ไมโครชิปทำงานอย่างไร?

ไมโครชิปตัวแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1974 ตั้งแต่นั้นมา ความสามารถในการประมวลผลยังคงเพิ่มขึ้นในอัตราเลขชี้กำลัง ไมโครชิปเป็นสมองของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชนิดที่มีอยู่ ตั้งแต่นาฬิกา เครื่องคิดเลข ดาวเทียม ไปจนถึงคอมพิวเตอร์ ชิปขนาดเล็กเหล่านี้ช่วยอำนวยความสะดวกที่ช่วยให้ทำงานหลายอย่างได้ง่ายขึ้น ไมโครชิปเป็นวงจรรวมที่ได้รับการสลักบนชิปซิลิกอนหรือเวเฟอร์ วงจรรวมจะถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าหรือสัญญาณ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นคำสั่งโดยอุปกรณ์รับ ปริมาณซิลิกอนของชิป ร่วมกับสายไฟและทรานซิสเตอร์ สร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยอย่างมากสำหรับการถ่ายโอนไฟฟ้า

มีหลายวิธีในการสร้างไมโครชิป วิธีการสร้างนั้นขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ในการใช้งานของชิป ในกรณีของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ส่วนผสมหลักสำหรับชิปส่วนใหญ่เป็นซิลิกอน ซิลิคอน ซึ่งเป็นส่วนผสมหลักในทราย สามารถนำไฟฟ้าหรือบรรจุ ซึ่งทำให้มันเป็นวัสดุในอุดมคติในฐานะชิป ผู้ผลิตชิปเพิ่มโลหะอื่นๆ เช่น อลูมิเนียม ทองแดง และทอง เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของชิป ไมโครชิปจำนวนมากมีขนาดเพียง 2 ถึง 3 มิลลิเมตรเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและมีความหนาสองสามมิลลิเมตร การออกแบบวงจรที่แท้จริงนั้นวาดลงบนชิปโดยใช้แสงอัลตราไวโอเลตที่มีลายฉลุหรือหน้ากากเป็นแนวทาง หลังจากนั้น ส่วนประกอบสายไฟและทรานซิสเตอร์จะถูกสร้างขึ้นบนการออกแบบ วงจรรวมที่ซับซ้อนสามารถมีส่วนประกอบที่เชื่อมต่อถึงกันในตัวได้หลายชั้น ความสามารถในการจัดเก็บและจัดการข้อมูลของไมโครชิปดำเนินการโดยส่วนประกอบทรานซิสเตอร์ในตัวเหล่านี้ ชิปธรรมดาสามารถมีทรานซิสเตอร์ได้มากถึง 3,000 ตัว กระแสไฟฟ้าถูกแปลเป็นข้อมูลที่ใช้งานได้โดยส่งกระแสผ่านวงจรเป็นชุดของประจุ ค่าใช้จ่ายกลายเป็นภาษาที่จำเป็นในการสื่อสารกับอุปกรณ์รับ ตรรกะบูลีนเป็นภาษาที่ใช้ในการแปลกระแสไฟฟ้าเป็นคำแนะนำที่ใช้งานได้สำหรับคอมพิวเตอร์ ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ตรรกะบูลีนคือรหัสไบนารีที่ใช้ค่าสองค่า - จริงและเท็จ หรือ "เปิดและปิด" เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นข้อความที่ใช้งานได้

ไมโครชิปมีการใช้งานมากมายในด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีหลายด้าน รวมถึงฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์ ทัศนศาสตร์ และชีววิทยา ความก้าวหน้าในด้านหนึ่งมีผลกับส่วนอื่นๆ อย่างก้าวหน้า สาขาหนึ่งที่ให้คำมั่นสัญญาที่ดีคือโฟโตนิกส์ Photonics ใช้คุณสมบัติของแสงเป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูล สาขาออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นใหม่นั้นรวมเอฟเฟกต์ควอนตัมของแสงเข้ากับเอฟเฟกต์แม่เหล็กของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ อีกสาขาวิชาที่ใหม่และมีแนวโน้มที่ดีคือนาโนเทคโนโลยี นาโนเทคโนโลยีทำงานภายในขอบเขตของอะตอมและโมเลกุล เป็นมิติใหม่ของการผลิตที่มุ่งสร้างสาร วัสดุ และกระบวนการใหม่และปรับปรุง ด้วยนาโนเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อสร้างไมโครชิปที่ทำงานได้ซึ่งมีขนาดเท่ากับโมเลกุล หากประสบความสำเร็จ โลกทั้งใบของผลิตภัณฑ์และความสามารถในการประมวลผลข้อมูลจะปรากฏขึ้น