Sirun määritelmä ja alkuperä
Siru - yleisnimitys puolijohdekomponenttituotteille, integroiduille piireille, lyhennettynä IC; tai mikropiirit, mikrosirut, kiekot/sirut elektroniikassa on tapa pienentää piirejä (pääasiassa puolijohdelaitteita, mutta myös passiivisia komponentteja jne.) ja ajoittain sitä valmistetaan puolijohdekiekkojen pinnalle.
Vuosina 1949–1957 prototyyppejä kehittivät Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington ja Yasuo Tarui, mutta nykyaikaisen integroidun piirin keksi Jack Kilby vuonna 1958. Hänelle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 2000, mutta Robert Noyce, joka kehitti samaan aikaan myös nykyaikaisen käytännöllisen integroidun piirin, kuoli vuonna 1990.
Sirun suuri etu
Transistoreiden keksimisen ja massatuotannon jälkeen käytettiin suuria määriä erilaisia puolijohdekomponentteja, kuten diodeja ja transistoreja, jotka korvasivat tyhjiöputkien toiminnan ja roolin piireissä. 1900-luvun puoliväliin ja loppupuolelle tultaessa puolijohdevalmistustekniikan kehitys mahdollisti integroidut piirit. Verrattuna käsin koottuihin piireihin, jotka käyttävät yksittäisiä erillisiä elektronisia komponentteja, integroidut piirit voivat integroida suuren määrän mikrotransistoreita pienelle sirulle, mikä on valtava edistysaskel. Integroitujen piirien skaalautuva tuottavuus, luotettavuus ja modulaarinen lähestymistapa piirisuunnitteluun takaavat standardoitujen integroitujen piirien nopean käyttöönoton erillisten transistorien sijaan.
Integroiduilla piireillä on kaksi merkittävää etua erillisiin transistoreihin verrattuna: hinta ja suorituskyky. Alhainen hinta johtuu siitä, että siru tulostaa kaikki komponentit yhtenä yksikkönä sen sijaan, että se tekisi vain yhden transistorin kerrallaan. Korkea suorituskyky johtuu komponenttien nopeasta kytkeytymisestä ja pienemmästä energiankulutuksesta, koska komponentit ovat pieniä ja lähellä toisiaan. Vuonna 2006 sirun pinta-ala kasvoi muutamasta neliömillimetristä 350 mm²:iin ja voi olla jopa miljoonaa transistoria millimetriä kohden.
(Sisällä voisi olla 30 miljardia transistoria!)
Miten siru toimii
Siru on integroitu piiri, joka koostuu suuresta määrästä transistoreita. Eri siruilla on erilaiset integrointikoot, jotka vaihtelevat sadoista miljoonista kymmeniin tai satoihin transistoreihin. Transistoreilla on kaksi tilaa, päällä ja pois päältä, joita edustavat ykköset ja nollat. Useat ykköset ja nollat generoivat useat transistorit, jotka on asetettu tiettyihin toimintoihin (eli käskyihin ja dataan) esittämään tai käsittelemään kirjaimia, numeroita, värejä, grafiikkaa jne. Kun siru on käynnistetty, se ensin luo käynnistyskäskyn sirun käynnistämiseksi ja myöhemmin se vastaanottaa jatkuvasti uusia käskyjä ja dataa toiminnon suorittamiseksi.
Julkaisun aika: 3. kesäkuuta 2019
