Основные типы микросхем, производимых полупроводниковыми компаниями

Типы микросхем, производимых полупроводниковыми компаниями, можно разделить на две категории. Обычно микросхемы классифицируются по функциональности. Однако иногда их делят на типы в зависимости от используемых интегральных схем (ИС).

С точки зрения функциональности, четыре основные категории полупроводников — это микросхемы памяти, микропроцессоры, стандартные микросхемы и сложные системы на кристалле (SoC). В разбивке по типам интегральных схем три типа микросхем бывают цифровыми, аналоговыми и смешанными.

Чипы памяти

С точки зрения функциональности, микросхемы полупроводниковой памяти хранят данные и программы на компьютерах и устройствах хранения данных. Микросхемы оперативной памяти (ОЗУ) предоставляют временные рабочие области, тогда как микросхемы флэш-памяти хранят информацию постоянно, если она не стерта. Микросхемы постоянной памяти (ROM) и программируемой постоянной памяти (PROM) не могут быть изменены. В отличие от этого, можно заменить микросхемы стираемой программируемой постоянной памяти (EPROM) и электрически стираемой постоянной памяти (EEPROM).

Микропроцессоры

Микропроцессоры содержат один или несколько центральных процессоров (ЦП). Компьютерные серверы, персональные компьютеры (ПК), планшеты и смартфоны могут иметь несколько процессоров. 32- и 64-разрядные микропроцессоры в ПК и серверах основаны на архитектурах микросхем x86, POWER и SPARC. С другой стороны, мобильные устройства обычно используют архитектуру чипа ARM. Менее мощные 8, 16- и 24-битные микропроцессоры используются в таких продуктах, как игрушки и автомобили.

Графические процессоры (GPU)

Технически это тип микропроцессора,  графический процессор (GPU), способный отображать графику для отображения на электронном устройстве. Графический процессор был представлен на более широком рынке в 1999 году и наиболее известен тем, что обеспечивает плавную графику, которую потребители ожидают от современных видео и игр. До появления графических процессоров в конце 1990-х графическим рендерингом занимался центральный процессор (CPU). При использовании вместе с ЦП, графический процессор может повысить производительность компьютера, взяв на себя некоторые вычислительно-ресурсоемкие функции, такие как рендеринг, от ЦП. Это увеличивает скорость обработки приложений, поскольку графический процессор может выполнять множество вычислений одновременно. Этот сдвиг также позволил разработать более совершенное и ресурсоемкое программное обеспечение и такие виды деятельности, как майнинг криптовалюты.

Стандартные микросхемы (товарные ИС)

Стандартные микросхемы, также известные как стандартные микросхемы, представляют собой простые микросхемы, используемые для выполнения повторяющихся процедур обработки. Эти чипы, производимые большими партиями, обычно используются в специализированных устройствах, таких как сканеры штрих-кода. На рынке сырьевых ИС, для которого характерна малая маржа, доминируют крупные азиатские производители полупроводников. Если ИС создается для определенной цели, она называется ASIC или специализированными интегрированными микросхемами.

SoC, новейший тип микросхемы, является наиболее привлекательным для новых производителей. В SoC все электронные компоненты, необходимые для всей системы, встроены в одну микросхему. Возможности SoC шире, чем у микросхемы микроконтроллера, которая обычно объединяет ЦП с ОЗУ, ПЗУ и вводом / выводом (I / O). В смартфоне SoC может также интегрировать графику, камеру и обработку аудио и видео. Добавление управляющего чипа и радиочипа дает трехчиповое решение.

Используя другой подход к классификации микросхем, большинство компьютерных процессоров в настоящее время используют цифровые схемы. Эти схемы обычно объединяют транзисторы и логические вентили. Иногда добавляются микроконтроллеры. Цифровые схемы используют цифровые дискретные сигналы, которые обычно основаны на двоичной схеме. Назначены два разных напряжения, каждое из которых представляет свое логическое значение.

Аналоговые чипы

Аналоговые микросхемы были в основном, но не полностью заменены цифровыми микросхемами. Микросхемы питания обычно представляют собой аналоговые микросхемы. Аналоговые микросхемы по-прежнему необходимы для широкополосных сигналов, и они все еще используются в качестве датчиков. В аналоговых микросхемах напряжение и ток непрерывно изменяются в определенных точках цепи. Аналоговый чип обычно включает в себя транзистор вместе с пассивными элементами, такими как катушка индуктивности, конденсаторы и резисторы. Аналоговые микросхемы более подвержены шуму или небольшим колебаниям напряжения, что может вызвать ошибки.

Полупроводники смешанной схемы

Полупроводники со смешанной схемой обычно представляют собой цифровые микросхемы с добавленной технологией для работы как с аналоговыми, так и с цифровыми схемами. Микроконтроллер может включать аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для подключения к аналоговой микросхеме, такой как, например, датчик температуры. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), наоборот, может позволить микроконтроллеру создавать аналоговые напряжения для создания звука через аналоговые устройства.

Суть

Отрасль полупроводников была прибыльной и динамичной, внедряя инновации в нескольких направлениях рынка вычислительной техники и электроники. Знание того, какой тип полупроводников производит компания, скажем, CPU или GPU или ASIC, может помочь вам принимать более обоснованные инвестиционные решения в рамках отраслевой группы.