הסוגים העיקריים של מיקרו-מעגלים המיוצרים על ידי חברות מוליכים למחצה

התורמים של Investopedia מגיעים מרקע מגוון, עם אלפי כותבים ועורכים מנוסים שתרמו במשך 24 שנים.
ישנם שני סוגים של שבבים המיוצרים על ידי חברות מוליכים למחצה.בדרך כלל, שבבים מסווגים לפי תפקידם.עם זאת, לפעמים הם מחולקים לסוגים שונים בהתאם למעגל המשולב (IC) המשמש.
מבחינת תפקוד, ארבע הקטגוריות העיקריות של מוליכים למחצה הן שבבי זיכרון, מיקרו-מעבדים, שבבים סטנדרטיים ומערכות מורכבות על שבב (SoC).לפי סוג המעגל המשולב, ניתן לחלק את השבבים לשלושה סוגים: שבבים דיגיטליים, שבבים אנלוגיים ושבבים היברידיים.
מנקודת מבט פונקציונלית, שבבי זיכרון מוליכים למחצה מאחסנים נתונים ותוכניות במחשבים והתקני אחסון.
שבבי זיכרון גישה אקראית (RAM) מספקים שטח עבודה זמני, בעוד שבבי זיכרון פלאש מאחסנים מידע לצמיתות (אלא אם כן הוא נמחק).לא ניתן לשנות שבבי זיכרון לקריאה בלבד (ROM) וזיכרון לקריאה בלבד (PROM).לעומת זאת, שבבי זיכרון לקריאה-בלבד הניתן למחיקה (EPROM) ו-EEPROM הניתן להחלפה.
מעבד מיקרו מכיל יחידת עיבוד מרכזית אחת או יותר (CPUs).שרתי מחשבים, מחשבים אישיים (PC), טאבלטים וסמארטפונים עשויים להיות בעלי מספר מעבדים.
המיקרו-מעבדים של 32 סיביות ו-64 סיביות במחשבים ובשרתים של ימינו מבוססים על ארכיטקטורות השבבים x86, POWER ו-SPARC שפותחו לפני עשרות שנים.מצד שני, מכשירים ניידים כמו סמארטפונים משתמשים בדרך כלל בארכיטקטורת שבב ARM.מעבדים פחות חזקים של 8-bit, 16-bit ו-24-bit (הנקראים מיקרו-בקרים) משמשים במוצרים כגון צעצועים וכלי רכב.
מבחינה טכנית, יחידת עיבוד גרפית (GPU) היא מיקרו-מעבד המסוגל להציג גרפיקה לתצוגה במכשירים אלקטרוניים.הוצגו לשוק הכללי בשנת 1999, מעבדי GPU ידועים כמספקים את הגרפיקה החלקה לה מצפים הצרכנים מווידאו ומשחקים מודרניים.
לפני הופעת ה-GPU בסוף שנות ה-90, עיבוד גרפי בוצע על ידי יחידת העיבוד המרכזית (CPU).בשימוש בשילוב עם ה-CPU, ה-GPU יכול לשפר את ביצועי המחשב על ידי הורדת כמה פונקציות עתירות משאבים, כגון עיבוד, מה-CPU.זה מאיץ את עיבוד האפליקציות מכיוון שה-GPU יכול לבצע חישובים רבים בו-זמנית.שינוי זה מאפשר גם פיתוח תוכנות ופעילויות מתקדמות ועתירות משאבים כמו כריית מטבעות קריפטוגרפיים.
מעגלים משולבים תעשייתיים (CICs) הם מעגלים מיקרו פשוטים המשמשים לביצוע הליכי עיבוד חוזרים.שבבים אלה מיוצרים בנפח גבוה ולעתים קרובות נעשה בהם שימוש במכשירים חד-פעמיים כגון סורקי ברקוד.שוק המעגלים המשולבים בסחורות מאופיין ברווחים נמוכים ונשלט על ידי יצרני מוליכים למחצה גדולים באסיה.אם IC נוצר למטרה מסוימת, הוא נקרא ASIC או Application Specific Integrated Circuit.למשל, כריית ביטקוין נעשית היום בעזרת ASIC, שמבצע רק פונקציה אחת: כרייה.מערכי שער הניתנים לתכנות שדה (FPGA) הם IC נוסף סטנדרטי שניתן להתאים אישית למפרטי היצרן.
SoC (מערכת על שבב) הוא אחד מסוגי השבבים החדשים והפופולרי ביותר בקרב יצרנים חדשים.ב-SoC, כל הרכיבים האלקטרוניים הנדרשים לכל המערכת מובנים בשבב אחד.SoCs מגוונים יותר משבבי מיקרו-בקר, המשלבים בדרך כלל מעבד עם זיכרון RAM, ROM וקלט/פלט (I/O).בסמארטפונים, SoCs יכולים גם לשלב גרפיקה, מצלמות ועיבוד אודיו ווידאו.הוספת שבב בקרה ושבב רדיו יוצרת פתרון של שלושה שבבים.
בגישה שונה לסיווג שבבים, רוב מעבדי המחשב המודרניים משתמשים במעגלים דיגיטליים.מעגלים אלו משלבים לרוב טרנזיסטורים ושערים לוגיים.לפעמים מתווסף מיקרו-בקר.מעגלים דיגיטליים משתמשים באותות דיגיטליים בדידים, המבוססים בדרך כלל על מעגל בינארי.שני מתחים שונים מוקצים, כל אחד מייצג ערך לוגי שונה.
שבבים אנלוגיים הוחלפו במידה רבה (אך לא לגמרי) בשבבים דיגיטליים.שבבי כוח הם בדרך כלל שבבים אנלוגיים.אותות רחבי פס עדיין דורשים IC אנלוגיים ועדיין משמשים כחיישנים.במעגלים אנלוגיים, מתח וזרם משתנים ללא הרף בנקודות מסוימות במעגל.
IC אנלוגי כוללים בדרך כלל טרנזיסטורים ורכיבים פסיביים כגון משרנים, קבלים ונגדים.ICs אנלוגיים נוטים יותר לרעשים או לשינויי מתח קטנים, מה שעלול להוביל לשגיאות.
מוליכים למחצה עבור מעגלים היברידיים הם בדרך כלל IC דיגיטלי עם טכנולוגיות משלימות הפועלות עם מעגלים אנלוגיים ודיגיטליים כאחד.מיקרו-בקרים עשויים לכלול ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC) כדי להתממשק עם מיקרו-מעגלים אנלוגיים כגון חיישני טמפרטורה.
לעומת זאת, ממיר דיגיטלי לאנלוגי (DAC) מאפשר למיקרו-בקר ליצור מתחים אנלוגיים להעברת שמע דרך מכשיר אנלוגי.
תעשיית המוליכים למחצה היא רווחית ודינמית, מחדשת על פני פלחים רבים של שווקי המחשוב והאלקטרוניקה.לדעת אילו סוגי מוליכים למחצה מייצרות חברות כגון CPUs, GPUs, ASICs יכול לעזור לך לקבל החלטות השקעה חכמות ומושכלות יותר בקבוצות בתעשייה.