Hlavné typy čipov vyrábaných polovodičovými spoločnosťami

Druhy čipov vyrábaných polovodičovými spoločnosťami možno rozdeliť do dvoch skupín. Čipy sa zvyčajne kategorizujú z hľadiska ich funkčnosti. Podľa použitých integrovaných obvodov (IC) sa však niekedy delia na typy.

Pri pohľade na funkčnosť sú štyrmi hlavnými kategóriami klipov pamäťové čipy, mikroprocesory, štandardné čipy a komplexné systémy typu on-a-chip (SoC). Pri usporiadaní podľa typov integrovaných obvodov sú tri typy čipov digitálne, analógové a zmiešané.

Z hľadiska funkčnosti polovodičové pamäťové čipy ukladajú údaje a programy do počítačov a zariadení na ukladanie údajov. Čipy s pamäťou s priamym prístupom (RAM) poskytujú dočasné pracovné priestory, zatiaľ čo čipy s pamäťou flash uchovávajú informácie natrvalo, pokiaľ nie sú vymazané. Čipy pamäte len na čítanie (ROM) a čipy programovateľnej pamäte na čítanie (PROM) nie je možné upravovať. Naproti tomu je možné meniť čipy s vymazateľnou programovateľnou pamäťou iba na čítanie (EPROM) a elektricky vymazateľnou pamäťou iba na čítanie (EEPROM).

Mikroprocesory obsahujú jednu alebo viac jednotiek centrálneho spracovania (CPU). Počítačové servery, osobné počítače (PC), tablety a smartfóny môžu mať každý viac CPU. 32- a 64-bitové mikroprocesory v počítačoch a serveroch sú založené na čipovej architektúre x86, POWER a SPARC. Na druhej strane mobilné zariadenia zvyčajne používajú architektúru čipov ARM. Menej výkonné 8-, 16- a 24-bitové mikroprocesory sa objavujú vo výrobkoch, ako sú hračky a vozidlá.

Štandardné čipy, známe tiež ako IC komodity, sú jednoduché čipy používané na vykonávanie opakovaných spracovateľských rutín. Tieto čipy, ktoré sa vyrábajú vo veľkých dávkach, sa zvyčajne používajú v jednoúčelových zariadeniach, ako sú skenery čiarových kódov. Na trhu s komoditami IC, ktorý sa vyznačuje nízkou úrovňou britvy, dominujú veľkí ázijskí výrobcovia polovodičov.

SoC, najnovší typ čipu, je pre nových výrobcov veľmi vítaný. V SoC sú všetky elektronické komponenty potrebné pre celý systém zabudované do jedného čipu. Možnosti SoC sú rozsiahlejšie ako možnosti mikrokontrolérového čipu, ktorý všeobecne kombinuje CPU s RAM, ROM a vstup / výstup (I / O). Vo smartfóne môže SoC integrovať aj grafiku, kameru a spracovanie zvuku a videa. Výsledkom pridania riadiaceho čipu a rádiového čipu je trojčipové riešenie.

Ak použijeme iný prístup ku klasifikácii čipov, väčšina počítačových procesorov v súčasnosti používa digitálne obvody. Tieto obvody obvykle kombinujú tranzistory a logické hradlá. Niekedy sa pridajú mikrokontroléry. Digitálne obvody používajú digitálne, diskrétne signály, ktoré sú zvyčajne založené na binárnej schéme. Priradia sa dve rôzne napätia, z ktorých každé predstavuje inú logickú hodnotu.

Analógové čipy boli väčšinou, ale nie úplne, nahradené digitálnymi čipy. Čipy napájacieho zdroja sú zvyčajne analógové čipy. Analógové čipy sú stále potrebné pre širokopásmové signály a stále sa používajú ako senzory. V analógových čipoch sa napätie a prúd neustále menia v určených bodoch obvodu. Analógový čip typicky obsahuje tranzistor spolu s pasívnymi prvkami, ako sú induktory, kondenzátory a rezistory. Analógové čipy sú náchylnejšie na šum alebo malé zmeny napätia, čo môže spôsobiť chyby.

Polovodiče so zmiešaným obvodom sú zvyčajne digitálne čipy s pridanou technológiou na prácu s analógovými aj digitálnymi obvodmi. Mikrokontrolér môže obsahovať analógovo-digitálny prevodník (ADC) na pripojenie k analógovému čipu, ako je napríklad snímač teploty. Digitálno-analógový prevodník (DAC) naopak umožňuje mikrokontroléru vytvárať analógové napätie na vytváranie zvukov prostredníctvom analógových zariadení.