1. Bevezetés a chipsbe
Mi az a chip? A chip egy integrált áramkör, amely egy elektronikus eszköz agyához hasonlítható. A chipen lévő komponensek különféle feladatokat látnak el, mint például az információfeldolgozás, az adatok tárolása, a számítások végrehajtása és a műveletek vezérlése.
Miért hívják chipnek? A „mag” a magot és a középpontot jelöli, a „chip” pedig egy vékony darabot vagy töredéket. A chip egy félvezető anyagokból készült vékony darab, amely a teljes áramköri rendszer magjaként kulcsfontosságú áramköri struktúrákat integrál.
Mi a haszna a chipeknek? A chipeket különféle szempontokra használják, például adatfeldolgozásra, tárolásra, vezérlésre, kommunikációra és észlelésre. A számítógépek, mobiltelefonok, autók és más eszközök chipekre támaszkodnak az adatok feldolgozásához, az algoritmusok végrehajtásához és a szoftverprogramok futtatásához.
Miért mondják, hogy a chipek nagyon összetettek? A chipek nagyfokú integráltsággal rendelkeznek, amely kis fizikai térben nagyszámú elektronikus alkatrészt és áramkört integrál, amelyek esetleg több milliárd komponenst tartalmaznak, összetett áramköri struktúrát alkotva.
Miért olyan nehéz a chipgyártás? A chipgyártás azért nehéz, mert precíz eljárásokra van szükség a nanoméretű áramkörök mintázatainak a chip felületére történő átviteléhez. A folyamat és a technológia összetett, az alkatrészek és az áramkörök erősen integráltak.
A chipek gyártási anyagai közé tartoznak a félvezető anyagok (főleg szilícium), a fémanyagok (főleg áramkörök összekapcsolására és csatlakoztatására), valamint szigetelőanyagok (főleg az áramkörök közötti összeköttetés leválasztására).
2. A chipek szerepe
Az adatfeldolgozás és a számítás az adatok gyűjtésének, feldolgozásának, átalakításának és elemzésének folyamatát jelenti. A számítógépek, mobiltelefonok, táblagépek és más eszközök chipekre támaszkodnak az adatok feldolgozásához, az algoritmusok végrehajtásához és a szoftverprogramok futtatásához
Az adatok tárolása, a chipben lévő memóriachipek adatok és programok tárolására szolgálnak, lehetővé téve az eszközök számára az adatok olvasását és írását, támogatja az ideiglenes és tartós tárolást, például fájlok, képek, hang- és videoadatok mentését stb.
Vezérlés és végrehajtás, a chipben lévő áramkörök és logikai komponensek különféle műveleteket vezérelhetnek és hajthatnak végre, mint például az eszközfunkciók vezérlése, a bemeneti és kimeneti műveletek végrehajtása, az eszközbeállítások és -paraméterek módosítása, az eszköz állapotának figyelése stb.
Kommunikáció és hálózatépítés, legyen szó vezeték nélküli technológiáról (Wi-Fi, Bluetooth) vagy vezetékes kapcsolatokról (Ethernet USB）， A chip a kommunikációs protokollok és az adatátvitel kezeléséért felelős, támogatja a kommunikációt, a hívásokat és az eszközök közötti hálózati kapcsolatokat.
Érzékelés és észlelés, egyes chipek érzékelőket integrálnak a környezetben lévő fizikai mennyiségek érzékelésére, a hőmérséklet, a fény, a nyomás, a gyorsulás és egyéb információk érzékelésére, és alkalmazzák a környezetfigyelésben, az orvosi berendezésekben, az intelligens otthonokban és más területeken.
Grafikus és képfeldolgozás, a GPU-kat kifejezetten grafikák és képek feldolgozására és renderelésére tervezték, szerepet játszanak a játékokban, a számítógépes grafikában, a virtuális valóságban, a videószerkesztésben és a képfeldolgozásban.
Egyes alkalmazási területeken a chipek testreszabhatók és speciális alkalmazásokhoz is tervezhetők, például autóipari chipek, audiokodekek, grafikus processzorok (GPU-k), titkosító chipek stb. A speciális chipek bizonyos területek igényeit elégítik ki.
