手机芯片回收-什么将取代我们今天使用的集成电路

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目前还没有可行的替代晶体管(在主流应用程序)。

手机芯片回收-什么将取代我们今天使用的集成电路

我怀疑集成电路在未来的100年里会因为低成本而随时消失。相反,集成电路将越来越少地出现在家庭和企业中,因为所有的电子计算将通过光纤 Terabit 网络在云中完成。过去,每个家庭都至少有一个昂贵的英特尔处理器每天闲置22小时。现在,最复杂的处理器出现在服务器群中,一个处理器可以服务12个人,每天2小时,遍布全世界24个时区。越来越多的人在家里放置语音识别设备。但是这些设备只向远程计算机发送一个编码的语音记录,这个远程计算机完成人工智能解码和生成响应的所有繁重工作。使用计算设备的主要界面是可视的、可听的和物理的。人类的眼睛看到的光的闪烁速度不会超过每秒100-200次……耳朵的速度范围可以达到每秒200万个数字样本……手的移动速度也不会超过每秒50次。为什么有人需要每秒 + 100,000,000,000,000,000个数字样本的本地处理所需的费用、电力和缩短的电池寿命?甚至通过 Netflix 发送4k 每秒只需要25,000,000次信息更改。寄希望于通过服务器群通过太比特光学网络(或许还有光学集成电路)实现云计算的高速增长,并期望限制家用集成电路技术的增长速度,而不是取代集成电路。顺便说一句,晶体管是集成电路。每个芯片上只有一个晶体管。晶体管仍然像70年前一样运行,仍然以同样的方式制造; 仍然在硅晶片中制造杂质扩散,仍然锯成模块,仍然与插针在封装中结合,仍然焊接在 pc 板上。这种情况在很长一段时间内都不会改变。更先进的技术取代更旧的技术并非总是如此,或者至少在任何一个人的有生之年都是如此。想想波音747在飞行了近50年之后仍然是一架可靠的飞机,可能还会再飞上50年。更先进的协和飞机在747之后投入使用,现在闲置在博物馆里。

我怀疑在未来100年集成电路随时会消失的主要是因为成本低。

晶体管是非常简单的开关元件,能够执行简单的开关操作,这些操作是布尔代数的基础,因此它们在未来也将以某种形式被使用。不幸的是,我们很快就要达到原子尺度,所以它们可能不会那么容易进一步扩大,以克服这个限制。然而,它们的计算能力还有很大的提升空间: 堆叠式芯片已经可用,未来将向全多层晶体管方向发展; 后者引入了更大的封装密度和更短的互连(电路时钟速度的主要限制因素) ,但目前很难产生这种结构,而且很难消除集成芯片之间和芯片内部互连所产生的热量。提高了并行性ー甚至有更多的内核,而其中一些内核将专门用于某些任务(例如,FPGA 中的不同块) ; 已经集成为 CPU 内核 + GPU 内核(+ 不同类型的存储器)。如果有一天分子开关可用(可能使用\”程序化\”,即转基因细菌来生产) ,这将是一个巨大的进步;我希望在10-20年后看到的是堆叠的 CPU (s)、 GPU (s)、易失性和非易失性存储器以及一般外围设备ーー一个芯片放在另一个芯片的顶部等等,这些芯片通过表面和垂直于它们的光互连互相连接。人们可以很容易地配置或改变系统的自己的配置,如下图所示:
平行平面光互连应该有一个非凡的带宽,例如一个 vcsel 相似的光互连可能放置在一个面积小于
100 mu textrm 乘以100 mu textrm
,因此,面积为
20 textrm { mm }乘以20 textrm { mm }
的芯片可能很容易地存在一个
200乘以200 = 40.000
可配置的光芯片间互连矩阵,该矩阵可以作为某种高级变种的共享总线遍历所有芯片。不管怎样,看到透明包装的薯片会很有趣

