¿Cuáles son los componentes principales de los chips de computadoras móviles?
Los chips de los ordenadores móviles están compuestos principalmente de silicio. La materia prima del chip es una oblea y el componente de la oblea es silicio, que se extrae de la arena de cuarzo. El silicio puro se transforma en lingotes de silicio que, una vez cortados, constituyen las obleas necesarias para la producción de chips.
El silicio es un elemento metaloide con dos alótropos: silicio amorfo y silicio cristalino. El silicio cristalino es gris negruzco, el silicio amorfo es negro y el silicio monocristalino de alta pureza es un material semiconductor importante. El silicio monocristalino se dopa con trazas de elementos IIIA para formar un semiconductor de silicio de tipo P. Se dopan trazas de elementos del grupo VA para formar un semiconductor de tipo N;
En la superficie terrestre, la capacidad de almacenamiento del silicio es superada sólo por el oxígeno, principalmente porque la arena está compuesta de sílice. Por lo tanto, el silicio es la materia prima más adecuada para la fabricación de chips y su fuente es barata y conveniente. El componente principal de los chips de computadora de los teléfonos móviles es el silicio de alta pureza, que puede cumplir con los requisitos de rendimiento mejor que otros materiales. La velocidad de funcionamiento del núcleo tiene una gran relación con la pureza del silicio.
El chip es el centro de cálculo y cerebro del ordenador. El proceso completo de fabricación de un chip es muy complejo, incluido el diseño del chip, la fabricación de obleas, la fabricación de envases y las pruebas. La oblea de silicio monocristalino se utiliza como capa inferior y luego se fabrican dispositivos como MOSFET o BJT mediante fotolitografía, dopaje, CMP y otros procesos, y luego se fabrican cables mediante procesos de película delgada y CMP para completar la fabricación del chip.
Clasificación de chips:
Existen muchas formas de clasificar los circuitos integrados. Según si el circuito es analógico o digital se puede dividir en: circuitos integrados analógicos, circuitos integrados digitales y circuitos integrados de señal mixta (analógico y digital en un solo chip).
Los circuitos integrados digitales pueden contener desde miles hasta millones de puertas lógicas, flip-flops, multiplexores y otros circuitos en unos pocos milímetros cuadrados. El pequeño tamaño de estos circuitos les proporciona mayor velocidad, menor consumo de energía (consulte Diseño de bajo consumo de energía) y menores costos de fabricación que la integración a nivel de placa. Estos circuitos integrados digitales, representados por microprocesadores, procesadores de señales digitales y microcontroladores, utilizan binario en su trabajo y procesan señales 1 y 0.
Los circuitos integrados analógicos, como sensores, circuitos de control de potencia y amplificadores operacionales, procesan señales analógicas. Funciones completas de amplificación, filtrado, demodulación y mezcla. Al utilizar circuitos integrados analógicos diseñados por expertos con buenas características, se alivia la carga de los diseñadores de circuitos que ya no necesitan diseñar todo, desde transistores básicos.
Los circuitos integrados pueden integrar circuitos analógicos y digitales en un solo chip para crear dispositivos como convertidores de analógico a digital y convertidores de digital a analógico. Este circuito es más pequeño y menos costoso, pero hay que tener cuidado con las colisiones de señales.