Ero IC n ja sirun välillä

IC vs. Chip
 

Integroituneen piirin keksijän Jack Kilbyn omien sanojen mukaan integroitu piiri on puolijohdemateriaalirunko, jossa kaikki elektronisen piirin komponentit ovat täysin integroituneita. Teknisemmin integroitu piiri on elektroninen piiri tai laite, joka on rakennettu puolijohdealustakerrokseen (pohjakerros) levittämällä mikroelementtien kuviolevitys siihen. Integroidun piiritekniikan keksintö vuonna 1958 mullisti maailmaa ennennäkemättömällä tavalla. Siru on yleinen termi, jota käytetään integroiduissa piireissä.

Lisätietoja integroiduista piireistä

Integroidut piirit tai IC: t ovat laitteita, joita käytetään nykyään melkein missä tahansa elektronisessa laitteessa. Puolijohdeteknologian ja valmistusmenetelmien kehitys johtavat integroitujen piirien keksintöön. Ennen IC: n keksintöä kaikki laskennallisiin tehtäviin tarkoitetut laitteet käyttivät tyhjiöputkia logisten porttien ja kytkinten toteuttamiseen. Tyhjiöputket ovat luonteeltaan suhteellisen suuria, paljon virtaa kuluttavia laitteita. Missä tahansa piirissä erilliset piirielementit oli kytkettävä manuaalisesti. Näiden tekijöiden vaikutus johti melko suuriin ja kalliisiin elektronisiin laitteisiin pienimmänkin laskennallisen tehtävän suorittamiseksi. Siksi tietokone, viisi vuosikymmentä sitten, oli kooltaan valtava ja erittäin kallis, ja henkilökohtaiset tietokoneet olivat hyvin kaukainen unelma.

Puolijohdepohjaiset transistorit ja diodit, joilla on suurempi energiatehokkuus ja mikroskooppikoko, korvasivat tyhjiöputket ja niiden käytöt. Siksi pieni piiri puolijohdemateriaaliin voidaan integroida suuri piiri, joka mahdollistaa kehittyneempien elektronisten laitteiden luomisen. Vaikka ensimmäisissä integroiduissa piireissä oli vain pieni määrä transistoreita, tällä hetkellä peukalon alueella on miljardeja transistoreita integroitu. Intelin kuuden ytimen, Core i7 (Sandy Bridge-E) -prosessori sisältää 2 270 000 000 transistoria 434 mm² kokoisessa piipartikkelissa. IC: ään sisältyvien transistorien lukumäärän perusteella ne luokitellaan useisiin sukupolviin.

        SSI - Pienen mittakaavan integraatio - useita transistoreita (<100)

        MSI -Medikum-asteikkointegrointi - sadat transistorit (< 1000)

LSI - laajamittainen integrointi - tuhannet transistorit (10 000 ~ 10000)

VLSI - erittäin suuri mittakaavan integrointi - miljoonista miljardiin (106 ~ 10⁹)

Tehtävän perusteella IC: t luokitellaan kolmeen luokkaan: digitaalinen, analoginen ja sekainen signaali. Digitaaliset IC-komponentit on suunniteltu toimimaan erillisillä jännitetasoilla ja sisältää digitaalisia elementtejä, kuten flip-flops, multiplekseri, demultiplekserianturi, dekooderi ja rekisteri. Digitaaliset IC-komponentit ovat yleensä mikroprosessoreita, mikro-ohjaimia, ajastimia, kenttäohjelmoitavia logiikkaryhmiä (FPGA) ja muistilaitteita (RAM, ROM ja Flash), kun taas analogiset IC: t ovat anturit, operaatiovahvistimet ja kompakti virranhallintapiirit. Analogiset digitaalimuuntimet (ADC) ja Digitaaliset analogiset muuntimet käyttävät sekä analogisia että digitaalisia elementtejä; siksi nämä IC-prosessit käsittelevät sekä erillisiä että jatkuvia jännitearvoja. Koska molemmat signaalityypit prosessoidaan, ne nimetään sekoitettuna IC: nä.  

IC: t on pakattu kiinteään ulkokuoreen, joka on tehty eristävästä materiaalista, jolla on korkea lämmönjohtavuus, ja piirin kosketinliittimet (nastat) ulottuvat IC: n rungosta. Nastakokoonpanoon perustuen on saatavana monenlaisia ​​IC-pakkauksia. Dual In-Line -pakkaus (DIP), muovi-Quad-tasapakkaus (PQFP) ja Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) ovat esimerkkejä pakkaustyypeistä.