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Hay dos tipos de chips producidos por empresas de semiconductores.Generalmente, los chips se clasifican según su función.Sin embargo, a veces se dividen en diferentes tipos según el circuito integrado (IC) utilizado.
En términos de función, las cuatro categorías principales de semiconductores son chips de memoria, microprocesadores, chips estándar y sistemas complejos en un chip (SoC).Según el tipo de circuito integrado, los chips se pueden dividir en tres tipos: chips digitales, chips analógicos y chips híbridos.
Desde un punto de vista funcional, los chips de memoria de semiconductores almacenan datos y programas en computadoras y dispositivos de almacenamiento.
Los chips de memoria de acceso aleatorio (RAM) proporcionan espacio de trabajo temporal, mientras que los chips de memoria flash almacenan información de forma permanente (a menos que se borre).Los chips de memoria de solo lectura (ROM) y memoria de solo lectura programable (PROM) no se pueden modificar.Por el contrario, los chips de memoria de solo lectura programable borrable (EPROM) y de memoria de solo lectura borrable eléctricamente (EEPROM) son reemplazables.
Un microprocesador contiene una o más unidades centrales de procesamiento (CPU).Los servidores informáticos, las computadoras personales (PC), las tabletas y los teléfonos inteligentes pueden tener varios procesadores.
Los microprocesadores de 32 y 64 bits de las PC y los servidores actuales se basan en las arquitecturas de chips x86, POWER y SPARC que se desarrollaron hace décadas.Por otro lado, los dispositivos móviles como los smartphones suelen utilizar la arquitectura de chip ARM.Los microprocesadores de 8 bits, 16 bits y 24 bits menos potentes (llamados microcontroladores) se utilizan en productos como juguetes y vehículos.
Técnicamente, una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) es un microprocesador capaz de generar gráficos para su visualización en dispositivos electrónicos.Presentadas al mercado general en 1999, las GPU son conocidas por ofrecer los gráficos fluidos que los consumidores esperan de los videojuegos y juegos modernos.
Antes de la llegada de la GPU a fines de la década de 1990, la representación de gráficos la realizaba la unidad central de procesamiento (CPU).Cuando se usa junto con la CPU, la GPU puede mejorar el rendimiento de la computadora al descargar algunas funciones que consumen muchos recursos, como el renderizado, de la CPU.Esto acelera el procesamiento de la aplicación porque la GPU puede realizar muchos cálculos al mismo tiempo.Este cambio también permite el desarrollo de software y actividades más avanzadas y que requieren muchos recursos, como la minería de criptomonedas.
Los circuitos integrados industriales (CIC) son microcircuitos simples que se utilizan para realizar procedimientos de procesamiento repetitivos.Estos chips se producen en gran volumen y, a menudo, se utilizan en dispositivos de un solo propósito, como lectores de códigos de barras.El mercado de circuitos integrados básicos se caracteriza por márgenes bajos y está dominado por grandes fabricantes asiáticos de semiconductores.Si un IC se hace para un propósito específico, se le llama ASIC o Circuito Integrado de Aplicación Específica.Por ejemplo, la minería de bitcoins hoy en día se realiza con la ayuda de un ASIC, que realiza una sola función: la minería.Las matrices de puertas programables en campo (FPGA) son otro circuito integrado estándar que se puede personalizar según las especificaciones del fabricante.
SoC (sistema en un chip) es uno de los tipos de chips más nuevos y más populares entre los nuevos fabricantes.En un SoC, todos los componentes electrónicos necesarios para todo el sistema están integrados en un solo chip.Los SoC son más versátiles que los chips de microcontroladores, que normalmente combinan una CPU con RAM, ROM y entrada/salida (E/S).En los teléfonos inteligentes, los SoC también pueden integrar gráficos, cámaras y procesamiento de audio y video.Agregar un chip de control y un chip de radio crea una solución de tres chips.
Tomando un enfoque diferente para clasificar los chips, la mayoría de los procesadores de computadora modernos usan circuitos digitales.Estos circuitos suelen combinar transistores y puertas lógicas.A veces se agrega un microcontrolador.Los circuitos digitales usan señales discretas digitales, generalmente basadas en un circuito binario.Se asignan dos voltajes diferentes, cada uno de los cuales representa un valor lógico diferente.
Los chips analógicos han sido reemplazados en gran parte (pero no completamente) por chips digitales.Los chips de potencia suelen ser chips analógicos.Las señales de banda ancha aún requieren circuitos integrados analógicos y todavía se usan como sensores.En los circuitos analógicos, el voltaje y la corriente cambian continuamente en ciertos puntos del circuito.
Los circuitos integrados analógicos suelen incluir transistores y componentes pasivos como inductores, condensadores y resistencias.Los circuitos integrados analógicos son más propensos al ruido o a pequeños cambios de voltaje, lo que puede provocar errores.
Los semiconductores para circuitos híbridos suelen ser circuitos integrados digitales con tecnologías complementarias que funcionan tanto con circuitos analógicos como digitales.Los microcontroladores pueden incluir un convertidor de analógico a digital (ADC) para interactuar con microcircuitos analógicos, como sensores de temperatura.
Por el contrario, un convertidor de digital a analógico (DAC) permite que el microcontrolador genere voltajes analógicos para transmitir audio a través de un dispositivo analógico.
La industria de los semiconductores es rentable y dinámica, e innova en muchos segmentos de los mercados de la informática y la electrónica.Saber qué tipos de semiconductores producen las empresas, como CPU, GPU y ASIC, puede ayudarlo a tomar decisiones de inversión más inteligentes e informadas en todos los grupos de la industria.
Hora de publicación: 29-jun-2023