Integroitu piiri (IC), joka tunnetaan yleisesti nimellä pii -siru, tietokonepiiri tai mikrosiru, on pienoiskoossa oleva elektroninen piiri, joka on muodostettu puolijohtavan materiaalin, tyypillisesti piin, mutta joskus safiirin, sirulle. Pienien mittojensa ja uskomattoman prosessointitehonsa ansiosta-nykyaikaisissa integroiduissa piireissä on miljoonia transistoreita jopa 5 millimetrin (noin 0.2 tuuman) neliön ja 1 millimetrin (0.04 tuuman) paksuisilla levyillä-niitä löytyy lähes jokaisesta nykyajasta laite ja laite luottokorteista, tietokoneista ja matkapuhelimista satelliittinavigointijärjestelmiin, liikennevaloihin ja lentokoneisiin.
Pohjimmiltaan integroitu piiri koostuu useista elektronisista komponenteista, nimittäin transistoreista, vastuksista, diodeista ja kondensaattoreista, jotka on järjestetty ja kytketty tavalla, joka tuottaa tietyn vaikutuksen. Jokaisella tämän elektroniikkakomponenttiryhmän yksiköllä on ainutlaatuinen toiminto integroidussa piirissä. Transistori toimii kytkimen tavoin ja määrittää piirin “päällä” tai “pois” tilan; vastus ohjaa sähkön virtausta; diodi sallii sähkön virtauksen vain, kun jokin piirin ehto on täytetty; ja lopuksi kondensaattori varastoi sähköä ennen sen vapauttamista jatkuvana purskeena.
Ensimmäisen integroidun piirin esitteli Texas Instrumentsin työntekijä Jack Kilby vuonna 1958. Tämä prototyyppi, jonka koko oli noin 11.1 x 1.6 millimetriä, koostui germaniumkaistaleesta ja vain yhdestä transistorista. Piin tulo yhdistettynä integroitujen piirien koko pienenevään kokoon ja transistorien määrän nopea kasvu millimetriä kohden tarkoitti, että integroidut piirit levisivät valtavasti ja synnyttivät modernin tietojenkäsittelyn aikakauden.
Integroitu piiritekniikka on 1950 -luvulta lähtien tähän päivään asti tuntenut useita ‘sukupolvia’, joita nykyään kutsutaan yleisesti nimellä Small Scale Integration (SSI), Medium Scale Integration (MSI), Large Scale Integration (LSI) ja Very Laajamittainen integrointi (VSLI). Nämä edistykselliset teknologiset sukupolvet kuvaavat kaaria IC -suunnittelun edistymisessä, mikä kuvaa Intelin pään, George Mooren, joka loi “Mooren lain” 1960 -luvulla ja joka väitti, että integroidut piirit kaksinkertaistuvat kahden vuoden välein.
Tämän monimutkaisuuden kaksinkertaistumisen vahvistaa tekniikan sukupolven liike, jonka ansiosta SSI: n kymmenet transistorit kasvoivat MSI: n satoihin, sitten LSI: n kymmeniin tuhansiin ja lopulta VSLI: n miljooniin. Seuraava raja, jonka integroidut piirit lupaavat rikkoa, on ULSI eli Ultra-Large Scale Integration, joka edellyttää miljardien mikroskooppisten transistorien käyttöönottoa. transistorit.
Jos tarvittaisiin lisää todisteita Mooren sanan jatkuvuudesta, meidän on vain tarkasteltava nykypäivän integroitua piiriä, joka on nopeampi, pienempi ja kaikkialla läsnä oleva kuin koskaan. Vuodesta 2008 lähtien puolijohdeteollisuus tuottaa yli 267 miljardia sirua vuodessa, ja tämän määrän odotetaan nousevan 330 miljardiin vuoteen 2012 mennessä.