הגדרה ומקור של שבב
שבב - מונח כללי למוצרי רכיבים מוליכים למחצה, מעגלים משולבים, בקיצור IC; או מיקרו-מעגלים, מיקרו-שבבים, ופלים/שבבים, באלקטרוניקה היא דרך למזעור מעגלים (בעיקר התקני מוליכים למחצה, אך גם רכיבים פסיביים וכו') ומעת לעת מיוצר על פני השטח של ופלים מוליכים למחצה.
בין השנים 1949 ל-1957, פותחו אבות טיפוס על ידי ורנר ג'ייקובי, ג'פרי דאמר, סידני דרלינגטון ויאסו טרוי, אך המעגל המשולב המודרני הומצא על ידי ג'ק קילבי בשנת 1958. הוא זכה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 2000, אך רוברט נויס, שגם פיתח מעגל משולב מעשי מודרני באותו הזמן, נפטר בשנת 1990.
היתרון הגדול של הצ'יפ
לאחר המצאת הטרנזיסטורים וייצורם ההמוני, נעשה שימוש בכמויות גדולות ברכיבים שונים של מוליכים למחצה במצב מוצק, כגון דיודות וטרנזיסטורים, והחליפו את תפקידם של שפופרות ואקום במעגלים. עד אמצע עד סוף המאה ה-20, ההתקדמות בטכנולוגיית ייצור מוליכים למחצה אפשרה מעגלים משולבים. בהשוואה למעגלים המורכבים ידנית המשתמשים ברכיבים אלקטרוניים בדידים בודדים, מעגלים משולבים יכולים לשלב מספר רב של מיקרו-טרנזיסטורים בשבב קטן, וזוהי התקדמות עצומה. הפרודוקטיביות בקנה מידה גדול, האמינות והגישה המודולרית לתכנון מעגלים משולבים מבטיחים אימוץ מהיר של מעגלים משולבים סטנדרטיים במקום תכנון עם טרנזיסטורים בדידים.
למעגלים משולבים שני יתרונות עיקריים על פני טרנזיסטורים בדידים: עלות וביצועים. העלות הנמוכה נובעת מהעובדה שהשבב מדפיס את כל הרכיבים כיחידה אחת, במקום לייצר רק טרנזיסטור אחד בכל פעם. הביצועים הגבוהים נובעים מהמעבר המהיר של הרכיבים וצורך פחות אנרגיה מכיוון שהרכיבים קטנים וקרובים זה לזה. בשנת 2006, שטח השבב נע מכמה מילימטרים רבועים ל-350 מ"מ רבוע ויכול להגיע למיליון טרנזיסטורים למ"מ רבוע.
(יכולות להיות 30 מיליארד טרנזיסטורים בפנים!)
איך השבב עובד
שבב הוא מעגל משולב המורכב ממספר רב של טרנזיסטורים. לשבבים שונים יש גדלי אינטגרציה שונים, החל ממאות מיליונים ועד עשרות או מאות טרנזיסטורים. לטרנזיסטורים שני מצבים, דלוק וכבוי, המיוצגים על ידי 1 ו-0. מספר 1 ו-0 נוצרים על ידי מספר טרנזיסטורים, המוגדרים לפונקציות ספציפיות (כלומר, הוראות ונתונים) כדי לייצג או לעבד אותיות, מספרים, צבעים, גרפיקה וכו'. לאחר הפעלת השבב, הוא מייצר תחילה הוראת הפעלה להפעלת השבב, ובהמשך הוא ממשיך לקבל הוראות ונתונים חדשים כדי להשלים את הפונקציה.
זמן פרסום: 3 ביוני 2019
