و سخت

2 ژوئن

کامپیوتکس 2016:گشت و گذار در سخت افزارهای ECS (اختصاصی سخت افزار)

کامپیوتکس 2016:گشت و گذار در سخت افزارهای ECS (اختصاصی سخت افزار)

کامپیوتکس 2016:گشت و گذار در سخت افزارهای ECS (اختصاصی سخت افزار)

نوبتی هم که باشد،نوبت معرفی محصولات و سخت افزارهای کمپانی (Elitegrup) است.محصولات این برند که به نام های ECS و LIVA روانه بازار می گردد،آشنایی بسیاری از کاربران است.برای گردش در غرفه الایت گروپ و آشنایی با سخت افزارهای این برند خوش نام و ارزان قیمت،با ما همراه باشید.

 

مادربرد

نزدیک به 10 مادربرد مصرف کننده از ECS در کامپیوتکس 2016 به معرض دید عموم قرار گرفته است.اما جالب است بدانید که اکثر مدل ها در کلاس های mini-ITX/STX است.بسیاری از این مادربردها از چیپست های H110 و Q170 برخوردار هستند.بر خلاف ظاهر کوچک،اما چیپست Q170،سوکت پردازنده 1151،پورت های M.2،کنترلر اینتل I219-LM،پورت ساتا نسل سوم،تعداد 6 عدد پورت پورت USB 3.0 و منبع تغذیه 19 ولت و 90 وات از جمله امکانات یکی از برترین مدل ها یعنی Q170-SF100 است.

این مادربرد ها (mini-ITX-STX) به اسلات های رم SO-DIMM مجهز هستند.خوشبختانه،اینبار این مادربردها توانایی پشتیبانی از حافظه های DDR4 را دارا بوده و از فرکانس های 2400 مگاهرتز نیز پشتیبانی می کنند.

برخی از مادربردهای نیمه آماده مانند BSWI-D2 نیز به SOC های جدید اینتل و رم های DDR3-L مجهز هستند.این مادربردهای نیمه آماده به طور عمده از حافظه های M.2 به همراه کنترلر اترنت Realtek بهره می برند.

و اما گل سر سبد ECS در این نمایشگاه،یک مادربرد گیمینگ-اورکلاک است.این مادربرد با نام LEET Z170-LIGHTSABER در صدر محصولات ECS به چشم می خورد.

LEET Z170-LIGHTSABER به یک چیپست Z170 و توانایی های اورکلاک کامل مجهز شده است.مدار فاز این مادربرد به خوبی تحت پوشش هیت سینک و یک لوله هیت پایپ قرار گرفته است.این مادربرد از 3 اسلات PCI-E 3.0 X16 برخوردار بوده و می تواند از پیکربندی Multi GPU در استاندارد CrossFire پشتیبانی نماید.  پردازش های شبکه بر عهده کنترلر Killer E2400 است که الویت آن بر اساس انجام بازی های آنلاین مرتب می گردد.وجود نشانگر دیجیتال در بالا،به همراه شاسی های اورکلاک و نشانگرهای پایین مادربرد،دلیل مناسبی است که این مادربرد را بهینه برای یک اورکلاک اساسی بدانیم.ECS نیز این مادربرد با به دیودهای نورانی LED مجهز ساخته است تا بدین ترتیب آرایش آن در بازی ها به زیبایی جلب توجه نماید.سیستم صوتی از باقی قسمت های مادربرد جدا گشته و برای آن از خازن های جامد Nichicon استفاده شده است.تضمین یک خروجی بدون نویز و صدایی فراگیر به همراه توان بالا در خروجی،از سوی ESC اعلام شده است.گل سر سبد LEET به دو کانال حافظه رم مجهز شده است که می تواند از ماژول های DDR4 بهره ببرد.تامین برق در قسمت بالای VRAM توسط سوکت های 8 پین تامین می گردد.

 مادربرد LEET Z170-LIGHTSABER به یک ماژول M.2 مجهز شده است که مکان نصب آن دقیقا در زیر اسلات های PCI-E است.ظاهرا مدار فاز پردازنده،از 8 فاز استفاده می کند.این کمپانی برای پوشش هر چه بهتر تجهیزات واقعیت مجازی (VR) از پورت های نسل جدید USB مانند USB 3.1 استفاده کرده است.پورت های USB برای تامین جریان (آمپر) بالا بهینه شده اند تا به خوبی از پس ارائه خدمات به تجهیزات واقعیت مجازی بر آمده و از گلوگاه جلوگیری نمایند.نرخ پاسخ جریان 1000 هرتز برای آنها تضمین داده شده است.

