Kako deluje mikročip?
Dejstva
Prvi mikročip je bil izumljen leta 1974. Od takrat se zmogljivosti obdelave še naprej eksponentno povečujejo. Mikročipi so možgani vsake obstoječe elektronske naprave. Od ur do kalkulatorjev, satelitov in računalnikov, ti majhni čipi zagotavljajo udobje, ki olajša toliko opravil. Mikročipi so integrirana vezja, ki so bila vgravirana na silicijeve čipe ali rezine. Integrirana vezja prenašajo električne tokove ali signale, ki jih sprejemna naprava nato pretvori v navodila. Vsebnost silicija v čipu skupaj z žicami in tranzistorji ustvarja zelo ugodno okolje za prenos električne energije.
Funkcije
Obstaja več različnih načinov za izdelavo mikročipa. Kako je zgrajen, je odvisno od namena uporabe čipa. V primeru osebnega računalnika je glavna sestavina večine čipov silicij. Silicij, glavna sestavina peska, je sposoben bodisi prevajati elektriko bodisi jo zadrževati, zaradi česar je idealen material kot čip. Proizvajalci čipov dodajajo druge kovine, kot so aluminij, baker in zlato, da izboljšajo zmogljivosti čipov. Številni mikročipi imajo samo 2 do 3 kvadratne milimetre in nekaj milimetrov debelih. Dejanska zasnova vezja je narisana na čip z uporabo ultravijolične svetlobe s šablono ali masko kot vodilo. Nato so komponente ožičenja in tranzistorjev vgrajene v zasnovo. Kompleksna integrirana vezja imajo lahko več plasti vgrajenih, med seboj povezanih komponent. Zmožnosti shranjevanja podatkov in manipulacije mikročipov izvajajo te vgrajene tranzistorske komponente. Preprost čip ima lahko kar 3000 tranzistorjev. Električni tok se pretvori v uporabne podatke s pošiljanjem toka skozi tokokrog v nizu nabojev. Naboji dejansko postanejo jezik, potreben za komunikacijo s sprejemno napravo. Logična logika je jezik, ki se uporablja za prevajanje električnih tokov v uporabna navodila za računalnik. V svoji najpreprostejši obliki je logična logika binarna koda, ki uporablja dve vrednosti – resnično in napačno ali »vklop in izklop« – za pretvorbo električnega toka v uporabno sporočilo.
Potencial
Mikročipi ponujajo nešteto uporab na številnih inženirskih in tehnoloških področjih, vključno s fiziko, znanostjo, optiko in biologijo. Napredek na enem področju postopoma vpliva na druga. Eno posebno področje, ki veliko obeta, je fotonika. Fotonika uporablja lastnosti svetlobe kot medija za prenos informacij. Nastajajoče področje optoelektronike združuje kvantne učinke svetlobe z magnetnimi učinki polprevodniških materialov. Drugo novo in obetavno študijsko področje je nanotehnologija. Nanotehnologija deluje na področju atomov in molekul. To je nova dimenzija proizvodnje, ki želi ustvariti nove in izboljšane snovi, materiale in procese. Z nanotehnologijo si znanstveniki prizadevajo ustvariti žive mikročipe v velikosti molekul. Če bo uspešen, se bo pojavil povsem nov svet izdelkov in zmogljivosti za obdelavo informacij.