Die wichtigsten Arten von Chips, die von Halbleiterunternehmen hergestellt werden

Die Arten von Chips, die von Halbleiterherstellern hergestellt werden, können auf zwei Arten kategorisiert werden. Normalerweise werden Chips nach ihrer Funktionalität kategorisiert. Sie werden jedoch manchmal gemäß den verwendeten integrierten Schaltkreisen (ICs) in Typen unterteilt.

In Bezug auf die Funktionalität sind die vier Hauptkategorien von Clips Speicherchips, Mikroprozessoren, Standardchips und komplexe Systeme auf einem Chip (SoCs). Bei der Organisation nach Arten von integrierten Schaltkreisen sind die drei Arten von Chips digital, analog und gemischt.

Aus Sicht der Funktionalität speichern Halbleiterspeicherchips Daten und Programme auf Computern und Datenspeichern. Direktzugriffsspeicherchips (RAM) bieten temporäre Arbeitsbereiche, während Flash-Speicherchips Informationen permanent speichern, sofern sie nicht gelöscht werden. Nur-Lese-Speicherchips (ROM) und programmierbare Nur-Lese-Speicherchips (PROM) können nicht geändert werden. Im Gegensatz dazu können löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicherchips (EPROM) und elektrisch löschbare Nur-Lese-Speicherchips (EEPROM) geändert werden.

Mikroprozessoren enthalten eine oder mehrere Zentraleinheiten (CPUs). Computerserver, PCs, Tablets und Smartphones können jeweils mehrere CPUs aufweisen. Die 32- und 64-Bit-Mikroprozessoren in PCs und Servern basieren auf x86-, POWER- und SPARC-Chiparchitekturen. Auf der anderen Seite verwenden mobile Geräte normalerweise eine ARM-Chip-Architektur. In Produkten wie Spielzeug und Fahrzeugen tauchen weniger leistungsfähige 8-, 16- und 24-Bit-Mikroprozessoren auf.

Standardchips, auch als Commodity-ICs bezeichnet, sind einfache Chips, die zur Durchführung sich wiederholender Verarbeitungsroutinen verwendet werden. Diese Chips werden in großen Mengen hergestellt und in der Regel in Mehrzweckgeräten wie Barcodescannern verwendet. Der von hauchdünnen Margen geprägte IC-Rohstoffmarkt wird von großen asiatischen Halbleiterherstellern dominiert.

Der SoC, der neueste Chiptyp, ist bei neuen Herstellern am beliebtesten. Im SoC sind alle elektronischen Komponenten, die für ein gesamtes System benötigt werden, in einem einzigen Chip integriert. Die Funktionen eines SoC sind umfassender als die eines Mikrocontroller-Chips, der die CPU im Allgemeinen mit RAM, ROM und Eingabe / Ausgabe (E / A) kombiniert. In einem Smartphone integriert der SoC möglicherweise auch Grafik-, Kamera- sowie Audio- und Videoverarbeitung. Durch Hinzufügen eines Managementchips und eines Funkchips entsteht eine Lösung mit drei Chips.

Nach dem anderen Ansatz zur Kategorisierung von Chips verwenden die meisten Computerprozessoren derzeit digitale Schaltungen. Diese Schaltungen kombinieren normalerweise Transistoren und Logikgatter. Manchmal werden Mikrocontroller hinzugefügt. Digitale Schaltungen verwenden digitale, diskrete Signale, die im Allgemeinen auf einem binären Schema basieren. Es werden zwei verschiedene Spannungen zugewiesen, die jeweils einen anderen logischen Wert darstellen.

Analoge Chips wurden größtenteils, jedoch nicht vollständig, durch digitale Chips ersetzt. Stromversorgungschips sind normalerweise analoge Chips. Analoge Chips werden weiterhin für Breitbandsignale benötigt und sie werden weiterhin als Sensoren verwendet. In analogen Chips variieren Spannung und Strom kontinuierlich an bestimmten Punkten in der Schaltung. Ein analoger Chip enthält typischerweise einen Transistor zusammen mit passiven Elementen wie einer Induktivität, Kondensatoren und Widerständen. Analoge Chips sind anfälliger für Rauschen oder kleine Spannungsschwankungen, die Fehler verursachen können.

Halbleiter mit gemischten Schaltkreisen sind in der Regel digitale Chips mit zusätzlicher Technologie für die Arbeit mit analogen und digitalen Schaltkreisen. Ein Mikrocontroller kann einen Analog-Digital-Wandler (ADC) zum Anschließen an einen analogen Chip, wie beispielsweise einen Temperatursensor, enthalten. Umgekehrt kann ein Digital-Analog-Wandler (DAC) einem Mikrocontroller ermöglichen, analoge Spannungen zu erzeugen, um Töne über analoge Geräte zu erzeugen.