Circuit integrat
De Viquipèdia
Un circuit integrat és una pastilla o xip on es troben tots els components electrònics necessaris per a realitzar una funció. Aquests components estan formats, principalment, per condensadors, díodes, resistències i transistors.
El primer circuit integrat el va desenvolupar el 1958 Jack Kilby quan treballava per Texas Instruments. Aquest circuit estava format només per sis transistors. L'any 2000 va rebre el Premi Nobel de Física per aquest invent.
Inicialment els circuits integrats es classificaven pel tipus (digital o analògic) i pel nombre d'elements que els formaven:
- SSI (Small Scale Integration) petit nivell: inferior a 12
- MSI (Medium Scale Integration) mitjà: 12 a 99
- LSI (Large Scale Integration) gran : 100 a 9999
- VLSI (Very Large Scale Integration) molt gran : 10 000 a 99 999
- ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra gran : igual o superior a 100 000
Els processadors evidentment s'escapen d'aquesta escala, doncs actualment estan formats per centenars de milions de transistors.
En quant a les funcions integrades, els circuits es classifiquen en dos grans grups:
- Circuits integrats analògics.
- Poden constar des de simples transistors encapsulats junts, sense unió entre ells, fins a dispositius complets com amplificadors, oscil·ladors o inclús receptors de ràdio complets.
- Circuits integrats digitals.
- Poden ser des de bàsiques portes lògiques (AND, OR, NOT) fins als més complicats microprocessadors.
[edita] Introducció
Els circuits integrats foren possibles gràcies a descobriments experimentals que demostraren que els semiconductors poden realitzar les funcions dels tubs de buit. L'integració de grans quantitats de diminuts transistors en petits xips va esdevenir un enorme avanç sobre l'assamblatge manual dels tubs de buit (vàlvules) i circuits usant components discrets. La capacitat de producció masiva de circuits integrats, confiabilitat i facilitat d'afegir-hi complexitat, va imposar l'estandarització dels CIs en lloc dels dissenys utilitzant transistors, que aviat van deixar obsolets a les vàlvules o tubs de buit. Existeixen dues avantatges principals dels CIs sobre els circuits convencionals: cost i rendiment. El baix cost es degut a que els xips, amb tots els seus components, són gravats en una sola peça per fotolitografia i no construint els transistors un a un.
[edita] Avanços en els circuits integrats
Entre els circuits integrats més avançats es troven els microprocessadors, que controlen des de computadors fins a telèfons mòbils i forns microones. Els xips de memòria digitals son una altre família de circuits integrats que son d'importància crucial per a la moderna societat de la informació. Mentres que el cost de dissenyar i desenvolupar un circuit integrat complex es força alt, quan es reparteix entre milions d'unitats de producció, el cost individual de cada CI es redueix al mínim. L'eficiència dels CIs és alta degut a que la petita mida dels xips permet connexions curtes que possibilita l'ús de lògica de baix consum (com es el cas del CMOS en altes velocitats de commutació.
Amb el transcurs dels anys, els CIs estan constantment migrant a mides més petites i amb millors característiques, permetent que hi hagi més circuits empaquetats a cada xip (veure la llei de Moore. Al mateix temps que la mida es redueix, pràcticament tot millora (el cost i el consum d'energia disminueix i la velocitat augmenta).
