Los principales tipos de chips producidos por empresas de semiconductores

Tabla de contenido

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• Chips de memoria
• Microprocesadores
• Unidades de procesamiento gráfico (GPU)
• Fichas estándar (circuitos integrados de productos básicos)
• Chips analógicos
• Semiconductores de circuito mixto
• La línea de fondo

Los tipos de chips producidos por las empresas de semiconductores se pueden clasificar de dos formas. Por lo general, los chips se clasifican en función de su funcionalidad. Sin embargo, a veces se dividen en tipos según los circuitos integrados (CI) utilizados.

Cuando se analizan según la funcionalidad, las cuatro categorías principales de semiconductores son chips de memoria, microprocesadores, chips estándar y sistemas complejos en un chip (SoC). Cuando se organizan por tipos de circuitos integrados, los tres tipos de chips son digitales, analógicos y mixtos.

Chips de memoria

Desde la perspectiva de la funcionalidad, los chips de memoria semiconductores almacenan datos y programas en computadoras y dispositivos de almacenamiento de datos. Los chips de memoria de acceso aleatorio (RAM) proporcionan espacios de trabajo temporales, mientras que los chips de memoria flash retienen la información de forma permanente a menos que se borren. Los chips de memoria de solo lectura (ROM) y de memoria programable de solo lectura (PROM) no se pueden modificar. Por el contrario, los chips de memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM) y de memoria de solo lectura borrable eléctricamente (EEPROM) se pueden cambiar.

Microprocesadores

Los microprocesadores contienen una o más unidades centrales de procesamiento (CPU). Los servidores informáticos, las computadoras personales (PC), las tabletas y los teléfonos inteligentes pueden tener cada uno múltiples CPU. Los microprocesadores de 32 y 64 bits en PC y servidores se basan en arquitecturas de chips x86, POWER y SPARC. Por otro lado, los dispositivos móviles suelen utilizar una arquitectura de chip ARM. Microprocesadores menos potentes de 8, 16 y 24 bits aparecen en productos como juguetes y vehículos.

Unidades de procesamiento gráfico (GPU)

Técnicamente, un tipo de microprocesador, la  Unidad de procesamiento de gráficos (GPU) es capaz de renderizar gráficos para mostrarlos en un dispositivo electrónico. La GPU se introdujo al mercado en general en 1999 y es mejor conocida por su uso para proporcionar los gráficos fluidos que los consumidores esperan en los videos y juegos modernos. Antes de la llegada de las GPU a finales de la década de 1990, la representación gráfica estaba a cargo de la Unidad Central de Procesamiento (CPU). Cuando se usa junto con una CPU, una GPU puede aumentar el rendimiento de la computadora asumiendo algunas funciones de computación intensivas, como el renderizado, desde la CPU. Esto acelera la rapidez con que se pueden procesar las aplicaciones, ya que la GPU puede realizar muchos cálculos simultáneamente. Este cambio también permitió el desarrollo de software y actividades más avanzados y con un uso intensivo de recursos, como la minería de criptomonedas.

Fichas estándar (circuitos integrados de productos básicos)

Los chips estándar, también conocidos como circuitos integrados básicos, son chips simples que se utilizan para realizar rutinas de procesamiento repetitivas. Producidos en grandes lotes, estos chips se utilizan generalmente en dispositivos de un solo uso, como los lectores de códigos de barras. Caracterizado por márgenes muy estrechos, el mercado de circuitos integrados de productos básicos está dominado por grandes fabricantes asiáticos de semiconductores. Si un IC está hecho para un propósito específico, se denomina ASIC o chips integrados específicos de la aplicación.

El SoC, el tipo de chip más nuevo, es el más acogedor para los nuevos fabricantes. En el SoC, todos los componentes electrónicos necesarios para un sistema completo están integrados en un solo chip. Las capacidades de un SoC son más amplias que las de un chip microcontrolador, que generalmente combina la CPU con RAM, ROM y entrada / salida (E / S). En un teléfono inteligente, el SoC también puede integrar gráficos, cámara y procesamiento de audio y video. Agregar un chip de administración y un chip de radio da como resultado una solución de tres chips.

Tomando el otro enfoque para categorizar chips, la mayoría de los procesadores de computadora actualmente usan circuitos digitales. Estos circuitos suelen combinar transistores y puertas lógicas. A veces, se agregan microcontroladores. Los circuitos digitales utilizan señales digitales discretas que generalmente se basan en un esquema binario. Se asignan dos voltajes diferentes, cada uno de los cuales representa un valor lógico diferente.

Chips analógicos

Los chips analógicos han sido reemplazados en su mayoría, pero no del todo, por chips digitales. Los chips de fuente de alimentación suelen ser chips analógicos. Los chips analógicos siguen siendo necesarios para las señales de banda ancha y todavía se utilizan como sensores. En chips analógicos, el voltaje y la corriente varían continuamente en puntos específicos del circuito. Un chip analógico generalmente incluye un transistor junto con elementos pasivos como un inductor, condensadores y resistencias. Los chips analógicos son más propensos al ruido o pequeñas variaciones de voltaje, lo que puede provocar errores.

Semiconductores de circuito mixto

Los semiconductores de circuito mixto son típicamente chips digitales con tecnología adicional para trabajar con circuitos analógicos y digitales. Un microcontrolador puede incluir un convertidor de analógico a digital (ADC) para conectarse a un chip analógico, como un sensor de temperatura, por ejemplo. Un convertidor de digital a analógico (DAC), a la inversa, puede permitir que un microcontrolador produzca voltajes analógicos para generar sonidos a través de dispositivos analógicos.

La línea de fondo

La industria de los semiconductores ha sido lucrativa y dinámica, innovando en varias líneas del mercado de la informática y la electrónica. Saber qué tipo de semiconductor fabrica una empresa, digamos CPU frente a GPU, frente a ASIC, puede ayudarlo a tomar decisiones de inversión mejores y más informadas dentro del grupo de la industria.