Integraallülituste arendamine

Sep 03, 2022

Kõige arenenum integraallülitus on mikroprotsessori või mitmetuumalise protsessori tuum, mis suudab juhtida kõike alates arvutitest ja lõpetades mobiiltelefonidega kuni digitaalsete mikrolaineahjudeni. Kuigi keeruka integraallülituse projekteerimise ja arendamise kulud on väga kõrged, on selle hajutamisel miljonites toodetes iga integraallülituse maksumus minimaalne. Integraallülituste jõudlus on väga kõrge, kuna väiksus toob kaasa lühikesed teed, nii et väikese võimsusega loogikalülitusi saab rakendada suurel lülituskiirusel.

Aastate jooksul on integraallülitused aina väiksemaks arenenud, nii et iga kiip suudab pakkida rohkem vooluahelaid. See suurendab võimsust pinnaühiku kohta, vähendab kulusid ja suurendab funktsioone. Vaata Moore'i seadust. Transistoride arv integraallülituses kahekordistub iga 1,5 aasta järel. Ühesõnaga, üldsuuruse vähenemisega on paranenud peaaegu kõik näitajad, vähenenud ühikukulu ja lülitusvõimsuse tarbimine ning kiirus kasvanud. Nanotaseme seadmeid integreerivatel IC-del on aga ka probleeme, peamiselt lekkevooluga. Seetõttu on lõppkasutajate kiiruse ja energiatarbimise kasv väga ilmne ning tootjad seisavad silmitsi terava väljakutsega parema geomeetria kasutamisel. Seda protsessi ja lähiaastatel oodatavaid edusamme on hästi kirjeldatud pooljuhtide rahvusvahelises tehnoloogia tegevuskavas.

Vaid pool sajandit pärast selle väljatöötamist on integraallülitused muutunud üldlevinud ning arvutid, mobiiltelefonid ja muud digitaalsed seadmed on muutunud sotsiaalse struktuuri asendamatuks osaks. Seda seetõttu, et kaasaegsed andmetöötlus-, side-, tootmis- ja transpordisüsteemid, sealhulgas Internet, põhinevad kõik integraallülituste olemasolul. Paljud teadlased arvavad isegi, et integraallülituste põhjustatud digitaalne revolutsioon on inimkonna ajaloo kõige olulisem sündmus. IC küpsus toob kaasa suure arenguhüppe teaduses ja tehnoloogias. Olenemata sellest, kas tegemist on disainitehnoloogia või pooljuhtprotsesside läbimurdega, on need kaks omavahel tihedalt seotud.