Apakah peranti elektronik yang digunakan pada masa ini dalam membina komputer?

Peranti elektronik yang digunakan pada masa ini dalam pembuatan komputer ialah "litar bersepadu skala sangat besar" adalah litar yang diwarisi yang menggabungkan sejumlah besar transistor menjadi satu cip Ia lebih padat daripada skala besar litar bersepadu, komputer Penggunaan peranti utama telah melalui era tiub, transistor, litar bersepadu, dan kini adalah era litar bersepadu berskala besar dan ultra besar.

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 10, komputer DELL G3.

Apakah peranti elektronik yang digunakan pada masa ini dalam pembuatan komputer

Komputer menggunakan komponen utama dan telah melalui era tiub, transistor, dan litar bersepadu. skala dan ultra-besar-besar Era Litar Bersepadu

Pada masa ini, peranti elektronik yang digunakan dalam pembuatan komputer adalah litar bersepadu berskala besar. VLSI ialah litar bersepadu yang menggabungkan sejumlah besar transistor ke dalam satu cip tunggal Tahap penyepaduannya adalah lebih tinggi daripada litar bersepadu berskala besar. Bilangan transistor bersepadu berbeza antara standard. Sejak tahun 1970-an, dengan perkembangan teknologi semikonduktor dan komunikasi yang kompleks, penyelidikan dan pembangunan litar bersepadu telah dimulakan secara beransur-ansur.

Mikropemproses teras kawalan dalam komputer ialah contoh paling tipikal bagi litar bersepadu berskala sangat besar (reka bentuk VLSI), terutamanya litar bersepadu digital, biasanya dijalankan menggunakan automasi reka bentuk elektronik . Menjadi salah satu cabang kejuruteraan komputer yang penting.

Litar bersepadu yang menyepadukan lebih daripada 100,000 komponen atau lebih daripada 10,000 get pada satu cip dipanggil litar bersepadu berskala sangat besar. VLSI telah berjaya dibangunkan pada akhir 1970-an dan digunakan terutamanya untuk menghasilkan memori dan mikropemproses. Memori capaian rawak 64k-bit ialah generasi pertama litar bersepadu berskala besar, mengandungi kira-kira 150,000 komponen dan lebar talian 3 mikron.

Tahap integrasi litar bersepadu berskala besar telah mencapai 6 juta transistor, dan lebar talian telah mencapai 0.3 mikron. Peranti elektronik yang dihasilkan dengan litar bersepadu berskala sangat besar adalah bersaiz kecil, ringan, penggunaan kuasa yang rendah dan kebolehpercayaan yang tinggi. Menggunakan teknologi VLSI, subsistem elektronik atau bahkan keseluruhan sistem elektronik boleh "diintegrasikan" pada cip untuk melengkapkan pelbagai fungsi seperti pengumpulan maklumat, pemprosesan dan penyimpanan. Sebagai contoh, keseluruhan litar 386 mikropemproses boleh disepadukan pada satu cip, dengan tahap penyepaduan sebanyak 2.5 juta transistor. Kejayaan pembangunan litar bersepadu berskala besar adalah satu lonjakan ke hadapan dalam teknologi mikroelektronik, yang sangat menggalakkan kemajuan teknologi elektronik, sekali gus memacu pembangunan teknologi ketenteraan dan teknologi awam. VLSI telah menjadi simbol penting untuk mengukur tahap pembangunan saintifik, teknologi dan perindustrian sesebuah negara Ia juga merupakan kawasan yang mempunyai persaingan paling sengit di kalangan negara perindustrian utama dunia, terutamanya Amerika Syarikat dan Jepun.

Meluaskan pengetahuan: Kekurangan VLSI

Disebabkan pengembangan skala teknologi yang berterusan, kerumitan mikropemproses juga semakin meningkat. Pereka bentuk telah menghadapi beberapa cabaran.

• 1. Penggunaan kuasa dan pelesapan haba: Apabila skala penyepaduan komponen meningkat, kuasa terma yang dijana bagi setiap unit volum meningkat secara beransur-ansur, bagaimanapun, kawasan pelesapan haba peranti kekal tidak berubah, mengakibatkan pelesapan haba per unit luas Pelesapan tidak memenuhi keperluan. Pada masa yang sama, penggunaan kuasa statik yang disebabkan oleh arus sub-ambang yang lemah bagi satu transistor menjadi semakin ketara disebabkan oleh peningkatan yang ketara dalam bilangan transistor. Beberapa teknik reka bentuk kuasa rendah, seperti voltan dinamik dan penskalaan frekuensi (DVFS), telah dicadangkan untuk mengurangkan jumlah kuasa yang hilang.

• 2. Sisihan proses: Memandangkan teknologi fotolitografi dihadkan oleh undang-undang optik, doping dan pengelasan ketepatan lebih tinggi akan menjadi lebih sukar, dan kemungkinan ralat akan meningkat. Pereka bentuk mesti melakukan simulasi teknikal sebelum pembuatan cip.

• 3. Peraturan reka bentuk yang lebih ketat: Disebabkan masalah dengan proses fotolitografi dan goresan, peraturan reka bentuk untuk susun atur litar bersepadu mestilah lebih ketat. Pereka bentuk mesti sentiasa mempertimbangkan peraturan ini semasa mereka bentuk susun atur. Jumlah kos reka bentuk tersuai telah mencapai tahap kritikal, dan banyak organisasi reka bentuk memilih untuk bermula dengan automasi reka bentuk elektronik untuk mencapai reka bentuk automatik.

• 4. Penumpuan reka bentuk: Memandangkan frekuensi jam dalam aplikasi elektronik digital cenderung meningkat, pereka bentuk mendapati lebih sukar untuk mengekalkan condong jam rendah pada keseluruhan cip. Ini mencetuskan minat dalam seni bina berbilang teras, berbilang pemproses (lihat Undang-undang Amdahl).

• 5 Kos: Apabila saiz bijian berkurangan, saiz wafer menjadi lebih besar, dan bilangan bijian setiap unit luas wafer meningkat, jadi topeng foto yang digunakan dalam pembuatan proses Kerumitan meningkat secara mendadak. Teknologi photomask berketepatan tinggi moden adalah mahal.

Untuk pengetahuan lanjut berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah peranti elektronik yang digunakan pada masa ini dalam membina komputer?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!