Os principais tipos de chips produzidos por empresas de semicondutores

Os tipos de chips produzidos por empresas de semicondutores podem ser classificados de duas maneiras. Normalmente, os chips são categorizados em termos de sua funcionalidade. No entanto, às vezes eles são divididos em tipos de acordo com os circuitos integrados (ICs) usados.

Quando analisadas de acordo com a funcionalidade, as quatro categorias principais de semicondutores são chips de memória, microprocessadores, chips padrão e sistemas complexos em um chip (SoCs). Quando organizados por tipos de circuitos integrados, os três tipos de chips são digitais, analógicos e mistos.

Chips de Memória

Do ponto de vista da funcionalidade, os chips de memória semicondutores armazenam dados e programas em computadores e dispositivos de armazenamento de dados. Os chips de memória de acesso aleatório (RAM) fornecem espaços de trabalho temporários, enquanto os chips de memória flash retêm informações permanentemente, a menos que sejam apagadas. Os chips de memória somente leitura (ROM) e memória somente leitura programável (PROM) não podem ser modificados. Em contraste, os chips de memória somente leitura programável apagável (EPROM) e memória somente leitura apagável eletricamente (EEPROM) podem ser alterados.

Microprocessadores

Os microprocessadores contêm uma ou mais unidades de processamento central (CPUs). Servidores de computador, computadores pessoais (PCs), tablets e smartphones podem, cada um, ter várias CPUs. Os microprocessadores de 32 e 64 bits em PCs e servidores são baseados em arquiteturas de chip x86, POWER e SPARC. Por outro lado, os dispositivos móveis geralmente usam uma arquitetura de chip ARM. Microprocessadores menos potentes de 8, 16 e 24 bits aparecem em produtos como brinquedos e veículos.

Unidades de processamento gráfico (GPUs)

Tecnicamente, um tipo de microprocessador, a  unidade de processamento gráfico (GPU) é capaz de renderizar gráficos para exibição em um dispositivo eletrônico. A GPU foi apresentada ao mercado mais amplo em 1999 e é mais conhecida por seu uso no fornecimento de gráficos suaves que os consumidores esperam em jogos e vídeos modernos. Antes da chegada das GPUs no final da década de 1990, a renderização gráfica era feita pela Unidade Central de Processamento (CPU). Quando usada em conjunto com uma CPU, uma GPU pode aumentar o desempenho do computador assumindo algumas funções de computação intensiva, como renderização, da CPU. Isso acelera a rapidez com que os aplicativos podem ser processados, pois a GPU pode realizar vários cálculos simultaneamente. Essa mudança também permitiu o desenvolvimento de softwares e atividades mais avançados e com uso intensivo de recursos, como mineração de criptomoedas.

Chips padrão (ICs de commodities)

Chips padrão, também conhecidos como CIs de commodities, são chips simples usados ​​para executar rotinas de processamento repetitivas. Produzidos em grandes lotes, esses chips são geralmente usados ​​em aparelhos de uso único, como leitores de código de barras. Caracterizado por margens mínimas, o mercado de commodities IC é dominado por grandes fabricantes asiáticos de semicondutores. Se um IC for feito para um propósito específico, ele é chamado de ASIC, ou chips integrados de aplicativos específicos.

O SoC, o mais novo tipo de chip, é o mais acolhedor para os novos fabricantes. No SoC, todos os componentes eletrônicos necessários para um sistema inteiro são integrados em um único chip. Os recursos de um SoC são mais extensos do que os de um chip microcontrolador, que geralmente combina a CPU com RAM, ROM e entrada / saída (E / S). Em um smartphone, o SoC também pode integrar gráficos, câmera e processamento de áudio e vídeo. Adicionar um chip de gerenciamento e um chip de rádio resulta em uma solução de três chips.

Tomando a outra abordagem para categorizar os chips, a maioria dos processadores de computador atualmente usa circuitos digitais. Esses circuitos geralmente combinam transistores e portas lógicas. Às vezes, microcontroladores são adicionados. Os circuitos digitais usam sinais digitais discretos que geralmente são baseados em um esquema binário. Duas tensões diferentes são atribuídas, cada uma representando um valor lógico diferente.

Chips Analógicos

Os chips analógicos foram em sua maioria, mas não inteiramente, substituídos por chips digitais. Os chips da fonte de alimentação geralmente são chips analógicos. Os chips analógicos ainda são necessários para sinais de banda larga e ainda são usados ​​como sensores. Em chips analógicos, a tensão e a corrente variam continuamente em pontos específicos do circuito. Um chip analógico normalmente inclui um transistor junto com elementos passivos, como um indutor, capacitores e resistores. Os chips analógicos são mais propensos a ruídos ou pequenas variações de voltagem, que podem causar erros.

Semicondutores de circuito misto

Semicondutores de circuito misto são tipicamente chips digitais com tecnologia adicional para trabalhar com circuitos analógicos e digitais. Um microcontrolador pode incluir um conversor analógico para digital (ADC) para conectar a um chip analógico, como um sensor de temperatura, por exemplo. Um conversor digital para analógico (DAC), por outro lado, pode permitir que um microcontrolador produza tensões analógicas para fazer sons por meio de dispositivos analógicos.

The Bottom Line

A indústria de semicondutores tem sido lucrativa e dinâmica, inovando em várias linhas do mercado de computação e eletrônicos. Saber que tipo de semicondutor uma empresa fabrica, digamos CPUs vs. GPUs, vs. ASICs, pode ajudá-lo a tomar decisões de investimento melhores e mais informadas dentro do grupo da indústria.