IC срещу чип
Според собствените думи на Джак Килби, изобретателят на интегралната схема, интегралната схема е тяло от полупроводников материал, при което всички компоненти на електронната схема са напълно интегрирани. По-технически интегрална схема е електронна схема или устройство, построено върху полупроводников субстрат (основен) слой чрез дифузия на микроелементи върху него. Изобретяването на технологията на интегралните схеми през 1958 г. революционизира света по безпрецедентен начин. Чипът е често срещан термин, използван за интегрални схеми.
Повече за интегралните схеми
Интегралните схеми или интегрални схеми са устройства, използвани в почти всяко електронно устройство днес. Развитието на полупроводниковите технологии и методите за производство водят до изобретяването на интегрални схеми. Преди изобретението на ИС цялото оборудване за изчислителни задачи използва вакуумни тръби за изпълнение на логически порти и ключове. Вакуумните тръби по своята същност са относително големи устройства с висока консумация на енергия. За всяка верига, отделните елементи на веригата трябваше да бъдат свързани ръчно. Влиянието на тези фактори доведе до доста големи и скъпи електронни устройства дори за най-малката изчислителна задача. Следователно компютърът преди пет десетилетия беше огромен по размер и много скъп, а персоналните компютри бяха много далечна мечта.
Полупроводникови транзистори и диоди, които имат по-висока енергийна ефективност и микроскопични размери, замениха вакуумните тръби и тяхното използване. Следователно голяма верига може да бъде интегрирана върху малко парче полупроводников материал, което позволява да се създадат по-сложни електронни устройства. Въпреки че първите интегрални схеми имаха само малък брой транзистори в себе си, понастоящем в областта на нокътя на палеца са интегрирани милиарди транзистори. Шестядреният процесор Intel i7 (Sandy Bridge-E) на Intel съдържа 2 270 000 000 транзистора в силициево парче с размер 434 mm². Въз основа на броя транзистори, включени в IC, те се категоризират в няколко поколения.
SSI - Интеграция в малък мащаб - няколко транзистора (<100)
MSI –Medikum Scale Integration - стотици транзистори (<1000)
LSI - Интеграция в голям мащаб - хиляди транзистори (10 000 ~ 10000)
VLSI - Много мащабна интеграция - милиони до милиарди (106 ~ 10 9)
Въз основа на задачата ИС са категоризирани в три категории, цифрови, аналогови и смесени сигнали. Цифровите интегрални схеми, проектирани да работят на дискретни нива на напрежение и съдържат цифрови елементи като джапанки, мултиплексори, демултиплексори, енкодери, декодери и регистри. Цифровите интегрални схеми обикновено са микропроцесори, микроконтролери, таймери, полеви програмируеми логически масиви (FPGA) и устройства с памет (RAM, ROM и Flash), докато аналоговите интегрални схеми са сензори, операционни усилватели и компактни схеми за управление на захранването. Аналогово-цифровите преобразуватели (ADC) и цифрово-аналоговите преобразуватели използват както аналогови, така и цифрови елементи; следователно тези интегрални схеми обработват както дискретни, така и непрекъснати стойности на напрежението. Тъй като и двата типа сигнали се обработват, те се именуват като смесени IC.
ИС са опаковани в твърд външен капак, изработен от изолационен материал с висока топлопроводимост, с контактни клеми (щифтове) на веригата, простиращи се от корпуса на ИС. Въз основа на конфигурацията на щифтовете се предлагат много видове опаковки на IC. Dual In-line Package (DIP), Plastic Quad Flat Pack (PQFP) и Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) са примери за видове опаковки.
Каква е разликата между интегралната схема и чипа?
• Интегралната схема се нарича още чип, тъй като интегралните схеми се доставят в пакет, наподобяващ чип.
• Набор от интегрални схеми, често наричан чипсет, отколкото набор от интегрални схеми.
