IC gegen Chip
Nach Jack Kilbys eigenen Worten, dem Erfinder der integrierten Schaltung, ist eine integrierte Schaltung ein Körper aus Halbleitermaterial, in dem alle Komponenten der elektronischen Schaltung vollständig integriert sind. Technisch gesehen ist eine integrierte Schaltung eine elektronische Schaltung oder eine Vorrichtung, die auf einer Halbleitersubstrat- (Basis-) Schicht durch Musterdiffusion von Spurenelementen darauf aufgebaut ist. Die Erfindung der integrierten Schaltungstechnologie im Jahr 1958 revolutionierte die Welt auf beispiellose Weise. Ein Chip ist ein gebräuchlicher Begriff für integrierte Schaltkreise.
Weitere Informationen zu integrierten Schaltkreisen
Die integrierten Schaltkreise oder ICs sind Geräte, die heutzutage in fast jedem elektronischen Gerät verwendet werden. Die Entwicklung der Halbleitertechnologie und der Herstellungsverfahren führen zur Erfindung integrierter Schaltungen. Vor der Erfindung des IC verwendeten alle Geräte für Rechenaufgaben Vakuumröhren zur Implementierung für Logikgatter und Schalter. Vakuumröhren sind in der Natur relativ große Geräte mit hohem Stromverbrauch. Für jede Schaltung mussten die diskreten Schaltungselemente manuell verbunden werden. Der Einfluss dieser Faktoren führte selbst bei kleinster Rechenaufgabe zu ziemlich großen und teuren elektronischen Geräten. Daher war ein Computer vor fünf Jahrzehnten enorm groß und sehr teuer, und PCs waren ein weit entfernter Traum.
Halbleiterbasierte Transistoren und Dioden, die eine höhere Energieeffizienz und mikroskopische Größe aufweisen, ersetzten Vakuumröhren und ihre Verwendung. Daher könnte eine große Schaltung auf einem kleinen Stück Halbleitermaterial integriert werden, wodurch anspruchsvollere elektronische Bauelemente erzeugt werden können. Obwohl die ersten integrierten Schaltkreise nur eine geringe Anzahl von Transistoren enthielten, sind derzeit in einem Bereich Ihres Daumennagels Milliarden von Transistoren integriert. Intels Six-Core, Core i7-Prozessor (Sandy Bridge-E) enthält 2.270.000.000 Transistoren in einem Siliziumstück mit einer Größe von 434 mm². Basierend auf der Anzahl der in einem IC enthaltenen Transistoren werden sie in mehrere Generationen eingeteilt.
SSI - Small Scale Integration - mehrere Transistoren (<100)
MSI –Medikum Scale Integration - Hunderte von Transistoren (<1000)
LSI - Large Scale Integration - Tausende von Transistoren (10.000 ~ 10000)
VLSI-Very Large Scale Integration - Millionen bis Milliarden (106 ~ 10 9)
Basierend auf der Aufgabe werden ICs in drei Kategorien eingeteilt: Digital, Analog und Mixed Signal. Digitale ICs sind für den Betrieb mit diskreten Spannungspegeln ausgelegt und enthalten digitale Elemente wie Flip-Flops, Multiplexer, Demultiplexer, Encoder, Decoder und Register. Digitale ICs sind normalerweise Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Timer, Field Programmable Logic Arrays (FPGA) und Speichergeräte (RAM, ROM und Flash), während analoge ICs Sensoren, Operationsverstärker und kompakte Energieverwaltungsschaltungen sind. Analog-Digital-Wandler (ADC) und Digital-Analog-Wandler verwenden sowohl analoge als auch digitale Elemente. Daher verarbeitet dieser IC sowohl diskrete als auch kontinuierliche Spannungswerte. Da beide Signaltypen verarbeitet werden, werden sie als Mixed IC bezeichnet.
ICs sind in einer festen Außenhülle aus Isoliermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit verpackt, wobei sich die Kontaktanschlüsse (Stifte) der Schaltung vom Gehäuse des ICs erstrecken. Basierend auf der Pin-Konfiguration sind viele Arten von IC-Verpackungen erhältlich. Beispiele für Verpackungstypen sind das Dual In-Line Package (DIP), das Plastic Quad Flat Pack (PQFP) und das Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA).
Was ist der Unterschied zwischen Integrated Circuit und Chip?
• Eine integrierte Schaltung wird auch als Chip bezeichnet, da die Gesichts-ICs in einem Gehäuse geliefert werden, das einem Chip ähnelt.
• Ein Satz integrierter Schaltkreise, der häufig als Chipsatz bezeichnet wird, als ein IC-Satz.
