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Esistono due tipi di chip prodotti dalle società di semiconduttori.Generalmente, i chip sono classificati in base alla loro funzione.Tuttavia, a volte sono suddivisi in diversi tipi a seconda del circuito integrato (IC) utilizzato.
In termini di funzionalità, le quattro categorie principali di semiconduttori sono chip di memoria, microprocessori, chip standard e sistemi complessi su un chip (SoC).A seconda del tipo di circuito integrato, i chip possono essere suddivisi in tre tipi: chip digitali, chip analogici e chip ibridi.
Da un punto di vista funzionale, i chip di memoria a semiconduttore memorizzano dati e programmi su computer e dispositivi di archiviazione.
I chip di memoria ad accesso casuale (RAM) forniscono uno spazio di lavoro temporaneo, mentre i chip di memoria flash memorizzano le informazioni in modo permanente (a meno che non vengano cancellate).I chip ROM (Read Only Memory) e PROM (Programmable Read Only Memory) non possono essere modificati.Al contrario, i chip di memoria di sola lettura programmabile cancellabile (EPROM) e di memoria di sola lettura cancellabile elettricamente (EEPROM) sono sostituibili.
Un microprocessore contiene una o più unità di elaborazione centrale (CPU).Server di computer, personal computer (PC), tablet e smartphone possono avere più processori.
I microprocessori a 32 e 64 bit nei PC e nei server odierni si basano sulle architetture dei chip x86, POWER e SPARC sviluppate decenni fa.D'altra parte, i dispositivi mobili come gli smartphone utilizzano solitamente l'architettura del chip ARM.Microprocessori meno potenti a 8 bit, 16 bit e 24 bit (chiamati microcontrollori) vengono utilizzati in prodotti come giocattoli e veicoli.
Tecnicamente, un'unità di elaborazione grafica (GPU) è un microprocessore in grado di eseguire il rendering della grafica per la visualizzazione su dispositivi elettronici.Introdotte nel mercato generale nel 1999, le GPU sono note per offrire la grafica fluida che i consumatori si aspettano dai video e dai giochi moderni.
Prima dell'avvento della GPU alla fine degli anni '90, il rendering grafico veniva eseguito dall'unità di elaborazione centrale (CPU).Se utilizzata insieme alla CPU, la GPU può migliorare le prestazioni del computer scaricando dalla CPU alcune funzioni ad alta intensità di risorse, come il rendering.Ciò accelera l'elaborazione delle applicazioni perché la GPU può eseguire molti calcoli contemporaneamente.Questo cambiamento consente anche lo sviluppo di software e attività più avanzati e ad alta intensità di risorse come il mining di criptovalute.
I circuiti integrati industriali (CIC) sono semplici microcircuiti utilizzati per eseguire procedure di elaborazione ripetitive.Questi chip sono prodotti in grandi volumi e sono spesso utilizzati in dispositivi monouso come i lettori di codici a barre.Il mercato dei circuiti integrati di base è caratterizzato da bassi margini ed è dominato dai grandi produttori asiatici di semiconduttori.Se un circuito integrato è realizzato per uno scopo specifico, viene chiamato ASIC o circuito integrato specifico dell'applicazione.Ad esempio, il mining di bitcoin oggi viene effettuato con l'ausilio di un ASIC, che svolge una sola funzione: il mining.Gli FPGA (Field Programmable Gate Array) sono un altro circuito integrato standard che può essere personalizzato in base alle specifiche del produttore.
SoC (system on a chip) è uno dei tipi più recenti di chip e il più popolare tra i nuovi produttori.In un SoC, tutti i componenti elettronici necessari per l'intero sistema sono integrati in un singolo chip.I SoC sono più versatili dei chip microcontrollore, che in genere combinano una CPU con RAM, ROM e input/output (I/O).Negli smartphone, i SoC possono anche integrare grafica, fotocamere ed elaborazione audio e video.L'aggiunta di un chip di controllo e di un chip radio crea una soluzione a tre chip.
Adottando un approccio diverso alla classificazione dei chip, la maggior parte dei moderni processori per computer utilizza circuiti digitali.Questi circuiti di solito combinano transistor e porte logiche.A volte viene aggiunto un microcontrollore.I circuiti digitali utilizzano segnali digitali discreti, generalmente basati su un circuito binario.Vengono assegnate due diverse tensioni, ognuna delle quali rappresenta un diverso valore logico.
I chip analogici sono stati in gran parte (ma non completamente) sostituiti da chip digitali.I chip di potenza sono generalmente chip analogici.I segnali a banda larga richiedono ancora circuiti integrati analogici e sono ancora utilizzati come sensori.Nei circuiti analogici, la tensione e la corrente cambiano continuamente in determinati punti del circuito.
I circuiti integrati analogici includono tipicamente transistor e componenti passivi come induttori, condensatori e resistori.I circuiti integrati analogici sono più soggetti a rumore o piccole variazioni di tensione, che possono causare errori.
I semiconduttori per circuiti ibridi sono tipicamente circuiti integrati digitali con tecnologie complementari che funzionano sia con circuiti analogici che digitali.I microcontrollori possono includere un convertitore analogico-digitale (ADC) per interfacciarsi con microcircuiti analogici come i sensori di temperatura.
Al contrario, un convertitore digitale-analogico (DAC) consente al microcontrollore di generare tensioni analogiche per trasmettere l'audio attraverso un dispositivo analogico.
L'industria dei semiconduttori è redditizia e dinamica, innovando in molti segmenti dei mercati dell'informatica e dell'elettronica.Sapere quali tipi di semiconduttori producono le aziende come CPU, GPU, ASIC può aiutarti a prendere decisioni di investimento più intelligenti e informate in tutti i gruppi di settore.
Tempo di pubblicazione: 29-giu-2023