Kiibi definitsioon ja päritolu
Kiip – üldnimetus pooljuhtkomponentide, integraallülituste, lühendatult IC; või mikrolülitused, mikrokiibid, vahvlid/kiibid elektroonikas on vooluringide (peamiselt pooljuhtseadmete, aga ka passiivkomponentide jne) miniaturiseerimise viis, mida aeg-ajalt toodetakse pooljuhtplaatide pinnale.
Aastatel 1949–1957 töötasid prototüüpe välja Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington ja Yasuo Tarui, kuid tänapäevase integraallülituse leiutas 1958. aastal Jack Kilby. Talle omistati 2000. aastal Nobeli füüsikapreemia, kuid Robert Noyce, kes samal ajal töötas välja ka tänapäevase praktilise integraallülituse, suri 1990. aastal.
Kiibi suur eelis
Pärast transistoride leiutamist ja masstootmist hakati massiliselt kasutama mitmesuguseid tahkispooljuhtkomponente, näiteks dioode ja transistore, mis asendasid vaakumtorude funktsiooni ja rolli vooluringides. 20. sajandi keskpaigaks ja lõpuks tegid pooljuhtide tootmistehnoloogia edusammud võimalikuks integraallülitused. Võrreldes käsitsi kokkupandud vooluringidega, mis kasutavad individuaalseid diskreetseid elektroonilisi komponente, saavad integraallülitused integreerida suure hulga mikrotransistore väikesesse kiipi, mis on tohutu edasiminek. Integraallülituste mastaapne tootlikkus, töökindlus ja modulaarne lähenemine vooluringide disainile tagavad standardiseeritud integraallülituste kiire kasutuselevõtu diskreetsete transistoridega disainimise asemel.
Integraallülitustel on diskreetsete transistoride ees kaks peamist eelist: hind ja jõudlus. Madal hind tuleneb asjaolust, et kiip prindib kõik komponendid ühtse tervikuna, mitte ei tooda korraga ainult ühte transistorit. Suur jõudlus tuleneb komponentide kiirest lülitumisest ja väiksemast energiatarbimisest, kuna komponendid on väikesed ja üksteisele lähedal. 2006. aastaks ulatus kiibi pindala mõnest ruutmillimeetrist 350 mm²-ni ja võib ulatuda miljoni transistorini mm² kohta.
(Seal võib olla 30 miljardit transistorit!)
Kuidas kiip töötab
Kiip on integraallülitus, mis koosneb suurest arvust transistoridest. Erinevatel kiipidel on erinevad integreerimismahud, ulatudes sadadest miljonitest kuni kümnete või sadade transistorideni. Transistoridel on kaks olekut, sees ja väljas, mida tähistavad ühed ja nullid. Mitmed ühed ja nullid genereeritakse mitme transistori poolt, mis on seatud täitma kindlaid funktsioone (st käske ja andmeid) tähtede, numbrite, värvide, graafika jms esitamiseks või töötlemiseks. Pärast kiibi sisselülitamist genereerib see kõigepealt käivituskäsu kiibi käivitamiseks ja hiljem võtab see pidevalt vastu uusi käske ja andmeid funktsiooni lõpuleviimiseks.
Postituse aeg: 03.06.2019