看起来下一步是利用z方向,因此利用现有的纳米级(间隔)ICs但使用
3 d代替当前二维过程。

几乎不可能,比如0% 的可能性。此外,光学元件的驱动总是需要电子设备。我的工作是设计用于光子集成电路的激光器ーー在单片硅片上集成电子学和光子学的电路,所以我在这个领域有一些经验。在我们所谈论的计算领域,硅对于逻辑来说简直太好了。它很便宜,有现有的基础设施支持,并且很容易理解。当你需要数十亿个相互连接的开关时,硅(或电子电路)是没有实际替代品的。目前,我们使用 PICs 进行数据中心内部通信(数据中心内不同机架之间的通信)和集成光收发器(硅光子学) ,以及5g 塔和基站之间的通信,还有集成激光雷达系统等等。一些公司,如 Lightmatter,正在尝试制造\”光处理器\”,但这些只能用于简单的人工智能算法和图像处理。这个限制是因为每个调制器(光开关)都有损耗,所以一个给定的激光器只能在功率下降到非常低的值之前泵浦一定数量的逻辑阶段。据我所知,50-100个阶段是可能的。这些人工智能和图像处理算法非常简单,每次需要相同的步骤,所以光学计算是很好的。但这对任何更复杂的事情都不起作用。它根本不能用于通用计算。Ayar 实验室、英特尔和其他一些公司正致力于在单个芯片/硅片上的核心或 asic 之间,以及计算机和内存之间使用光链路。正如您可以收集
一样,
PICs 对于小生境应用程序和连接性应用程序更有用,而不是计算。此外,光学器件的尺寸以微米为单位,因为光不能以小于衍射极限的尺寸被引导。这使得光学电路消耗更多的空间。每个 Mach-Zehnder 调制器可以达到毫米长,虽然环形调制器更小,但它们仍然比晶体管大得多。激光总是处于工作状态,调制器充当光的\”门\”。1表示相长干涉,0表示相消干涉。下面是它们的工作原理ーー马赫-曾德尔干涉仪ーー维基百科通常,一个更快的调制器有更多的光损耗。这就是你所做的权衡。工程学就是做出最好的权衡。

实际,没有真的。

听起来像是一个离散的电路。它是由电子元件组成的,这些元件是完全不同的,独立的元件,也称为
分立元件
,如无源元件,如电阻器、电容器、电感器和有源元件
,如晶体管、逻辑门、运算放大器一个离散电路及其分立元件,将建立在 PCB (印刷电路板)或 PWB (印刷线路板,一个更老的术语)上,这两个电路板仍然是常用的同义词。在 PCB 或 PWB 中,电导体在电路板的多层之间构成一个由痕迹(扁线)组成的网络,这些痕迹(扁线)的特殊排列被设计用来使\”奇迹\”发生。从这个意义上说,建造一个 PCB 就像是组成一个\”三明治\”,由层组成,其中一些包含预先切割的导电痕迹,层压材料的间隙层和多余层(如花生酱) ,一个电源平面和一个接地平面。一个集成电路(IC 或\”芯片\”)是自成一体的,用一种叫做光刻的工艺,将它印在一块半导体材料板上。虽然\”独立\”,集成电路必须集成到一个更大的电路。在硅片或基板上制造复杂的印刷电路,然后被安装在一个塑料覆盖物,如 ABS 塑料或高度刚性和耐热的聚合物。集成电路语言从两个方面使用\”集成\”这个术语: \”内部\”与\”小芯片\”的集成芯片的电路与较大的\”外部\”电路的集成。对于集成电路来说,在一个集成电路基板上没有真正离散的或独立的第三方和微观子电路,一切通常在一个步骤较少的过程中集成在一起。与电路设计相比,集成电路设计几乎是另一种动物。对于一个特定的集成电路,有大量的(昂贵的)设计计划,并且是按照特定芯片的设计(或特性)在非常专门的工艺步骤中生产的。退出塑料盖或外壳,芯片的引脚、引线、连接器是组件端子,从芯片的内部构件到它所在的大电路形成外部连接(焊接接头) ; 可接受的端子:
功率
信号
输入/输出(i/o 数据) ,等等,
许多芯片的所有子电路和阶段通常是 由于成本或复杂性,以较少的步骤在特定的工艺中生产,例如作为一个系统单晶片。当然,可以将微小的集成电路元件如 EEPROM 或 FRAM 集成到一个芯片中。引脚终端从芯片中退出,然后焊接到电路板上。一个芯片的引脚输出图描述了每个引脚的功能。引脚之间的连接是 IC 芯片如何直接集成到一个更大的、分立的电路中的。因此,一个 IC,就像一个带有数字的黑盒子,如果引脚或导电引线用于连接到电路板上,那么这个 IC 被焊接到一个电路板上,以便在更高级别的电路中使用或实现。(除非你从制造商和数据表中得到引脚图,否则它实际上就是一个黑盒子。)用于实现的集成电路的引脚说明书从一开始就使用: 在较大电路的[早期}设计期间,打算使用特定的芯片在印刷电路板的设计/结构中,包括所有元件的方向和布局,以及电路板的各个层,最后是 PCB
内部的所有导电痕迹,一个集成电路是模块化的,因为专用集成电路包含它们自己的内部元件和系统来完成特定的任务(当集成到较大的电路中时)。除了将集成电路集成到一个分立的电路中,\”集成\”还包括集成电路在芯片中的所有电路的设计。集成电路的大小和复杂性各不相同,从非常简单的555定时器到大规模(LSI) ,以及非常大规模(VLSI) ,所有这些都是巨大的 cpu 和 gpu。大规模集成电路(large scale integration,LSI)涉及的微小电路被认为体积大、复杂度高,甚至超大规模集成电路(large scale integration,VLSI)涉及的芯片比 LSI
复杂得多,但 LSI 和 VLSI 芯片都被认为是单一集成电路,因为芯片元件作为一个整体必须控制芯片内提供的所有功能。然而,一个单独的 IC 芯片本身并不被认为是一个离散电路,因为它有一个开路设计,芯片的引脚或连接器必须连接到一个较大的离散电路,较大的离散电路将有一个闭路设计。集成电路的类型可以是微控制器,可编程逻辑控制器,可编程逻辑控制器,专用集成电路,定时器,振荡器,电压调节器或者加速器,甚至像
EEPROM
这样的存储芯片,即使个别的集成电路通常包含自己的时钟(频率控制)和存储器。IC 的连接器插脚将用于连接离散电路的输入/输出、信号和功率。集成电路非常方便,以较小的体积和功耗(消耗)提高了电子和电路设计的可能性。更多关于离散电路的内容离散电路的定义非常松散,可以非常小或者非常大,而且非常被设计成包含集成电路,这些集成电路模块化、方便地使用,几乎就像\”外围设备\”一样,但是集成到一个更大的电路板上,其中有离散元件(例如电阻器和大容量可以看到)一个分立电路可能涉及较大的元件(也包括集成电路) ,并将焊接到印刷电路板(PCB)上,也称为印刷线路板(PWB) ,这是一个比 PCB 更古老的术语。一个离散电路,例如在主板或系统板上,将是一个闭合电路设计,带有一个 SPST 开关(单刀单掷,简单的翻转式开关)。集成电路是模块化的,采用\”现成的\”(不是定制的,在许多情况下每个集成电路要花费数百万)。然后把这些集成电路集成到你的电路设计
使用 PCB 设计软件,比如 Eagle (免费)或者 PCBExpress (免费) ,National Instruments (订阅)来设计定制的 PCB
并行例子:
这样想: 你有一个 AMD 或者 Intel CPU (
IC)
而且你有内存棒( IC 的
)。你有一个卡,它有几个 gpu 或图形处理单元,可能有一个声卡,围绕着数字到模拟(DAC)和模拟到数字(ADC)转换芯片(一些独立的 DAC 芯片和 ADC 芯片)和一个声音处理单元。你仍然需要一个
离散电路
来运行这些集成电路,这个电路集成到
主板上。大多数 pc 电脑零件都是模块化的ーー你可以把它们作为外围设备购买,然后把它们兼容主板和电脑机箱上的连接器或插槽中,这样就简单多了。CPU 进入 CPU 插座
冷却解决方案安装在 CPU
内存
RAM (DDR RAM 槽)
(PCI-Express 槽)
声卡(PCI-Express 或 PCI 槽)
m2 SSD,安装在特定的
光驱连接器,机械磁盘(HDD)通过电缆连接到 SATA 端口
< 主板最终集成所有的 IC,无源和有源部件,IC 部件,和基于计算机的外围设备(或多或少)在一起。安装在插座
内的 CPU
被焊接在主板
上:
芯片组
(最常见的是两个使用球栅阵列(BGA)焊接的 IC)

