వార్తలు

బహుశా ఓం యొక్క చట్టం తర్వాత, ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో రెండవ అత్యంత ప్రసిద్ధ చట్టం మూర్ యొక్క చట్టం: ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లో తయారు చేయగల ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య ప్రతి రెండు సంవత్సరాలకు రెట్టింపు అవుతుంది. చిప్ యొక్క భౌతిక పరిమాణం దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది కాబట్టి, వ్యక్తిగత ట్రాన్సిస్టర్‌లు కాలక్రమేణా చిన్నవిగా మారతాయని దీని అర్థం. చిన్న ఫీచర్ పరిమాణాలతో కొత్త తరం చిప్‌లు సాధారణ వేగంతో కనిపించాలని మేము ఆశించడం ప్రారంభించాము, అయితే వస్తువులను చిన్నదిగా చేయడంలో ప్రయోజనం ఏమిటి? చిన్నది అంటే ఎల్లప్పుడూ మంచిదేనా?
గత శతాబ్దంలో, ఎలక్ట్రానిక్ ఇంజనీరింగ్ అద్భుతమైన పురోగతిని సాధించింది. 1920లలో, అత్యంత అధునాతన AM రేడియోలు అనేక వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు, అనేక భారీ ఇండక్టర్‌లు, కెపాసిటర్లు మరియు రెసిస్టర్‌లు, యాంటెన్నాలుగా ఉపయోగించే డజన్ల కొద్దీ మీటర్ల వైర్లు మరియు మొత్తం పరికరానికి శక్తినిచ్చే బ్యాటరీల పెద్ద సెట్‌ను కలిగి ఉన్నాయి. ఈరోజు, మీరు మీ జేబులో ఉన్న పరికరంలో డజనుకు పైగా మ్యూజిక్ స్ట్రీమింగ్ సేవలను వినవచ్చు మరియు మీరు మరిన్ని చేయవచ్చు. కానీ సూక్ష్మీకరణ అనేది పోర్టబిలిటీ కోసం మాత్రమే కాదు: ఈరోజు మా పరికరాల నుండి మనం ఆశించే పనితీరును సాధించడం ఖచ్చితంగా అవసరం.
చిన్న భాగాల యొక్క ఒక స్పష్టమైన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, అదే వాల్యూమ్‌లో మరింత కార్యాచరణను చేర్చడానికి అవి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లకు ఇది చాలా ముఖ్యం: ఎక్కువ భాగాలు అంటే మీరు అదే సమయంలో ఎక్కువ ప్రాసెసింగ్ చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, సిద్ధాంతపరంగా, 64-బిట్ ప్రాసెసర్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడిన సమాచారం మొత్తం అదే క్లాక్ ఫ్రీక్వెన్సీలో నడుస్తున్న 8-బిట్ CPU కంటే ఎనిమిది రెట్లు ఉంటుంది. కానీ దీనికి ఎనిమిది రెట్లు ఎక్కువ భాగాలు అవసరం: రిజిస్టర్‌లు, యాడర్‌లు, బస్సులు మొదలైనవి అన్నీ ఎనిమిది రెట్లు పెద్దవి. కాబట్టి మీకు ఎనిమిది రెట్లు పెద్ద చిప్ అవసరం లేదా మీకు ఎనిమిది రెట్లు చిన్న ట్రాన్సిస్టర్ అవసరం.
మెమరీ చిప్‌లకు కూడా ఇది వర్తిస్తుంది: చిన్న ట్రాన్సిస్టర్‌లను తయారు చేయడం ద్వారా, మీకు అదే వాల్యూమ్‌లో ఎక్కువ నిల్వ స్థలం ఉంటుంది. ఈ రోజు చాలా డిస్ప్లేలలోని పిక్సెల్‌లు సన్నని ఫిల్మ్ ట్రాన్సిస్టర్‌లతో తయారు చేయబడ్డాయి, కాబట్టి వాటిని తగ్గించడం మరియు అధిక రిజల్యూషన్‌లను సాధించడం అర్ధమే. అయినప్పటికీ, చిన్న ట్రాన్సిస్టర్, మంచిది, మరియు మరొక కీలకమైన కారణం ఉంది: వాటి పనితీరు బాగా మెరుగుపడింది. కానీ సరిగ్గా ఎందుకు?
