Կիսահաղորդչային ընկերությունների կողմից արտադրվող միկրոսխեմաների հիմնական տեսակները

Investopedia-ի հեղինակները տարբեր ծագում ունեն, հազարավոր փորձառու գրողներ և խմբագիրներ իրենց ներդրումն են ունեցել 24 տարվա ընթացքում:
Գոյություն ունեն երկու տեսակի չիպեր, որոնք արտադրվում են կիսահաղորդչային ընկերությունների կողմից.Ընդհանուր առմամբ, չիպերը դասակարգվում են ըստ իրենց գործառույթների:Այնուամենայնիվ, դրանք երբեմն բաժանվում են տարբեր տեսակների` կախված օգտագործվող ինտեգրալային միացումից (IC):
Ֆունկցիոնալ առումով կիսահաղորդիչների չորս հիմնական կատեգորիաներն են՝ հիշողության չիպերը, միկրոպրոցեսորները, ստանդարտ չիպերը և չիպի վրա բարդ համակարգերը (SoC):Ըստ ինտեգրալային սխեմայի տեսակի՝ չիպերը կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ թվային չիպեր, անալոգային չիպեր և հիբրիդային չիպեր։
Ֆունկցիոնալ տեսանկյունից կիսահաղորդչային հիշողության չիպերը պահպանում են տվյալներ և ծրագրեր համակարգիչների և պահեստավորման սարքերի վրա:
Պատահական մուտքի հիշողության (RAM) չիպերն ապահովում են ժամանակավոր աշխատանքային տարածք, մինչդեռ ֆլեշ հիշողության չիպերը մշտապես պահպանում են տեղեկատվությունը (եթե այն չջնջվի):Միայն կարդալու հիշողությունը (ROM) և ծրագրավորվող միայն կարդալու հիշողության (PROM) չիպերը չեն կարող փոփոխվել:Ի հակադրություն, ջնջվող ծրագրավորվող միայն կարդալու հիշողությունը (EPROM) և էլեկտրականորեն ջնջվող միայն կարդալու հիշողությունը (EEPROM) փոխարինելի են:
Միկրոպրոցեսորը պարունակում է մեկ կամ մի քանի կենտրոնական պրոցեսոր (CPU):Համակարգչային սերվերները, անհատական ​​համակարգիչները (ՀՀ), պլանշետները և սմարթֆոնները կարող են ունենալ մի քանի պրոցեսոր:
32-բիթանոց և 64-բիթանոց միկրոպրոցեսորները այսօրվա ԱՀ-ներում և սերվերներում հիմնված են x86, POWER և SPARC չիպերի ճարտարապետությունների վրա, որոնք մշակվել են տասնամյակներ առաջ:Մյուս կողմից, բջջային սարքերը, ինչպիսիք են սմարթֆոնները, սովորաբար օգտագործում են ARM չիպերի ճարտարապետությունը:Ավելի քիչ հզոր 8-բիթանոց, 16-բիթանոց և 24-բիթանոց միկրոպրոցեսորներ (կոչվում են միկրոկոնտրոլերներ) օգտագործվում են այնպիսի արտադրանքներում, ինչպիսիք են խաղալիքները և մեքենաները:
Տեխնիկապես, գրաֆիկական մշակման միավորը (GPU) միկրոպրոցեսոր է, որը կարող է գրաֆիկական պատկերներ ներկայացնել էլեկտրոնային սարքերի վրա ցուցադրելու համար:Ընդհանուր շուկայում 1999 թվականին ներկայացված GPU-ները հայտնի են նրանով, որ մատուցում են հարթ գրաֆիկա, որը սպառողները ակնկալում են ժամանակակից վիդեո և խաղերից:
Մինչև GPU-ի հայտնվելը 1990-ականների վերջերին, գրաֆիկայի արտապատկերումն իրականացվում էր կենտրոնական պրոցեսորային միավորի (CPU) կողմից:Երբ օգտագործվում է պրոցեսորի հետ համատեղ, GPU-ն կարող է բարելավել համակարգչի աշխատանքը՝ բեռնաթափելով որոշ ռեսուրսներ պահանջող գործառույթներ, ինչպես օրինակ՝ մատուցումը, պրոցեսորից:Սա արագացնում է դիմումների մշակումը, քանի որ GPU-ն կարող է միաժամանակ բազմաթիվ հաշվարկներ կատարել:Այս տեղաշարժը նաև թույլ է տալիս մշակել ավելի առաջադեմ և ռեսուրսներով ինտենսիվ ծրագրային ապահովում և գործունեություն, ինչպիսին է կրիպտոարժույթների մայնինգը:
