ວົງຈອນປະສົມປະສານ (IC)
ວົງຈອນປະສົມປະສານ ຫຼື ICs ແມ່ນອົງປະກອບຫຼັກໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ. ໃນໄລຍະສອງສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ICs ໄດ້ປ່ຽນແປງວິທີທີ່ພວກເຮົາອອກແບບ ແລະ ນຳໃຊ້ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຕັ້ງແຕ່ຄອມພິວເຕີຈົນເຖິງໂທລະສັບສະຫຼາດ. ບົດຄວາມນີ້ຈະເຈາະເລິກເຂົ້າໄປໃນປະຫວັດສາດ, ອົງປະກອບ, ປະເພດ ແລະ ຜົນກະທົບຂອງ ICs ຕໍ່ເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ສັງຄົມ.
ປະຫວັດສາດ ແລະ ການພັດທະນາຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານ
ປະຫວັດຄວາມເປັນມາຂອງວົງຈອນລວມ (IC) ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໃນປີ 1958 ເມື່ອ Jack Kilby ຈາກ Texas Instruments ແລະ Robert Noyce ຈາກ Fairchild Semiconductor ໄດ້ຄົ້ນພົບແນວຄວາມຄິດດຽວກັນເກືອບພ້ອມໆກັນ. Jack Kilby ໄດ້ອອກແບບ ແລະ ສ້າງ IC ທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ເຄື່ອງທຳອິດຢ່າງສຳເລັດຜົນ, ໃນຂະນະທີ່ Robert Noyce ໄດ້ຄົ້ນພົບວິທີທີ່ຊັບຊ້ອນ ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນໃນການເຊື່ອມຕໍ່ອົງປະກອບຕ່າງໆພາຍໃນຊິບ. ທັງສອງຖືກຖືວ່າເປັນຜູ້ບຸກເບີກທີ່ສຳຄັນໃນຂະແໜງການນີ້. ການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ວາງພື້ນຖານສຳລັບການປະຕິວັດຢ່າງເລິກເຊິ່ງໃນດ້ານເອເລັກໂຕຣນິກ.
ວົງຈອນປະສົມປະສານ (IC) ລຸ້ນທຳອິດປະກອບດ້ວຍທຣານຊິດເຕີພຽງແຕ່ບໍ່ເທົ່າໃດຕົວທີ່ປະສົມປະສານເຂົ້າກັບຊິບດຽວ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີໄດ້ເລັ່ງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດປະສົມປະສານທຣານຊິດເຕີຫຼາຍຮ້ອຍ, ຫຼາຍພັນ, ຫຼືແມ່ນແຕ່ຫຼາຍພັນລ້ານຕົວເຂົ້າກັບຊິບດຽວ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າໄມໂຄຣໂປຣເຊດເຊີໃນປະຈຸບັນ. ກໍດອນ ມູຣ, ໜຶ່ງໃນຜູ້ກໍ່ຕັ້ງ Intel, ໄດ້ຄາດຄະເນໃນປີ 1965 ວ່າຈຳນວນທຣານຊິດເຕີໃນ IC ຈະເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າທຸກໆສອງປີ. ການຄາດຄະເນນີ້, ທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມກົດຂອງມູຣ, ໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າຖືກຕ້ອງຫຼາຍ ແລະ ສືບຕໍ່ນຳພາການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີເຄິ່ງຕົວນຳຈົນເຖິງທຸກມື້ນີ້.
ອົງປະກອບ IC
ວົງຈອນປະສົມປະສານແມ່ນການລວບລວມອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກຕ່າງໆທີ່ລວມເຂົ້າກັນເປັນຊຸດນ້ອຍໆອັນດຽວ. ອົງປະກອບຫຼັກຂອງ IC ປະກອບມີ:
1. ທຣານຊິສເຕີ: ນີ້ແມ່ນອົງປະກອບພື້ນຖານທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສະວິດ ຫຼື ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ.
2. ຕົວຕ້ານທານ: ຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນ.
3. ຄອນເດັນເຊີ (ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ): ເກັບຮັກສາ ແລະ ປ່ອຍປະຈຸໄຟຟ້າ.
4. ໄດໂອດ: ອະນຸຍາດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼໄປໃນທິດທາງດຽວເທົ່ານັ້ນ.
ອົງປະກອບທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ຖືກຈັດລຽງ ແລະ ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢູ່ໃນຊິບທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຊິລິກອນ. ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດກ່ຽວຂ້ອງກັບຂະບວນການພິເສດເຊັ່ນ: ການພິມດ້ວຍແສງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດພິມຮູບແບບທີ່ສັບສົນລົງເທິງໜ້າດິນຊິລິກອນດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍຳສູງຫຼາຍ.
ປະເພດຂອງ IC
ມີ IC ຫຼາຍປະເພດທີ່ຖືກອອກແບບມາສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍທົ່ວໄປ, IC ສາມາດແບ່ງອອກເປັນປະເພດຕໍ່ໄປນີ້:
1. ໄອຊີດິຈິຕອນ
IC ດິຈິຕອນເຮັດວຽກດ້ວຍສັນຍານໄບນາຣີ (0 ແລະ 1) ແລະ ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນອຸປະກອນຄອມພິວເຕີ ແລະ ການສື່ສານ. ຕົວຢ່າງຂອງ IC ດິຈິຕອນປະກອບມີ:
- ໄມໂຄຣໂປຣເຊສເຊີ: ໃຊ້ໃນຄອມພິວເຕີ, ໂທລະສັບມືຖື ແລະ ອຸປະກອນສະຫຼາດອື່ນໆ. ໄມໂຄຣໂປຣເຊສເຊີແມ່ນສະໝອງຂອງຄອມພິວເຕີ, ປະຕິບັດຄຳສັ່ງ ແລະ ການດຳເນີນງານຕ່າງໆ.
- ໜ່ວຍຄວາມຈຳ (RAM, ROM): ໃຊ້ເພື່ອເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຊົ່ວຄາວ ຫຼື ຖາວອນ.
- ວົງຈອນຕັກກະສາດ: ເຊັ່ນ: ປະຕູຕັກກະສາດ, ຕູ້ປິດ, ແລະ ຕົວນັບ ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ດິຈິຕອນຕ່າງໆ.
2. ໄອຊີອະນາລັອກ
IC ອະນາລັອກເຮັດວຽກດ້ວຍສັນຍານຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ສຽງ, ວິທະຍຸ, ແລະ ເຊັນເຊີ. ຕົວຢ່າງຂອງ IC ອະນາລັອກປະກອບມີ:
- ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານປະຕິບັດການ: ໃຊ້ໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ.
- ເຊັນເຊີ: ເຊັ່ນ: ເຊັນເຊີອຸນຫະພູມ ຫຼື ຄວາມດັນ.
- ຕົວຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າ: ຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.
3. IC ສັນຍານປະສົມ
IC ສັນຍານປະສົມລວມເອົາຄຸນສົມບັດດິຈິຕອນ ແລະ ອະນາລັອກເຂົ້າກັນ. ຕົວຢ່າງຂອງການນຳໃຊ້ປະກອບມີຕົວແປງອະນາລັອກເປັນດິຈິຕອນ (ADC) ແລະ ຕົວແປງດິຈິຕອນເປັນອະນາລັອກ (DAC), ພ້ອມທັງ IC ສຳລັບອຸປະກອນການສື່ສານໄຮ້ສາຍ.
ຜົນປະໂຫຍດ ແລະ ຜົນກະທົບຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານ
ການພັດທະນາຂອງ IC ມີຜົນກະທົບຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍໆຂົງເຂດ, ລວມທັງ:
1. ການຫຍໍ້ຂະໜາດ
ວົງຈອນປະສົມປະສານ (ICs) ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ເບົາກວ່າເກົ່າ. ຕົວຢ່າງ, ໂທລະສັບສະຫຼາດທີ່ທັນສະໄໝມີຄວາມສາມາດຫຼາຍກວ່າຄອມພິວເຕີເມນເຟຣມຂະໜາດໃຫຍ່ໃນອະດີດ. ອົງປະກອບນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ປ່ຽນແປງວິທີທີ່ພວກເຮົາສື່ສານ, ເຮັດວຽກ ແລະ ເພີດເພີນກັບຄວາມບັນເທີງ.
2. ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ
ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ ICs ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາວົງຈອນແຍກຕ່າງຫາກ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ພວກມັນມັກຈະສ້າງຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍລົງ ແລະ ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີຣີທີ່ຍາວນານກວ່າ.
3. ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ
ດ້ວຍ ICs, ໜ້າທີ່ທີ່ສັບສົນຕ່າງໆສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໄວຂຶ້ນ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍຂຶ້ນ. ຕົວຢ່າງໃນໂລກຕົວຈິງປະກອບມີການປະມວນຜົນຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຈຳລອງທາງວິທະຍາສາດ, ການວິເຄາະຂໍ້ມູນທີ່ສັບສົນ, ແລະແມ້ກະທັ້ງປັນຍາປະດິດ.
4. ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ
ການຜະລິດ ICs ເປັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາຍຢ່າງ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີລາຄາຖືກກວ່າສຳລັບຜູ້ຄົນໃນວົງກວ້າງ. ສິ່ງນີ້ໄດ້ຊຸກຍູ້ໃຫ້ເຕັກໂນໂລຢີເຂົ້າມາໃນຊີວິດປະຈຳວັນຫຼາຍຂຶ້ນ.
5. ນະວັດຕະກໍາ ແລະ ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຊີ
ICs ແມ່ນກະດູກສັນຫຼັງຂອງນະວັດຕະກໍາໃນຫຼາຍຂົງເຂດເຕັກໂນໂລຢີ, ຕັ້ງແຕ່ລົດຍົນ (ເຊັ່ນ: ລົດອັດຕະໂນມັດ ແລະ ລະບົບຊ່ວຍເຫຼືອຜູ້ຂັບຂີ່ຂັ້ນສູງ) ຈົນເຖິງການດູແລສຸຂະພາບ (ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນການແພດແບບປະສົມປະສານ ແລະ ເຄື່ອງມືວິນິດໄສຂັ້ນສູງ).
ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ອະນາຄົດຂອງ IC
ເຖິງວ່າຈະມີຜົນສຳເລັດຫຼາຍຢ່າງ, ແຕ່ວົງຈອນປະສົມປະສານກໍ່ຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງ. ໜຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນກົດໝາຍຂອງ Moore, ເຊິ່ງເລີ່ມສະແດງອາການຂອງການຊະລໍຕົວລົງ. ການຜະລິດທຣານຊິດເຕີຂະໜາດນ້ອຍລົງ, ສິ່ງທ້າທາຍກໍ່ຈະຫຼາຍຂຶ້ນໃນດ້ານຄວາມໝັ້ນຄົງ, ຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ຜົນກະທົບດ້ານ quantum. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດຊິບຊິລິກອນກຳລັງບັນລຸຂີດຈຳກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງມັນ.
ເພື່ອແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້, ມີຫຼາຍວິທີການທີ່ກຳລັງຖືກຄົ້ນຄວ້າ, ລວມທັງການນຳໃຊ້ວັດສະດຸໃໝ່ເຊັ່ນ: ກຣາຟີນ, ເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກ, ແລະ ວິທີການສະຖາປັດຕະຍະກຳໃໝ່ເຊັ່ນ: ການຄອມພິວເຕີ້ຄວອນຕຳ ແລະ ການຄອມພິວເຕີ້ແບບປະສາດ.
ສະຫຼຸບ
ວົງຈອນປະສົມປະສານ ຫຼື ICs ໄດ້ປະຕິວັດໂລກເທັກໂນໂລຢີດ້ວຍອົງປະກອບທີ່ກະທັດຮັດ, ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ລາຄາບໍ່ແພງ. ຕັ້ງແຕ່ການປະດິດສ້າງງ່າຍໆໃນທ້າຍຊຸມປີ 1950 ຈົນເຖິງໄມໂຄຣໂປເຊດເຊີທີ່ຊັບຊ້ອນໃນປະຈຸບັນ, ICs ໄດ້ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການປ່ຽນແປງໂລກ. ຜົນກະທົບຂອງພວກມັນສາມາດເຫັນໄດ້ໃນຫຼາຍດ້ານຂອງຊີວິດທີ່ທັນສະໄໝ, ແລະ ນະວັດຕະກຳຍັງສືບຕໍ່ແກ້ໄຂບັນຫາທ້າທາຍໃນອະນາຄົດ. ດ້ວຍແອັບພລິເຄຊັນຕ່າງໆຕັ້ງແຕ່ການຄອມພິວເຕີຈົນເຖິງຍານຍົນ, ແລະ ຕັ້ງແຕ່ການດູແລສຸຂະພາບຈົນເຖິງການສື່ສານ, ອະນາຄົດຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານຍັງຄົງເຕັມໄປດ້ວຍທ່າແຮງ ແລະ ໂອກາດໃໝ່ໆ.
