回收电子废品-为什么集成电路被认为是经济的

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CPU芯片在你的笔记本电脑可能包含一百万个晶体管。

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他们解决了一个老问题,数字的暴政。需要多少互连才能创建一个具有大量元件的电路?一个最小的 n,但在理论上多达 n- 因子。一个集成电路可以把这个庞大复杂的电路变成一个只有输入和输出的黑盒子。考虑用分立元件制作一个典型的运算放大器:
除了简单地连接元件,你还必须匹配推挽差分放大器的元件。现在让我们用一个模拟-数字转换器来把事情变得更复杂一些。看到那些抽象概念了吗?比较器,异或门?其中的每一个都是另外一大把晶体管。这是针对2位 ADC 的ーー将这些元件的数量乘以,就可以得到更有用的8位 ADC。简单地说,你要进入的晶体管数量相当大,远远超过实际组回收电子废品回收交易一次,终身是朋友。装的数量。现在再按比例放大,这次是整个 CPU。即使是最简单的 cpu 也可以嵌入数千个晶体管ーー著名的老式 Intel 8080就是6000个。如果你认为除了集成电路之外,用任何方式做这件事都是经济的,那么在这一点上你就超越了理智的界限。然后把它和一个现代化的 CPU 相比较,后者可以容纳数十亿个晶体管。集成电路非常经济。如果你考虑到每个晶体管的成本,你就是在处理每个分立晶体管几美分…或者高端集成电路中每个晶体管千分之一的成本。

他们解决一个古老的问题,数字的暴政。

因为对于二氧化碳,仍然没有真正的责任。如果你想进行计算,选项是有限的。真空管绝对不经济。硅矿石(沙子)便宜。晶体具有多种用途,集成电路工具技术发展迅速。一家硅厂可以为几个不同的、高需求的行业生产多种产品。

你看不到里面发生了什么。

信号速度。集成电路具有较短的信号,这使某些设备成为可能或更加实用,如无线电和更快的 i/o
质量控制。机器用简单的材料完全在一个干净的房间里制造集成电路,然后把它们放在一个永远不会再打开的塑料盒里。传统的电路暴露在潮湿和弯曲的环境中,它们是由许多不同的材料制成的,这些材料可能会被腐蚀、开裂或者承受压力。大小。有些集成电路密度特别大,以至于等效的常规电路可能需要很长时间才能实现。

