Thuộc tính sản phẩm

Báo lỗi thông tin sản phẩm

Xem tương tự

Tài liệu & Phương tiện

Phân loại Môi trường & Xuất khẩu

mạch tích hợp (IC), còn gọi là mạch vi điện tử, vi mạch hoặc chip, một tập hợp cácđiện tửcác bộ phận, được chế tạo thành một đơn vị duy nhất, trong đó các thiết bị hoạt động thu nhỏ (ví dụ:Linh kiện bán dẫnVàđiốt) và các thiết bị thụ động (ví dụ:tụ điệnVàđiện trở) và các mối liên kết của chúng được xây dựng trên một đế mỏngchất bán dẫnvật chất (thườngsilic).Kết quảmạch điệndo đó là một nhỏnguyên khối“chip”, có thể nhỏ cỡ vài cm vuông hoặc chỉ vài milimét vuông.Các thành phần mạch riêng lẻ thường có kích thước cực nhỏ.

tích hợpmạch điện có nguồn gốc từ việc phát minh rabóng bán dẫnvào năm 1947 bởiWilliam B. Shockleyvà đội của anh ấy ởCông ty Điện thoại và Điện báo Hoa Kỳ Phòng thí nghiệm Bell.Nhóm của Shockley (bao gồmJohn BardeenVàWalter H. Brattain) nhận thấy rằng, trong những hoàn cảnh thích hợp,điện tửsẽ tạo thành một rào cản ở bề mặt của một sốtinh thể, và họ học cách kiểm soát dòng chảy củađiệnthông quapha lêbằng cách thao túng rào cản này.Việc kiểm soát dòng điện tử qua tinh thể cho phép nhóm nghiên cứu tạo ra một thiết bị có thể thực hiện một số hoạt động điện nhất định, chẳng hạn như khuếch đại tín hiệu, mà trước đây được thực hiện bằng ống chân không.Họ đặt tên cho thiết bị này là bóng bán dẫn, từ sự kết hợp của các từchuyển khoảnVàđiện trở.Việc nghiên cứu các phương pháp chế tạo các thiết bị điện tử sử dụng vật liệu rắn được gọi là vật liệu rắnthiết bị điện tử.Thiết bị trạng thái rắntỏ ra chắc chắn hơn, dễ làm việc hơn, đáng tin cậy hơn, nhỏ hơn nhiều và rẻ hơn nhiều so với ống chân không.Sử dụng các nguyên tắc và vật liệu tương tự, các kỹ sư đã sớm học cách tạo ra các bộ phận điện khác, chẳng hạn như điện trở và tụ điện.Giờ đây, các thiết bị điện có thể được chế tạo rất nhỏ, phần lớn nhất của mạch điện là hệ thống dây điện khó xử giữa các thiết bị.

Các loại IC cơ bản

Tương tựđấu vớimạch kỹ thuật số

Tương tựhoặc tuyến tính, các mạch thường chỉ sử dụng một vài thành phần và do đó là một trong những loại IC đơn giản nhất.Nói chung, các mạch analog được kết nối với các thiết bị thu thập tín hiệu từmôi trườnghoặc gửi tín hiệu trở lại môi trường.Ví dụ, mộtcái mic cờ rôchuyển đổi âm thanh dao động thành tín hiệu điện có điện áp khác nhau.Sau đó, một mạch tương tự sẽ sửa đổi tín hiệu theo một số cách hữu ích—chẳng hạn như khuếch đại hoặc lọc nhiễu không mong muốn.Sau đó, tín hiệu như vậy có thể được đưa trở lại loa để tái tạo âm thanh ban đầu được micrô thu.Một cách sử dụng điển hình khác của mạch tương tự là điều khiển một số thiết bị để đáp ứng với những thay đổi liên tục của môi trường.Ví dụ: cảm biến nhiệt độ sẽ gửi tín hiệu khác nhau đếnmáy điều nhiệt, có thể được lập trình để bật và tắt máy điều hòa không khí, máy sưởi hoặc lò nướng khi tín hiệu đã đạt đến một mức nhất địnhgiá trị.

