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Existem dois tipos de chips produzidos por empresas de semicondutores. Geralmente, os chips são classificados de acordo com sua função. No entanto, às vezes eles são divididos em diferentes tipos dependendo do circuito integrado (CI) utilizado.
Em termos de função, as quatro categorias principais de semicondutores são chips de memória, microprocessadores, chips padrão e sistemas complexos em um chip (SoC). De acordo com o tipo de circuito integrado, os chips podem ser divididos em três tipos: chips digitais, chips analógicos e chips híbridos.
Do ponto de vista funcional, os chips de memória semicondutores armazenam dados e programas em computadores e dispositivos de armazenamento.
Os chips de memória de acesso aleatório (RAM) fornecem espaço de trabalho temporário, enquanto os chips de memória flash armazenam informações permanentemente (a menos que sejam apagadas). Os chips de memória somente leitura (ROM) e memória somente leitura programável (PROM) não podem ser modificados. Em contraste, os chips de memória somente leitura programável apagável (EPROM) e de memória somente leitura apagável eletricamente (EEPROM) são substituíveis.
Um microprocessador contém uma ou mais unidades centrais de processamento (CPUs). Servidores de computador, computadores pessoais (PCs), tablets e smartphones podem ter múltiplos processadores.
Os microprocessadores de 32 e 64 bits nos PCs e servidores atuais são baseados nas arquiteturas de chip x86, POWER e SPARC que foram desenvolvidas há décadas. Por outro lado, dispositivos móveis como smartphones costumam usar a arquitetura de chip ARM. Microprocessadores menos potentes de 8, 16 e 24 bits (chamados microcontroladores) são usados em produtos como brinquedos e veículos.
Tecnicamente, uma unidade de processamento gráfico (GPU) é um microprocessador capaz de renderizar gráficos para exibição em dispositivos eletrônicos. Introduzidas no mercado geral em 1999, as GPUs são conhecidas por fornecer os gráficos suaves que os consumidores esperam dos vídeos e jogos modernos.
Antes do advento da GPU no final da década de 1990, a renderização gráfica era realizada pela unidade central de processamento (CPU). Quando usada em conjunto com a CPU, a GPU pode melhorar o desempenho do computador, descarregando da CPU algumas funções que consomem muitos recursos, como renderização. Isso acelera o processamento do aplicativo porque a GPU pode realizar muitos cálculos ao mesmo tempo. Essa mudança também permite o desenvolvimento de software e atividades mais avançadas e com uso intensivo de recursos, como a mineração de criptomoedas.
Circuitos integrados industriais (CICs) são microcircuitos simples usados para realizar procedimentos de processamento repetitivos. Esses chips são produzidos em grande volume e são frequentemente usados em dispositivos de finalidade única, como leitores de código de barras. O mercado de circuitos integrados básicos é caracterizado por margens baixas e é dominado por grandes fabricantes asiáticos de semicondutores. Se um IC for feito para uma finalidade específica, ele será chamado de ASIC ou Circuito Integrado de Aplicação Específica. Por exemplo, a mineração de bitcoin hoje é feita com a ajuda de um ASIC, que executa apenas uma função: mineração. Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) são outro IC padrão que pode ser personalizado de acordo com as especificações do fabricante.
SoC (sistema em um chip) é um dos mais novos tipos de chips e o mais popular entre os novos fabricantes. Em um SoC, todos os componentes eletrônicos necessários para todo o sistema são integrados em um único chip. Os SoCs são mais versáteis que os chips microcontroladores, que normalmente combinam uma CPU com RAM, ROM e entrada/saída (E/S). Nos smartphones, os SoCs também podem integrar gráficos, câmeras e processamento de áudio e vídeo. Adicionar um chip de controle e um chip de rádio cria uma solução de três chips.
Adotando uma abordagem diferente para classificar chips, a maioria dos processadores de computador modernos usa circuitos digitais. Esses circuitos geralmente combinam transistores e portas lógicas. Às vezes, um microcontrolador é adicionado. Os circuitos digitais usam sinais digitais discretos, geralmente baseados em um circuito binário. Duas tensões diferentes são atribuídas, cada uma representando um valor lógico diferente.
Os chips analógicos foram amplamente (mas não completamente) substituídos por chips digitais. Os chips de potência geralmente são chips analógicos. Sinais de banda larga ainda requerem CIs analógicos e ainda são usados como sensores. Em circuitos analógicos, a tensão e a corrente mudam continuamente em determinados pontos do circuito.
CIs analógicos normalmente incluem transistores e componentes passivos, como indutores, capacitores e resistores. Os CIs analógicos são mais propensos a ruídos ou pequenas alterações de tensão, o que pode levar a erros.
Semicondutores para circuitos híbridos são normalmente CIs digitais com tecnologias complementares que funcionam tanto com circuitos analógicos quanto digitais. Os microcontroladores podem incluir um conversor analógico-digital (ADC) para fazer interface com microcircuitos analógicos, como sensores de temperatura.
Em contraste, um conversor digital para analógico (DAC) permite que o microcontrolador gere tensões analógicas para transmitir áudio através de um dispositivo analógico.
A indústria de semicondutores é lucrativa e dinâmica, inovando em muitos segmentos dos mercados de computação e eletrônicos. Saber que tipos de semicondutores as empresas produzem, como CPUs, GPUs e ASICs, pode ajudá-lo a tomar decisões de investimento mais inteligentes e informadas em todos os grupos industriais.
Horário da postagem: 29 de junho de 2023