 |
Реклама. ООО ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ СИБИРЬ" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjdu9Fh1
|  |

Сейчас это покажется чистым безумием, но чуть более полувека назад полупроводниковой электроники ещё не существовало как класса и все изделия собирались исключительно на специализированных многоэлектродных лампах. Если в области бытовых приборов (радиоприёмники, телевизоры) с массогабаритными размерами ламп ещё можно было как-то смириться, то в достаточно сложных устройствах энергопотребление, отказоустойчивость и сложность сборки оказывались где-то на грани здравого смысла: так, первый программируемый компьютер общего назначения ЭНИАК содержал около двадцати тысяч ламп (в общей сложности шестнадцати типов), весил около двадцати семи тонн и потреблял почти двести киловатт электроэнергии - при максимальном быстродействии порядка пяти тысяч операций сложения в секунду.
Приход полупроводниковой электроники
Изобретение транзистора в середине XX века позволило радикально снизить габариты дискретных электронных компонент, однако не решало принципиальных вопросов: в лучшем случае из дискретных бескорпусных транзисторов и миниатюрных резисторов/конденсаторов можно было создавать микросборки, причём практически вручную. Для качественного скачка требовалась сумма технологий, которая позволила бы на одном полупроводниковом кристалле создавать уже готовую схему, со всеми её компонентами. И такой прорыв в конце 50-х произошёл: Д.Килби (Texas Instruments) запатентовал принцип интеграции. Затем К.Леговец (Sprague Electric Company) изобрёл методику, позволяющую создавать межкомпонентную изоляцию для элементов на одном кристалле полупроводника. Наконец, Р.Нойс (Fairchild Semiconductor) изобрёл методику межкомпонентных электрических соединений (металлизацию алюминием) и предложил новую, усовершенствованную межкомпонентную изоляцию на основе планарной технологии Ж.Эрни. Так началась эра интегральных схем.
Современное состояние
"По старинке" микросхемы делились на два обширных класса - аналоговые и цифровые. К последним относят все типы микросхем, оперирующие двоичной формой представления сигнала. На настоящий момент "чистых" аналоговых микросхем осталось очень немного, поскольку чаще всего приходится иметь дело с совместным использованием на одном кристалле аналоговых и цифровых компонент - так резко увеличивается гибкость и функциональность электронного устройства.
К самым массовым промышленно выпускаемым микросхемам следует отнести микроконтроллеры и микропроцессоры, что легко увидеть на примере ПК: здесь имеется отдельная сверхбольшая интегральная схема процессора, типичная состоящая из нескольких независимых рабочих ядер. Интеграция с видеокартой добавляет на этот же кристалл от нескольких десятков до сотен/тысяч специализированных графических процессоров. Помимо этого имеются дополнительные микроконтроллеры, встроенные в жёсткие диски, клавиатуру, подсистему ввода-вывода, беспроводные интерфейсы и т.д.
Следующей по массовости идёт "обслуживающая" всё это многообразие микропроцессоров/микроконтроллеров периферия: микросхемы оперативной памяти различных стандартов (SRAM, DRAM и т.п.), различные виды ППЗУ (EEPROM, FRAM и т.д.), ПЛИС, специализированные аудио-/видеопроцессоры и множество серий унифицированных логических элементов.
Из наиболее часто встречающихся аналоговых микросхем прежде всего следует упомянуть обширный класс операционных усилителей различного назначения (от прецизионных до микромощных), звуковые усилители мощности, специализированные цифроаналоговые и аналоговоцифровые преобразователи, микросхемы управления/мониторинга электропитания, зарядки аккумуляторов различных типов, а также схемы тактирования/синхронизации.
Отдельно располагается класс микросхем для ВЧ/СВЧ устройств: умножители/делители/синтезаторы частоты, ГУН, ФАПЧ, управляемые фильтры, коммутаторы, фазовые детекторы и т.д.
В общей сложности современная общемировая номенклатура различных микросхем измеряется сотнями тысяч (если не миллионами!) наименований. |