این مادربرد از حافظه های رم DDR4 با فرکانس 3200 مگاهرتز پشتیبانی می کند.چیپ صوتی ALC1150 نیز 8 کانال صوتی تفکیک شده را ارائه می دهد.

در قسمت دیگر غرفه ECS،شاهد مینی کامپیوترهای LIVA هستیم. اگر از آن دسته کاربرانی هستید که به پرفورمنس مینی کامپیوترها شک دارید،شاید بد نباشید به محصولات جدید LIVA نگاهی بیندازید.ECS از سال 2013 کار بر روی مینی کامپیوترهای LIVA را آغاز کرد و در نهایت موفق به اخذ جوایز فراوانی شد.این کمپانی از سال 2016 همکاری های خود با اینتل را گسترش داده و در نهایت به نسل جدید مادربردها دست پیدا کرد.

علاوه بر کامپیوترهای LIVA،این کمپانی مینی کامپیوترهای صنعتی خود را نیز رونمایی کرده است.دو محصول ONE و Z در همین راستا معرفی شده اند.استفاده از SOC های جدید اینتل در مدل های Pentium و Celeron،پشتیبانی از حافظه های E-MMC،پشتیبانی از حافظه های M.2 در مدل 2280،چیپ های RLT8111G و منبع تغذیه 19 ولت،از دیگر مشخصات این کامپیوترها است.

در نهایت به تبلت های هیبریدی و میان قیمت ECS می رسیم.از تبلیغات و تصاویری که الایت گروپ در این قسمت نصب کرده است،می توان اینطور برداشت کرد که این محصولات برای پوشش دانش آموزان و بخش های آموزشی بسیار مناسب است.از جمله برترین های آنها می توان به مدل های EG20BA و TF10EA اشاره کرد.1 الی 2 گیگابایت حافظه رم از نوع DDR3L برای آنها نصب شده است.عموم پردازش ها بر عهده پردازنده های Braswell از کمپانی اینتل است.مدل EG20BA مجهز به ذخیره سازهای 2.5 اینچی است.

این محصولات به طور کامل با ویندوز 10 و سیستم عامل لینوکس هماهنگ هستند.

کامپیوتکس 2016:گشت و گذار در سخت افزارهای ECS (اختصاصی سخت افزار)

(image)

نوبتی هم که باشد،نوبت معرفی محصولات و سخت افزارهای کمپانی (Elitegrup) است.محصولات این برند که به نام های ECS و LIVA روانه بازار می گردد،آشنایی بسیاری از کاربران است.برای گردش در غرفه الایت گروپ و آشنایی با سخت افزارهای این برند خوش نام و ارزان قیمت،با ما همراه باشید.

 

مادربرد

نزدیک به 10 مادربرد مصرف کننده از ECS در کامپیوتکس 2016 به معرض دید عموم قرار گرفته است.اما جالب است بدانید که اکثر مدل ها در کلاس های mini-ITX/STX است.بسیاری از این مادربردها از چیپست های H110 و Q170 برخوردار هستند.بر خلاف ظاهر کوچک،اما چیپست Q170،سوکت پردازنده 1151،پورت های M.2،کنترلر اینتل I219-LM،پورت ساتا نسل سوم،تعداد 6 عدد پورت پورت USB 3.0 و منبع تغذیه 19 ولت و 90 وات از جمله امکانات یکی از برترین مدل ها یعنی Q170-SF100 است.

(image)

این مادربرد ها (mini-ITX-STX) به اسلات های رم SO-DIMM مجهز هستند.خوشبختانه،اینبار این مادربردها توانایی پشتیبانی از حافظه های DDR4 را دارا بوده و از فرکانس های 2400 مگاهرتز نیز پشتیبانی می کنند.

(image)

برخی از مادربردهای نیمه آماده مانند BSWI-D2 نیز به SOC های جدید اینتل و رم های DDR3-L مجهز هستند.این مادربردهای نیمه آماده به طور عمده از حافظه های M.2 به همراه کنترلر اترنت Realtek بهره می برند.

