Circuit integrat

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Tres xips

Un circuit integrat és una pastilla o xip on es troben tots els components electrònics necessaris per realitzar una funció. Aquests components estan formats, principalment, per condensadors, díodes, resistències i transistors.[1]

El primer circuit integrat el va desenvolupar el 1958 Jack Kilby quan treballava per Texas Instruments.[2] Aquest circuit estava format només per sis transistors. L'any 2000 va rebre el Premi Nobel de Física per aquest invent.[3]

Inicialment els circuits integrats es classificaven pel tipus (digital o analògic) i pel nombre d'elements que els formaven:

  • SSI (Small Scale Integration) petit nivell: inferior a 12
  • MSI (Medium Scale Integration) mitjà: 12 a 99
  • LSI (Large Scale Integration) gran : 100 a 9999
  • VLSI (Very Large Scale Integration) molt gran : 10 000 a 99 999
  • ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra gran : igual o superior a 100 000

Els processadors evidentment s'escapen d'aquesta escala, car actualment estan formats per centenars de milions de transistors.

Quant a les funcions integrades, els circuits es classifiquen en dos grans grups:

Poden constar des de simples transistors encapsulats junts, sense unió entre ells, fins a dispositius complets com amplificadors, oscil·ladors o fins i tot receptors de ràdio complets.
Poden ser des de bàsiques portes lògiques (AND, OR, NOT) fins als més complicats microprocessadors.

Introducció[modifica | modifica el codi]

Els circuits integrats foren possibles gràcies a descobriments experimentals que demostraren que els semiconductors poden realitzar les funcions dels tubs de buit. La integració de grans quantitats de diminuts transistors en petits xips va esdevenir un enorme avanç sobre l'assamblatge manual dels tubs de buit (vàlvules) i circuits usant components discrets. La capacitat de producció massiva de circuits integrats, confiabilitat i facilitat d'afegir-hi complexitat, va imposar l'estandardització dels CIs en lloc dels dissenys utilitzant transistors, que aviat van deixar obsolets a les vàlvules o tubs de buit. Existeixen dues avantatges principals dels CIs sobre els circuits convencionals: cost i rendiment. El baix cost és a causa del fet que els xips, amb tots els seus components, són gravats en una sola peça per fotolitografia i no construint els transistors un a un.

Avanços en els circuits integrats[modifica | modifica el codi]

Entre els circuits integrats més recents hi ha els microprocessadors, que controlen des de computadors fins a telèfons mòbils i forns microones. Els xips de memòria digitals són una altra família de circuits integrats que són d'importància crucial per a la moderna societat de la informació. Mentre que el cost de dissenyar i desenvolupar un circuit integrat complex es força alt, quan es reparteix entre milions d'unitats de producció, el cost individual de cada CI es redueix al mínim. L'eficiència dels CIs és alta a causa del fet que la petita mida dels xips permet connexions curtes que possibilita l'ús de lògica de baix consum (com és el cas del CMOS en altes velocitats de commutació.

Amb el transcurs dels anys, els CIs estan constantment migrant a mides més petites i amb millors característiques, permetent que hi hagi més circuits empaquetats a cada xip (veure la llei de Moore. Al mateix temps que la mida es redueix, pràcticament tot millora (el cost i el consum d'energia disminueix i la velocitat augmenta).

Popularitat dels CI[modifica | modifica el codi]

Només ha transcorregut mig segle des que es va iniciar el seu desenvolupament i els circuits integrats s'han tornat gairebé omnipresents. Ordinadors, telèfons mòbils i altres aplicacions digitals són ara parts importantíssimes de les societats modernes. La informàtica, les comunicacions, la manufactura i els sistemes de transport, incloent Internet, tots depenen de l'existència dels circuits integrats. De fet, molts estudiosos pensen que la revolució digital causada pels circuits integrats és un dels esdeveniments més significatius de la història de la humanitat.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Circuit integrat». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. «Jack Kilby» (en anglès). TI. [Consulta: 16 juny de 2014].
  3. «The Nobel Prize in Physics 2000» (en anglès). [Consulta: 16 juny 2014].

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]