మీరు ట్రాన్సిస్టర్‌ను తయారు చేసినప్పుడల్లా, అది కొన్ని అదనపు భాగాలను ఉచితంగా అందిస్తుంది. ప్రతి టెర్మినల్‌కు సిరీస్‌లో రెసిస్టర్ ఉంటుంది. కరెంట్‌ను మోసుకెళ్లే ఏదైనా వస్తువు కూడా స్వీయ-ఇండక్టెన్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది. చివరగా, ఒకదానికొకటి ఎదురుగా ఉన్న ఏదైనా రెండు కండక్టర్ల మధ్య కెపాసిటెన్స్ ఉంటుంది. ఈ ప్రభావాలన్నీ శక్తిని వినియోగిస్తాయి మరియు ట్రాన్సిస్టర్ వేగాన్ని తగ్గిస్తాయి. పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌లు ప్రత్యేకించి సమస్యాత్మకమైనవి: ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేసిన ప్రతిసారీ ఛార్జ్ చేయాలి మరియు డిస్చార్జ్ చేయాలి, దీనికి విద్యుత్ సరఫరా నుండి సమయం మరియు కరెంట్ అవసరం.
రెండు కండక్టర్ల మధ్య కెపాసిటెన్స్ వారి భౌతిక పరిమాణం యొక్క విధి: చిన్న పరిమాణం అంటే చిన్న కెపాసిటెన్స్. మరియు చిన్న కెపాసిటర్‌లు అధిక వేగం మరియు తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, చిన్న ట్రాన్సిస్టర్‌లు అధిక క్లాక్ ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద నడుస్తాయి మరియు అలా చేయడంలో తక్కువ వేడిని వెదజల్లుతాయి.
మీరు ట్రాన్సిస్టర్‌ల పరిమాణాన్ని కుదించినప్పుడు, కెపాసిటెన్స్ మాత్రమే మారే ప్రభావం కాదు: పెద్ద పరికరాలకు స్పష్టంగా కనిపించని అనేక విచిత్రమైన క్వాంటం మెకానికల్ ప్రభావాలు ఉన్నాయి. అయితే, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ట్రాన్సిస్టర్‌లను చిన్నవిగా చేయడం వాటిని వేగవంతం చేస్తుంది. కానీ ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తులు కేవలం ట్రాన్సిస్టర్‌ల కంటే ఎక్కువ. మీరు ఇతర భాగాలను తగ్గించినప్పుడు, అవి ఎలా పని చేస్తాయి?
సాధారణంగా చెప్పాలంటే, రెసిస్టర్‌లు, కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్‌లు వంటి నిష్క్రియ భాగాలు చిన్నవిగా మారినప్పుడు మెరుగుపడవు: అనేక విధాలుగా, అవి మరింత దిగజారిపోతాయి. అందువల్ల, ఈ భాగాల యొక్క సూక్ష్మీకరణ ప్రధానంగా వాటిని చిన్న వాల్యూమ్‌లో కుదించగలగడం, తద్వారా PCB స్థలాన్ని ఆదా చేయడం.
ఎక్కువ నష్టాన్ని కలిగించకుండా నిరోధకం యొక్క పరిమాణాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఒక పదార్థం యొక్క ప్రతిఘటన ఇవ్వబడుతుంది, ఇక్కడ l అనేది పొడవు, A అనేది క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం మరియు ρ అనేది పదార్థం యొక్క రెసిస్టివిటీ. మీరు కేవలం పొడవు మరియు క్రాస్-సెక్షన్‌ని తగ్గించవచ్చు మరియు భౌతికంగా చిన్న రెసిస్టర్‌తో ముగించవచ్చు, కానీ ఇప్పటికీ అదే నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఒకే ఒక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, అదే శక్తిని వెదజల్లుతున్నప్పుడు, భౌతికంగా చిన్న రెసిస్టర్‌లు పెద్ద రెసిస్టర్‌ల కంటే ఎక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అందువల్ల, చిన్న రెసిస్టర్లు తక్కువ-శక్తి సర్క్యూట్లలో మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. ఈ పట్టిక SMD రెసిస్టర్‌ల పరిమాణం తగ్గినప్పుడు వాటి గరిష్ట శక్తి రేటింగ్ ఎలా తగ్గుతుందో చూపిస్తుంది.