(image)

و اما گل سر سبد ECS در این نمایشگاه،یک مادربرد گیمینگ-اورکلاک است.این مادربرد با نام LEET Z170-LIGHTSABER در صدر محصولات ECS به چشم می خورد.

LEET Z170-LIGHTSABER به یک چیپست Z170 و توانایی های اورکلاک کامل مجهز شده است.مدار فاز این مادربرد به خوبی تحت پوشش هیت سینک و یک لوله هیت پایپ قرار گرفته است.این مادربرد از 3 اسلات PCI-E 3.0 X16 برخوردار بوده و می تواند از پیکربندی Multi GPU در استاندارد CrossFire پشتیبانی نماید.  پردازش های شبکه بر عهده کنترلر Killer E2400 است که الویت آن بر اساس انجام بازی های آنلاین مرتب می گردد.وجود نشانگر دیجیتال در بالا،به همراه شاسی های اورکلاک و نشانگرهای پایین مادربرد،دلیل مناسبی است که این مادربرد را بهینه برای یک اورکلاک اساسی بدانیم.ECS نیز این مادربرد با به دیودهای نورانی LED مجهز ساخته است تا بدین ترتیب آرایش آن در بازی ها به زیبایی جلب توجه نماید.سیستم صوتی از باقی قسمت های مادربرد جدا گشته و برای آن از خازن های جامد Nichicon استفاده شده است.تضمین یک خروجی بدون نویز و صدایی فراگیر به همراه توان بالا در خروجی،از سوی ESC اعلام شده است.گل سر سبد LEET به دو کانال حافظه رم مجهز شده است که می تواند از ماژول های DDR4 بهره ببرد.تامین برق در قسمت بالای VRAM توسط سوکت های 8 پین تامین می گردد.

(image)

 مادربرد LEET Z170-LIGHTSABER به یک ماژول M.2 مجهز شده است که مکان نصب آن دقیقا در زیر اسلات های PCI-E است.ظاهرا مدار فاز پردازنده،از 8 فاز استفاده می کند.این کمپانی برای پوشش هر چه بهتر تجهیزات واقعیت مجازی (VR) از پورت های نسل جدید USB مانند USB 3.1 استفاده کرده است.پورت های USB برای تامین جریان (آمپر) بالا بهینه شده اند تا به خوبی از پس ارائه خدمات به تجهیزات واقعیت مجازی بر آمده و از گلوگاه جلوگیری نمایند.نرخ پاسخ جریان 1000 هرتز برای آنها تضمین داده شده است.

(image)

این مادربرد از حافظه های رم DDR4 با فرکانس 3200 مگاهرتز پشتیبانی می کند.چیپ صوتی ALC1150 نیز 8 کانال صوتی تفکیک شده را ارائه می دهد.

در قسمت دیگر غرفه ECS،شاهد مینی کامپیوترهای LIVA هستیم. اگر از آن دسته کاربرانی هستید که به پرفورمنس مینی کامپیوترها شک دارید،شاید بد نباشید به محصولات جدید LIVA نگاهی بیندازید.ECS از سال 2013 کار بر روی مینی کامپیوترهای LIVA را آغاز کرد و در نهایت موفق به اخذ جوایز فراوانی شد.این کمپانی از سال 2016 همکاری های خود با اینتل را گسترش داده و در نهایت به نسل جدید مادربردها دست پیدا کرد.

(image)

علاوه بر کامپیوترهای LIVA،این کمپانی مینی کامپیوترهای صنعتی خود را نیز رونمایی کرده است.دو محصول ONE و Z در همین راستا معرفی شده اند.استفاده از SOC های جدید اینتل در مدل های Pentium و Celeron،پشتیبانی از حافظه های E-MMC،پشتیبانی از حافظه های M.2 در مدل 2280،چیپ های RLT8111G و منبع تغذیه 19 ولت،از دیگر مشخصات این کامپیوترها است.

(image)

در نهایت به تبلت های هیبریدی و میان قیمت ECS می رسیم.از تبلیغات و تصاویری که الایت گروپ در این قسمت نصب کرده است،می توان اینطور برداشت کرد که این محصولات برای پوشش دانش آموزان و بخش های آموزشی بسیار مناسب است.از جمله برترین های آنها می توان به مدل های EG20BA و TF10EA اشاره کرد.1 الی 2 گیگابایت حافظه رم از نوع DDR3L برای آنها نصب شده است.عموم پردازش ها بر عهده پردازنده های Braswell از کمپانی اینتل است.مدل EG20BA مجهز به ذخیره سازهای 2.5 اینچی است.

(image)

این محصولات به طور کامل با ویندوز 10 و سیستم عامل لینوکس هماهنگ هستند.

کامپیوتکس 2016:گشت و گذار در سخت افزارهای ECS (اختصاصی سخت افزار)

خبر جدید

11 مه

IC و مدار مجتمع چیست؟ (پر استفاده و مهمترین قطعه در مدار سخت افزار)

IC و مدار مجتمع چیست؟ (پر استفاده و مهمترین قطعه در مدار سخت افزار)

IC و مدار مجتمع چیست؟ (پر استفاده و مهمترین قطعه در مدار سخت افزار)

دوستان و سروران عزیزم،در این مطلب قصد داریم تا شما را با IC،مدار مجتمع،سیلیکون و به طور کلی پردازنده های IC آشنا سازیم.با ما همراه باشید.

 

تراشه، مدار یکپارچه، مدار مجتمع یا آی‌سی (Integrated circuit یا Chip) به مجموعه‌ای از مدارات الکترونیکی اطلاق می‌گردد که با استفاده از مواد نیمه‌رسانا (عموما سیلیسیم همراه با میزان کنترل شده‌ای ناخالصی) در ابعادی کوچک (معمولا کمتر از یک سانتی متر مربع) ساخته می‌شود. اگر هزاران ترانزیستور در یک ریز تراشه ساخته شود؛ به آن مدارات مجتمع خیلی فشرده (Very-large-scale integration ) می گویند. مدارات الکتریکی عموما شامل المان مداری: مقاومت، خازن، سلف و ترانزیستور می باشد. با توجه به اینکه فرآیند ساخت ترانزیستور در تکنولوژی های مدارات مجتمع راحت تر از المان های پسیو دیگر است، طراحان ترجیح می دهند این المان های پسیو را توسط ترانزیستورها پیاده سازی کنند و تا حد ممکن تمامی المان های مدارات الکترونیکی را به ترانزیستور تبدیل نمایند، سپس با تکنولوژی های ساخت مدارات مجتمع آن ها را پیاده سازی کنند. هر تراشه معمولاً حاوی تعداد بسیار زیادی ترانزیستور است که با استفاده از فناوری پیچیده‌ای در داخل لایه ای از ماده نیمه هادی؛ مانند سیلیکن همگون با پروسه های ساخت مدارات مجتمع ساخته می شوند. امروزه تراشه‌ها در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی و به ویژه کامپیوترها در ابعادی گسترده بکار می‌روند. وجود تراشه‌ها مرهون کشفیات بشر درباره نیمه رساناها و پیشرفتهای سریع پیرامون آنها در میانه‌های سده بیستم می‌باشد. مهم ترین المان مداری که در تکنولوژی های مدار مجتمع ساخته می شود، ماسفت ( (MOSFET)Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) است. شرکت های اینتل،سامسونگ،توشیبا،فیلیپس و سونی از جمله بزرگترین تولید کنندگان IC در جهان هستند.

مدارات مجتمع امروزه به دنیای جدیدی پا گذارده اند.این مجموعه ها امروزه از طریق سیلیکون تعریف می شوند.علاوه بر آن،بالا رفتن تعداد ترانزسیتو به لطف فناوری سیلیکون،توانایی های IC را افزایش داده است.

