როგორ მუშაობს მიკროჩიპი?

პირველი მიკროჩიპი 1974 წელს გამოიგონეს. მას შემდეგ, დამუშავების შესაძლებლობები კვლავ იზრდება ექსპონენციალური ტემპით. მიკროჩიპები არის ყველა არსებული ელექტრონული მოწყობილობის ტვინი. საათებიდან დაწყებული, კალკულატორებით, თანამგზავრებით და კომპიუტერებით დამთავრებული, ეს პატარა ჩიპები განაპირობებს იმ მოხერხებულობას, რაც ამდენი დავალებას აადვილებს. მიკროჩიპები არის ინტეგრირებული სქემები, რომლებიც ამოტვიფრულია სილიკონის ჩიპებზე ან ვაფლებზე. ინტეგრირებული სქემები გადასცემენ ელექტრულ დენებს, ან სიგნალებს, რომლებიც შემდეგ გარდაიქმნება ინსტრუქციებად მიმღები მოწყობილობის მიერ. ჩიპში სილიციუმის შემცველობა მავთულხლართებთან და ტრანზისტორებთან ერთად ქმნის ძალზე ხელსაყრელ გარემოს ელექტროენერგიის გადაცემისთვის.

მიკროჩიპის აგების რამდენიმე გზა არსებობს. როგორ არის აგებული, დამოკიდებულია ჩიპის დანიშნულ გამოყენებაზე. პერსონალური კომპიუტერის შემთხვევაში, ჩიპების უმეტესობის მთავარი ინგრედიენტი სილიკონია. სილიკონს, ქვიშის მთავარ ინგრედიენტს, შეუძლია ან ელექტროენერგიის გატარება, ან შეიცავდეს მას, რაც მას ჩიპად იდეალურ მასალად აქცევს. ჩიპების მწარმოებლები ამატებენ სხვა ლითონებს, როგორიცაა ალუმინი, სპილენძი და ოქრო, ჩიპის შესაძლებლობების გასაუმჯობესებლად. ბევრი მიკროჩიპი არის მხოლოდ 2-დან 3 მილიმეტრამდე კვადრატული და რამდენიმე მილიმეტრის სისქე. მიკროსქემის რეალური დიზაინი დახატულია ჩიპზე ულტრაიისფერი შუქის გამოყენებით შაბლონით ან ნიღბით, როგორც სახელმძღვანელო. ამის შემდეგ, გაყვანილობა და ტრანზისტორი კომპონენტები აგებულია დიზაინზე. კომპლექსურ ინტეგრირებულ სქემებს შეიძლება ჰქონდეს ჩაშენებული, ურთიერთდაკავშირებული კომპონენტების რამდენიმე ფენა. მიკროჩიპების მონაცემთა შენახვისა და მანიპულირების შესაძლებლობები შესრულებულია ამ ჩაშენებული ტრანზისტორი კომპონენტებით. უბრალო ჩიპს შეიძლება ჰქონდეს 3000 ტრანზისტორი. ელექტრული დენი გადაიქცევა გამოსაყენებელ მონაცემებად დენის გაგზავნით წრეში მუხტების სერიაში. გადასახადები რეალურად ხდება ენა, რომელიც საჭიროა მიმღებ მოწყობილობასთან კომუნიკაციისთვის. ლოგიკური ლოგიკა არის ენა, რომელიც გამოიყენება ელექტრული დენების კომპიუტერისთვის გამოსაყენებელ ინსტრუქციებად გადასათარგმნად. მისი უმარტივესი ფორმით, ლოგიკური ლოგიკა არის ორობითი კოდი, რომელიც იყენებს ორ მნიშვნელობას - true და false, ან "ჩართვა და გამორთვა" - ელექტრული დენი გამოსაყენებელ შეტყობინებაში გადასაყვანად.

მიკროჩიპები უამრავ გამოყენებას გვთავაზობენ მრავალ საინჟინრო და ტექნოლოგიურ სფეროებში, მათ შორის ფიზიკაში, მეცნიერებაში, ოპტიკასა და ბიოლოგიაში. ერთ სფეროში მიღწეულ პროგრესს აქვს პროგრესული ეფექტი დანარჩენებზე. ერთი განსაკუთრებული ველი, რომელიც დიდ პერსპექტივას იძლევა, არის ფოტონიკა. ფოტონიკა იყენებს სინათლის თვისებებს, როგორც ინფორმაციის გადაცემის საშუალებას. ოპტოელექტრონიკის განვითარებადი ველი აერთიანებს სინათლის კვანტურ ეფექტებს ნახევარგამტარული მასალების მაგნიტურ ეფექტებთან. კიდევ ერთი ახალი და პერსპექტიული კვლევის სფეროა ნანოტექნოლოგია. ნანოტექნოლოგია მუშაობს ატომებისა და მოლეკულების სფეროში. ეს არის წარმოების ახალი განზომილება, რომელიც ცდილობს შექმნას ახალი და გაუმჯობესებული ნივთიერებები, მასალები და პროცესები. ნანოტექნოლოგიით, მეცნიერები მუშაობენ მოლეკულების ზომის სიცოცხლისუნარიანი მიკროჩიპების შექმნაზე. წარმატების შემთხვევაში, წარმოიქმნება პროდუქტების სრულიად ახალი სამყარო და ინფორმაციის დამუშავების შესაძლებლობები.