środa, maj 23, 2018

Układ scalony jest zwykle zamknięty w hermetycznej obudowie – szklanej, metalowej, ceramicznej lub wykonanej z tworzywa sztucznego.

Ze względu na sposób wykonania układy scalone dzieli się na dwie główne grupy:

  1. monolityczne, w których wszystkie elementy, zarówno elementy czynne, jak i bierne, wykonane są w monokrystalicznej strukturze półprzewodnika;
  2. hybrydowe – na płytki wykonane z izolatora nanoszone są warstwy przewodnika oraz materiału rezystywnego, które następnie są wytrawiane, tworząc układ połączeń elektrycznych oraz rezystory. Do tak utworzonych połączeń dołącza się indywidualne, miniaturowe elementy elektroniczne (w tym układy monolityczne). Ze względu na grubość warstw rozróżnia się układy:
    • cienkowarstwowe (warstwy ok. 2 mikrometrów),
    • grubowarstwowe (warstwy od 5 do 50 mikrometrów).

Większość stosowanych obecnie układów scalonych jest wykonana w technologii monolitycznej.

Ze względu na stopień scalenia występuje, w zasadzie historyczny, podział na układy:

  • małej skali integracji (SSI – small scale of integration),
  • średniej skali integracji (MSI – medium scale of integration),
  • dużej skali integracji (LSI – large scale of integration),
  • wielkiej skali integracji (VLSI – very large scale of integration),
  • ultrawielkiej skali integracji (ULSI – ultra large scale of integration).
M mc68030fe25b

 
Motorola 68030

Ponieważ w układach monolitycznych praktycznie wszystkie elementy wykonuje się jako tranzystory, odpowiednio tylko przyłączając ich końcówki, dlatego też często mówi się o gęstości upakowania tranzystorów na mm².

W dominującej obecnie technologii wytwarzania monolitycznych układów scalonych (technologia CMOS) często używanym wskaźnikiem technicznego zaawansowania procesu oraz gęstości upakowania elementów układów scalonych jest minimalna długość kanału tranzystora (patrz Tranzystor polowy) wyrażona w mikrometrach lub nanometrach – długość kanału jest nazywana rozmiarem charakterystycznym i im jest on mniejszy, tym upakowanie tranzystorów oraz ich szybkość działania są większe. W kolejnych generacjach układów scalonych jest on sukcesywnie zmniejszany. W roku 2005 wdrożono do masowej produkcji układy wykonane w technologii 65 nm, w 2008 r. Intel wyprodukował pierwszy procesor w technologii 45 nm, w 2011 w ofercie Intela pojawiły się procesory w technologii 32 nm (mikroarchitektury Sandy Bridge). W 2012 Intel wprowadził do swojej oferty pierwsze procesory z linii Ivy Bridge produkowane w technologii 22 nm[1].

Zarejestrowane topografie układów scalonych podlegają ochronie, przy czym według prawa własności przemysłowej układem scalonym jest wytwór przestrzenny, utworzony z elementów z materiału półprzewodnikowego tworzącego ciągłą warstwę, ich wzajemnych połączeń przewodzących i obszarów izolujących, nierozdzielnie ze sobą sprzężonych, w celu spełniania funkcji elektronicznych.

MC68030 – mikroprocesor firmy Motorola należący do rodziny M68000 (zwanej też rodziną 68k).

Debiutował w roku 1987, a obecnie osiągnął status end of life, co oznacza, że wkrótce nie będzie dostępny w sprzedaży. Składa się z około 273 tys. tranzystorów. MC68030 nie posiada zintegrowanego koprocesora (FPU), ale może być używany z zewnętrznym układem MC68881 lub MC68882.

Ważne modyfikacje w stosunku do MC68020:

zintegrowanie z procesorem układu zarządzania pamięcią (MMU) kompatybilnego z MC68851,
wprowadzenie trybu 'burst' celem szybkiego wypełniania pamięci podręcznej (cache); polega to na przełączeniu magistrali danych w tryb synchroniczny (patrz niżej) i sekwencyjnym odczycie czterech kolejnych długich słów w ciągu siedmiu kolejnych cykli magistrali,
dodanie dodatkowego 256-bajtowego cache dla danych,
obsługa zarówno synchronicznego jak i asynchronicznego dostępu do pamięci (z możliwością przełączania trybów podczas pracy).
Procesor występuje w obudowach PGA oraz PLCC. Dostępne są modele o szybkościach 16, 20, 25, 33, 40 i 50 MHz. Zasilany jest napięciem 5 V. Istnieje też wersja EC („ekonomiczna”) – MC68EC030 – pozbawiona MMU (tylko 25 i 40 MHz).

Używany był między innymi w komputerach Amiga, Atari oraz Apple Macintosh.