Основні типи чіпів, що випускаються напівпровідниковими компаніями

Види мікросхем, що виробляються напівпровідниковими компаніями, можна класифікувати за двома способами. Зазвичай чіпи класифікуються за функціональністю. Однак їх іноді поділяють на типи відповідно до використовуваних інтегральних схем (ІС).

Якщо розглядати функціональність, чотири основні категорії напівпровідників це мікросхеми пам’яті, мікропроцесори, стандартні мікросхеми та складні системи на чіпі (SoC). За типом інтегральних схем три типи мікросхем бувають цифровими, аналоговими та змішаними.

Чіпи пам’яті

З точки зору функціональності, напівпровідникові мікросхеми пам’яті зберігають дані та програми на комп’ютерах та пристроях зберігання даних. Мікросхеми оперативної пам’яті (ОЗП) надають тимчасові робочі області, тоді як мікросхеми флеш-пам’яті зберігають інформацію постійно, якщо не видалені. Пам’ять лише для читання (ROM) та програмовані мікросхеми пам’яті лише для читання (PROM) не можуть бути змінені. Натомість чіпи, що програмуються, доступні лише для читання (EPROM) та електрично стирані мікросхеми лише для читання (EEPROM), можна змінювати.

Мікропроцесори

Мікропроцесори містять один або кілька центральних процесорів (ЦП). Комп’ютерні сервери, персональні комп’ютери (ПК), планшети та смартфони можуть мати кілька процесорів. 32- та 64-розрядні мікропроцесори в ПК та серверах засновані на архітектурі мікросхем x86, POWER та SPARC. З іншого боку, мобільні пристрої зазвичай використовують архітектуру чіпа ARM. Менш потужні 8, 16- і 24-бітові мікропроцесори виявляються в таких продуктах, як іграшки та транспортні засоби.

Блоки графічної обробки (GPU)

Технічно тип мікропроцесора,  графічний процесор (GPU) здатний відображати графіку для відображення на електронному пристрої. GPU був представлений на широкий ринок в 1999 році і найбільш відомий своїм використанням у забезпеченні плавної графіки, яку споживачі очікують на сучасні відео та ігри. До появи графічних процесорів наприкінці 1990-х графічним рендерингом займався Центральний процесор (CPU). У поєднанні з центральним процесором графічний процесор може підвищити продуктивність комп’ютера, приймаючи від центрального процесора деякі обчислювальні функції, такі як візуалізація. Це прискорює швидкість обробки додатків, оскільки графічний процесор може виконувати багато обчислень одночасно. Цей зсув також дозволив розробити більш досконале та ресурсомістке програмне забезпечення та такі види діяльності, як видобуток криптовалют.

Стандартні чіпи (товарні мікросхеми)

Стандартні мікросхеми, також відомі як товарні мікросхеми, – це прості мікросхеми, що використовуються для виконання процедур повторної обробки. Виробляються великими партіями, ці мікросхеми зазвичай використовуються в одноцільових приладах, таких як сканери штрих-кодів. Характеризуючись тонкими як бритви націнками, на товарному ринку ІС переважають великі азіатські виробники напівпровідників. Якщо мікросхема виготовляється з певною метою, вона називається ASIC або інтегрованими мікросхемами, специфічними для додатків.

SoC, найновіший тип мікросхем, є найбільш приємним для нових виробників. У SoC всі електронні компоненти, необхідні для цілої системи, вбудовані в єдиний чіп. Можливості SoC ширші, ніж у мікросхеми мікроконтролера, яка, як правило, поєднує центральний процесор з оперативною пам’яттю, ПЗУ та введенням / виходом (I / O). У смартфоні SoC може також інтегрувати графіку, камеру та обробку аудіо та відео. Додавання мікросхеми управління та мікросхеми призводить до рішення із трьома мікросхемами.

Взявши інший підхід до класифікації мікросхем, в даний час більшість комп’ютерних процесорів використовують цифрові схеми. Ці схеми зазвичай поєднують транзистори та логічні затвори. Іноді додаються мікроконтролери. Цифрові схеми використовують цифрові дискретні сигнали, які, як правило, базуються на двійковій схемі. Призначаються дві різні напруги, кожна представляє різне логічне значення.

Аналогові чіпи

Аналогові мікросхеми в основному, але не повністю, замінені цифровими. Чіпи живлення, як правило, є аналоговими. Аналогові мікросхеми все ще потрібні для широкосмугових сигналів, і вони все ще використовуються як датчики. В аналогових мікросхемах напруга та струм постійно змінюються в певних точках схеми. Аналоговий чіп зазвичай включає транзистор разом з пасивними елементами, такими як індуктивність, конденсатори та резистори. Аналогові мікросхеми більш схильні до шуму або невеликих коливань напруги, що може спричинити помилки.

Змішані напівпровідники

Змішані напівпровідники – це, як правило, цифрові мікросхеми з доданою технологією для роботи як з аналоговими, так і з цифровими схемами. Мікроконтролер може включати аналого-цифровий перетворювач (АЦП) для підключення до аналогової мікросхеми, наприклад, датчика температури, наприклад. Навпаки, цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) може дозволити мікроконтролеру виробляти аналогові напруги для створення звуків через аналогові пристрої.

Суть

Напівпровідникова промисловість була прибутковою та динамічною, впроваджуючи інновації на декількох напрямках ринку обчислювальної техніки та електроніки. Знання того, який тип напівпровідників робить компанія, скажімо, процесори проти графічних процесорів проти ASIC, може допомогти вам приймати кращі та більш обґрунтовані інвестиційні рішення в рамках галузевої групи.