Արդյունաբերական ինտեգրալ սխեմաները (CIC) պարզ միկրոսխեմաներ են, որոնք օգտագործվում են կրկնվող վերամշակման ընթացակարգեր իրականացնելու համար:Այս չիպերն արտադրվում են մեծ ծավալով և հաճախ օգտագործվում են մեկ նշանակության սարքերում, ինչպիսիք են շտրիխ կոդերի սկաներները:Ապրանքային ինտեգրալ սխեմաների շուկան բնութագրվում է ցածր մարժաներով և գերակշռում են ասիական խոշոր կիսահաղորդչային արտադրողները:Եթե ​​IC-ը պատրաստված է որոշակի նպատակով, այն կոչվում է ASIC կամ Application Specific Integrated Circuit:Օրինակ, բիթքոյնի մայնինգն այսօր կատարվում է ASIC-ի օգնությամբ, որն իրականացնում է միայն մեկ գործառույթ՝ մայնինգ։Դաշտային ծրագրավորվող դարպասների զանգվածները (FPGA) ևս ​​մեկ ստանդարտ IC են, որոնք կարող են հարմարեցվել արտադրողի բնութագրերին:
SoC (համակարգը չիպի վրա) չիպերի նորագույն տեսակներից մեկն է և ամենահայտնին նոր արտադրողների կողմից:SoC-ում ամբողջ համակարգի համար անհրաժեշտ բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչները ներկառուցված են մեկ չիպի մեջ:SoC-ներն ավելի բազմակողմանի են, քան միկրոկոնտրոլերի չիպերը, որոնք սովորաբար միավորում են պրոցեսորը RAM-ի, ROM-ի և մուտքի/ելքի (I/O) հետ:Սմարթֆոններում SoC-ները կարող են նաև ինտեգրել գրաֆիկա, տեսախցիկ և աուդիո և վիդեո մշակում:Հսկիչ չիպի և ռադիոչիպի ավելացումը ստեղծում է երեք չիպային լուծում:
Տարբեր մոտեցում ցուցաբերելով չիպերի դասակարգմանը, ժամանակակից համակարգչային պրոցեսորների մեծ մասը օգտագործում է թվային սխեմաներ:Այս սխեմաները սովորաբար միավորում են տրանզիստորները և տրամաբանական դարպասները:Երբեմն ավելացվում է միկրոկոնտրոլեր:Թվային սխեմաները օգտագործում են թվային դիսկրետ ազդանշաններ, որոնք սովորաբար հիմնված են երկուական սխեմայի վրա:Նշանակվում են երկու տարբեր լարումներ, որոնցից յուրաքանչյուրը ներկայացնում է տարբեր տրամաբանական արժեք:
Անալոգային չիպերը հիմնականում (բայց ոչ ամբողջությամբ) փոխարինվել են թվային չիպերով:Էլեկտրաէներգիայի չիպերը սովորաբար անալոգային չիպեր են:Լայնաշերտ ազդանշանները դեռ պահանջում են անալոգային IC-ներ և դեռ օգտագործվում են որպես սենսորներ:Անալոգային սխեմաներում լարումը և հոսանքը անընդհատ փոխվում են շղթայի որոշակի կետերում:
Անալոգային IC-ները սովորաբար ներառում են տրանզիստորներ և պասիվ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ինդուկտորները, կոնդենսատորները և ռեզիստորները:Անալոգային IC-ները ավելի հակված են աղմուկի կամ փոքր լարման փոփոխությունների, ինչը կարող է հանգեցնել սխալների:
Հիբրիդային սխեմաների կիսահաղորդիչները սովորաբար թվային IC-ներ են՝ լրացուցիչ տեխնոլոգիաներով, որոնք աշխատում են ինչպես անալոգային, այնպես էլ թվային սխեմաների հետ:Միկրոկառավարիչները կարող են ներառել անալոգային-թվային փոխարկիչ (ADC)՝ անալոգային միկրոսխեմաների հետ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի տվիչները, միջերեսը:
Ի հակադրություն, թվայինից անալոգային փոխարկիչը (DAC) թույլ է տալիս միկրոկառավարիչին անալոգային լարումներ առաջացնել անալոգային սարքի միջոցով աուդիո փոխանցելու համար:
Կիսահաղորդչային արդյունաբերությունը շահութաբեր է և դինամիկ, նորարարություն է գործում հաշվողական և էլեկտրոնիկայի շուկաների բազմաթիվ հատվածներում:Իմանալով, թե ինչ տեսակի կիսահաղորդիչներ են արտադրում ընկերությունները, ինչպիսիք են CPU-ները, GPU-ները, ASIC-ները, կարող է օգնել ձեզ ավելի խելացի և տեղեկացված ներդրումային որոշումներ կայացնել արդյունաբերական խմբերում: