පළමු ඒකාබද්ධ පරිපථය. ඒකාබද්ධ පරිපථයේ සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය. උපකරණ පිරිවැය අඩු කිරීම

හැදින්වීම

පළමු පරිගණක පැමිණීමේ සිට, මෘදුකාංග සංවර්ධකයින් ඔවුන්ගේ ගැටළුව හරියටම විසඳීමට නිර්මාණය කර ඇති දෘඩාංග ගැන සිහින මැව්වා. එබැවින්, නිශ්චිත කාර්යයක් ඵලදායී ලෙස ඉටු කිරීම සඳහා සකස් කළ හැකි විශේෂ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිර්මාණය කිරීමේ අදහස සෑහෙන කාලයක් තිස්සේ පෙනෙන්නට තිබේ. මෙහි සංවර්ධන මාර්ග දෙකක් තිබේ:

• ඊනියා විශේෂිත අභිරුචි ඒකාබද්ධ පරිපථ භාවිතය (ASIC - යෙදුම් විශේෂිත ඒකාබද්ධ පරිපථය). නමට අනුව, එවැනි චිප්ස් නිෂ්පාදකයින් විසින් සාදා ඇත දෘඩාංගනිශ්චිත කාර්යයක් හෝ කාර්ය පරාසයක් ඵලදායී ලෙස ඉටු කිරීමට අභිරුචි-සාදන ලද. ඔවුන්ට සාම්ප්‍රදායික ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල බහුකාර්යතාවක් නැත, නමුත් ඔවුන් ඔවුන්ට පවරා ඇති කාර්යයන් බොහෝ වාරයක් වේගයෙන් විසඳයි, සමහර විට විශාලත්වයේ නියෝග අනුව.
• නැවත සකස් කළ හැකි ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සමඟ ක්ෂුද්‍ර පරිපථ නිර්මාණය කිරීම. අදහස නම්, එවැනි චිප් සංවර්ධකයාට හෝ මෘදුකාංග භාවිතා කරන්නාට වැඩසටහන්ගත නොකළ තත්වයක පැමිණෙන අතර, ඔහුට වඩාත් ගැලපෙන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ඔවුන් මත ක්‍රියාත්මක කළ හැකි බවයි. ඔවුන්ගේ ගොඩනැගීමේ ක්රියාවලිය දෙස සමීපව බලමු.

කාලයාගේ ඇවෑමෙන්, නැවත සකස් කළ හැකි ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සහිත විවිධ චිප්ස් විශාල සංඛ්යාවක් දර්ශනය විය (රූපය 1).

රූපය 1 නැවත සකස් කළ හැකි ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සහිත චිප්ස් වර්ග

සෑහෙන කාලයක් තිස්සේ වෙළඳපොලේ තිබුනේ PLD (Programmable Logic Device) උපාංග පමණි. මෙම පන්තියට පැවරී ඇති ගැටළු පරිපූර්ණ විසංයෝජනයක ආකාරයෙන් විසඳීමට අවශ්‍ය කාර්යයන් ක්‍රියාත්මක කරන උපාංග ඇතුළත් වේ. සාමාන්ය හැඩය(පරිපූර්ණ DNF). 1970 දී මුලින්ම දර්ශනය වූයේ PLD උපාංග පන්තියට විශේෂයෙන් අයත් වන EEPROM චිප් ය. සෑම පරිපථයකටම ක්‍රමලේඛගත කළ හැකි OR තාර්කික ශ්‍රිතයකට සම්බන්ධ වූ ස්ථාවර AND තාර්කික ශ්‍රිතයක් තිබුණි. උදාහරණයක් ලෙස, යෙදවුම් 3ක් (a, b සහ c) සහ ප්‍රතිදාන 3ක් (w, x සහ y) සහිත PROM එකක් සලකා බලන්න (රූපය 2).

සහල්. 2. PROM චිපය

පූර්ව නිශ්චිත සහ අරාවක් භාවිතා කරමින්, ආදාන විචල්‍යයන් මත විය හැකි සියලුම සංයෝජන ක්‍රියාත්මක කරනු ලැබේ, පසුව OR මූලද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් අත්තනෝමතික ලෙස ඒකාබද්ධ කළ හැක. මේ අනුව, ප්රතිදානයේදී ඔබට පරිපූර්ණ DNF ආකාරයෙන් විචල්ය තුනක ඕනෑම කාර්යයක් ක්රියාත්මක කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ රූප සටහන 2 හි රතු පැහැයෙන් රවුම් කර ඇති එම OR මූලද්‍රව්‍ය ක්‍රමලේඛනය කරන්නේ නම්, එවිට ප්‍රතිදානයන් w=a x=(a&b) ශ්‍රිත නිපදවනු ඇත ; y=(a&b)^c.

මුලදී, PROM චිප්ස් වැඩසටහන් උපදෙස් සහ නියත අගයන් ගබඩා කිරීමට අදහස් කරන ලදී, i.e. පරිගණක මතක කාර්යයන් ඉටු කිරීමට. කෙසේ වෙතත්, සංවර්ධකයින් සරල තාර්කික කාර්යයන් ක්රියාත්මක කිරීමට ද ඒවා භාවිතා කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, චිපයේ PROM ඕනෑම තාර්කික බ්ලොක් එකක් ක්‍රියාත්මක කිරීමට භාවිතා කළ හැක, එයට යෙදවුම් කුඩා සංඛ්‍යාවක් තිබේ නම්. මෙම කොන්දේසිය අනුගමනය කරන්නේ EEPROM ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල AND මූලද්‍රව්‍යවල න්‍යාසය දැඩි ලෙස අර්ථ දක්වා ඇති බැවිනි - යෙදවුම් වලින් හැකි සියලුම සංයෝජන එහි ක්‍රියාත්මක වේ, එනම් AND මූලද්‍රව්‍ය ගණන 2 * 2 n ට සමාන වේ, එහිදී n යනු යෙදවුම් සංඛ්යාව. N අංකය වැඩි වන විට, අරාවේ විශාලත්වය ඉතා ඉක්මනින් වර්ධනය වන බව පැහැදිලිය.

ඊළඟට, 1975 දී, ඊනියා වැඩසටහන්ගත කළ හැකි තාර්කික අරා (PLMs) දර්ශනය විය. ඒවා ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල PROM පිළිබඳ අදහසේ අඛණ්ඩ පැවැත්මකි - PLMs ද AND සහ OR අරා වලින් සමන්විත වේ, කෙසේ වෙතත්, PROM මෙන් නොව, අරා දෙකම වැඩසටහන්ගත කළ හැකිය. මෙය එවැනි චිප්ස් සඳහා වැඩි නම්‍යශීලී බවක් ලබා දෙයි, නමුත් ඒවා කිසි විටෙක සුලභ නොවීය, මන්ද ඒවායේ පූර්ව නිශ්චිත සගයන් හරහා වඩා ක්‍රමලේඛගත කළ හැකි සම්බන්ධතා හරහා ගමන් කිරීමට සංඥා බොහෝ කාලයක් ගත වන බැවිනි.

PLM වල ආවේනික වූ වේග ගැටළුව විසඳීම සඳහා, 1970 ගණන්වල අගභාගයේදී වැඩසටහන්ගත කළ හැකි අරා තර්කනය (PAL) ලෙස හැඳින්වෙන තවත් උපාංග පන්තියක් දර්ශනය විය. PAL චිප්ස් පිළිබඳ අදහසෙහි තවත් වර්ධනයක් වූයේ GAL (Generic Array Logic) උපාංග මතුවීමයි - CMOS ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතා කරන PAL හි වඩාත් සංකීර්ණ ප්‍රභේද. මෙහි භාවිතා කර ඇති අදහස PROM චිප්ස් පිළිබඳ අදහසට හරියටම ප්‍රතිවිරුද්ධ දෙයකි - AND මූලද්‍රව්‍යවල ක්‍රමලේඛනය කළ හැකි අරාවක් පූර්ව නිශ්චිත OR මූලද්‍රව්‍ය අරාවකට සම්බන්ධ වේ (රූපය 3).

සහල්. 3. වැඩසටහන්ගත නොකළ PAL උපාංගය

මෙය ක්‍රියාකාරීත්වයට සීමාවක් පනවයි, කෙසේ වෙතත්, එවැනි උපාංග සඳහා EPROM චිප් වලට වඩා සැලකිය යුතු තරම් කුඩා අරාවක් අවශ්‍ය වේ.

සරල පීඑල්ඩී වල තාර්කික අඛණ්ඩ පැවැත්මක් වූයේ ක්‍රමලේඛගත කළ හැකි ස්විචින් න්‍යාසයකින් එක්සත් වූ සරල පීඑල්ඩී (සාමාන්‍යයෙන් පීඑල්ඩී උපාංග සරල පීඑල්ඩී ලෙස භාවිතා කරනු ලැබේ) කිහිපයකින් සමන්විත ඊනියා සංකීර්ණ පීඑල්ඩී මතුවීමයි. PLD කුට්ටි වලට අමතරව, මෙම ස්විච් න්‍යාසය භාවිතයෙන් ඒවා අතර සම්බන්ධතා වැඩසටහන්ගත කිරීමටද හැකි විය. පළමු සංකීර්ණ PLDs 20 වන සියවසේ 70 දශකයේ අගභාගයේ සහ 80 දශකයේ මුල් භාගයේදී දර්ශනය වූ නමුත්, මෙම ප්‍රදේශයේ ප්‍රධාන සංවර්ධනය 1984 දී සිදු විය, Altera විසින් CMOS සහ EPROM තාක්ෂණයන්හි එකතුවක් මත පදනම් වූ සංකීර්ණ PLD හඳුන්වා දීමත් සමඟ ය.

FPGA පැමිණීම

1980 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, ඩිජිටල් ASIC පරිසරය තුළ, ප්රධාන උපාංග වර්ග අතර පරතරයක් විවෘත විය. එක් අතකින්, එක් එක් නිශ්චිත කාර්යය සඳහා වැඩසටහන්ගත කළ හැකි සහ නිෂ්පාදනය කිරීමට බෙහෙවින් පහසු වන PLDs විය, නමුත් ඒවා සංකීර්ණ කාර්යයන් ක්රියාත්මක කිරීමට භාවිතා කළ නොහැක. අනෙක් අතට, අතිශය සංකීර්ණ කාර්යයන් ක්‍රියාත්මක කළ හැකි ASICs ඇත, නමුත් දැඩි ලෙස ස්ථාවර ගෘහනිර්මාණ ශිල්පයක් ඇති අතර ඒවා නිෂ්පාදනය කිරීමට කාලය වැය වන අතර මිල අධික වේ. අතරමැදි සබැඳියක් අවශ්‍ය වූ අතර FPGA (Field Programmable Gate Arrays) උපාංග එවැනි සබැඳියක් බවට පත් විය.

PLDs වැනි FPGAs, වැඩසටහන්ගත කළ හැකි උපාංග වේ. FPGA සහ PLD අතර ඇති ප්‍රධාන මූලික වෙනස නම් FPGA හි ක්‍රියාකාරිත්වය DNF භාවිතයෙන් නොව ක්‍රමලේඛගත කළ හැකි බැලීම් වගු (LUTs) භාවිතයෙන් ක්‍රියාත්මක වීමයි. මෙම වගු වල, ක්‍රියාකාරී අගයන් සත්‍ය වගුවක් භාවිතා කර නියම කර ඇති අතර, එයින් අවශ්‍ය ප්‍රතිඵලය බහු ප්ලෙක්සර් භාවිතයෙන් තෝරා ගනු ලැබේ (රූපය 4):

සහල්. 4. ලිපි හුවමාරු වගුව

සෑම FPGA උපාංගයක්ම වැඩසටහන්ගත කළ හැකි තාර්කික බ්ලොක් (වින්‍යාසගත කළ හැකි තාර්කික බ්ලොක් - CLBs) වලින් සමන්විත වන අතර ඒවා ක්‍රමලේඛගත කළ හැකි සම්බන්ධතා මගින් අන්තර් සම්බන්ධිත වේ. එවැනි සෑම බ්ලොක් එකක්ම යම් කාර්යයක් හෝ එහි කොටසක් වැඩසටහන්ගත කිරීම සඳහා අදහස් කෙරේ, නමුත් වෙනත් අරමුණු සඳහා භාවිතා කළ හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, මතකය ලෙස.

80 දශකයේ මැද භාගයේ සංවර්ධනය කරන ලද පළමු FPGA උපාංගවල, තාර්කික බ්ලොක් එක ඉතා සරල වූ අතර එක් 3-ආදාන LUT එකක්, එක් ෆ්ලිප්-ෆ්ලොප් එකක් සහ සහායක මූලද්‍රව්‍ය කුඩා සංඛ්‍යාවක් අඩංගු විය. නවීන FPGA උපාංග වඩාත් සංකීර්ණ වේ: සෑම CLB බ්ලොක් එකක්ම "පෙති" 1-4 කින් සමන්විත වන අතර, ඒ සෑම එකක්ම LUT වගු කිහිපයක් (සාමාන්‍යයෙන් 6-ආදාන), ප්‍රේරක කිහිපයක් සහ සේවා මූලද්‍රව්‍ය විශාල සංඛ්‍යාවක් අඩංගු වේ. නවීන "පෙත්තක්" සඳහා උදාහරණයක් මෙන්න:

සහල්. 5. නවීන "කපන" උපාංගය

නිගමනය

PLD උපාංගවලට සංකීර්ණ ක්‍රියාකාරකම් ක්‍රියාත්මක කළ නොහැකි බැවින්, ඒවා සරල ක්‍රියාකාරකම් ක්‍රියාත්මක කිරීමට දිගටම භාවිතා කරයි අතේ ගෙන යා හැකි උපාංගසහ සන්නිවේදන, ගේට්ටු ප්‍රමාණය 1000 සිට FPGA උපාංග (1985 දී සංවර්ධනය කරන ලද පළමු FPGA) මේ මොහොතේමිලියන 10 ගේට්ටු ලකුණ (Virtex-6 පවුල) ඉක්මවා ඇත. ඒවා සක්‍රීයව සංවර්ධනය වෙමින් පවතින අතර දැනටමත් ASIC චිප්ස් ප්‍රතිස්ථාපනය කරමින්, ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමේ හැකියාව අහිමි නොවී අතිශයින්ම සංකීර්ණ කාර්යයන් රාශියක් ක්‍රියාත්මක කිරීමට ඉඩ සලසයි.

එම වසරවල මෙම යෝජනා ක්‍රියාත්මක කිරීම තාක්‍ෂණය ප්‍රමාණවත් ලෙස සංවර්ධනය නොවීම නිසා සිදු කළ නොහැකි විය.

1958 අවසානයේ සහ 1959 මුල් භාගයේදී අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ පෙරළියක් සිදු විය. පුද්ගලික ඇමරිකානු සංගත තුනක් නියෝජනය කරන මිනිසුන් තිදෙනෙක්, ඒකාබද්ධ පරිපථ නිර්මාණය කිරීම වලක්වන මූලික ගැටළු තුනක් විසඳා ඇත. ජැක් කිල්බි වෙතින් ටෙක්සාස් උපකරණසංයෝජන මූලධර්මයට පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබාගෙන, IP හි පළමු, අසම්පූර්ණ, මූලාකෘති නිර්මාණය කර ඒවා මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට ගෙන එන ලදී. Kurt Lehovec වෙතින් Sprague Electric Companyතනි අර්ධ සන්නායක චිපයක් (p-n සන්ධි පරිවාරක) මත සාදන ලද විද්යුත් පරිවාරක සංරචක සඳහා ක්රමයක් සොයා ගන්නා ලදී. P-n හන්දිය හුදකලා කිරීම)) රොබට් නොයිස් වෙතින් ෆෙයාර්චයිල්ඩ් අර්ධ සන්නායකක්රමයක් සොයා ගත්තේය විදුලි සම්බන්ධතාවය IC සංරචක (ඇලුමිනියම් ලෝහකරණය) සහ ජීන් හර්නි හි නවතම ප්ලැනර් තාක්ෂණය මත පදනම්ව සංරචක පරිවාරකයේ වැඩිදියුණු කළ අනුවාදයක් යෝජනා කරන ලදී. ජීන් හෝර්නි) 1960 සැප්තැම්බර් 27 වෙනිදා ජේ ලාස්ට්ගේ සංගීත කණ්ඩායම ජේ ලාස්ට්) මත නිර්මාණය කරන ලදී ෆෙයාර්චයිල්ඩ් අර්ධ සන්නායකපළමු වැඩ කරන එක අර්ධ සන්නායකනොයිස් සහ අර්නිගේ අදහස් මත පදනම් වූ IP. ටෙක්සාස් උපකරණ, කිල්බිගේ නව නිපැයුම සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රය හිමිකරගත්, තරඟකරුවන්ට එරෙහිව මුදා හරින ලදී පේටන්ට් යුද්ධය, හරස් බලපත්‍ර තාක්ෂණය පිළිබඳ ලෝක ව්‍යාප්ත ගිවිසුමක් සමඟින් 1966 දී අවසන් විය.

සඳහන් කළ ශ්‍රේණිවල මුල් තාර්කික IC වචනාර්ථයෙන් ගොඩනගා ඇත සම්මතප්‍රමාණයන් සහ වින්‍යාසයන් දක්වා ඇති සංරචක තාක්ෂණික ක්රියාවලිය. යම් පවුලක තාර්කික IC නිර්මාණය කළ පරිපථ නිර්මාණකරුවන් එකම සම්මත ඩයෝඩ සහ ට්‍රාන්සිස්ටර සමඟ ක්‍රියා කරයි. 1961-1962 දී ප්‍රමුඛ සංවර්ධකයා සැලසුම් ආදර්ශය බිඳ දැමීය සිල්වේනියාටොම් ලෝන්ගෝ, පළමු වතාවට එකක විවිධ IC භාවිතා කරයි ට්‍රාන්සිස්ටරවල වින්‍යාසය පරිපථයේ ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය අනුව. 1962 අවසානයේ සිල්වේනියාලෝන්ගෝ විසින් සංවර්ධනය කරන ලද ට්‍රාන්සිස්ටර-ට්‍රාන්සිස්ටර තර්කනයේ (TTL) පළමු පවුල දියත් කරන ලදී - ඓතිහාසික වශයෙන් වෙළඳපොලේ දිගුකාලීන ස්ථාවරයක් ලබා ගැනීමට සමත් වූ පළමු වර්ගයේ ඒකාබද්ධ තාර්කිකය. ඇනලොග් පරිපථයේ දී, මෙම මට්ටමේ ඉදිරි ගමනක් 1964-1965 දී මෙහෙයුම් ඇම්ප්ලිෆයර් සංවර්ධකයා විසින් සිදු කරන ලදී. ෆෙයාර්චයිල්ඩ්බොබ් විඩ්ලර්.

L. N. Kolesov ගේ නායකත්වය යටතේ TRTI (Taganrog Radio Engineering Institute) හි 1961 දී පළමු ගෘහස්ථ ක්ෂුද්ර පරිපථය නිර්මාණය කරන ලදී. මෙම සිදුවීම රටේ විද්‍යාත්මක ප්‍රජාවගේ අවධානයට ලක් වූ අතර, ඉතා විශ්වාසදායක ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ නිර්මාණය කිරීම සහ එහි නිෂ්පාදනය ස්වයංක්‍රීය කිරීම පිළිබඳ ගැටළුව සම්බන්ධයෙන් උසස් අධ්‍යාපන අමාත්‍යාංශයේ පද්ධතියේ ප්‍රමුඛයා ලෙස TRTI අනුමත කරන ලදී. මෙම ගැටලුව සම්බන්ධයෙන් සම්බන්ධීකරණ කවුන්සිලයේ සභාපති ලෙස L.N. Kolesov විසින්ම පත් කරන ලදී.

USSR හි පළමු දෙමුහුන් ඝන චිත්රපටය ඒකාබද්ධ පරිපථය(Series 201 “Trail”) 1963-65 දී නිරවද්‍ය තාක්‍ෂණ පර්යේෂණ ආයතනයේ (“Angstrem”) සංවර්ධනය කරන ලදී, 1965 සිට මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කරන ලදී. NIEM (දැන් ආගන් පර්යේෂණ ආයතනය) හි විශේෂඥයින් සංවර්ධනය සඳහා සහභාගී විය.

සෝවියට් සමාජවාදී සමූහාණ්ඩුවේ පළමු අර්ධ සන්නායක ඒකාබද්ධ පරිපථය නිර්මාණය කරන ලද්දේ ප්ලැනර් තාක්‍ෂණයේ පදනම මත වන අතර එය 1960 මුල් භාගයේදී NII-35 (එවිට පල්සර් පර්යේෂණ ආයතනය ලෙස නම් කරන ලදී) හිදී පසුව NIIME ("Mikron") වෙත මාරු කරන ලද කණ්ඩායමක් විසින් සංවර්ධනය කරන ලදී. පළමු ගෘහස්ථ සිලිකන් ඒකාබද්ධ පරිපථය නිර්මාණය කිරීම සංකේන්ද්‍රණය වූයේ TS-100 ඒකාබද්ධ සිලිකන් පරිපථ (මූලද්‍රව්‍ය 37 - ඇමරිකානු ප්‍රතිසමයක් වන ෆ්ලිප්-ෆ්ලොප් එකක පරිපථ සංකීර්ණතාවයට සමාන) මිලිටරි පිළිගැනීමත් සමඟ සංවර්ධනය හා නිෂ්පාදනය කෙරෙහි ය. IC මාලාව එස්එන්- සමාගම් 51 ටෙක්සාස් උපකරණ) ප්‍රතිනිෂ්පාදනය සඳහා සිලිකන් සංයුක්ත පරිපථවල මූලාකෘති සාම්පල සහ නිෂ්පාදන සාම්පල ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයෙන් ලබා ගන්නා ලදී. බැලස්ටික් මිසයිල මාර්ගෝපදේශ පද්ධතියක් සඳහා ස්වයංක්‍රීය උච්ච මීටරයක භාවිතා කිරීම සඳහා ආරක්ෂක නියෝගයක් සඳහා NII-35 (අධ්‍යක්ෂක Trutko) සහ Fryazino අර්ධ සන්නායක බලාගාරය (අධ්‍යක්ෂක Kolmogorov) හිදී මෙම කාර්යය සිදු කරන ලදී. සංවර්ධනයට TS-100 ශ්‍රේණියේ සම්මත ඒකාබද්ධ සිලිකන් ප්ලැනර් පරිපථ හයක් ඇතුළත් වූ අතර, නියමු නිෂ්පාදනය සංවිධානය කිරීමත් සමඟ NII-35 හි වසර තුනක් ගත විය (1962 සිට 1965 දක්වා). Fryazino (1967) හි මිලිටරි පිළිගැනීමක් ඇතිව කර්මාන්තශාලා නිෂ්පාදනය දියුණු කිරීමට තවත් වසර දෙකක් ගත විය.