神奇的蓝色烟雾。

我认为首先你应该知道回收电子废品收购价格。什么是集成电路。集成电路是一种微型电子器件或元件。通过氧化、光刻、扩散、外延和蒸铝等半导体制造工艺,将电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件相互连接,并将它们连接在一起。它们之间的连接线全部集成在一小块硅片上,然后焊接并封装在壳体中,形成具有所需电路功能的微结构。
所有元器件形成一个完整的结构,使电子元器件向微型化、低功耗、智能化、高可靠性迈进了一大步。接下来,让我们来看看集成电路的结构和组成。一般来说,我们使用自上而下的层次结构来理解集成电路,这样更容易理解,也更有组织性。
1.系统级
以手机为例,整个手机是一个复杂的电路系统,可以打电话,玩游戏,听音乐和哔哔声。它由多个芯片、电阻器、电感器和连接的电容器组成,称为系统级。当然,随着技术的发展,在一个芯片上制造整个系统的技术已经存在很多年了—— SoC 技术.
2.模块级。整个系统分为多个功能模块。有些负责电源管理,有些负责通信,有回收电子废品正规渠道收。些负责显示,有些负责语音,有些负责控制整体计算,等等。我们称之为模块级。这些模块中的每一个都是一个宏大的领域,汇集了无数人类智慧的结晶,滋养了许多公司。
3.寄存器传输级别(RTL)。那么每个模块由什么组成呢?以占整个系统很大比例的数字电路模块为例,它由寄存器和组合逻辑电路电路组成,负责逻辑运算,处理离散的0和1电信号。所谓的寄存器是一种可以临时存储逻辑值的电路结构,它需要一个时钟信号来控制存储时间逻辑值的长度。实际上,我们需要时钟来测量时间的长度,同时也需要时钟信号来协调电路中的布置。时钟信号是周期性稳定的矩形波。在现实中,二次运动是一个基本的时间尺度,而电路中的矩形波振荡周期是他们世界的时间尺度。电路元件根据这个时间表相应地行动并履行它们的义务。组合逻辑是许多\”与(AND) ,或(OR) ,非(NOT)\”逻辑门的组合。例如,两个串联的灯泡,每个都有一个开关,只有两个开关是开着的,灯是开着的,这叫做逻辑。一个复杂的功能模块由许多寄存器和组合逻辑电路组成。这个级别称为寄存器传输级别。图中的三角形加上一个圆圈是非门,它旁边的设备是一个寄存器,d 是输入,q 是输出,CLK 端是输入时钟信号。
4.门电平。寄存器传输阶段的寄存器也是由逻辑和非逻辑组成的,分为和、或和非逻辑以达到门级。它们就像门一样,阻挡或允许电信号进出,因此得名。
5.晶体管电平。无论是数字电路还是模拟电路,晶体管电平都在底部。所有的逻辑门(和,OR,no,和 no,OR,XOR 等)都由晶体管组成。集成电路从宏观到微观,再到底部,眼睛里充满了晶体管和连接它们的导线。在早期,双极性晶体管被广泛使用,通常被称为三极管。它与电阻器、电源、电容器连接,具有信号放大功能。像积木一样,它可以用来形成各种各样的电路,如开关、电压/电流源电路、上面提到的逻辑门、滤波器、比较器、加法器,甚至积分器等。由 BJT 建立的电路叫晶体管逻辑电路。随后,金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)以其优异的电气特性和超低功耗席卷了集成电路领域。除了模拟电路中的 BJT 外,今天的集成电路是由 MOS 晶体管构成的。同样地,数以千计的电路可以从它建造。它也可以正确连接作为电阻器、电容器和其他基本电路元件。MOSFET 的电路符号如下:如上所述,在实际工业生产中,芯片的制造是成千上万个晶体管的制造过程。在现实中,制造芯片的等级顺序将被颠倒过来,从底层的晶体管开始。仅此而已,这个答案很有帮助。

答案是…很复杂。

你可以把集成电路想象成一台复杂的机械计算机。在这个意义上,它是真正机械的,它涉及到在芯片周围移动电子。这些开关允许电子从一个地方流动到另一个地方,并且使用多个开关,你可以通过不同的路径移动电子。这里的关键是,电子既是移动的量(结果) ,也是控制量(输入)。逻辑门是一个简单的规则,它控制电子如何根据输入电子进行路由。基本的双输入与非门说,在两个输入端没有电子,输出端会有电子,而其他输入组合的输出端则没有电子。有了基本的与非门、或非门和逆变器,你可以执行各种各样的二进制计算。按顺序执行这些操作将为您实现任何算法提供另一个维度。至于要在微控制器中改变逻辑的物理过程,有大量的物理过程需要处理,并且有许多不同的方法可以实现,但是让我来解释一种方法。典型的 PIC 控制器使用的是 EEPROM 技术。使用上面使用的相同类比,EEPROM 提供了一个\”岛\”,其中控制电子可以驻留。这些\”孤岛\”可以被编程为在编程周期内有电子或没有电子(使用一种称为\”电子隧穿\”的现象)。这些\”孤岛\”是真正隔离的,只要没有干扰(高热或光) ,即使 IC 断电,它们也会保留电子。下次集成电路通电时,这些\”岛\”可以控制开关如何让电子流动,从而导致\”记住\”最后的设置。

问题是:\”我们在哪里应用集成电路?

