Entegre Devreler (IC'ler) nedir?

Yaygın olarak bir silikon çip , bilgisayar çipi veya mikroçip olarak bilinen bir entegre devre (IC), yarı iletken malzemeden, tipik olarak silikondan, ancak bazen safirden oluşan bir şerit üzerinde oluşturulan minyatür bir elektronik devredir. Küçük ölçümleri ve inanılmaz işlem gücü sayesinde - modern entegre devreler 5 milimetre (yaklaşık 0,2 inç) kare ve 1 milimetre (0,04 inç) kalınlıkta olan panellerde milyonlarca transistör barındırmaktadır - bunlar hemen hemen her modern günde bulunur. cihazlardan, kredi kartlarından, bilgisayarlardan ve cep telefonlarından uydu navigasyon sistemlerine, trafik ışıklarına ve uçaklara kadar.

Temel olarak, entegre bir devre, özel bir etki yaratacak şekilde düzenlenmiş ve bağlanmış olan transistörler, dirençler, diyotlar ve kapasitörler gibi çeşitli elektronik bileşenlerin bir bileşimidir. Bu elektronik komponent takımındaki her ünite, entegre devre içinde benzersiz bir işleve sahiptir. Transistör bir anahtar gibi davranır ve devrenin "açık" veya "kapalı" durumunu belirler; direnç, elektrik akışını kontrol eder; diyot elektriğin akışına ancak devrede bir koşul oluştuğunda izin verir; ve son olarak, kondansatör serbest bırakılmadan önce sürekli bir patlamada elektrik depolar.

İlk entegre devre 1958 yılında Texas Instruments'ın çalışanı Jack Kilby tarafından gösterildi. Bu prototip, 11,1'e 1,6 milimetre büyüklüğünde, bir germanyum şeridi ve sadece bir transistörden oluşuyordu. Silikonun ortaya çıkışı, gittikçe azalan entegre devrelerin boyutuyla birleştiğinde ve milimetre başına transistör sayısındaki hızlı artış, entegre devrelerin yoğun bir şekilde çoğaldığı ve modern hesaplama yaşına yol açtığı anlamına geliyordu.

1950'lerde ortaya çıkışından günümüze kadar, entegre devre teknolojisi, şu anda yaygın olarak Küçük Ölçekli Entegrasyon (SSI), Orta Ölçekli Entegrasyon (MSI), Büyük Ölçekli Entegrasyon (LSI) ve Çok Ölçekli Entegrasyon (Çok Ölçekli Entegrasyon) olarak adlandırılan çeşitli 'kuşakları' bilmiştir. Büyük Ölçekli Entegrasyon (VSLI). Bu ilerici teknolojik kuşaklar, 1960'larda entegre devrelerin her iki yılda bir karmaşıklıkla ikiye katlandığını iddia eden, 1960'lı yıllarda 'Moore Yasası'nı kullanan Intel başkanı, George Moore'un varlığını gösteren IC tasarımındaki bir yayını tarif ediyor.

Karmaşıklıktaki bu ikiye katlanma, SSI'nın onlarca transistörünün MSI'nın yüzlerce, daha sonra LSI'nın onbinlerce ve son olarak da VSLI'nin milyonlarına yükseldiğini gören teknolojinin nesiller içindeki hareketi ile ortaya çıkıyor. Entegre devrelerin ihlal edileceğine dair bir sonraki sınır, milyarlarca mikroskobik transistörün konuşlandırılmasını gerektiren ve iki milyardan fazla istihdam ettiği anlaşılan Intel projesi kod adı altında Tukwila'nın habercisi olduğu ULSI veya Ultra-Büyük Ölçekli Entegrasyondur. transistörler.

Moore'un özdeyişinin devam eden doğruluğuna dair daha fazla kanıt gerekliyse, sadece günümüzün bütünleşik devrelerine her zamankinden daha hızlı, daha küçük ve daha yaygın olan bakmalıyız. 2008 itibariyle, yarı iletken endüstrisi yılda 267 milyardan fazla cips üretiyor ve bu rakamın 2012'ye kadar 330 milyar'a çıkması bekleniyor.