سیمی کنڈکٹر کمپنیوں کے ذریعہ تیار کردہ مائکرو سرکٹس کی اہم اقسام

انوسٹوپیڈیا کے تعاون کنندگان متنوع پس منظر سے آتے ہیں، جس میں ہزاروں تجربہ کار مصنفین اور ایڈیٹرز 24 سالوں میں اپنا حصہ ڈال رہے ہیں۔
سیمی کنڈکٹر کمپنیوں کے ذریعہ تیار کردہ چپس کی دو قسمیں ہیں۔عام طور پر، چپس کو ان کے فنکشن کے مطابق درجہ بندی کیا جاتا ہے۔تاہم، وہ کبھی کبھی استعمال شدہ مربوط سرکٹ (IC) کے لحاظ سے مختلف اقسام میں تقسیم ہوتے ہیں۔
فنکشن کے لحاظ سے، سیمی کنڈکٹرز کی چار اہم قسمیں میموری چپس، مائیکرو پروسیسر، معیاری چپس، اور چپ پر پیچیدہ نظام (SoC) ہیں۔انٹیگریٹڈ سرکٹ کی قسم کے مطابق، چپس کو تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ڈیجیٹل چپس، اینالاگ چپس، اور ہائبرڈ چپس۔
عملی نقطہ نظر سے، سیمی کنڈکٹر میموری چپس ڈیٹا اور پروگراموں کو کمپیوٹر اور اسٹوریج ڈیوائسز پر اسٹور کرتی ہیں۔
رینڈم ایکسیس میموری (RAM) چپس عارضی کام کی جگہ فراہم کرتی ہیں، جبکہ فلیش میموری چپس معلومات کو مستقل طور پر محفوظ کرتی ہیں (جب تک کہ اسے مٹا نہ دیا جائے)۔صرف پڑھنے کی میموری (ROM) اور پروگرام ایبل ریڈ اونلی میموری (PROM) چپس میں ترمیم نہیں کی جاسکتی ہے۔اس کے برعکس، ایریز ایبل پروگرام ایبل ریڈ اونلی میموری (EPROM) اور برقی طور پر ایریز ایبل ریڈ اونلی میموری (EEPROM) چپس بدلی جا سکتی ہیں۔
ایک مائکرو پروسیسر میں ایک یا زیادہ سنٹرل پروسیسنگ یونٹ (CPUs) ہوتے ہیں۔کمپیوٹر سرورز، پرسنل کمپیوٹرز (PCs)، ٹیبلیٹس اور اسمارٹ فونز میں متعدد پروسیسر ہوسکتے ہیں۔
آج کے پی سی اور سرورز میں 32 بٹ اور 64 بٹ مائکرو پروسیسرز x86، پاور، اور اسپارک چپ آرکیٹیکچرز پر مبنی ہیں جو دہائیوں پہلے تیار کیے گئے تھے۔دوسری طرف، موبائل آلات جیسے اسمارٹ فونز عام طور پر ARM چپ فن تعمیر کا استعمال کرتے ہیں۔کم طاقتور 8 بٹ، 16 بٹ اور 24 بٹ مائیکرو پروسیسر (جنہیں مائیکرو کنٹرولرز کہتے ہیں) کھلونوں اور گاڑیوں جیسی مصنوعات میں استعمال ہوتے ہیں۔
تکنیکی طور پر، ایک گرافکس پروسیسنگ یونٹ (GPU) ایک مائکرو پروسیسر ہے جو الیکٹرانک آلات پر ڈسپلے کے لیے گرافکس پیش کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔1999 میں عام مارکیٹ میں متعارف کرایا گیا، GPUs کو ہموار گرافکس فراہم کرنے کے لیے جانا جاتا ہے جس کی صارفین جدید ویڈیو اور گیمنگ سے توقع کرتے ہیں۔
1990 کی دہائی کے آخر میں GPU کی آمد سے پہلے، گرافکس رینڈرنگ سینٹرل پروسیسنگ یونٹ (CPU) کے ذریعے کی جاتی تھی۔جب CPU کے ساتھ مل کر استعمال کیا جاتا ہے، تو GPU کچھ وسائل سے متعلق کاموں کو آف لوڈ کر کے کمپیوٹر کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، جیسے کہ رینڈرنگ، CPU سے۔یہ ایپلیکیشن پروسیسنگ کو تیز کرتا ہے کیونکہ GPU ایک ہی وقت میں بہت سے حسابات انجام دے سکتا ہے۔یہ تبدیلی زیادہ جدید اور وسائل سے بھرپور سافٹ ویئر اور سرگرمیوں جیسے کرپٹو کرنسی مائننگ کی ترقی کی بھی اجازت دیتی ہے۔
