تعریف و منشأ تراشه
تراشه - اصطلاحی عمومی برای محصولات قطعات نیمه‌هادی، مدارهای مجتمع، به اختصار IC؛ یا ریزمدارها، میکروچیپ‌ها، ویفرها/تراشه‌ها، در الکترونیک روشی برای کوچک‌سازی مدارها (عمدتاً دستگاه‌های نیمه‌هادی، اما همچنین اجزای غیرفعال و غیره) است و هر از گاهی بر روی سطح ویفرهای نیمه‌هادی تولید می‌شود.
از سال ۱۹۴۹ تا ۱۹۵۷، نمونه‌های اولیه توسط ورنر جاکوبی، جفری دامر، سیدنی دارلینگتون، یاسوئو تارویی توسعه داده شد، اما مدار مجتمع مدرن توسط جک کیلبی در سال ۱۹۵۸ اختراع شد. او در سال ۲۰۰۰ جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد، اما رابرت نویس، که او نیز همزمان یک مدار مجتمع کاربردی مدرن را توسعه داده بود، در سال ۱۹۹۰ درگذشت.
مزیت بزرگ تراشه
پس از اختراع و تولید انبوه ترانزیستورها، اجزای مختلف نیمه‌هادی حالت جامد مانند دیودها و ترانزیستورها به تعداد زیاد مورد استفاده قرار گرفتند و جایگزین عملکرد و نقش لامپ‌های خلاء در مدارها شدند. تا اواسط تا اواخر قرن بیستم، پیشرفت در فناوری تولید نیمه‌هادی‌ها، مدارهای مجتمع را ممکن ساخت. در مقایسه با مدارهای مونتاژ دستی که از اجزای الکترونیکی گسسته جداگانه استفاده می‌کنند، مدارهای مجتمع می‌توانند تعداد زیادی میکروترانزیستور را در یک تراشه کوچک ادغام کنند که پیشرفت بزرگی است. بهره‌وری در مقیاس، قابلیت اطمینان و رویکرد مدولار به طراحی مدار مدارهای مجتمع، پذیرش سریع مدارهای مجتمع استاندارد را به جای طراحی با ترانزیستورهای گسسته تضمین می‌کند.
مدارهای مجتمع دو مزیت عمده نسبت به ترانزیستورهای گسسته دارند: هزینه و عملکرد. هزینه پایین به این دلیل است که تراشه تمام اجزا را به عنوان یک واحد چاپ می‌کند، نه اینکه فقط یک ترانزیستور را در یک زمان بسازد. عملکرد بالا به دلیل سوئیچینگ سریع اجزا و مصرف انرژی کمتر است زیرا اجزا کوچک و نزدیک به یکدیگر هستند. در سال ۲۰۰۶، مساحت تراشه از چند میلی‌متر مربع به ۳۵۰ میلی‌متر مربع افزایش یافت و می‌تواند به یک میلیون ترانزیستور در هر میلی‌متر مربع برسد.
(ممکن است 30 میلیارد ترانزیستور درون آن وجود داشته باشد!)
نحوه عملکرد تراشه
تراشه یک مدار مجتمع است که از تعداد زیادی ترانزیستور تشکیل شده است. تراشه‌های مختلف اندازه‌های ادغام متفاوتی دارند، از صدها میلیون تا ده‌ها یا صدها ترانزیستور. ترانزیستورها دو حالت دارند، روشن و خاموش، که با ۱ و ۰ نمایش داده می‌شوند. چندین ۱ و ۰ توسط چندین ترانزیستور تولید می‌شوند که برای عملکردهای خاص (یعنی دستورالعمل‌ها و داده‌ها) تنظیم شده‌اند تا حروف، اعداد، رنگ‌ها، گرافیک‌ها و غیره را نمایش دهند یا پردازش کنند. پس از روشن شدن تراشه، ابتدا یک دستورالعمل راه‌اندازی برای شروع تراشه تولید می‌شود و بعداً دستورالعمل‌ها و داده‌های جدید را برای تکمیل عملکرد دریافت می‌کند.
زمان ارسال: ژوئن-03-2019