在我们生活的这个世界上,电子产品已经成为我们生活中不可分割的一部分。除此之外还有 COVID 大流行,它使我们对小玩意的依赖增加了好几倍。电子设备也完全消除了全世界的距离障碍。现在,任何人都可以为世界任何地方的任何客户工作。今天,在这个 COVID 时代,我们生活在一个最大限度地避免实际会议和讨论的世界里。访谈、项目评审、与客户的讨论都是通过电话完成的。只是由于科技领域的进步,世界正在经历从物理会议到在线会议和讨论的平稳过渡。不用说,电子和通信领域的进步一直处于这些转变的前沿。电子产品在我们日常生活中的作用电子产品如手机、平板电脑、笔记本电脑和互联网等通讯媒介已经成为这一代人最重要的武器。对于这一代人来说,一天或一个小时,没有手机或互联网几乎是不可想象的。凡是存在的事物,主要有两个部分。前端和后端。当涉及到诸如互联网这样的小工具和通信媒介时,我们往往更关注它的前端部分,如界面、应用程序、速度等等。我们很少考虑在后端发生了什么,以提供这样一个顺利和可靠的经验。今天,我们日常生活中使用的设备比我们想象的更快、更可靠、更便宜。这就引出了一系列的问题,比如: 这些电子设备是如何设计成能在如此高的速度下工作的?是什么使得单个设备可以执行多种功能?这些设备是如何变得越来越小的?这些设备如何适应日益增长的计算需求?设计这些设备需要什么?设计和交付这些高效高速的设备背后的原因是什么?在这篇文章中,让我们通过看看处于技术革命前沿的一个最重要的行业来回答其中的一些问题。在我们深入了解如何设计、开发和将高效智能的小工具推向市场之前,让我们回过头来想想,当我们从功能的角度看待电子工具的使用时,会出现什么样的问题。你有没有想过像手机这样的小玩意儿是如何真正把整个世界带到我们手中的?它不仅进入了我们的手中,而且进入了我们的口袋,这是我们从未想象过的。它也为我们探索和理解我们想要的一切提供了大量的机会。但这怎么可能呢?移动电话或者任何电子设备里面装的是什么,能够以极高的准确性和可靠性完成分配给它的任务?让我们来看看手机里面是什么。正如你从上面的图片中看到的,每个电子设备都由一块板组成,上面装有所有的集成电路和其他元件,如电阻器、电容器、电感器、麦克风等。在所有这些元件中,最重要的元件是集成电路。专门从事这些集成电路的设计、开发和制造的行业是 VLSI (超大规模集成电路)行业。整个世界都依赖于超大规模集成电路工业和它的集成电路来推动和支持所有其他工业。在下一节中,让我们来看看超大规模集成电路工业的历史。超大规模集成电路(VLSI)的历史是通过将数以百万计的 MOS 晶体管组合在一个单一芯片上来创建集成电路(IC)的过程。超大规模集成电路(VLSI)始于20世纪70年代,当时 MOS 集成电路芯片被广泛采用,使复杂的半导体和通信技术得以发展。微处理器和存储器芯片是 VLSI 设备。在 VLSI 技术引进之前,大多数集成电路只能执行非常有限的功能。一个电子电路可能由 CPU、 ROM、 RAM、图形卡、 ALU、输入和输出端口等组成。超大规模集成电路设计者可以将所有这些集成到一个芯片中。晶体管的历史可以追溯到20世纪20年代,当时几个发明家尝试用一些设备来控制固态二极管中的电流,并将其转换成三极管。第二次世界大战之后,硅和锗晶体作为雷达探测器的使用,导致了制造和理论上的进步。从事雷达研究的科学家们又回到了固态设备研发领域。随着1947年贝尔实验室第一个晶体管的发明,电子学领域从真空管转向了固态器件。随着小型晶体管的出现,上世纪50年代的电气工程师们看到了建造更先进电路的可能性。然而,随着电路的复杂性的增加,问题出现了。[1]一个问题是电路的大小。像计算机这样的复杂电路依赖于速度。如果这些部件很大,那么互相连接的电线一定属于。电信号通过电路需要时间,因此计算机速度变慢。超大规模集成电路(VLSI)领域的进步导致了现在使用的功能更强大、更便携、更小的设备。我希望你对什么是集成芯片以及它在电子工业中的重要性有一个基本的了解。想要了解更多细节和阅读完整的博客文章,你可以查看
ASIC design

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