నేడు, మీరు కొనుగోలు చేయగల అతి చిన్న రెసిస్టర్ మెట్రిక్ 03015 పరిమాణం (0.3 మిమీ x 0.15 మిమీ). వాటి రేట్ పవర్ కేవలం 20 mW మాత్రమే మరియు చాలా తక్కువ శక్తిని వెదజల్లుతుంది మరియు పరిమాణంలో చాలా పరిమితంగా ఉండే సర్క్యూట్‌లకు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక చిన్న మెట్రిక్ 0201 ప్యాకేజీ (0.2 మిమీ x 0.1 మిమీ) విడుదల చేయబడింది, కానీ ఇంకా ఉత్పత్తిలో ఉంచబడలేదు. కానీ అవి తయారీదారుల కేటలాగ్‌లో కనిపించినప్పటికీ, అవి ప్రతిచోటా ఉండాలని ఆశించవద్దు: చాలా పిక్ మరియు ప్లేస్ రోబోట్‌లు వాటిని నిర్వహించడానికి తగినంత ఖచ్చితమైనవి కావు, కాబట్టి అవి ఇప్పటికీ సముచిత ఉత్పత్తులు కావచ్చు.
కెపాసిటర్లను కూడా తగ్గించవచ్చు, కానీ ఇది వాటి కెపాసిటెన్స్‌ని తగ్గిస్తుంది. షంట్ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్‌ను లెక్కించడానికి సూత్రం, ఇక్కడ A అనేది బోర్డు యొక్క వైశాల్యం, d అనేది వాటి మధ్య దూరం మరియు ε అనేది విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (ఇంటర్మీడియట్ పదార్థం యొక్క ఆస్తి). కెపాసిటర్ (ప్రాథమికంగా ఫ్లాట్ పరికరం) సూక్ష్మీకరించబడితే, ప్రాంతం తప్పనిసరిగా తగ్గించబడాలి, తద్వారా కెపాసిటెన్స్ తగ్గుతుంది. మీరు ఇప్పటికీ చాలా నఫారాను చిన్న వాల్యూమ్‌లో ప్యాక్ చేయాలనుకుంటే, అనేక లేయర్‌లను కలిపి పేర్చడం మాత్రమే ఎంపిక. మెటీరియల్స్ మరియు తయారీలో పురోగతి కారణంగా, ఇవి సన్నని ఫిల్మ్‌లు (చిన్న d) మరియు ప్రత్యేక విద్యుద్వాహకాలను (పెద్ద εతో) సాధ్యం చేశాయి, గత కొన్ని దశాబ్దాల్లో కెపాసిటర్ల పరిమాణం గణనీయంగా తగ్గిపోయింది.
నేడు అందుబాటులో ఉన్న అతి చిన్న కెపాసిటర్ అల్ట్రా-స్మాల్ మెట్రిక్ 0201 ప్యాకేజీలో ఉంది: కేవలం 0.25 మిమీ x 0.125 మిమీ. వాటి కెపాసిటెన్స్ ఇప్పటికీ ఉపయోగకరమైన 100 nFకి పరిమితం చేయబడింది మరియు గరిష్ట ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ 6.3 V. అలాగే, ఈ ప్యాకేజీలు చాలా చిన్నవి మరియు వాటిని నిర్వహించడానికి అధునాతన పరికరాలు అవసరం, వాటి విస్తృత స్వీకరణను పరిమితం చేస్తుంది.
ప్రేరేపకుల కోసం, కథ కొంచెం గమ్మత్తైనది. స్ట్రెయిట్ కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ ఇవ్వబడుతుంది, ఇక్కడ N అనేది మలుపుల సంఖ్య, A అనేది కాయిల్ యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం, l దాని పొడవు మరియు μ అనేది పదార్థ స్థిరాంకం (పారగమ్యత). అన్ని కొలతలు సగానికి తగ్గించబడితే, ఇండక్టెన్స్ కూడా సగానికి తగ్గుతుంది. అయినప్పటికీ, వైర్ యొక్క ప్రతిఘటన అలాగే ఉంటుంది: వైర్ యొక్క పొడవు మరియు క్రాస్-సెక్షన్ దాని అసలు విలువలో నాలుగింట ఒక వంతుకు తగ్గించబడుతుంది. దీనర్థం మీరు ఇండక్టెన్స్‌లో సగభాగంలో అదే ప్రతిఘటనతో ముగుస్తుంది, కాబట్టి మీరు కాయిల్ యొక్క నాణ్యత (Q) కారకాన్ని సగానికి తగ్గించండి.