සමාන්තරව, Voronezh අර්ධ සන්නායක උපාංග බලාගාරයේ (දැන් -) මධ්‍යම සැලසුම් කාර්යාංශයේ ඒකාබද්ධ පරිපථයක් සංවර්ධනය කිරීමේ කටයුතු සිදු කරන ලදී. 1965 දී, ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්ත අමාත්‍ය A.I. ෂෝකින් විසින් VZPP වෙත ගිය සංචාරයකදී, සිලිකන් මොනොලිතික් පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීම පිළිබඳ පර්යේෂණ කටයුතු සිදු කිරීමට බලාගාරයට උපදෙස් දෙන ලදී - R&D "ටයිටන්" (අගෝස්තු 16 දින අමාත්‍යාංශ නියෝගය අංක 92, 1965), එය වසර අවසන් වන විට නියමිත කාලසටහනට පෙර නිම කරන ලදී. මාතෘකාව රාජ්ය කොමිෂන් සභාව වෙත සාර්ථකව ඉදිරිපත් කරන ලද අතර, 1965 දෙසැම්බර් 30 දිනැති අංක 403 දරන MEP නියෝගයෙන් පිළිබිඹු වූ ඝන රාජ්ය ක්ෂුද්ර ඉලෙක්ට්රෝනික ක්ෂේත්රයේ 104 ඩයෝඩ-ට්රාන්සිස්ටර තාර්කික ක්ෂුද්ර පරිපථ මාලාවක් පළමු ස්ථාවර ජයග්රහණය බවට පත් විය.

නිර්මාණ මට්ටම්

දැනට (2014), බොහෝ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිර්මාණය කර ඇත්තේ විශේෂිත CAD පද්ධති භාවිතයෙන් වන අතර එමඟින් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් ස්වයංක්‍රීය කිරීමට සහ සැලකිය යුතු ලෙස වේගවත් කිරීමට හැකි වේ, උදාහරණයක් ලෙස, ස්ථාන විද්‍යාත්මක ප්‍රකාශ ආවරණ ලබා ගැනීම.

වර්ගීකරණය

ඒකාබද්ධ කිරීමේ උපාධිය

ඒකාබද්ධ කිරීමේ මට්ටම අනුව, ඒකාබද්ධ පරිපථවල පහත නම් භාවිතා වේ:

• කුඩා සංයුක්ත පරිපථ (MIS) - චිපයකට මූලද්‍රව්‍ය 100ක් දක්වා,
• මධ්‍යම ඒකාබද්ධ පරිපථ (SIS) - චිපයකට මූලද්‍රව්‍ය 1000 දක්වා,
• විශාල ඒකාබද්ධ පරිපථ (LSI) - චිපයකට මූලද්රව්ය 10 දහසක් දක්වා,
• අති විශාල පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ (VLSI) - ස්ඵටිකයක මූලද්රව්ය 10 දහසකට වඩා.

මීට පෙර, දැන් යල් පැන ගිය නම් ද භාවිතා කර ඇත: අති විශාල පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ (ULSI) - ස්ඵටිකයක මිලියන 1-10 සිට බිලියන 1 දක්වා මූලද්‍රව්‍ය සහ, සමහර විට, ගිගා-විශාල පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ (GBIC) - 1 ට වඩා ස්ඵටිකයක මූලද්රව්ය බිලියන. වර්තමානයේ, 2010 ගණන්වලදී, "UBIS" සහ "GBIS" යන නම් ප්රායෝගිකව භාවිතා නොකෙරේ, මූලද්රව්ය 10,000 කට වඩා වැඩි සියලු ක්ෂුද්ර පරිපථ VLSI ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත.

නිෂ්පාදන තාක්ෂණය

දෙමුහුන් ක්ෂුද්‍ර එකලස් STK403-090, නඩුවෙන් ඉවත් කර ඇත

• අර්ධ සන්නායක චිප් - සියලුම මූලද්‍රව්‍ය සහ අන්තර් මූලද්‍රව්‍ය සම්බන්ධතා එක් අර්ධ සන්නායක ස්ඵටිකයක් මත සාදා ඇත (උදාහරණයක් ලෙස, සිලිකන්, ජර්මනියම්, ගැලියම් ආසනයිඩ්).

• චිත්‍රපට ඒකාබද්ධ පරිපථය - සියලුම මූලද්‍රව්‍ය සහ අන්තර්-මූලද්‍රව්‍ය සම්බන්ධතා චිත්‍රපට ආකාරයෙන් සාදා ඇත:
  • ඝන පටල ඒකාබද්ධ පරිපථය;
  • තුනී පටල ඒකාබද්ධ පරිපථය.
• දෙමුහුන් චිප් (බොහෝ විට හැඳින්වේ microassembly), ඩයෝඩ කිහිපයක්, ට්‍රාන්සිස්ටර සහ/හෝ වෙනත් ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්‍රියාකාරී සංරචක අඩංගු වේ. ක්ෂුද්‍ර එකලස් කිරීමේදී ඇසුරුම් නොකළ ඒකාබද්ධ පරිපථ ද ඇතුළත් විය හැකිය. නිෂ්ක්‍රීය ක්ෂුද්‍ර එකලස් කිරීමේ සංරචක (ප්‍රතිරෝධක, ධාරිත්‍රක, ප්‍රේරක) සාමාන්‍යයෙන් සාමාන්‍යයෙන් සාමාන්‍යයෙන් සාමාන්‍යයෙන් සෙරමික්, දෙමුහුන් චිප් උපස්ථරයක් මත තුනී පටල හෝ ඝන පටල තාක්ෂණයන් භාවිතයෙන් නිෂ්පාදනය කෙරේ. සංරචක සහිත සම්පූර්ණ උපස්ථරය තනි මුද්රා තැබූ නිවාසයක තබා ඇත.
• මිශ්ර ක්ෂුද්ර පරිපථය - අර්ධ සන්නායක ස්ඵටිකයට අමතරව, ස්ඵටිකයේ මතුපිට පිහිටා ඇති තුනී පටල (ඝන-පටල) නිෂ්ක්රීය මූලද්රව්ය අඩංගු වේ.

සැකසූ සංඥා වර්ගය

• ඇනලොග්-ඩිජිටල්.

නිෂ්පාදන තාක්ෂණයන්

තාර්කික වර්ග

ඇනලොග් ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල ප්‍රධාන මූලද්‍රව්‍යය වන්නේ ට්‍රාන්සිස්ටර (බයිපොලර් හෝ ක්ෂේත්‍ර බලපෑම) ය. ට්රාන්සිස්ටර නිෂ්පාදන තාක්ෂණයේ වෙනස ක්ෂුද්ර පරිපථවල ලක්ෂණ සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. එබැවින්, නිෂ්පාදන තාක්ෂණය බොහෝ විට අවධාරණය කිරීම සඳහා ක්ෂුද්ර පරිපථයේ විස්තරය තුළ දක්වා ඇත. පොදු ලක්ෂණක්ෂුද්ර පරිපථයේ ගුණාංග සහ හැකියාවන්. තුල නවීන තාක්ෂණයන් bipolar සහ ඒකාබද්ධ කරන්න ක්ෂේත්ර බලපෑම් ට්රාන්සිස්ටරක්ෂුද්‍ර පරිපථවල ක්‍රියාකාරීත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට.

• ඒක ධ්‍රැවීය (ක්ෂේත්‍ර බලපෑම) ට්‍රාන්සිස්ටර මත පදනම් වූ ක්ෂුද්‍ර පරිපථ වඩාත්ම ලාභදායී (වත්මන් පරිභෝජනය අනුව):
  • MOS තර්කනය (ලෝහ-ඔක්සයිඩ්-අර්ධ සන්නායක තර්කනය) - ක්ෂුද්‍ර පරිපථ සෑදී ඇත්තේ ක්ෂේත්‍ර-ඵල ට්‍රාන්සිස්ටර වලින් n- MOS හෝ පි-MOS වර්ගය;
  • CMOS තර්කනය (අනුපූරක MOS තර්කනය) - එක් එක් තාර්කික මූලද්රව්යයක්ෂුද්‍ර පරිපථය අනුපූරක (අනුපූරක) ක්ෂේත්‍ර බලපෑම් ට්‍රාන්සිස්ටර යුගලයකින් සමන්විත වේ ( n- MOS සහ පි-MOP).
• බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර මත පදනම් වූ ක්ෂුද්‍ර පරිපථ:
  • RTL - ප්රතිරෝධක-ට්රාන්සිස්ටර තර්කනය (යල් පැන ගිය, TTL මගින් ප්රතිස්ථාපනය විය);
  • DTL - ඩයෝඩ-ට්රාන්සිස්ටර තර්කනය (යල් පැන ගිය, TTL මගින් ප්රතිස්ථාපනය විය);
  • TTL - ට්‍රාන්සිස්ටර-ට්‍රාන්සිස්ටර තර්කනය - ක්ෂුද්‍ර පරිපථ ආදානයේදී බහු විමෝචක ට්‍රාන්සිස්ටර සහිත බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර වලින් සාදා ඇත;
  • TTLSh - Schottky diodes සහිත ට්‍රාන්සිස්ටර-ට්‍රාන්සිස්ටර තර්කනය - Schottky ආචරණය සහිත බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතා කරන වැඩිදියුණු කරන ලද TTL;
  • ECL - විමෝචක සම්බන්ධිත තර්කනය - බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර මත, සංතෘප්ත ප්‍රකාරයට ඇතුළු නොවන පරිදි තෝරාගෙන ඇති මෙහෙයුම් ආකාරය - එය කාර්ය සාධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරයි;
  • IIL - සමෝධානික එන්නත් තර්කනය.
• ක්ෂේත්‍ර ආචරණය සහ බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර යන දෙකම භාවිතා කරන ක්ෂුද්‍ර පරිපථ:

එකම වර්ගයේ ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතා කරමින්, ස්ථිතික හෝ ගතික වැනි විවිධ ක්‍රමවේද භාවිතයෙන් චිප්ස් නිර්මාණය කළ හැක.

CMOS සහ TTL (TTLS) තාක්ෂණයන් වඩාත් පොදු තර්ක චිප් වේ. වත්මන් පරිභෝජනය ඉතිරි කිරීමට අවශ්ය නම්, CMOS තාක්ෂණය භාවිතා කරනු ලැබේ, වේගය වඩා වැදගත් වන අතර බලශක්ති පරිභෝජනය මත ඉතිරි කිරීම අවශ්ය නොවේ, TTL තාක්ෂණය භාවිතා වේ. CMOS ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල දුර්වල ලක්ෂ්‍යය ස්ථිතික විදුලියට ඇති අවදානමයි - ක්ෂුද්‍ර පරිපථයේ ප්‍රතිදානය ඔබේ අතින් ස්පර්ශ කරන්න, එහි අඛණ්ඩතාව තවදුරටත් සහතික නොවේ. TTL සහ CMOS තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීමත් සමඟ, ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල පරාමිතීන් සමීප වන අතර, එහි ප්‍රති result ලයක් ලෙස, 1564 ක්ෂුද්‍ර පරිපථ මාලාව CMOS තාක්ෂණය භාවිතයෙන් සාදා ඇති අතර, නඩුවේ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ස්ථානගත කිරීම TTL තාක්ෂණයට සමාන වේ.

ESL තාක්ෂණය භාවිතයෙන් නිපදවන ලද ක්ෂුද්‍ර පරිපථ වේගවත්ම, නමුත් වඩාත්ම බලශක්ති පරිභෝජනය වන අතර නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වේ. පරිගණක තාක්ෂණයවඩාත්ම වැදගත් පරාමිතිය ගණනය කිරීමේ වේගය වූ අවස්ථාවන්හිදී. සෝවියට් සමාජවාදී සමූහාණ්ඩුවේ, ES106x වර්ගයේ වඩාත්ම ඵලදායී පරිගණක ESL microcircuits මත නිෂ්පාදනය කරන ලදී. වර්තමානයේ මෙම තාක්ෂණය කලාතුරකින් භාවිතා වේ.

තාක්ෂණික ක්රියාවලිය

ක්ෂුද්‍ර පරිපථ නිෂ්පාදනයේදී, ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි ක්‍රමය (ප්‍රක්ෂේපණය, ස්පර්ශය, ආදිය) භාවිතා කරනු ලබන අතර, දියමන්ති තැටි සහිත සිලිකන් තනි ස්ඵටික තුනී වේෆර්වලට කැපීමෙන් ලබාගත් උපස්ථරයක් (සාමාන්‍යයෙන් සිලිකන්) මත පරිපථය සාදනු ලැබේ. ක්ෂුද්ර පරිපථ මූලද්රව්යවල කුඩා රේඛීය මානයන් නිසා, ආලෝකය සඳහා දෘශ්ය ආලෝකය සහ පාරජම්බුල කිරණ අසල පවා භාවිතා කිරීම අත්හැර දමන ලදී.

UV ආලෝකය (ArF excimer ලේසර්, තරංග ආයාමය 193 nm) භාවිතයෙන් පහත ප්‍රොසෙසර නිපදවා ඇත. සාමාන්‍යයෙන්, කර්මාන්ත නායකයින් සෑම වසර 2 කට වරක් ITRS සැලැස්මට අනුව නව තාක්ෂණික ක්‍රියාවලීන් හඳුන්වා දුන් අතර, ඒකක ප්‍රදේශයකට ට්‍රාන්සිස්ටර ගණන දෙගුණ කරයි: 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), 14 nm නිෂ්පාදනය ආරම්භ විය. 2014 දී, 10 nm ක්‍රියාවලි වල වර්ධනය 2018 දී පමණ අපේක්ෂා කෙරේ.

2015 දී, නව තාක්ෂණික ක්රියාවලීන් හඳුන්වාදීම මන්දගාමී වනු ඇති බවට ඇස්තමේන්තු විය.

තත්ත්ව පාලනය

ඒකාබද්ධ පරිපථවල ගුණාත්මකභාවය පාලනය කිරීම සඳහා, ඊනියා පරීක්ෂණ ව්යුහයන් බහුලව භාවිතා වේ.

අරමුණ

සමෝධානික පරිපථයකට සම්පූර්ණ ක්ෂුද්‍ර පරිගණකයක් (තනි චිප ක්ෂුද්‍ර පරිගණකයක්) දක්වා - කෙතරම් සංකීර්ණ වුවත් ක්‍රියාකාරීත්වය තිබිය හැක.

ඇනලොග් පරිපථ

ඇනලොග් ඒකාබද්ධ (ක්ෂුද්ර)යෝජනා ක්රමය (AIS, AIMS) - අඛණ්ඩ ශ්‍රිතයක නියමය අනුව ආදාන සහ ප්‍රතිදාන සංඥා වෙනස් වන සංයුක්ත පරිපථයකි (එනම් ඒවා ප්‍රතිසම සංඥා වේ).

ඇනලොග් IC එකක රසායනාගාර මූලාකෘතියක් 1958 දී USA හි Texas Instruments විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. එය අදියර මාරු උත්පාදක යන්ත්රයක් විය. 1962 දී, පළමු ඇනලොග් ක්ෂුද්‍ර පරිපථ මාලාව දර්ශනය විය - SN52. එහි අඩු බල අඩු සංඛ්‍යාත ඇම්ප්ලිෆයර්, ක්‍රියාකාරී ඇම්ප්ලිෆයර් සහ වීඩියෝ ඇම්ප්ලිෆයර් අඩංගු විය.

සෝවියට් සංගමය තුළ, 1970 ගණන්වල අවසානය වන විට විශාල පරාසයක ඇනලොග් ඒකාබද්ධ පරිපථ ලබා ගන්නා ලදී. ඒවායේ භාවිතය මඟින් උපාංගවල විශ්වසනීයත්වය වැඩි කිරීමටත්, උපකරණ සැකසීම සරල කිරීමටත්, බොහෝ විට අවශ්‍යතා ඉවත් කිරීමටත් හැකි වී ඇත. නඩත්තුමෙහෙයුම අතරතුර.

පහත දැක්වෙන්නේ ඇනලොග් IC මඟින් කාර්යයන් ඉටු කළ හැකි උපාංගවල අර්ධ ලැයිස්තුවකි. බොහෝ විට එක් ක්ෂුද්‍ර පරිපථයක් ඒවායින් කිහිපයක් එකවර ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි (නිදසුනක් ලෙස, K174XA42 සුපර්හෙටෙරෝඩයින් එෆ්එම් රේඩියෝ ග්‍රාහකයේ සියලුම සංරචක අඩංගු වේ).

• පෙරහන් (piezoelectric බලපෑම ඇතුළුව).
• ඇනලොග් ගුණක.
• Analog attenuators සහ variable amplifiers.
• බල සැපයුම් ස්ථායීකාරක: වෝල්ටීයතාව සහ ධාරා ස්ථායීකාරක.
• බල සැපයුම් පාලන ක්ෂුද්‍ර පරිපථ මාරු කිරීම.
• සංඥා පරිවර්තක.
• විවිධ සංවේදක.

ඇනලොග් ක්ෂුද්‍ර පරිපථ ශබ්ද විස්තාරණ සහ ශබ්ද ප්‍රතිනිෂ්පාදන උපකරණ, වීඩියෝ රෙකෝඩර, රූපවාහිනී, සන්නිවේදන උපකරණ, මිනුම් උපකරණ, ඇනලොග් පරිගණක ආදියෙහි භාවිතා වේ.

ඇනලොග් පරිගණක වල

• මෙහෙයුම් ඇම්ප්ලිෆයර් (LM101, μA741).

බල සැපයුම් වල

වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක චිපය KR1170EN8

• රේඛීය වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක (KR1170EN12, LM317).
• වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක මාරු කිරීම (LM2596, LM2663).

වීඩියෝ කැමරා සහ කැමරා වල

• CCD matrices (ICX404AL).
• CCD අරා (MLX90255BA).

ශබ්ද විස්තාරණ සහ ශබ්ද ප්රතිනිෂ්පාදන උපකරණ තුළ

• ශ්‍රව්‍ය සංඛ්‍යාත බල ඇම්ප්ලිෆයර් (LA4420, K174UN5, K174UN7).
• ස්ටීරියෝෆොනික් උපකරණ සඳහා ද්විත්ව UMZCH (TDA2004, K174UN15, K174UN18).
• විවිධ නියාමකයින් (K174UN10 - සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරයේ ඉලෙක්ට්‍රොනික ගැලපුම් සහිත ද්වි-නාලිකා UMZCH, K174UN12 - ද්වි-නාලිකා පරිමාව සහ ශේෂ පාලනය).

මිනුම් උපකරණවල ගුවන්විදුලි සම්ප්‍රේෂණ සහ ලැබීමේ උපාංගවල

• AM සංඥා අනාවරක (K175DA1).
• FM සංඥා අනාවරක (K174UR7).
• මික්සර් (K174PS1).
• අධි සංඛ්‍යාත ඇම්ප්ලිෆයර් (K157ХА1).
• අතරමැදි සංඛ්යාත ඇම්ප්ලිෆයර් (K157ХА2, K171UR1).
• තනි චිප රේඩියෝ ග්‍රාහක (K174ХА10).

රූපවාහිනී වල

• ගුවන්විදුලි නාලිකාවේ (K174UR8 - AGC සමඟ ඇම්ප්ලිෆයර්, IF රූපය සහ ශබ්ද අනාවරකය, K174UR2 - IF රූප වෝල්ටීයතා ඇම්ප්ලිෆයර්, සමමුහුර්ත අනාවරකය, පූර්ව වර්ධකයවීඩියෝ සංඥා, ප්රධාන ස්වයංක්රීය ලාභ පාලන පද්ධතිය).
• chromaticity නාලිකාව තුළ (K174AF5 - වර්ණ R-, G-, B-සංඥා, K174ХА8 හැඩ ගැන්වීම - ඉලෙක්ට්රොනික ස්විචය, ඇම්ප්ලිෆයර්-සීමකය සහ වර්ණ තොරතුරු සංඥා demodulator).
• ස්කෑනිං ඒකකවල (K174GL1 - රාමු ස්කෑනිං උත්පාදක යන්ත්රය).
• මාරු කිරීම, සමමුහුර්තකරණය, නිවැරදි කිරීම් සහ පාලන පරිපථ වලදී (K174AF1 - විස්තාරය සමමුහුර්ත සංඥා තේරීම, තිරස් සංඛ්යාත ස්පන්දන උත්පාදක යන්ත්රය, සංඥාවේ ස්වයංක්රීය සංඛ්යාත සහ අදියර ගැලපුම් සඳහා ඒකකය, තිරස් ප්රධාන ස්පන්දන උත්පාදක යන්ත්රය, K174UP1 - දීප්තියේ සංඥා ඇම්ප්ලිෆයර්, ඉලෙක්ට්රොනික නියාමකයප්රතිදාන සංඥා පැද්දීම සහ කළු මට්ටම).

නිෂ්පාදනය

අනුකලිත මූලද්‍රව්‍යවල submicron ප්‍රමාණයට සංක්‍රමණය වීම AIMS හි සැලසුම සංකීර්ණ කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, කෙටි ගේට්ටු දිගක් සහිත MOS ට්‍රාන්සිස්ටරවල ඇනලොග් බ්ලොක් වල භාවිතය සීමා කරන විශේෂාංග ගණනාවක් ඇත: ඉහළ මට්ටමේ අඩු සංඛ්‍යාත ෆ්ලිකර් ශබ්දය; ආන්තරික සහ ක්රියාකාරී ඇම්ප්ලිෆයර්වල විශාල පක්ෂග්රාහී වෝල්ටීයතාවයක් පෙනුමට තුඩු දෙන එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවයේ සහ බෑවුමේ ප්රබල ව්යාප්තිය; නිමැවුම් කුඩා-සංඥා ප්රතිරෝධයේ අඩු අගය සහ ක්රියාකාරී භාරය සහිත කැස්කැඩ් වල ලාභය; p-n හන්දිවල අඩු බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය සහ කාණු-මූලාශ්ර පරතරය, සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයේ අඩුවීමක් සහ අඩුවීමක් ඇති කරයි ගතික පරාසය.

වර්තමානයේ, ඇනලොග් ක්ෂුද්‍ර පරිපථ බොහෝ සමාගම් විසින් නිෂ්පාදනය කරනු ලැබේ: ඇනලොග් උපාංග, ඇනලොග් ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස්, මැක්සිම් ඒකාබද්ධ නිෂ්පාදන, ජාතික අර්ධ සන්නායක, ටෙක්සාස් උපකරණ ආදිය.

ඩිජිටල් පරිපථ

ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථය(ඩිජිටල් ක්ෂුද්‍ර පරිපථය) යනු විවික්ත ශ්‍රිතයක නීතියට අනුව වෙනස් වන සංඥා පරිවර්තනය කිරීමට සහ සැකසීමට නිර්මාණය කර ඇති ඒකාබද්ධ පරිපථයකි.

ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථ ස්ථායී අවස්ථා දෙකකින් විය හැකි ට්‍රාන්සිස්ටර ස්විච මත පදනම් වේ: විවෘත සහ සංවෘත. ට්‍රාන්සිස්ටර ස්විච භාවිතා කිරීමෙන් විවිධ තාර්කික, ප්‍රේරක සහ අනෙකුත් ඒකාබද්ධ පරිපථ නිර්මාණය කිරීමට හැකි වේ. ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිගණක (පරිගණක), ස්වයංක්‍රීය පද්ධති ආදියෙහි විවික්ත තොරතුරු සැකසුම් උපාංගවල ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථ භාවිතා වේ.

