Elektronu mikroshēmu tehnoloģijas evolūcija un ietekme

Elektronikas nozari ir pārveidojusi elektronu mikroshēmu tehnoloģijas parādīšanās, padarot ierīces kompaktākas, efektīvākas un jaudīgākas. Šī revolucionārā inovācija ir mainījusi ne tikai plaša patēriņa elektroniku, bet arī veselības aprūpi, transportu, sakarus un daudzas citas nozares. Šajā rakstā mēs apspriedīsim elektronu mikroshēmu attīstību; viņu pieteikumus un to, kas viņiem varētu būt nākotnē.

Elektronu mikroshēmu evolūcija:

No vakuuma caurulēm līdz silīcija brīnumiem

Elektronu mikroshēmas radās ar vakuuma caurulēm, kas izgudrotas 20. gadsimta sākumā; Šīs milzīgās sastāvdaļas cita starpā darbojās kā slēdži vai pastiprinātāji radio, datoros un televizoros. To enerģijas patēriņš bija augsts, savukārt uzticamība zema vairāku trūkumu dēļ, piemēram, īss kalpošanas laiks. Tranzistori, kuriem bija labāks veiktspējas līmenis mazākos izmēros, tos aizstāja, jo cilvēki sāka meklēt veidus, kā padarīt lietas mazākas.

Integrālās shēmas (IC) kļuva par izrāvienu pusvadītāju tehnoloģijā, kad tās tika ieviestas 1950. gadu beigās un 1960. gadu sākumā. IC ir mazs gabals, kas izgatavots no pusvadītāju materiāla, galvenokārt silīcija, kas satur daudzus tranzistorus kopā ar citām elektroniskām daļām. Tie ļāva izveidot mikroprocesorus, tādējādi novedot pie atmiņas mikroshēmu izstrādes kopā ar īpašām loģikas mikroshēmām, ko izmanto mūsdienu elektroniskajos sīkrīkos.

Elektronu mikroshēmu pielietojumi:

Modernu ierīču un sistēmu darbināšana

Elektronu mikroshēmasir visuresoši, jo to daudzveidīgā rakstura dēļ tie tiek izmantoti visās nozarēs. Viedtālruņi, planšetdatori, klēpjdatori, spēļu konsoles utt., Ietilpst plaša patēriņa elektronikas kategorijā, kur šīs mikroshēmas var atrast . Šīm mašīnām ir nepieciešami jaudīgi procesori kopā ar modernām grafiskajām kartēm, ja lietotāji vispār vēlas augstas veiktspējas skaitļošanas pieredzi, ko uzlabo multivides iespējas, ko nodrošina šādas ierīces.

Veselības aprūpes nozarē elektrokardiostimulatori ir ļoti atkarīgi no tiem, tāpat kā insulīna sūkņi; tāpat diagnostikas rīki nedarbosies arī bez šiem būtiskajiem komponentiem, tādējādi ļaujot precīzi kontrolēt medicīniskās ierīces, vienlaikus saglabājot pietiekami pārnēsājamus, lai tos varētu viegli nēsāt apkārt.

Arī transporta sistēmas ir guvušas lielu labumu no šāda veida tehnoloģijām, jo automašīnām ir nepieciešami jutīgāki vadības bloki, kas darbojas kopā ar automobiļu sensoriem, kas izstrādāti, pamatojoties uz elektronu mikroshēmu tehnoloģiju. Transportlīdzekļu drošības līmeni var paaugstināt savukārt ar šīm mikroshēmām tiek panākta savienojamība starp dažādām konkrētā automobiļa daļām attiecībā uz efektivitātes uzlabošanu.

Nākotnes sasniegumi:

Nākamās paaudzes elektronu mikroshēmu izpēte

Ņemot vērā tempu, kādā tehnoloģija turpina attīstīties, zinātniekiem un inženieriem ir tikai dabiski turpināt pētīt robežas tam, ko var izdarīt, izmantojot elektronu mikroshēmu. Nanoelektronika nodrošina vienu no šādām jomām, samazinot komponentus līdz atomu vai pat molekulāriem izmēriem, kā rezultātā tiek radītas mazas, bet jaudīgākas mikroshēmas, kas patērē mazāk enerģijas, veicot sarežģītus uzdevumus.

Vēl viena aizraujoša lieta, kas pašlaik notiek, ir saistīta ar kvantu skaitļošanas principu integrēšanu projektēšanas procesos, kuru mērķis ir nākt klajā ar kvantu mikroshēmām. Šādas ierīces spēj atrisināt problēmas, ar kurām klasiskie datori nevar tikt galā, jo to pamatā ir dīvaina uzvedība, ko demonstrē subatomiskās daļiņas; Lai gan šī joma joprojām ir jauna, tā sola lielas lietas, jo īpaši tādās jomās kā kriptogrāfija, optimizācija, kā arī simulācija.

Secinājums:

Elektronu mikroshēmu tehnoloģija laika gaitā ir tik ļoti attīstījusies, ka tā ļoti ietekmē visu ap mums, kopš tā sākās ar vakuuma caurulēm līdz mūsdienām, kad mums ir uzlabotas integrālās shēmas. Nākamās paaudzes sola vēl labāku attīstību, jo tās nodrošinās turpmāku miniaturizāciju, tādējādi nodrošinot lielāku jaudu, ko varētu izmantot plašākā lietojumu klāstā nekā iepriekš saskaņā ar nanoelektronikas koncepciju; Tāpat ir cerība, ka kvanti varētu palīdzēt mums atrisināt sarežģītus jautājumus