Les principaux types de puces produites par les sociétés de semi-conducteurs

Les types de puces produites par les sociétés de semi-conducteurs peuvent être classées de deux manières. Habituellement, les puces sont classées en fonction de leurs fonctionnalités. Cependant, ils sont parfois divisés en types en fonction des circuits intégrés utilisés.

Lorsqu'elles sont examinées en fonction de leurs fonctionnalités, les quatre principales catégories de clips sont les puces de mémoire, les microprocesseurs, les puces standard et les systèmes sur puce complexes (SoC). Lorsqu'ils sont organisés en types de circuits intégrés, les trois types de puces sont numériques, analogiques et mixtes.

Du point de vue de la fonctionnalité, les puces de mémoire à semi-conducteurs stockent des données et des programmes sur des ordinateurs et des dispositifs de stockage de données. Les puces de mémoire vive (RAM) fournissent des espaces de travail temporaires, tandis que les puces de mémoire flash contiennent des informations en permanence, sauf si elles sont effacées. Les puces de mémoire morte (ROM) et de mémoire morte programmable (PROM) ne peuvent pas être modifiées. En revanche, les puces de mémoire à lecture seule programmable effaçable (EPROM) et de mémoire à lecture seule effaçable électriquement (EEPROM) peuvent être changées.

Les microprocesseurs contiennent une ou plusieurs unités centrales. Les serveurs informatiques, ordinateurs personnels (PC), tablettes et smartphones peuvent chacun avoir plusieurs processeurs. Les microprocesseurs 32 et 64 bits des PC et des serveurs sont basés sur des architectures de puces x86, POWER et SPARC. D'autre part, les appareils mobiles utilisent généralement une architecture de puce ARM. Des microprocesseurs 8, 16 et 24 bits moins puissants apparaissent dans des produits tels que les jouets et les véhicules.

Les puces standard, également appelées circuits intégrés de base, sont de simples puces utilisées pour effectuer des routines de traitement répétitives. Produites en grandes quantités, ces puces sont généralement utilisées dans des appareils à usage unique tels que les scanners de codes à barres. Caractérisé par des marges minces, le marché des circuits intégrés de produits de base est dominé par de grands fabricants asiatiques de semi-conducteurs.

Le SoC, le type de puce le plus récent, est le plus accueillant pour les nouveaux fabricants. Dans le SoC, tous les composants électroniques nécessaires à un système complet sont intégrés dans une seule puce. Les capacités d'un SoC sont plus étendues que celles d'une puce de microcontrôleur, qui combine généralement le processeur avec la RAM, la ROM et l'entrée / sortie (E / S). Dans un smartphone, le SoC peut également intégrer des traitements graphiques, de la caméra et audio et vidéo. L'ajout d'une puce de gestion et d'une puce radio donne une solution à trois puces.

En reprenant l’autre méthode de classification des puces, la plupart des processeurs informatiques utilisent actuellement des circuits numériques. Ces circuits combinent généralement des transistors et des portes logiques. Parfois, des microcontrôleurs sont ajoutés. Les circuits numériques utilisent des signaux numériques discrets généralement basés sur un schéma binaire. Deux tensions différentes sont attribuées, chacune représentant une valeur logique différente.

Les puces analogiques ont été en grande partie, mais pas entièrement, remplacées par des puces numériques. Les puces d'alimentation sont généralement des puces analogiques. Les puces analogiques sont toujours nécessaires pour les signaux à large bande et sont toujours utilisées comme capteurs. Dans les puces analogiques, la tension et le courant varient de manière continue aux points spécifiés du circuit. Une puce analogique comprend généralement un transistor avec des éléments passifs tels qu'une inductance, des condensateurs et des résistances. Les puces analogiques sont plus sujettes au bruit ou à de petites variations de tension, ce qui peut provoquer des erreurs.

Les semi-conducteurs à circuit mixte sont généralement des puces numériques avec une technologie supplémentaire permettant de travailler avec des circuits analogiques et numériques. Un microcontrôleur peut inclure un convertisseur analogique-numérique (ADC) pour la connexion à une puce analogique, telle qu'un capteur de température, par exemple. Inversement, un convertisseur numérique-analogique (CNA) peut permettre à un microcontrôleur de produire des tensions analogiques afin de produire des sons via des dispositifs analogiques.