• බෆර් පරිවර්තක
• (ක්ෂුද්‍ර) සකසන (පරිගණක සඳහා CPU ඇතුළුව)
• චිප්ස් සහ මතක මොඩියුල
• FPGAs (වැඩසටහන්ගත කළ හැකි තාර්කික ඒකාබද්ධ පරිපථ)

ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථවලට ඇනලොග් ඒවාට වඩා වාසි ගණනාවක් ඇත:

• බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීමඩිජිටල් ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල ස්පන්දිත විද්යුත් සංඥා භාවිතය හා සම්බන්ධ වේ. එවැනි සංඥා ලබා ගැනීමේදී සහ පරිවර්තනය කිරීමේදී, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල (ට්‍රාන්සිස්ටර) ක්‍රියාකාරී මූලද්‍රව්‍ය ක්‍රියාත්මක වන්නේ “යතුරු” මාදිලියේ ය, එනම් ට්‍රාන්සිස්ටරය “විවෘත” වේ - එය ඉහළ මට්ටමේ සංඥාවකට (1) අනුරූප වේ, නැතහොත් “වසා ඇත. ” - (0), පළමු අවස්ථාවේ දී ට්‍රාන්සිස්ටරයේ වෝල්ටීයතා පහත වැටීමක් නොමැත, දෙවනුව එය හරහා ගලා යන ධාරාවක් නොමැත. අවස්ථා දෙකේදීම, බොහෝ විට ට්‍රාන්සිස්ටර අතරමැදි (ක්‍රියාකාරී) තත්වයක පවතින ඇනලොග් උපාංගවලට ප්‍රතිවිරුද්ධව බල පරිභෝජනය 0 ට ආසන්න වේ.
• ඉහළ ශබ්ද ප්රතිශක්තියඩිජිටල් උපාංග ඉහළ (උදාහරණයක් ලෙස, 2.5-5 V) සහ අඩු (0-0.5 V) මට්ටමේ සංඥා අතර විශාල වෙනසක් සමඟ සම්බන්ධ වේ. එවැනි මැදිහත්වීම් මට්ටමකදී රාජ්‍ය දෝෂයක් සිදුවිය හැකි අතර ඉහළ මට්ටමක් පහත් මට්ටමක් ලෙස අර්ථකථනය කරන අතර අනෙක් අතට එය කළ නොහැක්කකි. ඊට අමතරව, තුළ ඩිජිටල් උපාංගදෝෂ නිවැරදි කිරීම සඳහා විශේෂ කේත භාවිතා කළ හැකිය.
• ඉහළ සහ පහළ මට්ටමේ සංඥා තත්ත්‍වයේ (තාර්කික “0” සහ “1”) මට්ටම්වල විශාල වෙනස සහ ඒවායේ අවසර ලත් වෙනස්කම්වල තරමක් පුළුල් පරාසයක් නිසා ඩිජිටල් තාක්‍ෂණය ඒකාබද්ධ තාක්‍ෂණයේ මූලද්‍රව්‍ය පරාමිතීන් නොවැළැක්විය හැකි ලෙස විසුරුවා හැරීමට සංවේදී නොවේ. ඩිජිටල් උපාංගවල සංරචක තෝරාගැනීම සහ ගැලපුම් අංග වින්‍යාස කිරීමේ අවශ්‍යතාවය.

ඇනලොග්-ඩිජිටල් පරිපථ

ඇනලොග්-ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථය(ඇනලොග්-ඩිජිටල් ක්ෂුද්‍ර පරිපථය) - විවික්ත ශ්‍රිතයක නීතියට අනුව වෙනස් වන සංඥා අඛණ්ඩ ශ්‍රිතයක නීතියට අනුව වෙනස් වන සංඥා බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති ඒකාබද්ධ පරිපථයකි, සහ අනෙක් අතට.

බොහෝ විට, එක් චිපයක් එකවර උපාංග කිහිපයක කාර්යයන් ඉටු කරයි (උදාහරණයක් ලෙස, අනුක්‍රමික ආසන්න ADC වල DAC අඩංගු වේ, එබැවින් ඒවාට ද්වි-මාර්ග පරිවර්තන සිදු කළ හැකිය). ඇනලොග්-ඩිජිටල් IC මඟින් කාර්යයන් ඉටු කළ හැකි උපාංග ලැයිස්තුව (අසම්පූර්ණයි):

• ඩිජිටල් සිට ඇනලොග් (DAC) සහ ඇනලොග්-ඩිජිටල් පරිවර්තක (ADC);
• ඇනලොග් මල්ටිප්ලෙක්සර් (ඩිජිටල් (ඩී) මල්ටිප්ලෙක්සර් සම්පූර්ණයෙන්ම ඩිජිටල් අයිසී වන අතර, ඇනලොග් මල්ටිප්ලෙක්සර්වල සංඛ්‍යාංක තාර්කික මූලද්‍රව්‍ය (සාමාන්‍යයෙන් විකේතකයක්) අඩංගු වන අතර ඇනලොග් පරිපථ අඩංගු විය හැක);
• සම්ප්‍රේෂක (උදාහරණයක් ලෙස, ජාල අතුරුමුහුණත් සම්ප්‍රේෂකය ඊතර්නෙට්);
• modulators සහ demodulators;
  • ගුවන්විදුලි මොඩමයන්;
  • ටෙලි ටෙක්ස්ට්, වීඑච්එෆ් රේඩියෝ ටෙක්ස්ට් විකේතක;
  • වේගවත් ඊතර්නෙට් සහ දෘශ්‍ය රේඛා සම්ප්‍රේෂක;
  • ඩයල්-අප්මොඩමයන්;
  • ඩිජිටල් රූපවාහිනී ග්රාහකයන්;
  • දෘෂ්ය පරිගණක මූසික සංවේදකය;
• ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා බල සැපයුම් ක්ෂුද්ර පරිපථ - ස්ථායීකාරක, වෝල්ටීයතා පරිවර්තක, බල ස්විච, ආදිය;
• ඩිජිටල් අත්තනෝමතික;
• අදියර-අගුලු දැමූ ලූප් (PLL) පරිපථ;
• ඔරලෝසු සමමුහුර්තකරණයේ උත්පාදක සහ සංඛ්යාත ප්රතිස්ථාපන;
• මූලික matrix ස්ඵටික (BMC): ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් පරිපථ දෙකම අඩංගු වේ.

චිප් මාලාව

ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් ක්ෂුද්‍ර පරිපථ මාලාවක් නිෂ්පාදනය කෙරේ. මාලාවක් යනු තනි සැලසුමක් සහ තාක්ෂණික සැලසුමක් ඇති සහ ඒකාබද්ධ භාවිතය සඳහා අදහස් කරන ක්ෂුද්‍ර පරිපථ සමූහයකි. එකම ශ්‍රේණියේ ක්ෂුද්‍ර පරිපථ, රීතියක් ලෙස, එකම බල සැපයුම් වෝල්ටීයතා ඇති අතර ආදාන සහ ප්‍රතිදාන ප්‍රතිරෝධයන් සහ සංඥා මට්ටම් අනුව ගැලපේ.

නිවාස

Surface Mount IC පැකේජ

මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවකට වෑල්ඩින් කරන ලද විවෘත රාමු ක්ෂුද්‍ර පරිපථයක් සහිත ක්ෂුද්‍ර එකලස් කිරීම

විශේෂිත නම්

ලෝක වෙළෙඳපොළ

2017 දී ගෝලීය ඒකාබද්ධ පරිපථ වෙළඳපොලේ වටිනාකම ඩොලර් බිලියන 700 කි.

1958 සැප්තැම්බර් 12 වන දින, ටෙක්සාස් උපකරණ (TI) සේවක ජැක් කිල්බි කළමනාකරණයට අමුතු උපාංගයක් පෙන්වීය - වීදුරු උපස්ථරයක් මත මී මැස්සන් සමඟ ඇලවූ මිලිමීටර් 11.1 x 1.6 ප්‍රමාණයේ සිලිකන් කැබලි දෙකකින් සාදන ලද උපකරණයකි. එය ත්‍රිමාණ ව්‍යාජයක් විය - එක් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් මත පදනම්ව සියලුම පරිපථ මූලද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය කිරීමේ හැකියාව සනාථ කරමින් උත්පාදක යන්ත්‍රයක ඒකාබද්ධ පරිපථයක (IC) මූලාකෘතියකි. මෙම දිනය ඉලෙක්ට්‍රොනික ඉතිහාසයේ ඒකාබද්ධ පරිපථවල උපන් දිනය ලෙස සමරනු ලබයි.

ඒකාබද්ධ පරිපථ (චිප්ස්, අයිසී) ඇතුළත් වේ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවිවිධ සංකීර්ණත්වයේ, සියලුම සමාන මූලද්‍රව්‍ය තනි තාක්ෂණික චක්‍රයක් තුළ එකවර නිපදවනු ලැබේ, i.e. ඒකාබද්ධ තාක්ෂණය භාවිතා කරමින්. මෙන් නොව මුද්රිත පරිපථ පුවරු(සියලු සම්බන්ධක සන්නායක ඒකාබද්ධ තාක්‍ෂණය භාවිතා කරමින් තනි චක්‍රයක් තුළ එකවර නිපදවනු ලැබේ), ප්‍රතිරෝධක, ධාරිත්‍රක, ඩයෝඩ සහ ට්‍රාන්සිස්ටර සමාන ලෙස IC වල සෑදී ඇත. මීට අමතරව, බොහෝ ICs එකවර නිෂ්පාදනය කරනු ලැබේ, දස දහස් ගණනින්

මීට පෙර, IC කණ්ඩායම් දෙකක් වෙන් කර ඇත: දෙමුහුන් සහ අර්ධ සන්නායක

දෙමුහුන් IC (HICs) වලදී, සියලුම සන්නායක සහ නිෂ්ක්‍රීය මූලද්‍රව්‍ය ඒකාබද්ධ තාක්‍ෂණය භාවිතයෙන් ක්ෂුද්‍ර පරිපථ උපස්ථරයක (සාමාන්‍යයෙන් සෙරමික්) මතුපිට පිහිටුවා ඇත. ඇසුරුම් කරන ලද ඩයෝඩ, ට්‍රාන්සිස්ටර සහ අර්ධ සන්නායක IC ස්ඵටික ආකාරයෙන් ක්‍රියාකාරී මූලද්‍රව්‍ය උපස්ථරය මත තනි තනිව, අතින් හෝ ස්වයංක්‍රීයව ස්ථාපනය කර ඇත.

අර්ධ සන්නායක IC වල, විසරණ ක්‍රම භාවිතා කරමින් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයේ පරිමාවේ අර්ධ ආක්‍රමණය සමඟ සම්බන්ධක, නිෂ්ක්‍රීය සහ ක්‍රියාකාරී මූලද්‍රව්‍ය අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයේ මතුපිට තනි තාක්ෂණික චක්‍රයක් තුළ පිහිටුවා ඇත. ඒ අතරම, එක් අර්ධ සන්නායක වේෆරයක් මත IC දස කිහිපයක සිට දහස් ගණනක් දක්වා නිෂ්පාදනය කෙරේ

පළමු දෙමුහුන් ICs.

GIS යනු ක්ෂුද්‍ර මොඩියුල සහ සෙරමික් පුවරු සවිකිරීමේ තාක්ෂණයේ පරිණාමීය වර්ධනයේ නිෂ්පාදනයකි. එමනිසා, ඔවුන් නොදැනුවත්ව පෙනී සිටියේය; GIS හි සාමාන්‍යයෙන් පිළිගත් උපන්දිනයක් සහ සාමාන්‍යයෙන් පිළිගත් කතුවරයෙක් නොමැත.

