Cấu tạo cổng kỹ thuật số
Ngày nay, máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống khi chúng thực hiện nhiều tác vụ và hoạt động trong một khoảng thời gian khá ngắn. Một trong những chức năng quan trọng nhất của CPU trong máy tính là thực hiện các hoạt động logic bằng cách sử dụng phần cứng như công nghệ phần mềm và mạch điện tử Tích hợp Mạch ,. Nhưng, làm thế nào phần cứng và phần mềm này thực hiện các hoạt động như vậy là một câu đố bí ẩn. Để hiểu rõ hơn về một vấn đề phức tạp như vậy, chúng ta phải làm quen với thuật ngữ Boolean Logic, được phát triển bởi George Boole. Đối với một hoạt động đơn giản, máy tính sử dụng các chữ số nhị phân thay vì các chữ số kỹ thuật số. Tất cả các hoạt động được thực hiện bởi các cổng Logic cơ bản. Hình H.1
Mạch tích hợp – Integrated Circuit
Mạch tích hợp (IC) là một thiết bị điện tử nhỏ dựa trên chất bán dẫn bao gồm các bóng bán dẫn, điện trở và tụ điện được chế tạo. Các mạch tích hợp là khối cấu tạo của hầu hết các thiết bị và dụng cụ điện tử. Mạch tích hợp còn được gọi là chip hoặc vi mạch. Hình H.2
Một mạch tích hợp được xây dựng với mục tiêu chính là nhúng càng nhiều bóng bán dẫn càng tốt vào một chip bán dẫn duy nhất với con số lên đến hàng tỷ vào năm 2012.
Theo thiết kế lắp ráp của các công ty, các mạch tích hợp đã trải qua nhiều thế hệ tiến bộ và phát triển như:
Tích hợp quy mô nhỏ (SSI): Mười đến hàng trăm bóng bán dẫn trên mỗi chip
Tích hợp quy mô trung bình (MSI): Hàng trăm đến hàng nghìn bóng bán dẫn trên mỗi chip
Tích hợp quy mô lớn (LSI): Hàng nghìn đến vài trăm nghìn bóng bán dẫn trên mỗi chip
Tích hợp quy mô rất lớn (VLSI): Lên đến 1 triệu bóng bán dẫn trên mỗi chip
Tích hợp quy mô cực lớn (ULSI): Điều này đại diện cho một vi mạch hiện đại với hàng triệu và hàng tỷ bóng bán dẫn trên mỗi chip
IC có thể được phân loại thêm là kỹ thuật số, tương tự hoặc kết hợp cả hai. Ví dụ phổ biến nhất của một vi mạch hiện đại là bộ xử lý máy tính, bao gồm hàng tỷ bóng bán dẫn được chế tạo, cổng logic và mạch kỹ thuật số khác.