వాణిజ్యపరంగా లభించే అతి చిన్న వివిక్త ఇండక్టర్ అంగుళాల పరిమాణం 01005 (0.4 మిమీ x 0.2 మిమీ)ని స్వీకరిస్తుంది. ఇవి 56 nH వరకు ఉంటాయి మరియు కొన్ని ఓంల నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. అల్ట్రా-స్మాల్ మెట్రిక్ 0201 ప్యాకేజీలోని ఇండక్టర్‌లు 2014లో విడుదల చేయబడ్డాయి, కానీ స్పష్టంగా అవి మార్కెట్‌కు పరిచయం చేయబడలేదు.
ఇండక్టర్స్ యొక్క భౌతిక పరిమితులు డైనమిక్ ఇండక్టెన్స్ అని పిలువబడే ఒక దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా పరిష్కరించబడ్డాయి, ఇది గ్రాఫేన్‌తో తయారు చేయబడిన కాయిల్స్‌లో గమనించవచ్చు. అయినప్పటికీ, ఇది వాణిజ్యపరంగా లాభదాయకమైన మార్గంలో తయారు చేయగలిగితే, అది 50% పెరగవచ్చు. చివరగా, కాయిల్ బాగా సూక్ష్మీకరించబడదు. అయినప్పటికీ, మీ సర్క్యూట్ అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేస్తుంటే, ఇది తప్పనిసరిగా సమస్య కాదు. మీ సిగ్నల్ GHz పరిధిలో ఉంటే, సాధారణంగా కొన్ని nH కాయిల్స్ సరిపోతాయి.
ఇది గత శతాబ్దంలో సూక్ష్మీకరించబడిన మరొక విషయానికి మమ్మల్ని తీసుకువస్తుంది, అయితే మీరు వెంటనే గమనించకపోవచ్చు: మేము కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించే తరంగదైర్ఘ్యం. ప్రారంభ రేడియో ప్రసారాలు దాదాపు 300 మీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యంతో దాదాపు 1 MHz మధ్యతరగతి AM ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగించాయి. 100 MHz లేదా 3 మీటర్ల వద్ద కేంద్రీకృతమై ఉన్న FM ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ దాదాపు 1960లలో ప్రజాదరణ పొందింది మరియు నేడు మనం ప్రధానంగా 1 లేదా 2 GHz (సుమారు 20 సెం.మీ.) చుట్టూ 4G కమ్యూనికేషన్‌లను ఉపయోగిస్తున్నాము. అధిక పౌనఃపున్యాలు అంటే మరింత సమాచార ప్రసార సామర్థ్యం. సూక్ష్మీకరణ కారణంగా ఈ పౌనఃపున్యాలపై పని చేసే చౌకైన, నమ్మదగిన మరియు శక్తిని ఆదా చేసే రేడియోలు మన వద్ద ఉన్నాయి.
తగ్గిపోతున్న తరంగదైర్ఘ్యాలు యాంటెన్నాలను కుదించగలవు ఎందుకంటే వాటి పరిమాణం నేరుగా అవి ప్రసారం చేయడానికి లేదా స్వీకరించడానికి అవసరమైన ఫ్రీక్వెన్సీకి సంబంధించినది. నేటి మొబైల్ ఫోన్‌లకు పొడవైన పొడుచుకు వచ్చిన యాంటెన్నాలు అవసరం లేదు, GHz పౌనఃపున్యాల వద్ద అంకితమైన కమ్యూనికేషన్‌కు ధన్యవాదాలు, దీని కోసం యాంటెన్నా కేవలం ఒక సెంటీమీటర్ పొడవు మాత్రమే ఉండాలి. అందుకే ఇప్పటికీ FM రిసీవర్‌లను కలిగి ఉన్న చాలా మొబైల్ ఫోన్‌లు మీరు ఉపయోగించే ముందు ఇయర్‌ఫోన్‌లను ప్లగ్ ఇన్ చేయవలసి ఉంటుంది: ఆ ఒక మీటర్ పొడవైన తరంగాల నుండి తగినంత సిగ్నల్ శక్తిని పొందడానికి రేడియోకి ఇయర్‌ఫోన్ వైర్‌ను యాంటెన్నాగా ఉపయోగించాలి.