අර්ධ සන්නායක IC යනු අර්ධ සන්නායක තාක්‍ෂණයේ වර්ධනයේ ස්වාභාවික සහ නොවැළැක්විය හැකි ප්‍රතිඵලයක් වූ නමුත් ඒවාට නව අදහස් ජනනය කිරීම සහ ඔවුන්ගේ උපන් දිනයන් සහ ඒවායේ කතුවරුන් යන දෙකම ඇති නව තාක්ෂණය නිර්මාණය කිරීම අවශ්‍ය විය.

පළමු දෙමුහුන් සහ අර්ධ සන්නායක ICs USSR සහ USA හි පාහේ එකවර සහ ස්වාධීනව එකිනෙකින් දර්ශනය විය.

1940 ගණන්වල අගභාගයේදී, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ Centralab සමාගම ඝන-පටල පිඟන් මැටි මත පදනම් වූ මුද්‍රිත පරිපථ පුවරු නිෂ්පාදනය සඳහා මූලික මූලධර්ම සකස් කරන ලදී.

1950 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, RCA සමාගම තුනී පටල තාක්‍ෂණය සොයා ගන්නා ලදී: රික්තයක විවිධ ද්‍රව්‍ය ඉසීමෙන් සහ විශේෂ උපස්ථර මත වෙස්මුහුණක් හරහා ඒවා තැන්පත් කිරීමෙන්, ඔවුන් එකවර කොන්දොස්තර, ප්‍රතිරෝධක සහ ධාරිත්‍රක සම්බන්ධ කරන කුඩා පටල රාශියක් නිෂ්පාදනය කරන්නේ කෙසේදැයි ඉගෙන ගත්හ. සෙරමික් උපස්ථරය

ඝන චිත්‍රපට තාක්ෂණය හා සසඳන විට, තුනී පටල තාක්‍ෂණය මගින් කුඩා ප්‍රමාණයේ ස්ථලක මූලද්‍රව්‍ය වඩාත් නිරවද්‍ය ලෙස නිෂ්පාදනය කිරීමේ හැකියාව ලබා දුන් නමුත් වඩා සංකීර්ණ හා මිල අධික උපකරණ අවශ්‍ය විය. ඝන පටල හෝ තුනී පටල තාක්ෂණය භාවිතයෙන් සෙරමික් පුවරු මත නිපදවන උපාංග "හයිබ්රිඩ් පරිපථ" ලෙස හැඳින්වේ.

නමුත් මයික්‍රොමොඩියුලය දෙමුහුන් ඒකාබද්ධ පරිපථයක් බවට පත් වූයේ එහි ඇසුරුම් නොකළ ට්‍රාන්සිස්ටර සහ ඩයෝඩ භාවිතා කර ව්‍යුහය පොදු නිවාසයක මුද්‍රා තැබූ මොහොතේය.

සෝවියට් සංගමය තුළ

USSR හි පළමු GIS (“Kvant” වර්ගයේ මොඩියුල, පසුව නම් කරන ලද IS ශ්‍රේණි 116) 1963 දී NIIRE (පසුව NPO Leninets, Leningrad) හිදී සංවර්ධනය කරන ලද අතර එම වසරේම එහි නියමු කම්හල ඔවුන්ගේ අනුක්‍රමික නිෂ්පාදනය ආරම්භ කරන ලදී. මෙම GIS වලදී, රීගා අර්ධ සන්නායක උපාංග කම්හල විසින් 1962 දී සංවර්ධනය කරන ලද අර්ධ සන්නායක IC "R12-2" ක්රියාකාරී මූලද්රව්ය ලෙස භාවිතා කරන ලදී.

සැකයකින් තොරව, Kvant මොඩියුල GIS ලෝකයේ ද්වි-මට්ටමේ අනුකලනයක් සහිත ප්‍රථම ඒවා විය - ඒවා ක්‍රියාකාරී මූලද්‍රව්‍ය ලෙස විවික්ත ඇසුරුම් කළ ට්‍රාන්සිස්ටර වෙනුවට අර්ධ සන්නායක IC භාවිතා කරන ලදී.

ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ

නව IBM පද්ධතිය / 360 පරිගණකයේ ප්‍රධාන මූලද්‍රව්‍ය පදනම ලෙස ඝන-චිත්‍රපට GIS හි පෙනුම ප්‍රථම වරට IBM විසින් 1964 දී නිවේදනය කරන ලදී.

Fairchild වෙතින් "Micrologic" ශ්‍රේණියේ අර්ධ සන්නායක IC සහ TI වෙතින් "SN-51" තවමත් ප්‍රවේශ විය නොහැකි තරම් දුර්ලභ සහ විශාල පරිගණකයක් තැනීම සඳහා වාණිජ භාවිතය සඳහා තහනම් මිල අධික විය.එබැවින්, IBM Corporation, පැතලි මයික්‍රොමොඩියුලයක සැලසුම පදනමක් ලෙස ගෙන, සාමාන්‍ය නාමය යටතේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද (“ක්ෂුද්‍ර මොඩියුල” ට ප්‍රතිවිරුද්ධව) එහි ඝන-පටල GIS මාලාව සංවර්ධනය කරන ලද්දේ “SLT-මොඩියුල” (Solid Logic Technology - solid logic technology. සාමාන්‍යයෙන් “ඝන” යන වචනය රුසියානු භාෂාවට පරිවර්තනය කර ඇත්තේ “ඝන” ලෙසිනි. ”, එය කිසිසේත්ම තාර්කික නොවේ.ඇත්ත වශයෙන්ම, “SLT-මොඩියුල” යන යෙදුම IBM විසින් හඳුන්වා දෙනු ලැබුවේ “ක්ෂුද්‍ර මොඩියුලය” යන යෙදුමට ප්‍රතිවිරුද්ධ ලෙස වන අතර ඒවායේ වෙනස පිළිබිඹු කළ යුතුය. “ඝන” යන වචනයට වෙනත් අර්ථයන් ඇත - “ඝන”, " සම්පූර්ණ", එය "SLT මොඩියුල" සහ "ක්ෂුද්‍ර මොඩියුල" අතර වෙනස සාර්ථකව අවධාරණය කරයි

SLT මොඩියුලය සිරස් කටු තද කළ හතරැස් සෙරමික් ඝන පටල මයික්‍රොප්ලේට් එකක් විය. සිල්ක් තිර මුද්‍රණය භාවිතයෙන් සම්බන්ධක සන්නායක සහ ප්‍රතිරෝධක එහි මතුපිටට යොදන ලද අතර ඇසුරුම් නොකළ ට්‍රාන්සිස්ටර ස්ථාපනය කරන ලදී. අවශ්‍ය නම් ධාරිත්‍රක SLT මොඩියුලය අසල සවි කර ඇත

බාහිරව බොහෝ දුරට සමාන වුවත් (ක්ෂුද්‍ර මොඩියුල තරමක් උසයි), SLT මොඩියුල ඒවායේ ඉහළ මූලද්‍රව්‍ය ඝනත්වය, අඩු බල පරිභෝජනය, ඉහළ කාර්ය සාධනය සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වය අනුව පැතලි මයික්‍රොමොඩියුලවලට වඩා වෙනස් වේ.

මීට අමතරව, SLT තාක්‍ෂණය ස්වයංක්‍රීය කිරීම තරමක් පහසු වූ බැවින් වාණිජ උපකරණවල භාවිතය සඳහා ප්‍රමාණවත් තරම් අඩු වියදමකින් ඒවා නිෂ්පාදනය කළ හැකි විය. IBM හට අවශ්‍ය වූයේ මෙයයි. IBM අනුගමනය කරමින්, අනෙකුත් සමාගම් GIS නිෂ්පාදනය කිරීමට පටන් ගත් අතර, ඒ සඳහා GIS වාණිජ නිෂ්පාදනයක් බවට පත් විය.

2014 පෙබරවාරි මස මුලදී, සමෝධානික පරිපථය වැනි නවීන පරිපථ තාක්ෂණයේ එවැනි අවියෝජනීය කොටසක් ලෝක ප්රජාව තුළ පෙනී සිටීමේ පනස් පස්වන සංවත්සරය.

1959 දී ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ ෆෙඩරල් පේටන්ට් කාර්යාලය විසින් ටෙක්සාස් උපකරණ වෙත ඒකාබද්ධ පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රයක් නිකුත් කළ බව අපි ඔබට මතක් කරමු.

මෙම සිදුවීම ඉලෙක්ට්‍රොනික යුගයේ උපත සහ එහි භාවිතයෙන් පැන නගින සියලු ප්‍රතිලාභ ලෙස සටහන් විය.

ඇත්ත වශයෙන්ම, අප දන්නා බොහෝ විදුලි උපකරණවල පදනම ඒකාබද්ධ පරිපථයයි.

ඒකාබද්ධ පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීමේ අදහස මුලින්ම දර්ශනය වූයේ පසුගිය ශතවර්ෂයේ පනස් ගණන්වල මුල් භාගයේදීය. එහි පෙනුම සඳහා ප්රධාන තර්කය වූයේ විදුලි උපකරණවල පිරිවැය කුඩා කිරීම සහ අඩු කිරීමයි. රූපවාහිනිය සහ ගුවන්විදුලිය වැනි පරිපථ තාක්‍ෂණයේ ශාඛා මෙන්ම පරිගණක තාක්‍ෂණය ලෝකයේ ක්‍රියාකාරීව වර්ධනය වෙමින් පැවතුනද, එය ක්‍රියාත්මක කිරීම පිළිබඳ සිතුවිලි දිගු කලක් තිස්සේ වාතයේ පැවතුනි.

ඒකාබද්ධ පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීම මගින් ඩයෝඩ සහ අර්ධ සන්නායක ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතයෙන් පරිපථ නිෂ්පාදනය කිරීමේදී අනවශ්‍ය වයර්, සවිකිරීම් පැනල් සහ පරිවරණය අත්හැරීම ඇඟවුම් කළේය. කෙසේ වෙතත්, දිගු කලක් තිස්සේ එවැනි සිතුවිලි අවබෝධ කර ගැනීමට කිසිවෙකු සමත් වූයේ නැත. ජැක් කිල්බි (2000 දී ඒකාබද්ධ පරිපථය සොයා ගැනීම සඳහා භෞතික විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගලාභී) වැනි නවීන විද්‍යාඥයින්ට එවැනි දක්ෂ හා ප්‍රසිද්ධ ඉංජිනේරුවෙකුගේ ක්‍රියාකාරී වැඩ කිරීමෙන් පසුව පමණක් පළමු ක්ෂුද්‍ර පරිපථය 1958 දී හඳුන්වා දෙන ලදී. මාස හයකට පමණ පසුව, Kilby සේවය කළ සමාගම (Texas Instruments) විසින් නව නිපැයුම සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබා ගන්නා ලදී.

ඇත්ත වශයෙන්ම, දැන් අපට ජර්මානු විද්යාඥ කිල්බිගේ පළමු ක්ෂුද්ර පරිපථය සම්පූර්ණයෙන්ම භාවිතා කළ නොහැකි බව ප්රකාශ කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, පසුව වැඩි වැඩියෙන් ඒකාබද්ධ පරිපථ එහි පදනම මත නිර්මාණය කරන ලද අතර, ඉන් එකක් වූයේ රොබට් නොයිස්ගේ තාක්ෂණයයි - සිලිකන් ප්ලැනර් චිපයක්.