مسر اصلی ریز تراشه ها

هر ریز تراشه، وظیفه و یا وظایف خاصی را در مدار انجام می‌دهد. عموما هر ریز تراشه چندین ورودی دارد که با پردازش این ورودی ها، مقادیر خروجی را تولید و در بخش خروجی خود قرار می دهند. بعضی از ریز تراشه‌ها با سیگنالهای آنالوگ کار می‌کنند ( مانند ریز تراشه‌ای باکد ۷۴۱، یک آمپلی فایر آنالوگ است). بعضی‌های دیگر با سیگنال‌های دیجیتال کار می‌کنند – به عنوان ورودی‌های منطقی یا برای دریافت داده دیجیتالی، مانند ریز تراشه ای که برای خواندن اطلاعات موجود در یک CD استفاده می شود. واحد پردازنده مرکزی کامپیوترها (Central Processing Unit (CPU) ) یکی از مهم ترین مدارات ساخته شده به صورت مجتمع است که میلیاردها ترانزیستور را در سطح کوچکی از نیمه هادی جای داده است. مثلا پروسسور IBM z13 Storage Controller که در سال 2015 ساخته شده است، حدود 7,100,000,000 ترانزیستور را در 678mm² سطح نیمه هادی از ویفر جای داده است.این تعداد ترانزیستور در GPU ها نیز مشاهده می گردد.به عنوان مثال تراشه GP104 دارای بیش از 7 میلیارد ترانزیستور است.

سامانه تولید

ریز تراشه‌ها را با تعبیه مدارهای الکترونیکی در لایه‌ای نازک از سیلیسیم خالص به اسم ویفر سیلیکون (Silicon Wafer)، به صورت یک فرایند پیچیده و به صورت لایه لایه می‌سازند. به فرایند ساخت ریز تراشه: تکنولوژی ساخت مدارات نیمه هادی می گویند. تمامی مراحل ساخت ریز تراشه در اتاق هایی موسوم به اتاق تمیز (Cleanroom) انجام می شود که از نظر سطح ناخالصی و طیف های نوری موجود در اتاق کاملا تحت کنترل است.

متریال های مورد استفاد در IC ها بسیار پیچیده هستند و حتی از ترکیب ماسه نیز درون آنها استفاده می شود.اگر طراحی یک پردازنده را کنار بگذاریم،بد نیست بدانید که تولید این مواد اولیه و به طور کلی تولید آنها،تنها در دست چند کشور محدود مانند آمریکا است.

تکنولوژی

مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای دوقطبی (BJT: Bi Junction Transistor) باشند را با نام Transistor Transistor Logic) TTL) و مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای NMOS و PMOS هستند را(Cmos(Complementry Metal Oxide Semiconductor می‌نامند. ترکیب این دو تکنولوژی را با نام BiCmos می‌شناسند. در مقابل مدارهای مجتمع، مدارهای گسسته (Discrete Circuits) وجود دارند که شامل قطعاتی مجزا هستند که به هم روی یک برد متصل شده‌اند. البته تمامی المان های پسیو نظیر مقاوت، سلف و خازن هم در تکنولوژی های مدارات مجتمع قابل ساخت هستند. در ساخت ریز تراشه ها، طراحان سعی می‌کنند تا حد امکان از ترانزیستوربه جای المان های پسیو استفاده کنند. مثلا بجای خازن از ترانزیستور در بایاس معکوس استفاده می کنند، و یا در جایی دیگر که مقاومت بزرگی نیاز دارند مثلاً در حد مگا اهم باز از ترانزیستور استفاده می‌کنند. چون در حجمی که مقاومت می‌گیرد می‌توان چند ترانزیستور کوچک جای داد و حجم نهایی مدار را کاهش داد. از طرفی برای ساخت سلف هم از مدارات ماسفت استفاده می شود که دقت قابل قبول و ضریب کیفیت (به انگلیسی: Self Quality Factor ) بهتری خواهد داشت.

بعضی از ریز تراشه ها به گونه‌ای از لایه‌های سیلیکون بهره می‌برند که می‌توانند حتی به عنوان حافظه مورد استفاده قرار گیرند نمونه‌ای از این ریز تراشه ها PROM نام دارد (حافظه قابل برنامه‌ریزی فقط‌خواندنی: Programmable Read Only Memory) همانگونه که از اسم این نوع تراشه معلوم است فقط اطلاعات آن قابل خواندن است و امکان تغییرات در آن وجود ندارد از این نوع ای سی برای مدارات اصلی کامپیوتر نیز استفاده می‌شود همان قسمت از حافظه که به آن ROM نیز می‌گویند.

به مدارهای AND,OR,NOT؛ گیتهای منطقی (Logical Gate) می‌گویند. اگر این گیت ها توسط تکنولوژی های مدار مجتمع در حجم وسیعی بر روی یک تراشه ساخته شوند، به آن ریز تراشه ها؛ مدارات مجتمع دیجیتال می گویند.

