Еволюцията на микрочиповете

Е

От 1960 г. броят на елементите, които могат да бъдат произведени в интегрална схема, се удвоява на всеки 18 месеца. Модерните силициеви чипове през 1979 г. съдържаха 29 000 транзистора, но към 1996 г. тази цифра се е увеличила до 5,5 милиона. Тъй като всяко ново поколение силиконов чип изстисква повече компоненти във верига, електронните устройства стават по-малки. Когато преносимите компютри за първи път станаха търговски достъпни, те бяха с размерите на куфар. Сега съвременните преносими компютри са с размерите на бележници А4 и имат много по-високи възможности за обработка и памет.

Някои силиконови чипове имат само една функция. Чиповете памет в компютрите например са създадени единствено за съхраняване и извличане на информация. Други силиконови чипове имат много функции и действат като миникомпютри сами по себе си. Те са известни като микропроцесори или микрочипове и съдържат изключително сложни интегрални схеми.

Микрочиповете могат да бъдат научени или програмирани да извършват различни дейности, включително да контролират действията на други части от електрическото оборудване. В много съвременни автомобили например микрочиповете следят температурата и налягането на двигателя и съответно регулират количеството впръскано гориво в двигателя. Типичните силициеви чипове са между 5 и 7 милиметра квадратни и са достатъчно тънки, за да преминат през игленото ухо. Всеки чип може да включва хиляди миниатюрни вериги, свързани с малки следи от проводящ алуминий, мед или волфрам.

Вътре в чипа

Чистият силиций има кристална структура, подобна на диаманта, и е електрически изолиращ. Независимо от това, ако примесните атоми (добавки), например фосфор, се имплантират в неговата кристална структура, силиций се превръща в полупроводник – той провежда малки електрически токове. Когато се допира силиций, той получава или отрицателен, или положителен заряд и е известен като силиций от n- или p-тип, в зависимост от неговия заряд. Транзисторите, кондензаторите и резисторите са направени чрез комбиниране на шаркирани участъци от този легиран силиций със слоеве от проводими и изолационни материали.

Всеки слой материал се натрупва на определени места на чипа, като се маскират участъци от вафли, които не е необходимо да се покриват – по същия начин, по който декораторът използва маскираща лента, за да предпази стъклото от бездомни пръски боя. Интегралните схеми включват десетки хиляди различни елементи, свързани заедно с верижни вериги. Често са необходими поне 50 процедурни стъпки, за да се направи микропроцесор и тяхното производство е известно като Large Scale Integration (LSI).

About the author

By user

Recent Posts

Recent Comments

Archives

Categories

Meta