R. Noyce Fairchald Semiconductor හි ඉහළ තනතුරක් දැරීය; වඩාත් නිවැරදිව, ඔහු එහි ආරම්භකයන්ගෙන් කෙනෙකි. කිල්බිගේ පේටන්ට් බලපත්‍රය ලැබුණු වහාම නොයිස්ගේ කෘතියට පේටන්ට් බලපත්‍රය හිමි විය. කෙසේ වෙතත්, Kilby's chip මෙන් නොව, Noyce හි සංවර්ධනය ප්රධාන විදුලි උපකරණ නිෂ්පාදකයින් අතර ජනප්රියත්වය ලබා ඇත. මෙය Texas Instruments සහ Fairchald Semiconductor අතර ආරවුලක් ඇති කළ අතර පසුව 1969 දක්වා නඩු පැවරීමට හේතු විය. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස නොයිස් ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල ප්‍රථම නිපැයුම්කරු ලෙස නම් කරන ලදී. මෙම අහඹු සිදුවීම් සමාගම් දෙකේම හිමිකරුවන් කිසිසේත් කලබලයට පත් නොකළද. වසර කිහිපයකට පෙර, ඔවුන් ඒකමතික තීරණයකට පැමිණ, විද්‍යාඥයින් දෙදෙනාම සමාන අයිතිවාසිකම් සහිත ඒකාබද්ධ පරිපථයේ නිර්මාතෘවරුන් ලෙස පිළිගත් අතර, ඔවුන්ට එක්සත් ජනපද විද්‍යාත්මක හා ඉංජිනේරු ප්‍රජාවන්ගේ ඉහළම සම්මානය - ජාතික විද්‍යා පදක්කම සහ ජාතික තාක්ෂණ පදක්කම ලබා දුන්නේය. .

ඔබ අතීතය ගැඹුරට හාරා බැලුවහොත් ඔබට විශ්වාසයෙන් කිව හැක්කේ නොයිස් සහ කිල්බි ක්ෂුද්‍ර පරිපථය ලොවට හඳුන්වා දීමට පෙර, තරමක් විශාල විද්‍යාඥයින් පිරිසක් මෙම අදහස මත ක්‍රියා කළ බවත් නොඅඩු දියුණු නිර්මාණ යෝජනා කළ බවත්ය. ඔවුන් අතර ඉංජිනේරු වර්නර් ජැකොබි (ජර්මනිය) ද වේ. ඔහුගේ සංවර්ධනය 1949 දී පේටන්ට් බලපත්‍රය පවා ලබා ගන්නා ලදී. පේටන්ට් බලපත්‍රයේ, ඉංජිනේරුවරයා පොදු උපස්ථරයක් මත ට්‍රාන්සිස්ටර 5 කින් සමන්විත ක්ෂුද්‍ර පරිපථයක සැලසුම සටහන් කළේය. පසුව, 1952 දී, පරිපථ සංරචක තනි ඒකකයකට ඒකාබද්ධ කිරීමේ මූලධර්මය ඉංග්රීසි ඉංජිනේරුවෙකු වන D. Dammer විසින් විස්තර කරන ලදී. තවත් වසර පහකට පසු, ට්‍රාන්සිස්ටර හතරක් මත පදනම් වූ ඒකාබද්ධ පරිපථ ෆ්ලිප්-ෆ්ලොප් එකක පළමු ක්‍රියාකාරී උදාහරණය ජෙෆ්රි ඩමර් නිවේදනය කළේය. අවාසනාවකට මෙන්, ඉංග්‍රීසි හමුදා විශේෂඥයින් ඩුමර්ගේ නව නිපැයුම අගය කළ යුතු වුවද එය අගය කළේ නැත. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් විද්යාඥයාගේ සියලු කටයුතු අත්හිටුවා ඇත. පසුව, ඩමර්ගේ නව නිපැයුම නවීන ක්ෂුද්‍ර පරිපථවල පූර්වගාමියා ලෙස හැඳින්වූ අතර විද්‍යාඥයාම ඒකාබද්ධ පරිපථයේ අනාගතවක්තෘ ලෙස හැඳින්විණි.

1957 දී, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය තවත් ඉංජිනේරුවෙකු වන බර්නාඩ් ඔලිවර් විසින් ප්ලැනර් ට්‍රාන්සිස්ටර තුනක් භාවිතා කරමින් මොනොලිතික් බ්ලොක් එකක් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ඔහු විස්තර කළ තාක්ෂණය සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රයක් සඳහා අයදුම්පතක් භාර ගත්තේය.

නවීන ක්ෂුද්‍ර පරිපථයේ අනාගතවක්තෘවරුන්ගේ නම් අතර ඉංජිනේරු හාවික් ජොන්සන්ගේ මුල් අකුරු ද වන අතර ඔහු එක් චිපයක් මත පරිපථවල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සෑදීමේ වර්ග කිහිපයක් පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබා ගත් නමුත් ඔහුගේ සොයාගැනීම් ක්‍රියාත්මක කිරීමට ඉඩ දෙන එක ලේඛනයක්වත් නොලැබුණි. මෙම ක්‍රමවලින් එකක් ජොන්සන්ගේ සියලු සම්මාන ලැබූ ජැක් කිල්බි විසින් භාවිතා කරන ලදී.

හරියටම වසර 55 කට පෙර 1959 පෙබරවාරි 6 වෙනිදා, එක්සත් ජනපද ෆෙඩරල් පේටන්ට් කාර්යාලය ටෙක්සාස් උපකරණ සඳහා ඒකාබද්ධ පරිපථයක් සොයා ගැනීම සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රයක් නිකුත් කර ඇත. මේ අනුව, තාක්‍ෂණයේ උපත නිල වශයෙන් හඳුනාගෙන ඇති අතර, එසේ නොමැතිව අද අපට හුරුපුරුදු ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සහ ඒවාට සම්බන්ධ හැකියාවන්ගෙන් අතිමහත් බහුතරයක් අප සතුව නොමැත.

ඔවුන් පවසන පරිදි 50 දශකයේ අග භාගයේ ඒකාබද්ධ පරිපථයක් පිළිබඳ අදහස වාතයේ විය. ට්රාන්සිස්ටරය දැනටමත් නිර්මාණය කර ඇත; ශීඝ්රයෙන් සංවර්ධනය වෙමින් පවතින ගුවන්විදුලි සහ රූපවාහිනී පරිපථ, පරිගණක තාක්ෂණය ගැන සඳහන් නොකරන්න, කුඩා කිරීම සඳහා විසඳුම් සෙවීම අවශ්ය විය; පාරිභෝගික වෙළෙඳපොළට මිල අඩු උපකරණ අවශ්‍ය විය. අර්ධ සන්නායක ට්‍රාන්සිස්ටර සහ ඩයෝඩ (සවි කිරීමේ පැනල්, වයර්, නිවාස සහ පරිවාරක) භාවිතයෙන් පරිපථයකින් අතිරික්ත සියල්ල ඉවතට විසි කිරීමේ අදහස, එහි සාරය එක් “ගඩොල්” - n-p හන්දියකට එකතු කිරීම - අනිවාර්යයෙන්ම යමෙකුගේ මනසට පැමිණිය යුතුය.

ඒ නිසා එය සිදු විය. ඇය පැමිණ ඇත. එපමණක් නොව, එකවර දක්ෂ ඉංජිනේරුවන් කිහිප දෙනෙකු, නමුත් අද ඔවුන්ගෙන් එක් අයෙකු පමණක් “ඒකාබද්ධ පරිපථයේ පියා” ලෙස සැලකේ - ටෙක්සාස් උපකරණවල සේවකයෙකු වන ජැක් කිල්බි, 2000 දී භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ නොබෙල් ත්‍යාගය පිරිනමන ලදී. ඒකාබද්ධ පරිපථය. 1958 ජූලි 24 වන දින, ඔහු තම වැඩ දිනපොතේ නව උපාංගයක් පිළිබඳ අදහස ලියා ඇත; සැප්තැම්බර් 12 වන දින, ඔහු ක්ෂුද්‍ර පරිපථයේ ක්‍රියාකාරී නියැදියක් ප්‍රදර්ශනය කර, පේටන්ට් බලපත්‍රයක් සඳහා සකස් කර ඉල්ලුම් කර, එය 1959 පෙබරවාරි 6 වන දින ලබා ගත්තේය. .

සාධාරණ ලෙස, Kilby Germanium චිපයේ සැලසුම කාර්මික සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රායෝගිකව නුසුදුසු බව පිළිගත යුතුය, එය රොබට් නොයිස් විසින් සංවර්ධනය කරන ලද සිලිකන් ප්ලැනර් චිපය ගැන පැවසිය නොහැක.

ෆෙයාර්චල්ඩ් අර්ධ සන්නායකයේ (ඔහු මෙම සමාගමේ නිර්මාතෘවරුන්ගෙන් කෙනෙකි) සේවය කළ රොබට් නොයිස්, කිල්බිට සමගාමීව හා ස්වාධීනව, ඒකාබද්ධ පරිපථ සැලසුමේ තමාගේම අනුවාදයක් සංවර්ධනය කර, පේටන්ට් බලපත්‍රයක් ලබාගෙන, ටෙක්සාස් උපකරණ සහ ෆෙයාර්චල්ඩ් අර්ධ සන්නායක බවට පත් කළේය. වසර 10 ක අඛණ්ඩ පේටන්ට් යුද්ධයක්, 1969 නොවැම්බර් 6 වන දින අවසන් වූ එක්සත් ජනපද පේටන්ට් සහ රේගු අභියාචනාධිකරණයේ තීන්දුව අනුව ක්ෂුද්‍ර පරිපථයේ එකම නිපැයුම්කරු සලකා බැලිය යුතුය ... රොබට් නොයිස්! එක්සත් ජනපද ශ්‍රේෂ්ඨාධිකරණය මෙම තීන්දුව තහවුරු කළේය.

කෙසේ වෙතත්, උසාවි තීන්දුවට පෙර, 1966 දී, සමාගම් ඒකාබද්ධ පරිපථයට සමාන අයිතිවාසිකම් ලෙස එකිනෙකා පිළිගැනීමට එකඟ වූ අතර, නව නිපැයුම්කරුවන් වන කිල්බි සහ නොයිස් යන දෙදෙනාටම එක්සත් ජනපද විද්‍යාත්මක හා ඉංජිනේරු ප්‍රජාවන්ගෙන් එකම ඉහළම සම්මාන පිරිනමන ලදී: ජාතික පදක්කම විද්‍යාව සහ තාක්ෂණ ජාතික පදක්කම.

නමුත් Kilby සහ Noyce ට වඩා බොහෝ කලකට පෙර නිර්මාණ මූලධර්මය සකස් කර ඒකාබද්ධ පරිපථයකට පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබා ගත් තවත් අය සිටියහ. ජර්මානු ඉංජිනේරුවෙකු වන වර්නර් ජැකොබි, ඔහුගේ 1949 පේටන්ට් බලපත්‍රය තුළ, පොදු උපස්ථරයක් මත ට්‍රාන්සිස්ටර 5 ක ක්ෂුද්‍ර පරිපථයක සැලසුමක් අඳියි. 1952 මැයි 7 වන දින, ඉංග්‍රීසි ගුවන්විදුලි ඉංජිනේරු ජෙෆ්රි ඩමර් වොෂින්ටනයේ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග පිළිබඳ සම්මන්ත්‍රණයකදී ඔහුගේ ප්‍රසිද්ධ කථාවේදී පරිපථ සංරචක තනි ඒකකයකට ඒකාබද්ධ කිරීමේ මූලධර්මය විස්තර කළේය (ජැක් කිල්බි, මෙම සම්මන්ත්‍රණයට ද සහභාගී විය); 1957 දී ඔහු ට්‍රාන්සිස්ටර 4ක් සහිත ලොව ප්‍රථම ඒකාබද්ධ පරිපථ ප්‍රේරකයේ ක්‍රියාකාරී උදාහරණයක් ඉදිරිපත් කළේය. බි්රතාන්ය හමුදා දෙපාර්තමේන්තුවේ විශේෂඥයින් නව නිෂ්පාදනය තේරුම් නොගත් අතර එහි විභවය අගය කළේ නැත. වැඩේ වැහුවා. පසුව, ඩමර් ඔහුගේ මව්බිමේ "ඒකාබද්ධ පරිපථයේ අනාගතවක්තෘ" ලෙස හඳුන්වනු ලැබීය; ඉලෙක්ට්රොනික තාක්ෂණයන් සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ජාතික හා ජාත්යන්තර ව්යාපෘති රැසකට සහභාගී වීමට ඔහුට ආරාධනා කරන ලදී.