Mặt khác, mạch kỹ thuật số được thiết kế để chỉ chấp nhận điện áp có giá trị cụ thể.Mạch chỉ sử dụng hai trạng thái được gọi là mạch nhị phân.Thiết kế mạch với các đại lượng nhị phân, “bật” và “tắt” biểu thị 1 và 0 (nghĩa là đúng và sai), sử dụng logic củađại số Boolean.(Số học cũng được thực hiện tronghệ thống số nhị phânsử dụng đại số Boolean.) Những phần tử cơ bản này được kết hợp trong thiết kế IC cho máy tính kỹ thuật số và các thiết bị liên quan để thực hiện các chức năng mong muốn.

Bộ vi xử lýChu trình

Bộ vi xử lýlà những IC phức tạp nhất.Chúng bao gồm hàng tỷLinh kiện bán dẫnđã được cấu hình thành hàng ngàn dữ liệu kỹ thuật số riêng lẻChu trình, mỗi cái thực hiện một số chức năng logic cụ thể.Một bộ vi xử lý được xây dựng hoàn toàn từ các mạch logic này được đồng bộ hóa với nhau.Bộ vi xử lý thường chứabộ phận xử lý trung tâm; đơn vị xử lý trung tâm; Bộ phận điện tử Trung tâm(CPU) của máy tính.

Giống như một ban nhạc diễu hành, các mạch chỉ thực hiện chức năng logic của chúng theo sự chỉ đạo của người chỉ huy ban nhạc.Có thể nói, người chỉ huy ban nhạc trong bộ vi xử lý được gọi là đồng hồ.Đồng hồ là tín hiệu luân phiên nhanh chóng giữa hai trạng thái logic.Mỗi khi đồng hồ thay đổi trạng thái, mọi logicmạch điệntrong bộ vi xử lý làm một cái gì đó.Việc tính toán có thể được thực hiện rất nhanh chóng, tùy thuộc vào tốc độ (tần số xung nhịp) của bộ vi xử lý.

Bộ vi xử lý chứa một số mạch, được gọi là thanh ghi, lưu trữ thông tin.Các thanh ghi là các vị trí bộ nhớ được xác định trước.Mỗi bộ xử lý có nhiều loại thanh ghi khác nhau.Các thanh ghi cố định được sử dụng để lưu trữ các hướng dẫn được lập trình sẵn cần thiết cho các hoạt động khác nhau (chẳng hạn như phép cộng và phép nhân).Sổ đăng ký tạm thời lưu trữ các số sẽ được vận hành và cả kết quả.Các ví dụ khác về thanh ghi bao gồm bộ đếm chương trình (còn gọi là con trỏ lệnh), chứa địa chỉ trong bộ nhớ của lệnh tiếp theo;con trỏ ngăn xếp (còn gọi là thanh ghi ngăn xếp), chứa địa chỉ của lệnh cuối cùng được đặt vào một vùng bộ nhớ gọi là ngăn xếp;và thanh ghi địa chỉ bộ nhớ, chứa địa chỉ nơidữ liệuđược xử lý ở đâu hoặc nơi dữ liệu đã được xử lý sẽ được lưu trữ.

Bộ vi xử lý có thể thực hiện hàng tỷ thao tác mỗi giây trên dữ liệu.Ngoài máy tính, bộ vi xử lý còn phổ biến tronghệ thống trò chơi điện tử,tivi,máy ảnh, Vàô tô.

Ký ứcChu trình

Bộ vi xử lý thường phải lưu trữ nhiều dữ liệu hơn mức có thể chứa trong một vài thanh ghi.Thông tin bổ sung này được chuyển đến các mạch bộ nhớ đặc biệt.Ký ứcbao gồm các mảng dày đặc của các mạch song song sử dụng trạng thái điện áp của chúng để lưu trữ thông tin.Bộ nhớ cũng lưu trữ chuỗi lệnh hoặc chương trình tạm thời cho bộ vi xử lý.

Các nhà sản xuất liên tục cố gắng giảm kích thước của mạch bộ nhớ—để tăng khả năng mà không cần tăng dung lượng.Ngoài ra, các bộ phận nhỏ hơn thường sử dụng ít năng lượng hơn, hoạt động hiệu quả hơn và chi phí sản xuất ít hơn.