انڈسٹریل انٹیگریٹڈ سرکٹس (CICs) سادہ مائیکرو سرکٹس ہیں جو بار بار پروسیسنگ کے طریقہ کار کو انجام دینے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔یہ چپس زیادہ حجم میں تیار کی جاتی ہیں اور اکثر واحد مقصد والے آلات جیسے بارکوڈ اسکینرز میں استعمال ہوتی ہیں۔کموڈٹی انٹیگریٹڈ سرکٹس کی مارکیٹ کم مارجن کی خصوصیت رکھتی ہے اور بڑے ایشیائی سیمی کنڈکٹر مینوفیکچررز کا غلبہ ہے۔اگر ایک IC کسی خاص مقصد کے لیے بنایا گیا ہے، تو اسے ASIC یا Application Specific Integrated Circuit کہا جاتا ہے۔مثال کے طور پر، آج بٹ کوائن کی کان کنی ASIC کی مدد سے کی جاتی ہے، جو صرف ایک کام انجام دیتا ہے: کان کنی۔فیلڈ پروگرام ایبل گیٹ اریز (FPGAs) ایک اور معیاری آئی سی ہیں جنہیں مینوفیکچرر کی وضاحتوں کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔
SoC (ایک چپ پر نظام) چپس کی جدید ترین اقسام میں سے ایک ہے اور نئے مینوفیکچررز میں سب سے زیادہ مقبول ہے۔ایک SoC میں، پورے سسٹم کے لیے درکار تمام الیکٹرانک اجزاء ایک ہی چپ میں بنائے جاتے ہیں۔SoCs مائیکرو کنٹرولر چپس سے زیادہ ورسٹائل ہیں، جو عام طور پر RAM، ROM، اور ان پٹ/آؤٹ پٹ (I/O) کے ساتھ CPU کو جوڑتے ہیں۔اسمارٹ فونز میں، SoCs گرافکس، کیمرے، اور آڈیو اور ویڈیو پروسیسنگ کو بھی مربوط کر سکتے ہیں۔ایک کنٹرول چپ اور ایک ریڈیو چپ شامل کرنے سے تین چپ کا حل بنتا ہے۔
چپس کی درجہ بندی کرنے کے لیے ایک مختلف طریقہ اختیار کرتے ہوئے، زیادہ تر جدید کمپیوٹر پروسیسرز ڈیجیٹل سرکٹس استعمال کرتے ہیں۔یہ سرکٹس عام طور پر ٹرانزسٹر اور لاجک گیٹس کو یکجا کرتے ہیں۔کبھی کبھی ایک مائکروکنٹرولر شامل کیا جاتا ہے۔ڈیجیٹل سرکٹس ڈیجیٹل مجرد سگنلز کا استعمال کرتے ہیں، جو عام طور پر بائنری سرکٹ پر مبنی ہوتے ہیں۔دو مختلف وولٹیجز تفویض کیے گئے ہیں، ہر ایک مختلف منطقی قدر کی نمائندگی کرتا ہے۔
ینالاگ چپس کو بڑی حد تک (لیکن مکمل طور پر نہیں) ڈیجیٹل چپس سے بدل دیا گیا ہے۔پاور چپس عام طور پر ینالاگ چپس ہوتے ہیں۔وائیڈ بینڈ سگنلز کو اب بھی ینالاگ آئی سی کی ضرورت ہوتی ہے اور اب بھی سینسر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔اینالاگ سرکٹس میں، سرکٹ کے بعض مقامات پر وولٹیج اور کرنٹ مسلسل تبدیل ہوتے رہتے ہیں۔
اینالاگ آئی سی میں عام طور پر ٹرانزسٹر اور غیر فعال اجزاء جیسے انڈکٹرز، کیپسیٹرز اور ریزسٹرس شامل ہوتے ہیں۔اینالاگ ICs شور یا وولٹیج کی چھوٹی تبدیلیوں کا زیادہ شکار ہوتے ہیں، جو غلطیاں پیدا کر سکتے ہیں۔
ہائبرڈ سرکٹس کے لیے سیمی کنڈکٹرز عام طور پر ڈیجیٹل آئی سی ہیں جو تکمیلی ٹیکنالوجیز کے ساتھ ہیں جو اینالاگ اور ڈیجیٹل سرکٹس دونوں کے ساتھ کام کرتے ہیں۔مائیکرو کنٹرولرز میں اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر (ADC) شامل ہوسکتا ہے تاکہ اینالاگ مائیکرو سرکٹس جیسے درجہ حرارت کے سینسر کے ساتھ انٹرفیس کیا جاسکے۔
اس کے برعکس، ایک ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹر (DAC) مائیکرو کنٹرولر کو ینالاگ ڈیوائس کے ذریعے آڈیو منتقل کرنے کے لیے ینالاگ وولٹیج پیدا کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
سیمی کنڈکٹر انڈسٹری منافع بخش اور متحرک ہے، جو کمپیوٹنگ اور الیکٹرانکس مارکیٹوں کے کئی حصوں میں اختراع کرتی ہے۔یہ جاننا کہ کمپنیاں کس قسم کے سیمی کنڈکٹر تیار کرتی ہیں جیسے کہ CPUs، GPUs، ASICs آپ کو تمام صنعتی گروپوں میں سرمایہ کاری کے بہتر اور زیادہ باخبر فیصلے کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