එම වසරේම ඔක්තෝම්බර් මාසයේදී ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ, බර්නාඩ් ඔලිවර් පේටන්ට් බලපත්‍රයක් ගොනු කරන ලද අතර, එය ප්ලැනර් ට්‍රාන්සිස්ටර තුනක මොනොලිතික් බ්ලොක් එකක් නිෂ්පාදනය කිරීමේ ක්‍රමයක් විස්තර කළේය. 1953 මැයි 21 වන දින ඉංජිනේරු හාවික් ජොන්සන් විසින් එක් චිපයක් මත විවිධ ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිපථ සංරචක සෑදීමට ක්‍රම කිහිපයක් සඳහා යෝජනාවක් ඉදිරිපත් කරන ලදී. ජොන්සන් විසින් යෝජනා කරන ලද එක් විකල්පයක් ස්වාධීනව ක්‍රියාත්මක කර වසර 6 කට පසු ජැක් කිල්බි විසින් පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබා ගැනීම විහිළුවකි. අරුම පුදුම!

ඒකාබද්ධ පරිපථයේ සියලුම නව නිපැයුම්කරුවන්ගේ සවිස්තරාත්මක චරිතාපදාන, ශ්‍රේෂ්ඨයන්ගේ සිදුවීම් සහ තත්වයන් පිළිබඳ විස්තර, මම එය පැවසීමට නිර්භීතව, නව නිපැයුම් අද ඕනෑම කෙනෙකුට පහසුවෙන් සොයාගත හැකිය: මේ සියල්ල අන්තර්ජාලයේ ඇත. ක්ෂුද්‍ර පරිපථයේ උපන්දිනයේදී, මම තුන්දෙනාටම “බිම දෙන්න” කැමතියි: ජෙෆ්රි ඩමර්, ජැක් කිල්බි සහ රොබට් නොයිස්. සම්මුඛ සාකච්ඡා වලදී විවිධ අවස්ථාවලදී, ඔවුන් "එය කෙසේද" පිළිබඳ මතකයන් බෙදාහදා ගත්හ, ඔවුන්ගේ සිතුවිලි සහ අත්දැකීම්. මම රසවත් කියමන් කිහිපයක් තෝරා ගත්තා ...

ජෙෆ්රි ඩමර්:
“සාමාන්‍යයෙන් ට්‍රාන්සිස්ටරය සහ අර්ධ සන්නායක මත වැඩ කිරීමත් සමඟ අද වන විට සම්බන්ධක වයර් නොමැතිව ඝන බ්ලොක් ආකාරයෙන් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ නිර්මාණය කිරීම පිළිබඳ ප්‍රශ්නය මතු විය හැකි බව පෙනේ. මෙම බ්ලොක් පරිවාරක, සන්නයනය, නිවැරදි කිරීම සහ සංඥා වර්ධක ද්රව්ය ස්ථර වලින් සමන්විත විය හැක. සංරචකවල ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්‍රියාකාරකම් නිර්වචනය කිරීම සහ ඒවා නිසි ලෙස සම්බන්ධ කිරීම තනි ස්ථරවල කොටස් කපා හැරීමෙන් කළ හැකිය.
“මගේ එක් පොතක, මගේ අසාර්ථකත්වයට හේතුව නිමක් නැති නිලධර යුද්ධවල දැඩි තෙහෙට්ටුව ලෙස මම පැහැදිලි කළෙමි, නමුත් සමහර විට මෙය එකම හේතුව නොවේ. කාරණය නම් කිසිවකුට අවදානමක් ගැනීමට අවශ්‍ය නොවීමයි. කාර්මික ප්‍රමිතියකට ගෙන නොගිය උපකරණයක් සඳහා යුද දෙපාර්තමේන්තුව ගිවිසුමකට එළඹෙන්නේ නැත. සමහර සංවර්ධකයින්ට තමන් නොදන්නා කාර්යයක් භාර ගැනීමට අවශ්‍ය නොවීය. එය කුකුල් මස් හා බිත්තර තත්ත්වයකි. ඇමරිකානුවන් මූල්‍ය වික්‍රමාන්විතයන් වන අතර මේ රටේ (එංගලන්තයේ තේරුම. - යූ.ආර්.) සෑම දෙයක්ම ඉතා සෙමින් සිදුවෙමින් පවතී.

ජැක් කිල්බි:
"ට්‍රාන්සිස්ටරය දර්ශනය වූ පසු, කලකට පෙර "කුඩාකරණය" ලෙස හැඳින්වීමට පටන් ගත් දේ ගැන නව උනන්දුවක් ඇති විය. එය කිසි විටෙකත් අවසානයක් නොවීය, නමුත් යෙදුම් විශාල සංඛ්‍යාවක් සඳහා තවත් සංරචක එක තැනක එකතු කර ඒවා තදින් ඇසුරුම් කිරීම ඉතා පහසු බව පෙනේ. ඉන්පසු නාවික හමුදාව සමීප ෆියුස් පිළිබඳ ව්‍යාපෘතියක් ආරම්භ කළේය. ඔවුන්ට ඇත්තටම අවශ්‍ය වූයේ වර්ග අඟලකට නොවැඩි තහඩුවක සියලුම ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග එකලස් කරන ලද උපකරණයකි. ඒ වන විටත් ඔවුන් සාධාරණ මුදලක් වියදම් කර ඇතත් තවමත් ඔවුන්ට අවශ්‍ය දේ ලැබුණේ නැත... ට්‍රාන්සිස්ටරය සියලු ගැටලු විසඳීය. පොදුවේ ගත් කල, එදා සහ දැන්, ඔබට නව නිෂ්පාදනයක් තිබේ නම් සහ එය හමුදාවට උනන්දුවක් දක්වන්නේ නම්, නැතහොත් එය හමුදාවට උනන්දුවක් දක්වන ආකාරයෙන් ඔබට එය සංවිධානය කළ හැකිය, එවිට, රීතියක් ලෙස, ඔබට ලැබෙනු ඇත. ඔබට අරමුදල් ඇති බැවින් වැඩ කිරීමේ ගැටලුවක් නොමැත. ඒ ඈත කාලවලදී මෙය සත්‍ය වූ අතර දැන් එය සත්‍යයකි.

“ඒකාබද්ධ පරිපථයක වැඩ කිරීමේ ප්‍රධාන චේතනාව වූයේ උපකරණ නිෂ්පාදනය කිරීමේ පිරිවැය අඩු කිරීමයි. විය හැකි පිරිවැය අඩු කිරීමේ පරිමාණය සහ ලාභ සාධකය ඉලෙක්ට්‍රොනික යෙදුම් ක්ෂේත්‍රය සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් ක්ෂේත්‍රවල කොපමණ ප්‍රසාරණය කරයිද යන්න එකල මම සැබවින්ම සිතුවේ නැත. 1958 දී, ඉතා හොඳින් අලෙවි නොවූ තනි සිලිකන් ට්‍රාන්සිස්ටරයක මිල ඩොලර් 10 ක් පමණ විය. අද ඩොලර් 10 කට ට්‍රාන්සිස්ටර මිලියන 100 කට වඩා මිලදී ගත හැකිය. මට මෙය අනාවැකි කිව නොහැකි විය. මෙය කළ හැකි යැයි කිසිවෙකු නොසිතූ බව මට විශ්වාසයි. ”

"ඒකාබද්ධ පරිපථ සඳහා වෙළඳපල පුළුල් කිරීම සඳහා අපි පළමු ක්ෂුද්‍ර කැල්කියුලේටරය (පින්තූරයෙන්) සංවර්ධනය කිරීමට පටන් ගත්තෙමු: මහා වෙළඳපොළ ඔවුන්ට වැදගත් වේ. අපි පළමු කැල්කියුලේටරය ඩොලර් 500 කට විකුණුවා, අද ඒවා ඩොලර් 4-5 කට විකුණන අතර ඉවත දැමිය හැකි නිෂ්පාදනයක් බවට පත්ව ඇත. මේ කියන්නේ අඩු මිල පිළිබඳ ප්‍රශ්නය ගැනයි.”

“ඒකාබද්ධ පරිපථය සොයාගැනීම මගේ ජීවිතයේ ලොකුම ජයග්‍රහණයද? ඔහ්, අනිවාර්යයෙන්ම! .."

රොබට් නොයිස්:
"ෆෙයාර්චයිල්ඩ්හිදී, අපි හමුදාව විසින් "අණුක ඉංජිනේරු විද්යාව" ලෙස හැඳින්වූ ඉංජිනේරු ව්යාපෘතියක වැඩ කිරීමට පටන් ගත්තෙමු. එය ගුවන් හමුදාව විසින් අරමුදල් සපයන ලදී. අපි යම් ආකාරයක ව්‍යුහයක් නිර්මාණය කළ යුතු යැයි උපකල්පනය කරන ලදී, අණු මත අණු හෝ පරමාණු මත-පරමාණු ව්‍යුහයන්ගෙන් පවා ගොඩනගා ඇත. තවද එවැනි ව්යුහයක් ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගයක කාර්යයන් ඉටු කළ යුතුය. ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්තයේ ශක්තිය සෑම විටම සංකීර්ණ මූලද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කිරීමට උත්සාහ කරනවාට වඩා සරල මූලද්‍රව්‍ය වලින් යමක් සංස්ලේෂණය කිරීම නිසා මෙය හරියටම අපගේ පැතිකඩ නොවේ. සරල පරිපථ මූලද්රව්ය නිර්මාණය කර ඇත: ධාරිත්රක, ප්රතිරෝධක, ඇම්ප්ලිෆයර් මූලද්රව්ය, ඩයෝඩ, ආදිය, පසුව අවශ්ය ශ්රිතය ඔවුන්ගෙන් සංස්ලේෂණය කර ඇත. මූලික වශයෙන්, අණුක ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ යමක් වැරදී ඇත.

“ඔබ අසන්නේ මූලික වශයෙන් ඒකාබද්ධ පරිපථවලට ඇතුල් වීම අලෙවිකරණ තීරණයක් ද යන්නයි. මම හිතන්නේ නෑ. මේ ආකාරයේ බොහෝ දියුණුව අලෙවිකරුවන් විසින් පුරෝකථනය නොකළ අතර ඔවුන් විසින් දැනුවත්ව සකස් නොකළ බව මම සිතමි. ඒවා තර්කයෙන් පැන නැඟී ඇත තාක්ෂණික ප්රගතිය. එම කාලය පහත පරිදි සංලක්ෂිත කළ හැකිය: "දැන් අපට මෙය කළ හැකිය. ඇයි ඔබ එය විකිණීමට උත්සාහ නොකරන්නේ?" අද මාර්කටින් එකේ කෙනෙක් ඇවිත් කියනවා “මේක තිබ්බා නම් අපිට මේක විකුණන්න පුළුවන්” කියලා. වෙනස කොතැනදැයි ඔබට දැනෙනවාද? සංගෘහිත පරිපථය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, වඩාත් උද්යෝගිමත් දෙය වූයේ මෙම උපාංගය සඳහා අවශ්යතාවයක් ඇති බවට හැඟීමයි. හැමෝටම තියෙනවා. හමුදාව, සිවිල් වැසියන්... ඔබට පෙනෙනවා, හැමෝම!”