Основні типи мікросхем, що випускаються напівпровідниковими компаніями

Типи мікросхем, що виробляються напівпровідниковими компаніями, можна класифікувати двома способами. Зазвичай чіпи класифікуються за їх функціональністю. Однак їх іноді поділяють на типи відповідно до використовуваних інтегральних мікросхем (ІС).

Якщо розглядати функціональність, чотири основні категорії кліпів - це мікросхеми пам'яті, мікропроцесори, стандартні мікросхеми та складні системи на мікросхемі (SoCs). Коли організовано типи інтегральної схеми, три типи мікросхем є цифровими, аналоговими та змішаними.

З точки зору функціональності напівпровідникові мікросхеми пам'яті зберігають дані та програми на комп'ютерах та пристроях зберігання даних. Чіпи оперативної пам’яті з випадковим доступом (ОЗП) забезпечують тимчасові робочі простори, тоді як мікросхеми флеш-пам’яті постійно зберігають інформацію, якщо не стираються. Чипи пам'яті лише для читання (ROM) та програмовані чіпи пам'яті лише для читання (PROM) неможливо змінити. На відміну від цього, мікросхеми, які можна програмувати, можна програвати лише для читання (EPROM) та мікроспроможні мікросписи (EEPROM).

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

Стандартні мікросхеми, також відомі як товарні ІМС, - це прості мікросхеми, які використовуються для виконання процедур повторної обробки. Ці мікросхеми, що випускаються великими партіями, зазвичай використовуються в одноцільових приладах, таких як сканери штрих-коду. Характеризуючись маркою на тонкій бритві, на ринку товарних ІМ домінують великі азіатські виробники напівпровідників.

SoC, найновіший тип мікросхем, є найвигіднішим для нових виробників. У SoC всі електронні компоненти, необхідні для всієї системи, вбудовані в єдиний чіп. Можливості SoC більш широкі, ніж у мікросхеми мікроконтролера, яка, як правило, поєднує процесор з оперативною пам'яттю, ПЗУ та входом / виходом (введення / виведення). У смартфоні SoC також може інтегрувати графіку, камеру та обробку аудіо та відео. Додавання мікросхеми управління та радіочипа спричиняє рішення з трьома чіпами.

Приймаючи інший підхід до категоризації чіпів, більшість комп'ютерних процесорів в даний час використовують цифрові схеми. Ці схеми зазвичай поєднують транзистори та логічні ворота. Іноді додаються мікроконтролери. Цифрові схеми використовують цифрові, дискретні сигнали, які, як правило, базуються на бінарній схемі. Призначаються дві різні напруги, кожна з яких представляє різні логічні значення.

Аналогові мікросхеми в основному, але не повністю, були замінені цифровими мікросхемами. Мікросхеми живлення зазвичай є аналоговими мікросхемами. Аналогові мікросхеми все ще потрібні для широкосмугових сигналів, і вони все ще використовуються як датчики. В аналогових мікросхемах напруга і струм постійно змінюються в заданих точках ланцюга. Аналоговий чіп зазвичай включає транзистор разом з пасивними елементами, такими як індуктор, конденсатори та резистори. Аналогові мікросхеми більш схильні до шуму або невеликих перепадів напруги, що може спричинити помилки.

Напівпровідники зі змішаною схемою, як правило, є цифровими мікросхемами з додатковою технологією роботи як з аналоговими, так і з цифровими схемами. Мікроконтролер може включати аналого-цифровий перетворювач (АЦП) для підключення до аналогового мікросхеми, наприклад, датчика температури. Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), навпаки, може дозволити мікроконтролеру виробляти аналогові напруги для видачі звуків через аналогові пристрої.