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Il existe deux types de puces produites par les sociétés de semi-conducteurs.Généralement, les puces sont classées selon leur fonction.Cependant, ils sont parfois divisés en différents types en fonction du circuit intégré (CI) utilisé.
En termes de fonction, les quatre principales catégories de semi-conducteurs sont les puces mémoire, les microprocesseurs, les puces standard et les systèmes complexes sur puce (SoC).Selon le type de circuit intégré, les puces peuvent être divisées en trois types : les puces numériques, les puces analogiques et les puces hybrides.
D'un point de vue fonctionnel, les puces de mémoire à semi-conducteurs stockent des données et des programmes sur des ordinateurs et des dispositifs de stockage.
Les puces de mémoire vive (RAM) fournissent un espace de travail temporaire, tandis que les puces de mémoire flash stockent les informations de manière permanente (à moins qu'elles ne soient effacées).Les puces de mémoire morte (ROM) et de mémoire morte programmable (PROM) ne peuvent pas être modifiées.En revanche, les puces de mémoire morte programmable effaçable (EPROM) et de mémoire morte effaçable électriquement (EEPROM) sont remplaçables.
Un microprocesseur contient une ou plusieurs unités centrales de traitement (CPU).Les serveurs informatiques, les ordinateurs personnels (PC), les tablettes et les smartphones peuvent avoir plusieurs processeurs.
Les microprocesseurs 32 bits et 64 bits des PC et serveurs d'aujourd'hui sont basés sur les architectures de puces x86, POWER et SPARC qui ont été développées il y a des décennies.D'autre part, les appareils mobiles tels que les smartphones utilisent généralement l'architecture de puce ARM.Des microprocesseurs 8 bits, 16 bits et 24 bits moins puissants (appelés microcontrôleurs) sont utilisés dans des produits tels que les jouets et les véhicules.
Techniquement, une unité de traitement graphique (GPU) est un microprocesseur capable de restituer des graphiques à afficher sur des appareils électroniques.Introduits sur le marché général en 1999, les GPU sont connus pour fournir les graphismes fluides que les consommateurs attendent de la vidéo et des jeux modernes.
Avant l'avènement du GPU à la fin des années 1990, le rendu graphique était effectué par l'unité centrale de traitement (CPU).Lorsqu'il est utilisé conjointement avec le CPU, le GPU peut améliorer les performances de l'ordinateur en déchargeant certaines fonctions gourmandes en ressources, telles que le rendu, du CPU.Cela accélère le traitement des applications car le GPU peut effectuer de nombreux calculs en même temps.Ce changement permet également le développement de logiciels et d'activités plus avancés et gourmands en ressources, tels que l'extraction de crypto-monnaie.
Les circuits intégrés industriels (CIC) sont de simples microcircuits utilisés pour effectuer des procédures de traitement répétitives.Ces puces sont produites en grand volume et sont souvent utilisées dans des appareils à usage unique tels que les lecteurs de codes-barres.Le marché des circuits intégrés de base se caractérise par de faibles marges et est dominé par de grands fabricants asiatiques de semi-conducteurs.Si un circuit intégré est conçu dans un but spécifique, il est appelé ASIC ou Application Specific Integrated Circuit.Par exemple, le minage de bitcoins se fait aujourd'hui à l'aide d'un ASIC, qui ne remplit qu'une seule fonction : le minage.Les Field Programmable Gate Arrays (FPGA) sont un autre circuit intégré standard qui peut être personnalisé selon les spécifications du fabricant.
Le SoC (système sur puce) est l'un des types de puces les plus récents et le plus populaire auprès des nouveaux fabricants.Dans un SoC, tous les composants électroniques nécessaires à l'ensemble du système sont intégrés dans une seule puce.Les SoC sont plus polyvalents que les puces de microcontrôleur, qui combinent généralement un processeur avec de la RAM, de la ROM et des entrées/sorties (E/S).Dans les smartphones, les SoC peuvent également intégrer des graphiques, des caméras et un traitement audio et vidéo.L'ajout d'une puce de contrôle et d'une puce radio crée une solution à trois puces.
Adoptant une approche différente de la classification des puces, la plupart des processeurs informatiques modernes utilisent des circuits numériques.Ces circuits combinent généralement des transistors et des portes logiques.Parfois, un microcontrôleur est ajouté.Les circuits numériques utilisent des signaux numériques discrets, généralement basés sur un circuit binaire.Deux tensions différentes sont affectées, chacune représentant une valeur logique différente.
Les puces analogiques ont été largement (mais pas complètement) remplacées par des puces numériques.Les puces de puissance sont généralement des puces analogiques.Les signaux à large bande nécessitent toujours des circuits intégrés analogiques et sont toujours utilisés comme capteurs.Dans les circuits analogiques, la tension et le courant changent continuellement à certains points du circuit.
Les circuits intégrés analogiques comprennent généralement des transistors et des composants passifs tels que des inductances, des condensateurs et des résistances.Les circuits intégrés analogiques sont plus sujets au bruit ou aux petites variations de tension, ce qui peut entraîner des erreurs.
Les semi-conducteurs pour circuits hybrides sont généralement des circuits intégrés numériques avec des technologies complémentaires qui fonctionnent avec des circuits analogiques et numériques.Les microcontrôleurs peuvent inclure un convertisseur analogique-numérique (ADC) pour s'interfacer avec des microcircuits analogiques tels que des capteurs de température.
En revanche, un convertisseur numérique-analogique (DAC) permet au microcontrôleur de générer des tensions analogiques pour transmettre l'audio via un appareil analogique.
L'industrie des semi-conducteurs est rentable et dynamique, innovant dans de nombreux segments des marchés de l'informatique et de l'électronique.Connaître les types de semi-conducteurs produits par les entreprises, tels que les processeurs, les GPU et les ASIC, peut vous aider à prendre des décisions d'investissement plus intelligentes et plus éclairées dans tous les groupes industriels.
Heure de publication : 29 juin 2023