Микросхемы
Интегральная схема или монолитная интегральная схема (также называемая как IC , в чипе , или микрочип ) представляет собой набор электронных схем на одной небольшую плоскую часть (или «чип») из полупроводникового материала, обычно кремния . Большое количество крошечных МОП - транзисторов (металл-оксид-полупроводник полевых транзисторов ) интегрировать в небольшой чип. Это приводит к тому, что схемы на порядки меньше, быстрее и дешевле, чем схемы, построенные из дискретных электронных компонентов . Массовое производство ИСВозможности, надежность и структурный подход к проектированию интегральных схем обеспечили быстрое внедрение стандартизированных ИС вместо конструкций с использованием дискретных транзисторов . ИС теперь используются практически во всем электронном оборудовании и произвели революцию в мире электроники . Компьютеры , мобильные телефоны и другая цифровая бытовая техника теперь являются неотъемлемой частью структуры современного общества, что стало возможным благодаря небольшому размеру и низкой стоимости ИС.
Интегральные схемы стали практическими благодаря технологическим достижениям в производстве полупроводниковых устройств металл-оксид-кремний (МОП) . С момента своего появления в 1960-х годах размер, скорость и емкость микросхем значительно выросли благодаря техническим достижениям, которые позволяют устанавливать все больше и больше МОП-транзисторов на микросхемы того же размера - современный чип может иметь много миллиардов МОП-транзисторов в одном корпусе. площадь размером с человеческий ноготь. Благодаря этим достижениям, примерно следуя закону Мура, современные компьютерные чипы обладают в миллионы раз большей емкостью и в тысячи раз большей скоростью, чем компьютерные чипы начала 1970-х годов.
ИС имеют два основных преимущества перед дискретными схемами : стоимость и производительность. Стоимость низкая, потому что микросхемы со всеми их компонентами печатаются как единое целое с помощью фотолитографии, а не создаются по одному транзистору за раз. Кроме того, в корпусных ИС используется гораздо меньше материала, чем в дискретных схемах. Производительность высока, потому что компоненты ИС переключаются быстро и потребляют сравнительно мало энергии из-за своего небольшого размера и близости. Главный недостаток ИС - высокая стоимость их проектирования и изготовления необходимых фотошаблонов . Такая высокая начальная стоимость означает, что ИС коммерчески жизнеспособны только тогда, когда ожидается большой объем производства.