Atšķirība starp IC un mikroshēmu

IC pret mikroshēmu
 

Pēc paša Džeka Kilbija, integrētās shēmas izgudrotāja vārdiem, integrētā shēma ir pusvadītāju materiāla korpuss, kurā visi elektroniskās shēmas komponenti ir pilnībā integrēti. Tehniski integrētāka shēma ir elektroniska shēma vai ierīce, kas uzbūvēta uz pusvadītāju substrāta (pamatnes) slāņa, izkliedējot mikroelementus uz tā. Integrētās shēmas tehnoloģijas izgudrojums 1958. gadā vēl nebijušā veidā mainīja pasauli. Mikroshēma ir parasts termins, ko lieto integrētajām shēmām.

Vairāk par integrētajām shēmām

Integrētās shēmas jeb IC ir ierīces, kuras mūsdienās izmanto gandrīz visās elektroniskajās ierīcēs. Pusvadītāju tehnoloģijas un ražošanas metožu attīstība ļāva izgudrot integrētās shēmas. Pirms IC izgudrošanas viss skaitļošanas uzdevumu aprīkojums loģisko vārtu un slēdžu ieviešanai izmantoja vakuuma caurules. Vakuuma caurules pēc būtības ir salīdzinoši lielas, lielas enerģijas patērēšanas ierīces. Jebkurai shēmai diskrētie shēmas elementi bija jāpieslēdz manuāli. Šo faktoru ietekmē tika iegūtas diezgan lielas un dārgas elektroniskās ierīces pat vismazākajam skaitļošanas uzdevumam. Tāpēc dators pirms piecām desmitgadēm bija milzīga izmēra un ļoti dārgs, un personālie datori bija ļoti tāls sapnis.

Pusvadītāju tranzistori un diodes, kuru energoefektivitāte ir augstāka un ir mikroskopiski, aizstāja vakuuma caurules un to lietojumu. Tādējādi nelielu ķēdi pusvadītāju materiāla var integrēt lielu ķēdi, kas ļauj izveidot sarežģītākas elektroniskās ierīces. Lai arī pirmajās integrētajās shēmās bija tikai neliels tranzistoru skaits, pašlaik īkšķa apvidū ir integrēti miljardi tranzistoru. Intel seškodolu, Core i7 (Sandy Bridge-E) procesors satur 2 270 000 000 tranzistoru 434 mm² izmēra silīcija gabalā. Balstoties uz IC iekļauto tranzistoru skaitu, tos iedala vairākās paaudzēs.

        SSI - maza mēroga integrācija - vairāki tranzistori (<100)

        MSI - Medikum mēroga integrācija - simtiem tranzistoru (< 1000)

LSI - liela mēroga integrācija - tūkstošiem tranzistoru (10 000–10 000)

VLSI - ļoti liela mēroga integrācija - no miljoniem līdz miljardiem (106 ~ 10⁹)

Balstoties uz uzdevumu, IC tiek iedalīti trīs kategorijās: digitālais, analogs un jauktais signāls. Digitālās IC ir paredzētas darbam ar diskrētu sprieguma līmeni un satur tādus digitālos elementus kā flip-flops, multipleksori, demultiplekseru kodētāji, dekodētāji un reģistri. Digitālie IC parasti ir mikroprocesori, mikrokontrolleri, taimeri, programmējami loģiskie masīvi (FPGA) un atmiņas ierīces (RAM, ROM un Flash), savukārt analogās IC ir sensori, darbības pastiprinātāji un kompaktas enerģijas pārvaldības shēmas. Analogie digitālie pārveidotāji (ADC) un Digitālie analogi pārveidotāji izmanto gan analogos, gan digitālos elementus; tāpēc šie IC apstrādā gan diskrētās, gan nepārtrauktās sprieguma vērtības. Tā kā abi signālu tipi tiek apstrādāti, tie tiek nosaukti par jauktu IC.  

IC ir iesaiņoti cietā ārējā apvalkā, kas izgatavots no izolācijas materiāla ar augstu siltumvadītspēju, ar ķēdes kontaktu spailēm (tapām), kas iziet no IC korpusa. Balstoties uz tapu konfigurāciju, ir pieejami daudzi IC veida iepakojuma veidi. Dual-line pakete (DIP), plastikāta četrkāršā pakete (PQFP) un Flip-Chip bumbiņu režģu masīvs (FCBGA) ir iepakojuma veidu piemēri.