Galvenie mikroshēmu veidi, ko ražo pusvadītāju uzņēmumi

Pusvadītāju uzņēmumu ražotos mikroshēmu veidus var iedalīt divos veidos. Parasti mikroshēmas tiek iedalītas kategorijās pēc to funkcionalitātes. Tomēr tos dažreiz iedala tipos atbilstoši izmantotajām integrētajām shēmām (IC).

Aplūkojot pēc funkcionalitātes, četras galvenās klipu kategorijas ir atmiņas mikroshēmas, mikroprocesori, standarta mikroshēmas un sarežģītas mikroshēmu sistēmas (SoCs). Ja tos sakārto pēc integrētās shēmas veidiem, trīs mikroshēmu veidi ir digitālie, analogie un jauktie.

No funkcionalitātes viedokļa pusvadītāju atmiņas mikroshēmas datus un programmas glabā datoros un datu glabāšanas ierīcēs. Brīvpiekļuves atmiņas (RAM) mikroshēmas nodrošina pagaidu darbvietas, turpretī zibatmiņas mikroshēmas visu laiku glabā informāciju, ja tās netiek izdzēstas. Tikai lasāmo atmiņu (ROM) un programmējamās lasāmās atmiņas (PROM) mikroshēmas nevar modificēt. Turpretī izdzēšamas programmējamas tikai lasāmas atmiņas (EPROM) un elektriski izdzēšamas lasāmās atmiņas (EEPROM) mikroshēmas var mainīt.

Mikroprocesori satur vienu vai vairākas centrālās procesora vienības (CPU). Datoru serveriem, personālajiem datoriem (PC), planšetdatoriem un viedtālruņiem katram var būt vairāki CPU. Personālo datoru un serveru 32 un 64 bitu mikroprocesori ir balstīti uz x86, POWER un SPARC mikroshēmu arhitektūrām. No otras puses, mobilās ierīces parasti izmanto ARM mikroshēmu arhitektūru. Mazāk jaudīgi 8-, 16 un 24 bitu mikroprocesori parādās tādos produktos kā rotaļlietas un transporta līdzekļi.

Standarta mikroshēmas, kas pazīstamas arī kā preču IC, ir vienkāršas mikroshēmas, ko izmanto atkārtotu apstrādes procesu veikšanai. Šīs mikroshēmas, kas ražotas lielās partijās, parasti tiek izmantotas viena mērķa ierīcēs, piemēram, svītrkodu skeneros. Raksturīgs ar skuvekļa starpībām, preču IC tirgū dominē lieli Āzijas pusvadītāju ražotāji.

Jaunākais mikroshēmas tips SoC ir visnotaļ sveiks jaunajiem ražotājiem. SoC visi elektroniskie komponenti, kas nepieciešami visai sistēmai, ir iebūvēti vienā mikroshēmā. SoC iespējas ir plašākas nekā mikrokontrolleru mikroshēmas, kas parasti apvieno CPU ar RAM, ROM un ieeju / izeju (I / O). Viedtālrunī SoC varētu arī integrēt grafiku, kameru, kā arī audio un video apstrādi. Pārvaldības mikroshēmas un radio mikroshēmas pievienošana rada trīs mikroshēmu risinājumu.

Izmantojot citu pieeju mikroshēmu klasificēšanai, vairums datoru procesoru pašlaik izmanto digitālās shēmas. Šīs shēmas parasti apvieno tranzistorus un loģiskos vārtus. Dažreiz tiek pievienoti mikrokontrolleri. Digitālās shēmas izmanto ciparu, diskrētus signālus, kuru pamatā parasti ir binārā shēma. Piešķir divus dažādus spriegumus, no kuriem katrs apzīmē atšķirīgu loģisko vērtību.

Analogās mikroshēmas lielākoties, bet ne pilnībā, ir aizstātas ar digitālajām mikroshēmām. Strāvas padeves mikroshēmas parasti ir analogās mikroshēmas. Platjoslas signāliem joprojām ir vajadzīgas analogās mikroshēmas, un tās joprojām tiek izmantotas kā sensori. Analogās mikroshēmās spriegums un strāva nepārtraukti mainās noteiktos ķēdes punktos. Analogajā mikroshēmā parasti ietilpst tranzistors kopā ar pasīviem elementiem, piemēram, induktors, kondensatori un rezistori. Analogās mikroshēmas ir vairāk pakļautas troksnim vai nelielām sprieguma svārstībām, kas var izraisīt kļūdas.

Jauktas shēmas pusvadītāji parasti ir digitālās mikroshēmas ar pievienoto tehnoloģiju darbam gan ar analogo, gan ar digitālo shēmu. Mikrokontrollerī var būt iekļauts analogā-digitālā pārveidotājs (ADC), lai izveidotu savienojumu ar analogo mikroshēmu, piemēram, temperatūras sensoru. Ciparu-analogo pārveidotājs (DAC), gluži pretēji, var ļaut mikrokontrolleram radīt analogos spriegumus skaņu radīšanai caur analogām ierīcēm.