CIRCUITOS INTEGRADOS E VLSI ALUNOS ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS André, Andreia Aquino, Gabriele Aquino e Renato Junior
O QUE SÃO OS CIRCUITOS INTEGRADOS? Os circuitos integrados (microchip, chip de silício, chip) são circuitos eletrônicos construídos a partir de materiais semicondutores (silício), no qual eles são constituídos de transistores, diodos e resistores, existindo 3 tipos de circuitos integrados: Circuito monolítico, Circuito Hibrido de capa fina e capa grossa.
ILUSTRAÇÕES
UM POUCO DE HISTÓRIA Originalmente sua teoria foi criada por Geoffrey WA Dummer que trabalhava para o Ministério da Defesa britânica. O circuito integrado é considerado a invenção de Jack Kilby e Robert Noyce. Sendo que Kilby apresentou o feito de germânio, enquanto o de Noyce era feito de silício não contendo alguns dos problemas práticos no quais o de Kilby havia. Jack Kilby Robert Noyce Inventou o circuito integrado feito de germânio em 1958,recebeu o Prêmio Nobel de física no ano 2000 e morreu de câncer em 2005. Criou o circuito integrado feito de silício em 1959(meio ano depois de Kilby). Cofundador da Fairchild Semiconductor e em 1968 fundou a Intel. Morreu de câncer em 1990.
TIPOS DE CIRCUITO INTEGRADO COM BASE NA SUA FABRICAÇÃO Monolítico É construído em uma única pedra ou cristal i.e. Hibrido É fabricado ao interligar vários chips individuais em um só. Mais usado em amplificadores de áudio. Pelicular São divididos em circuitos de capa grossa e capa fina são maiores que o monolítico mas menores do que o circuito discreto.
TIPOS DE CIRCUITO INTEGRADO COM BASE NA SUA APLICAÇÃO Digitais - Os digitais são aqueles que trabalham com apenas dois níveis de sinais (0 e 1) realizando operações lógicas como as encontradas em computadores. Linear ou Analógicos São aqueles que trabalham como amplificadores ou osciladores, gerando sinais, amplificando sinais, etc.
Transistor Os transistores são utilizados principalmente como amplificadores e interruptores de sinais elétricos, também são usados como retificadores elétricos em um circuito podendo ter variadas funções Diodos O diodo é um componente elétrico que permite que a corrente atravesse-o num sentido com muito mais facilidade do que no outro. O tipo mais comum de diodo é o diodo semicondutor, no entanto, existem outras tecnologias de diodo. Resistor Resistor é um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica, ora com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica por meio do efeito joule, ora com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito.
VERY-LARGE-SCALE INTEGRATION (VLSI) VLSI são vários transistores que foram integrados em um chip. Á medida que as técnicas de fabricação e as tecnologias de chip avançaram, um número crescente de transistores foram empacotadas em um chip. Abrev. Denominação números de transistores SSI Small Scale Integration 10 MSI Medium Scale Integration 100 LSI Large Scale Integration 1.000 VLSI ULSI SLSI Very Large Scale Integration Ultra Large Scale Integration Super Large Scale Integration 10.000-100.000 100.000-1.000.000 1.000.000-10.000.000
VLSI VLSI(Very Large Scale Integration) A integração em escala muito grande de sistemas de circuitos
CIRCUITO INTEGRADO TERCEIRA GERAÇÃO Os primeiros computadores a usarem circuitos integrados foram os modelos B 3500 e B 3600 produzidas pela Burroughs Corporation e os computadores da linha (IBM System 360)
VLSI QUARTA GERAÇÃO Computadores desta geração foram reconhecidos pelo surgimento dos processadores, discos rígidos eram utilizados como memorias secundarias, impressoras matriciais e os teclados com os layouts atuais foram criados nesta época tornando se computadores mais confiáveis rápidos menores e com maiores capacidade de armazenamento, geração marcada pela venda de computadores pessoais.
SURGIMENTO DO CIRCUITO INTEGRADO E VLSI VANTANGENS DO CIRCUITO INTEGRADO. Tamanho e peso. Potência. Alta Velocidade. Confiabilidade. Custo. Facilidade de Manutenção. VANTANGENS DO VLSI. Surgem os softwares integrados. Processadores de texto. Planilhas Eletrônicas. Gerenciadores de Banco de Dados. Gráficos. Gerenciadores de Comunicação. DESVANTAGENS DO CIRCUITO INTEGRADO Limitação de tipos. A tecnologia utilizada para a fabricação de circuitos é muito cara e, portanto, será justificada apenas se a produção for de alta quantidade de peças, geralmente na casa de milhões de unidades Limitação de correntes e tensões. Em razão de seu pequeno tamanho, os circuitos integrados não podem trabalhar com altas tensões e correntes. DESVANTAGENS DO VLSI Natureza sequencial. Desempenho limitado em aplicações críticas. Podem ter custos mais. elevados em larga escala do que dispositivos dedicados (ASICs).
NOVIDADES Grafeno O grafeno é o material mais forte já demonstrado (mais forte até que o aço), que consiste em uma folha planar de átomos de carbono densamente compactados em uma grade de duas dimensões Em teoria, um processador ou circuito integrado de grafeno poderia chegar a mais de 500 GHz. O silício, por sua vez, trabalha abaixo de 5 GHz. O uso de grafeno proporcionaria equipamentos cada vez mais compactos, rápidos e eficientes. O certo é que, no futuro, o grafino poderá oferecer dispositivos mais baratos e flexíveis.
BIBLIOGRAFIA Null, Linda. Princípios básicos de Arquitetura e Organização de Computadores. 2 ed. Porto Alegre, 2010. Vídeo Fabricação de Circuito Integrado Disponivel em: https://www.youtube.com/watch?v=l7-eme7ixuo Circuito Integrado Disponivel em: pt.slideshare.net/joaopedroturibio/circuitos-integrados- 16738596?qid=0fc86139-6e14-40d9-b0fc-45028569be14&v=default&b=&from_search=7