 0s.Meerdere 1-en en 0-en gegenereerd door meerdere transistoren, die zijn ingesteld op specifieke functies (dwz instructies en gegevens) om letters, cijfers, kleuren, grafische afbeeldingen, enz. weer te geven of te verwerken. Nadat de chip is opgestart, genereert deze eerst een start-up instructie om de chip te starten, en later blijft deze nieuwe instructies en gegevens ontvangen om de functie te voltooien.


Posttijd: 03-jun-2019