სილიკონის ჩიპის ისტორია

მიუხედავად იმისა, რომ პირველი კომპიუტერები მის გამოგონებამდე გამოჩნდა, სილიკონის მიკროჩიპი არის წინსვლა, რამაც შესაძლებელი გახადა თანამედროვე კომპიუტერული ეპოქა. ამ ნახევარგამტარისგან მინიატურული მიკროსქემის დაფის შექმნის შესაძლებლობა იყო ის, რაც კომპიუტერებს მისცა უზარმაზარი წინსვლა სიჩქარესა და სიზუსტეში, გარდაქმნის მათ ოთახის ზომის მოწყობილობებიდან მანქანებად, რომლებიც შეიძლება იჯდეს მაგიდაზე ან შენი კალთა.

ადრეული კომპიუტერები იყენებდნენ მოწყობილობებს, რომლებსაც ვაკუუმური მილები ეწოდებოდათ თავიანთი მიკროსქემის დიზაინში, რომლებიც ემსახურებოდნენ როგორც კარიბჭე დენების ჩართვისა და გამორთვისთვის კომპიუტერის ფუნქციის წარმართვისა და ინფორმაციის შესანახად. თუმცა, ეს იყო მყიფე კომპონენტები და ხშირად იშლებოდა ნორმალური მუშაობის დროს. 1947 წელს ტრანზისტორის გამოგონებამ შეცვალა ვაკუუმური მილი კომპიუტერის დიზაინში და ამ მცირე კომპონენტებს ფუნქციონირებისთვის ნახევრადგამტარ მასალას სჭირდებოდათ. ადრეული ტრანზისტორები შეიცავდა გერმანიუმს, მაგრამ საბოლოოდ სილიციუმი გახდა არჩევითი ნახევარგამტარი კომპიუტერული არქიტექტორებისთვის.

როგორც ნახევარგამტარს, სილიკონს აქვს ელექტრული თვისებები, რომლებიც დევს გამტარებსა და რეზისტორებს შორის. მწარმოებლებს შეუძლიათ ქიმიურად შეცვალონ საბაზისო სილიციუმი მისი ელექტრული თვისებების შესაცვლელად, რაც აიძულებს მას ელექტროენერგიის გატარებას დანაყოფის სპეციფიკური საჭიროებიდან გამომდინარე. ეს საშუალებას აძლევდა კომპიუტერის დიზაინერებს შეექმნათ მათი მრავალი კომპონენტი ერთი და იგივე მასალისგან, ნაცვლად იმისა, რომ მოეთხოვათ ცალკეული მავთულები და სხვა მასალები იმავე შედეგების მისაღწევად.

სამწუხაროდ, მძლავრი კომპიუტერებისთვის საჭირო რთული მიკროსქემები მაინც ნიშნავდა, რომ მოწყობილობები ძალიან დიდი უნდა ყოფილიყო. თუმცა, 1958 წელს ჯეკ კილბის გაუჩნდა იდეა, შეექმნა მიკროსქემები, რომლებიც ქმნიდნენ კომპიუტერს მინიატურაში, ერთის გამოყენებით. ნახევარგამტარის ბლოკი და მიკროსქემის დაბეჭდვა ზემოდან მეტალში იმის ნაცვლად, რომ სქემის შექმნა ცალკეული მავთულებიდან და კომპონენტები. ექვსი თვის შემდეგ, რობერტ ნოისს გაუჩნდა იდეა, დაედო მეტალი ნახევარგამტარზე და შემდეგ მოაშოროს არასაჭირო ნაწილები ინტეგრირებული მიკროსქემის შესაქმნელად. ამ მიღწევებმა მნიშვნელოვნად შეამცირა კომპიუტერული სქემების ზომა და შესაძლებელი გახადა მათი მასობრივი წარმოება პირველად.

დღეს, სილიკონის ჩიპების მწარმოებლები იყენებენ მაღალი სიმძლავრის ულტრაიისფერ შუქს თავიანთი ჩიპების ამოსაჭრელად. სილიკონის ვაფლზე ფოტომგრძნობიარე ფილმის დადების შემდეგ, შუქი ანათებს მიკროსქემის ნიღაბს და ასახელებს ფილმს მიკროსქემის დიზაინის გამოსახულებით. მწარმოებელი ჭრის დაუცველ ადგილებს, შემდეგ დებს სილიკონის კიდევ ერთ ფენას და იმეორებს პროცესს. და ბოლოს, ფილმის ბოლო ფენა განსაზღვრავს ლითონის წრედს, რომელიც ახურავს ჩიპს და ასრულებს ელექტრულ წრეს. თანამედროვე სილიკონის ჩიპები შეიძლება შეიცავდეს მრავალ სხვადასხვა ფენას სხვადასხვა ელექტრული თვისებებით, რათა მოერგოს კომპიუტერის დიზაინის ელექტრო საჭიროებებს.