الأنواع الرئيسية للدوائر الدقيقة التي تنتجها شركات أشباه الموصلات

يأتي المساهمون في Investopedia من خلفيات متنوعة ، حيث يساهم الآلاف من الكتاب والمحررين ذوي الخبرة على مدار 24 عامًا.
هناك نوعان من الرقائق التي تنتجها شركات أشباه الموصلات.بشكل عام ، يتم تصنيف الرقائق وفقًا لوظيفتها.ومع ذلك ، يتم تقسيمها أحيانًا إلى أنواع مختلفة اعتمادًا على الدائرة المتكاملة (IC) المستخدمة.
من حيث الوظيفة ، فإن الفئات الأربع الرئيسية لأشباه الموصلات هي رقائق الذاكرة والمعالجات الدقيقة والرقائق القياسية والأنظمة المعقدة على شريحة (SoC).وفقًا لنوع الدائرة المتكاملة ، يمكن تقسيم الرقائق إلى ثلاثة أنواع: الرقائق الرقمية والرقائق التناظرية والرقائق الهجينة.
من وجهة نظر وظيفية ، تقوم رقائق ذاكرة أشباه الموصلات بتخزين البيانات والبرامج على أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التخزين.
توفر شرائح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) مساحة عمل مؤقتة ، بينما تقوم رقائق ذاكرة الفلاش بتخزين المعلومات بشكل دائم (ما لم يتم مسحها).لا يمكن تعديل رقاقات ذاكرة القراءة فقط (ROM) وذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة (PROM).في المقابل ، يمكن استبدال ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح القابلة للبرمجة (EPROM) وشرائح ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح كهربائيًا (EEPROM).
يحتوي المعالج الدقيق على وحدة معالجة مركزية (CPU) واحدة أو أكثر.قد تحتوي خوادم الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر الشخصية (أجهزة الكمبيوتر) والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية على معالجات متعددة.
تعتمد المعالجات الدقيقة 32 بت و 64 بت في أجهزة الكمبيوتر والخوادم الحالية على معماريات شرائح x86 و POWER و SPARC التي تم تطويرها منذ عقود.من ناحية أخرى ، عادةً ما تستخدم الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية بنية شريحة ARM.تستخدم المعالجات الدقيقة الأقل قوة 8 بت و 16 بت و 24 بت (تسمى وحدات التحكم الدقيقة) في منتجات مثل الألعاب والمركبات.
من الناحية الفنية ، تعد وحدة معالجة الرسومات (GPU) معالجًا دقيقًا قادرًا على تقديم الرسومات للعرض على الأجهزة الإلكترونية.تم طرح وحدات معالجة الرسومات في السوق العامة في عام 1999 ، وهي معروفة بتقديم الرسومات السلسة التي يتوقعها المستهلكون من الفيديو والألعاب الحديثة.
قبل ظهور GPU في أواخر التسعينيات ، تم تنفيذ عرض الرسومات بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU).عند استخدامها مع وحدة المعالجة المركزية ، يمكن لوحدة معالجة الرسومات تحسين أداء الكمبيوتر عن طريق إلغاء تحميل بعض الوظائف كثيفة الاستخدام للموارد ، مثل العرض ، من وحدة المعالجة المركزية.يؤدي هذا إلى تسريع معالجة التطبيق لأن وحدة معالجة الرسومات يمكنها إجراء العديد من العمليات الحسابية في نفس الوقت.يسمح هذا التحول أيضًا بتطوير برامج وأنشطة أكثر تقدمًا وكثافة الموارد مثل تعدين العملات المشفرة.
الدوائر الصناعية المتكاملة (CICs) هي دوائر دقيقة بسيطة تستخدم لأداء إجراءات المعالجة المتكررة.يتم إنتاج هذه الرقائق بكميات كبيرة وغالبًا ما تستخدم في الأجهزة ذات الغرض الواحد مثل ماسحات الباركود.يتميز سوق الدوائر المتكاملة للسلع بهوامش منخفضة ويهيمن عليه كبار مصنعي أشباه الموصلات في آسيا.إذا تم تصنيع IC لغرض معين ، فإنه يطلق عليه ASIC أو الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق.على سبيل المثال ، يتم تعدين البيتكوين اليوم بمساعدة ASIC ، الذي يؤدي وظيفة واحدة فقط: التعدين.مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة الميدانية (FPGAs) هي معيار IC قياسي آخر يمكن تخصيصه وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة.
SoC (نظام على شريحة) هو أحد أحدث أنواع الرقائق وأكثرها شيوعًا لدى الشركات المصنعة الجديدة.في SoC ، يتم تضمين جميع المكونات الإلكترونية المطلوبة للنظام بأكمله في شريحة واحدة.تعد SoCs أكثر تنوعًا من شرائح وحدة التحكم الدقيقة ، والتي تجمع عادةً بين وحدة المعالجة المركزية (CPU) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة الوصول العشوائي (ROM) والإدخال / الإخراج (I / O).في الهواتف الذكية ، يمكن أن تدمج SoCs أيضًا الرسومات والكاميرات ومعالجة الصوت والفيديو.تؤدي إضافة شريحة تحكم وشريحة راديو إلى إنشاء حل ثلاثي الشرائح.
باستخدام نهج مختلف لتصنيف الرقائق ، تستخدم معظم معالجات الكمبيوتر الحديثة الدوائر الرقمية.تجمع هذه الدوائر عادة بين الترانزستورات والبوابات المنطقية.في بعض الأحيان يتم إضافة متحكم دقيق.تستخدم الدوائر الرقمية إشارات رقمية منفصلة ، تعتمد عادةً على دائرة ثنائية.يتم تعيين جهدين مختلفين ، يمثل كل منهما قيمة منطقية مختلفة.
تم استبدال الرقائق التناظرية إلى حد كبير (ولكن ليس بالكامل) بالرقائق الرقمية.عادة ما تكون رقائق الطاقة رقائق تناظرية.لا تزال إشارات النطاق العريض تتطلب دوائر متكاملة تمثيلية ولا تزال تستخدم كمستشعرات.في الدوائر التناظرية ، يتغير الجهد والتيار باستمرار عند نقاط معينة في الدائرة.
تشتمل الدوائر المتكاملة التناظرية عادةً على الترانزستورات والمكونات السلبية مثل المحاثات والمكثفات والمقاومات.تعد الدوائر المتكاملة التناظرية أكثر عرضة للضوضاء أو التغيرات الصغيرة في الجهد ، مما قد يؤدي إلى حدوث أخطاء.
عادةً ما تكون أشباه الموصلات للدوائر الهجينة عبارة عن دوائر متكاملة رقمية بتقنيات تكميلية تعمل مع كل من الدوائر التناظرية والرقمية.قد تشتمل المتحكمات الدقيقة على محول تناظري إلى رقمي (ADC) للتفاعل مع الدوائر الدقيقة التناظرية مثل مستشعرات درجة الحرارة.
في المقابل ، يسمح المحول الرقمي إلى التناظري (DAC) للمتحكم الدقيق بتوليد الفولتية التناظرية لنقل الصوت عبر جهاز تمثيلي.
صناعة أشباه الموصلات مربحة وديناميكية ، وهي مبتكرة عبر العديد من قطاعات الحوسبة وأسواق الإلكترونيات.يمكن أن تساعدك معرفة أنواع شركات أشباه الموصلات التي تنتجها مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات و ASIC في اتخاذ قرارات استثمارية أكثر ذكاءً واستنارة عبر مجموعات الصناعة.