نکته:در مادربردهای جدید،مدار تغذیه در حال جایگزینی با مدار دیجیتال است.این اقدام در پاور (PSU) نیز در حال اجرا است.مدارات دیجیتال دارای دقت بسیار زیادی است که مدارت آنالوگ فاقد آن هستند.

IC و مدار مجتمع چیست؟ (پر استفاده و مهمترین قطعه در مدار سخت افزار)

(image)

دوستان و سروران عزیزم،در این مطلب قصد داریم تا شما را با IC،مدار مجتمع،سیلیکون و به طور کلی پردازنده های IC آشنا سازیم.با ما همراه باشید.

 

تراشه، مدار یکپارچه، مدار مجتمع یا آی‌سی (Integrated circuit یا Chip) به مجموعه‌ای از مدارات الکترونیکی اطلاق می‌گردد که با استفاده از مواد نیمه‌رسانا (عموما سیلیسیم همراه با میزان کنترل شده‌ای ناخالصی) در ابعادی کوچک (معمولا کمتر از یک سانتی متر مربع) ساخته می‌شود. اگر هزاران ترانزیستور در یک ریز تراشه ساخته شود؛ به آن مدارات مجتمع خیلی فشرده (Very-large-scale integration ) می گویند. مدارات الکتریکی عموما شامل المان مداری: مقاومت، خازن، سلف و ترانزیستور می باشد. با توجه به اینکه فرآیند ساخت ترانزیستور در تکنولوژی های مدارات مجتمع راحت تر از المان های پسیو دیگر است، طراحان ترجیح می دهند این المان های پسیو را توسط ترانزیستورها پیاده سازی کنند و تا حد ممکن تمامی المان های مدارات الکترونیکی را به ترانزیستور تبدیل نمایند، سپس با تکنولوژی های ساخت مدارات مجتمع آن ها را پیاده سازی کنند. هر تراشه معمولاً حاوی تعداد بسیار زیادی ترانزیستور است که با استفاده از فناوری پیچیده‌ای در داخل لایه ای از ماده نیمه هادی؛ مانند سیلیکن همگون با پروسه های ساخت مدارات مجتمع ساخته می شوند. امروزه تراشه‌ها در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی و به ویژه کامپیوترها در ابعادی گسترده بکار می‌روند. وجود تراشه‌ها مرهون کشفیات بشر درباره نیمه رساناها و پیشرفتهای سریع پیرامون آنها در میانه‌های سده بیستم می‌باشد. مهم ترین المان مداری که در تکنولوژی های مدار مجتمع ساخته می شود، ماسفت ( (MOSFET)Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) است. شرکت های اینتل،سامسونگ،توشیبا،فیلیپس و سونی از جمله بزرگترین تولید کنندگان IC در جهان هستند.

(image)

مدارات مجتمع امروزه به دنیای جدیدی پا گذارده اند.این مجموعه ها امروزه از طریق سیلیکون تعریف می شوند.علاوه بر آن،بالا رفتن تعداد ترانزسیتو به لطف فناوری سیلیکون،توانایی های IC را افزایش داده است.

مسر اصلی ریز تراشه ها

هر ریز تراشه، وظیفه و یا وظایف خاصی را در مدار انجام می‌دهد. عموما هر ریز تراشه چندین ورودی دارد که با پردازش این ورودی ها، مقادیر خروجی را تولید و در بخش خروجی خود قرار می دهند. بعضی از ریز تراشه‌ها با سیگنالهای آنالوگ کار می‌کنند ( مانند ریز تراشه‌ای باکد ۷۴۱، یک آمپلی فایر آنالوگ است). بعضی‌های دیگر با سیگنال‌های دیجیتال کار می‌کنند – به عنوان ورودی‌های منطقی یا برای دریافت داده دیجیتالی، مانند ریز تراشه ای که برای خواندن اطلاعات موجود در یک CD استفاده می شود. واحد پردازنده مرکزی کامپیوترها (Central Processing Unit (CPU) ) یکی از مهم ترین مدارات ساخته شده به صورت مجتمع است که میلیاردها ترانزیستور را در سطح کوچکی از نیمه هادی جای داده است. مثلا پروسسور IBM z13 Storage Controller که در سال 2015 ساخته شده است، حدود 7,100,000,000 ترانزیستور را در 678mm² سطح نیمه هادی از ویفر جای داده است.این تعداد ترانزیستور در GPU ها نیز مشاهده می گردد.به عنوان مثال تراشه GP104 دارای بیش از 7 میلیارد ترانزیستور است.