桥 (CPU,内存,计时,计算)
南桥 控制主要是外围设备和 i/o 功能,如 USB,HDMI,a,PCI-Express 等(通过专用芯片布置在
上集成主板; 桥接它们的操作)更确切地说,显卡是一种\”电路卡组装\”,它将 IC 芯片元件集成到一个较大的分立电路和电路板中。通过模块化的
插座和连接器
:
a
图形卡
与具有一个或多个
GPU
IC 的(处理能力和数字运算能力)以及快速
GDDR5 RAM
芯片处理数据,可以连接到主板
,可以集成(焊接)到一个电路卡(到 PCI-Express 插槽)
DDR RAM
棒(DDR 4 RAM 插座)
固态 m 2驱动器
(专用连接器)
专用声卡(PCI Express 或 PCI)
其他附加卡,例如:。USB 附加卡添加更多的 USB 端口(PCI Express)
感谢阅读

我现在在电路设计领域的工作。

我认为首先你应该知道什么是集成电路。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手机芯片回收回收厂出价。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) 手机芯片回收深圳、惠州、东莞珠三角回收公司。 ,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、滤手机芯片回收回收不浪费、不坑人。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。

首先,一些基本的关于他们是如何工作的。

答案是…事情很复杂。这里有一个过于简单的答案,可能会引起更多的问题,而不是回答。如果你真的想更详细地了解半导体制作方法,我建议你找一本详细描述这个过程的好文章。这种复杂性简直太大了,无法用所提供的空间来覆盖。在一个几乎没有大气颗粒物的环境中,这个过程需要极高的清洁度。很少有工业生产过程比这更复杂、更高要求。在这个过程的核心是一个反复多次的循环: 使用光刻胶通过掩模(通常是负过程)曝光光刻胶暴露开口扩散或者加入选择性离子注入来制造个别的器件,比如晶体管、电容器和电阻器。有时,金属化或多晶硅是奠定了互连器件在不同的层。重复
这大大地简化了这个过程。如果你想深入了解,这里有几个链接:
EE141(2000年秋天)
《半导体制造和工艺控制基础》
干杯

我不知道如果你真的问,使用汽车的比喻,\”为什么汽车需要一个构架挂底盘吗?\”

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。

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