Investopedia līdzstrādnieki nāk no dažādām vidēm, un tūkstošiem pieredzējušu rakstnieku un redaktoru ir snieguši ieguldījumu 24 gadu laikā.
Ir divu veidu mikroshēmas, ko ražo pusvadītāju uzņēmumi.Parasti mikroshēmas tiek klasificētas pēc to funkcijām.Tomēr dažreiz tos iedala dažādos veidos atkarībā no izmantotās integrālās shēmas (IC).
Funkciju ziņā četras galvenās pusvadītāju kategorijas ir atmiņas mikroshēmas, mikroprocesori, standarta mikroshēmas un sarežģītas sistēmas mikroshēmā (SoC).Atkarībā no integrētās shēmas veida mikroshēmas var iedalīt trīs veidos: digitālās mikroshēmas, analogās mikroshēmas un hibrīda mikroshēmas.
No funkcionālā viedokļa pusvadītāju atmiņas mikroshēmas glabā datus un programmas datoros un atmiņas ierīcēs.
Brīvpiekļuves atmiņas (RAM) mikroshēmas nodrošina pagaidu darba vietu, savukārt zibatmiņas mikroshēmas informāciju saglabā pastāvīgi (ja vien tā netiek izdzēsta).Tikai lasāmatmiņas (ROM) un programmējamās lasāmatmiņas (PROM) mikroshēmas nevar modificēt.Turpretim dzēšamās programmējamās lasāmatmiņas (EPROM) un elektriski dzēšamās tikai lasāmatmiņas (EEPROM) mikroshēmas ir nomaināmas.
Mikroprocesors satur vienu vai vairākus centrālos procesorus (CPU).Datoru serveriem, personālajiem datoriem (PC), planšetdatoriem un viedtālruņiem var būt vairāki procesori.
Mūsdienu personālo datoru un serveru 32 bitu un 64 bitu mikroprocesori ir balstīti uz x86, POWER un SPARC mikroshēmu arhitektūrām, kas tika izstrādātas pirms gadu desmitiem.No otras puses, mobilās ierīces, piemēram, viedtālruņi, parasti izmanto ARM mikroshēmas arhitektūru.Mazāk jaudīgi 8 bitu, 16 bitu un 24 bitu mikroprocesori (saukti par mikrokontrolleriem) tiek izmantoti tādos produktos kā rotaļlietas un transportlīdzekļi.
Tehniski grafikas apstrādes vienība (GPU) ir mikroprocesors, kas spēj atveidot grafiku attēlošanai elektroniskās ierīcēs.GPU, kas tika ieviesti vispārējā tirgū 1999. gadā, ir pazīstami ar to, ka tie nodrošina vienmērīgu grafiku, ko patērētāji sagaida no mūsdienu video un spēļu spēlēšanas.
Pirms GPU parādīšanās 90. gadu beigās grafikas renderēšanu veica centrālais procesors (CPU).Lietojot kopā ar centrālo procesoru, GPU var uzlabot datora veiktspēju, no centrālā procesora izkraujot dažas resursietilpīgas funkcijas, piemēram, renderēšanu.Tas paātrina lietojumprogrammu apstrādi, jo GPU vienlaikus var veikt daudzus aprēķinus.Šī maiņa ļauj arī izstrādāt progresīvāku un resursietilpīgāku programmatūru un tādas darbības kā kriptovalūtas ieguve.
Rūpnieciskās integrālās shēmas (CIC) ir vienkāršas mikroshēmas, ko izmanto atkārtotu apstrādes procedūru veikšanai.Šīs mikroshēmas tiek ražotas lielā apjomā, un tās bieži izmanto vienreizējās ierīcēs, piemēram, svītrkodu skeneros.Preču integrālo shēmu tirgum raksturīgas zemas peļņas normas, un tajā dominē lielie Āzijas pusvadītāju ražotāji.Ja IC ir izgatavots noteiktam mērķim, to sauc par ASIC vai lietojumprogrammas integrēto shēmu.Piemēram, bitcoin ieguve mūsdienās tiek veikta ar ASIC palīdzību, kas veic tikai vienu funkciju: ieguvi.Field Programmable Gate Arrays (FPGA) ir vēl viens standarta IC, ko var pielāgot ražotāja specifikācijām.
SoC (sistēma mikroshēmā) ir viens no jaunākajiem mikroshēmu veidiem un vispopulārākais jauno ražotāju vidū.SoC visi elektroniskie komponenti, kas nepieciešami visai sistēmai, ir iebūvēti vienā mikroshēmā.SoC ir daudzpusīgākas nekā mikrokontrolleru mikroshēmas, kas parasti apvieno centrālo procesoru ar RAM, ROM un ievadi/izvadi (I/O).Viedtālruņos SoC var integrēt arī grafiku, kameras un audio un video apstrādi.Pievienojot vadības mikroshēmu un radio mikroshēmu, tiek izveidots trīs mikroshēmu risinājums.
Izmantojot atšķirīgu pieeju mikroshēmu klasificēšanai, lielākā daļa mūsdienu datoru procesoru izmanto digitālās shēmas.Šīs shēmas parasti apvieno tranzistorus un loģiskos vārtus.Dažreiz tiek pievienots mikrokontrolleris.Digitālās shēmas izmanto digitālus diskrētus signālus, parasti pamatojoties uz bināro ķēdi.Ir piešķirti divi dažādi spriegumi, katrs attēlo atšķirīgu loģisko vērtību.
Analogās mikroshēmas lielā mērā (bet ne pilnībā) ir aizstātas ar digitālajām mikroshēmām.Jaudas mikroshēmas parasti ir analogās mikroshēmas.Platjoslas signāliem joprojām ir nepieciešami analogie IC, un tos joprojām izmanto kā sensorus.Analogās ķēdēs spriegums un strāva nepārtraukti mainās noteiktos ķēdes punktos.
Analogajos IC parasti ietilpst tranzistori un pasīvie komponenti, piemēram, induktori, kondensatori un rezistori.Analogās IC ir vairāk pakļautas trokšņiem vai nelielām sprieguma izmaiņām, kas var izraisīt kļūdas.
Hibrīdshēmu pusvadītāji parasti ir digitālie IC ar papildu tehnoloģijām, kas darbojas gan ar analogajām, gan digitālajām shēmām.Mikrokontrolleri var ietvert analogo-digitālo pārveidotāju (ADC), lai saskartos ar analogajām mikroshēmām, piemēram, temperatūras sensoriem.
Turpretim digitālais-analogais pārveidotājs (DAC) ļauj mikrokontrollerim ģenerēt analogos spriegumus, lai pārraidītu audio caur analogo ierīci.
Pusvadītāju nozare ir rentabla un dinamiska, un tā rada jauninājumus daudzos skaitļošanas un elektronikas tirgus segmentos.Zinot, kāda veida pusvadītājus uzņēmumi ražo, piemēram, CPU, GPU, ASIC, var palīdzēt pieņemt gudrākus un pārdomātākus ieguldījumu lēmumus dažādās nozares grupās.
Izlikšanas laiks: 2023. gada 29. jūnijs