سامانه تولید

ریز تراشه‌ها را با تعبیه مدارهای الکترونیکی در لایه‌ای نازک از سیلیسیم خالص به اسم ویفر سیلیکون (Silicon Wafer)، به صورت یک فرایند پیچیده و به صورت لایه لایه می‌سازند. به فرایند ساخت ریز تراشه: تکنولوژی ساخت مدارات نیمه هادی می گویند. تمامی مراحل ساخت ریز تراشه در اتاق هایی موسوم به اتاق تمیز (Cleanroom) انجام می شود که از نظر سطح ناخالصی و طیف های نوری موجود در اتاق کاملا تحت کنترل است.

متریال های مورد استفاد در IC ها بسیار پیچیده هستند و حتی از ترکیب ماسه نیز درون آنها استفاده می شود.اگر طراحی یک پردازنده را کنار بگذاریم،بد نیست بدانید که تولید این مواد اولیه و به طور کلی تولید آنها،تنها در دست چند کشور محدود مانند آمریکا است.

(image)

تکنولوژی

مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای دوقطبی (BJT: Bi Junction Transistor) باشند را با نام Transistor Transistor Logic) TTL) و مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای NMOS و PMOS هستند را(Cmos(Complementry Metal Oxide Semiconductor می‌نامند. ترکیب این دو تکنولوژی را با نام BiCmos می‌شناسند. در مقابل مدارهای مجتمع، مدارهای گسسته (Discrete Circuits) وجود دارند که شامل قطعاتی مجزا هستند که به هم روی یک برد متصل شده‌اند. البته تمامی المان های پسیو نظیر مقاوت، سلف و خازن هم در تکنولوژی های مدارات مجتمع قابل ساخت هستند. در ساخت ریز تراشه ها، طراحان سعی می‌کنند تا حد امکان از ترانزیستوربه جای المان های پسیو استفاده کنند. مثلا بجای خازن از ترانزیستور در بایاس معکوس استفاده می کنند، و یا در جایی دیگر که مقاومت بزرگی نیاز دارند مثلاً در حد مگا اهم باز از ترانزیستور استفاده می‌کنند. چون در حجمی که مقاومت می‌گیرد می‌توان چند ترانزیستور کوچک جای داد و حجم نهایی مدار را کاهش داد. از طرفی برای ساخت سلف هم از مدارات ماسفت استفاده می شود که دقت قابل قبول و ضریب کیفیت (به انگلیسی: Self Quality Factor ) بهتری خواهد داشت.

بعضی از ریز تراشه ها به گونه‌ای از لایه‌های سیلیکون بهره می‌برند که می‌توانند حتی به عنوان حافظه مورد استفاده قرار گیرند نمونه‌ای از این ریز تراشه ها PROM نام دارد (حافظه قابل برنامه‌ریزی فقط‌خواندنی: Programmable Read Only Memory) همانگونه که از اسم این نوع تراشه معلوم است فقط اطلاعات آن قابل خواندن است و امکان تغییرات در آن وجود ندارد از این نوع ای سی برای مدارات اصلی کامپیوتر نیز استفاده می‌شود همان قسمت از حافظه که به آن ROM نیز می‌گویند.

به مدارهای AND,OR,NOT؛ گیتهای منطقی (Logical Gate) می‌گویند. اگر این گیت ها توسط تکنولوژی های مدار مجتمع در حجم وسیعی بر روی یک تراشه ساخته شوند، به آن ریز تراشه ها؛ مدارات مجتمع دیجیتال می گویند.

نکته:در مادربردهای جدید،مدار تغذیه در حال جایگزینی با مدار دیجیتال است.این اقدام در پاور (PSU) نیز در حال اجرا است.مدارات دیجیتال دارای دقت بسیار زیادی است که مدارت آنالوگ فاقد آن هستند.

IC و مدار مجتمع چیست؟ (پر استفاده و مهمترین قطعه در مدار سخت افزار)

فروش بک لینک

فیلم سریال آهنگ