Współtwórcy Investopedia pochodzą z różnych środowisk, z tysiącami doświadczonych pisarzy i redaktorów współpracujących przez 24 lata.
Istnieją dwa rodzaje chipów produkowanych przez firmy półprzewodnikowe.Ogólnie, chipy są klasyfikowane zgodnie z ich funkcją.Jednak czasami są one podzielone na różne typy w zależności od zastosowanego układu scalonego (IC).
Pod względem funkcji cztery główne kategorie półprzewodników to układy pamięci, mikroprocesory, standardowe układy scalone i złożone systemy w układzie scalonym (SoC).W zależności od rodzaju układu scalonego chipy można podzielić na trzy typy: chipy cyfrowe, chipy analogowe i chipy hybrydowe.
Z funkcjonalnego punktu widzenia półprzewodnikowe układy pamięci przechowują dane i programy na komputerach i urządzeniach pamięci masowej.
Układy pamięci o dostępie swobodnym (RAM) zapewniają tymczasową przestrzeń roboczą, podczas gdy układy pamięci flash przechowują informacje na stałe (chyba że zostaną usunięte).Chipów pamięci tylko do odczytu (ROM) i programowalnej pamięci tylko do odczytu (PROM) nie można modyfikować.W przeciwieństwie do tego wymazywalna programowalna pamięć tylko do odczytu (EPROM) i kasowalna elektrycznie pamięć tylko do odczytu (EEPROM) są wymienne.
Mikroprocesor zawiera jedną lub więcej jednostek centralnych (CPU).Serwery komputerowe, komputery osobiste (PC), tablety i smartfony mogą mieć wiele procesorów.
32-bitowe i 64-bitowe mikroprocesory w dzisiejszych komputerach osobistych i serwerach są oparte na architekturze układów scalonych x86, POWER i SPARC, które zostały opracowane dziesiątki lat temu.Z drugiej strony urządzenia mobilne, takie jak smartfony, zwykle wykorzystują architekturę chipów ARM.Mniej wydajne 8-bitowe, 16-bitowe i 24-bitowe mikroprocesory (zwane mikrokontrolerami) są używane w produktach takich jak zabawki i pojazdy.
Z technicznego punktu widzenia procesor graficzny (GPU) to mikroprocesor zdolny do renderowania grafiki do wyświetlania na urządzeniach elektronicznych.Wprowadzone na rynek w 1999 r. procesory graficzne są znane z zapewniania płynnej grafiki, której konsumenci oczekują od nowoczesnych materiałów wideo i gier.
Przed pojawieniem się GPU pod koniec lat 90. renderowanie grafiki było wykonywane przez jednostkę centralną (CPU).W połączeniu z procesorem GPU może poprawić wydajność komputera poprzez odciążenie procesora od niektórych funkcji wymagających dużej ilości zasobów, takich jak renderowanie.Przyspiesza to przetwarzanie aplikacji, ponieważ GPU może wykonywać wiele obliczeń jednocześnie.Ta zmiana pozwala również na rozwój bardziej zaawansowanego i wymagającego dużych zasobów oprogramowania i działań, takich jak wydobywanie kryptowalut.
Przemysłowe układy scalone (CIC) to proste mikroukłady używane do wykonywania powtarzalnych procedur przetwarzania.Chipy te są produkowane w dużych ilościach i są często używane w urządzeniach jednego przeznaczenia, takich jak skanery kodów kreskowych.Rynek towarowych układów scalonych charakteryzuje się niskimi marżami i jest zdominowany przez dużych azjatyckich producentów półprzewodników.Jeśli układ scalony jest tworzony do określonego celu, nazywa się go ASIC lub układem scalonym specyficznym dla aplikacji.Na przykład wydobywanie bitcoinów odbywa się dzisiaj za pomocą układu ASIC, który spełnia tylko jedną funkcję: wydobywanie.Programowalne przez użytkownika macierze bramek (FPGA) to kolejny standardowy układ scalony, który można dostosować do specyfikacji producenta.
SoC (system on a chip) to jeden z najnowszych typów chipów i najpopularniejszy wśród nowych producentów.W SoC wszystkie elementy elektroniczne wymagane dla całego systemu są wbudowane w jeden układ scalony.SoC są bardziej wszechstronne niż układy mikrokontrolerów, które zazwyczaj łączą procesor z pamięcią RAM, pamięcią ROM i wejściem/wyjściem (I/O).W smartfonach SoC mogą również integrować grafikę, kamery oraz przetwarzanie audio i wideo.Dodanie układu sterującego i układu radiowego tworzy rozwiązanie składające się z trzech układów.
Przyjmując inne podejście do klasyfikacji chipów, większość nowoczesnych procesorów komputerowych wykorzystuje obwody cyfrowe.Obwody te zwykle łączą tranzystory i bramki logiczne.Czasami dodaje się mikrokontroler.Układy cyfrowe wykorzystują cyfrowe sygnały dyskretne, zwykle oparte na układzie binarnym.Przypisane są dwa różne napięcia, z których każde reprezentuje inną wartość logiczną.
Chipy analogowe zostały w dużej mierze (ale nie całkowicie) zastąpione chipami cyfrowymi.Chipy mocy to zwykle chipy analogowe.Sygnały szerokopasmowe nadal wymagają analogowych układów scalonych i nadal są używane jako czujniki.W obwodach analogowych napięcie i prąd stale się zmieniają w pewnych punktach obwodu.
Analogowe układy scalone zazwyczaj zawierają tranzystory i elementy pasywne, takie jak cewki indukcyjne, kondensatory i rezystory.Analogowe układy scalone są bardziej podatne na zakłócenia lub niewielkie zmiany napięcia, co może prowadzić do błędów.
Półprzewodniki do obwodów hybrydowych to zazwyczaj cyfrowe układy scalone z uzupełniającymi się technologiami, które współpracują zarówno z obwodami analogowymi, jak i cyfrowymi.Mikrokontrolery mogą zawierać przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) do łączenia z analogowymi mikroukładami, takimi jak czujniki temperatury.
Natomiast przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC) umożliwia mikrokontrolerowi generowanie analogowych napięć w celu przesyłania dźwięku przez urządzenie analogowe.
Branża półprzewodników jest dochodowa i dynamiczna, wprowadzając innowacje w wielu segmentach rynku komputerowego i elektronicznego.Wiedza o tym, jakie rodzaje półprzewodników produkują firmy, takie jak procesory, procesory graficzne, układy ASIC, może pomóc w podejmowaniu mądrzejszych i bardziej świadomych decyzji inwestycyjnych w różnych grupach branżowych.
Czas postu: 29 czerwca 2023 r