Jaka jest funkcja układu scalonego?
Funkcja układu scalonego (IC) ma być pojedynczym komponentem, który może wykonywać zadania na wysokim poziomie, takie jak wzmacnianie, przetwarzanie sygnałów, a nawet zaawansowane obliczenia cyfrowe, jak w przypadku mikroprocesorów. Niewiele obwodów elektronicznych nie używa układu scalonego, mikroukładu ani mikroprocesora. Ponadto funkcja układu scalonego obejmuje między innymi miniaturyzację, redukcję kosztów i zwiększenie wydajności.
Jeśli chodzi o redukcję kosztów, funkcją układu scalonego jest zapewnienie stosunkowo taniej alternatywy dla zebrania ogromnej ilości części półprzewodnikowych i części elektrycznych oraz montażu na płytce drukowanej i lutowania. Jeśli projekt elektroniki miałby zostać wdrożony w dyskretnych komponentach, liczba części mogłaby wynosić na przykład 250. W przypadku układów scalonych liczba części może spaść do 10. Oznacza to, że całkowita liczba materiałów spadła i każda część procesu produkcyjnego jest znacznie uproszczony. Wybierając odpowiedni układ scalony, można dodawać nowe funkcje przy użyciu mniejszej ilości zasobów.
Funkcja poprawy wydajności układu scalonego jest możliwa dzięki specjalnej implementacji obwodu wewnątrz układu. Kilka zastosowań częstotliwości radiowych było zbyt drogich, aby można je było wdrożyć jako elementy dyskretne. Gdy było duże zapotrzebowanie na określoną funkcję, przemysł półprzewodników znajduje sposób na uzyskanie finansowania i buduje układy scalone do specjalnych zastosowań. Na przykład, kiedy wprowadzono karty dźwiękowe do komputerów osobistych (PC), wielu producentów zdecydowało się na zbudowanie układów scalonych o średniej skali (MSI) obsługujących aplikacje dźwiękowe na komputery PC. Kolejnym ulepszeniem wydajności jest niższe zużycie energii dla tych samych wyników, co zapewnia wyższą wydajność energetyczną.
W komputerach, telefonach komórkowych i innych urządzeniach cyfrowych znajduje się kilka układów scalonych, a nawet kilka mikrokomputerów. W podręcznym gadżecie do gier jest procesor graficzny, który steruje kolorowym ekranem. Ten procesor jest zwykle układem scalonym na dużą skalę (LSI) z własnym zminiaturyzowanym i cyfrowym systemem przetwarzania o bardzo niskim poborze mocy. Inny komputer - komputer główny - obsługuje zadanie uruchamiania aplikacji użytkownika.
W elektronice zawsze panowała tendencja do miniaturyzacji obwodów, a najniższe koszty są niskie. Każdy popularny sprzęt zwykle uzasadnia ilość zasobów wydanych na konceptualizację, projektowanie i wdrażanie nowych układów scalonych mających na celu optymalizację produkcji produktów. Biorąc pod uwagę trendy w miniaturyzacji, wydaje się, że istnieją nieograniczone możliwości dostarczania produktów elektronicznych, które działają jeszcze lepiej pod każdym względem.
Istnieją standardowe układy scalone, które działają jako wzmacniacze, regulatory mocy i proste procesory sygnałowe. Te układy scalone zwykle zawierają od 8-pinowych do około 16-pinowych pakietów. Wspólny pakiet ma dwa rzędy pinów, więc 20-pinowy pakiet dual-in-line (DIL) będzie miał dwa rzędy po 10 pinów. Większe układy są używane głównie w złożonych aplikacjach cyfrowych, takich jak niestandardowe lub specyficzne dla aplikacji układy scalone (ASIC), które mogą zawierać cały mikrokomputer do wszelkiego rodzaju zastosowań w telekomunikacji, automatyce i sterowaniu zasilaniem.