1. مقدمه ای بر چیپس
چیپ چیست؟ تراشه یک مدار مجتمع است که می تواند با مغز یک دستگاه الکترونیکی مقایسه شود. اجزای یک تراشه می توانند وظایف مختلفی مانند پردازش اطلاعات، ذخیره داده ها، انجام محاسبات و کنترل عملیات را انجام دهند.
چرا به آن چیپ می گویند؟ "هسته" نشان دهنده هسته و مرکز است و "تراشه" نشان دهنده یک قطعه یا قطعه نازک است. تراشه قطعه نازکی است که از مواد نیمه هادی ساخته شده است که به عنوان بخش اصلی کل سیستم مدار، ساختارهای کلیدی مدار را یکپارچه می کند.
کاربرد چیپس چیست؟ تراشه ها برای جنبه های مختلفی مانند پردازش داده ها، ذخیره سازی، کنترل، ارتباطات و ادراک استفاده می شوند. رایانه ها، تلفن های همراه، اتومبیل ها و سایر دستگاه ها برای پردازش داده ها، اجرای الگوریتم ها و اجرای برنامه های نرم افزاری به تراشه ها متکی هستند.
چرا گفته می شود که تراشه ها بسیار پیچیده هستند؟ تراشه ها دارای درجه بالایی از یکپارچگی هستند، که تعداد زیادی از قطعات و مدارهای الکترونیکی را در یک فضای فیزیکی کوچک، احتمالاً حاوی میلیاردها جزء، ادغام می کند و ساختار مدار پیچیده ای را تشکیل می دهد.
چرا تولید تراشه اینقدر دشوار است؟ دلیل دشواری ساخت تراشه این است که به فرآیندهای دقیقی برای انتقال الگوهای مدار در مقیاس نانو به سطح تراشه نیاز دارد. فرآیند و فناوری پیچیده هستند و اجزا و مدارها بسیار یکپارچه هستند.
مواد تولید تراشه ها شامل مواد نیمه هادی (عمدتاً سیلیکون)، مواد فلزی (عمدتاً برای اتصال و اتصال مدار استفاده می شود) و مواد عایق (عمدتاً برای جداسازی اتصالات بین مدارها استفاده می شود).
2. نقش چیپس
پردازش و محاسبه داده ها به فرآیند جمع آوری، دستکاری، تبدیل و تجزیه و تحلیل داده ها اشاره دارد. رایانه‌ها، تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و سایر دستگاه‌ها برای پردازش داده‌ها، اجرای الگوریتم‌ها و اجرای برنامه‌های نرم‌افزاری به تراشه‌ها متکی هستند.
ذخیره سازی داده ها، تراشه های حافظه در تراشه برای ذخیره داده ها و برنامه ها استفاده می شوند، به دستگاه ها اجازه خواندن و نوشتن داده ها، پشتیبانی از ذخیره سازی موقت و دائمی، مانند ذخیره فایل ها، تصاویر، داده های صوتی و تصویری و غیره را می دهند.
کنترل و اجرا، مدارها و اجزای منطقی موجود در تراشه می توانند عملیات مختلفی مانند کنترل عملکرد دستگاه، اجرای عملیات ورودی و خروجی، تنظیم تنظیمات و پارامترهای دستگاه، نظارت بر وضعیت دستگاه و غیره را کنترل و اجرا کنند.
ارتباطات و شبکه، چه فناوری بی سیم (WiFi، بلوتوث) یا اتصالات سیمی (Ethernet USB)، این تراشه وظیفه رسیدگی به پروتکل های ارتباطی و انتقال داده، پشتیبانی از ارتباطات، تماس ها و اتصالات شبکه بین دستگاه ها را بر عهده دارد.
سنجش و تشخیص، برخی از تراشه‌ها حسگرها را برای درک مقادیر فیزیکی در محیط، تشخیص دما، نور، فشار، شتاب و سایر اطلاعات یکپارچه می‌کنند و در نظارت بر محیط‌زیست، تجهیزات پزشکی، خانه‌های هوشمند و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند.
گرافیک و پردازش تصویر، GPU ها به طور خاص برای پردازش و رندر گرافیک و تصاویر، ایفای نقش در بازی، گرافیک کامپیوتری، واقعیت مجازی، ویرایش ویدئو و پردازش تصویر طراحی شده اند.
در حوزه‌های کاربردی خاص، تراشه‌ها را نیز می‌توان سفارشی کرد و برای کاربردهای خاص، مانند تراشه‌های خودرو، کدک‌های صوتی، پردازنده‌های گرافیکی (GPU)، تراشه‌های رمزگذاری و غیره، سفارشی‌سازی و طراحی کرد. تراشه‌های تخصصی نیازهای زمینه‌های خاص را برآورده می‌کنند.