మా మినియేచర్ యాంటెన్నాలకు కనెక్ట్ చేయబడిన సర్క్యూట్ల విషయానికొస్తే, అవి చిన్నవిగా ఉన్నప్పుడు, అవి వాస్తవానికి సులభంగా తయారు చేయబడతాయి. ఇది ట్రాన్సిస్టర్‌లు వేగంగా మారినందున మాత్రమే కాదు, ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ ప్రభావాలు ఇకపై సమస్య కానందున కూడా. సంక్షిప్తంగా, ఒక వైర్ యొక్క పొడవు తరంగదైర్ఘ్యంలో పదవ వంతును అధిగమించినప్పుడు, సర్క్యూట్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు మీరు దాని పొడవుతో పాటు దశ మార్పును పరిగణించాలి. 2.4 GHz వద్ద, ఒక సెంటీమీటర్ వైర్ మాత్రమే మీ సర్క్యూట్‌ను ప్రభావితం చేసిందని దీని అర్థం; మీరు వివిక్త భాగాలను కలిపి టంకము చేస్తే, అది తలనొప్పి, కానీ మీరు కొన్ని చదరపు మిల్లీమీటర్లలో సర్క్యూట్‌ను వేస్తే, అది సమస్య కాదు.
మూర్స్ లా పతనాన్ని అంచనా వేయడం లేదా ఈ అంచనాలు మళ్లీ మళ్లీ తప్పు అని చూపించడం సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ జర్నలిజంలో పునరావృతమయ్యే అంశంగా మారింది. ఇంటెల్, శామ్‌సంగ్ మరియు TSMC అనే ముగ్గురు పోటీదారులు ఇప్పటికీ గేమ్‌లో ముందంజలో ఉన్నారు, ప్రతి చదరపు మైక్రోమీటర్‌కు మరిన్ని ఫీచర్లను కుదించడం కొనసాగించారు మరియు భవిష్యత్తులో అనేక తరాల మెరుగైన చిప్‌లను పరిచయం చేయడానికి ప్లాన్ చేస్తున్నారు. ప్రతి అడుగులోనూ వారు సాధించిన ప్రగతి రెండు దశాబ్దాల క్రితం అంత గొప్పగా లేకపోయినా, ట్రాన్సిస్టర్‌ల సూక్ష్మీకరణ కొనసాగుతోంది.
అయినప్పటికీ, వివిక్త భాగాల కోసం, మేము సహజ పరిమితిని చేరుకున్నట్లు అనిపిస్తుంది: వాటిని చిన్నదిగా చేయడం వలన వాటి పనితీరు మెరుగుపడదు మరియు ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న అతిచిన్న భాగాలు చాలా సందర్భాలలో అవసరమైన దానికంటే చిన్నవిగా ఉంటాయి. వివిక్త పరికరాల కోసం మూర్ యొక్క చట్టం లేనట్లు కనిపిస్తోంది, అయితే మూర్స్ చట్టం ఉన్నట్లయితే, SMD టంకం సవాలును ఒక వ్యక్తి ఎంతమేరకు నెట్టగలడో చూడడానికి మేము ఇష్టపడతాము.
నేను 1970లలో ఉపయోగించిన PTH రెసిస్టర్ యొక్క చిత్రాన్ని తీయాలని మరియు ఇప్పుడు నేను ఇన్/అవుట్ మార్చుకుంటున్నట్లుగానే దానిపై SMD రెసిస్టర్‌ని ఉంచాలని నేను ఎల్లప్పుడూ కోరుకుంటున్నాను. నా లక్ష్యం ఏమిటంటే, నా సోదరులు మరియు సోదరీమణులు (వాటిలో ఎవరూ ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తులు కాదు) ఎంత మార్పు చెందుతారు, దానితో సహా నేను నా పనిలోని భాగాలను కూడా చూడగలను, (నా కంటి చూపు అధ్వాన్నంగా మారుతున్నందున, నా చేతులు వణుకుతున్నాయి).
ఇది కలిసి ఉందా లేదా అని నేను చెప్పాలనుకుంటున్నాను. నేను నిజంగా "మెరుగుపరచు, బాగుపడుట"ను ద్వేషిస్తున్నాను. కొన్నిసార్లు మీ లేఅవుట్ బాగా పనిచేస్తుంది, కానీ మీరు ఇకపై భాగాలను పొందలేరు. ఆ నరకం ఏమిటి? . మంచి కాన్సెప్ట్ అనేది మంచి కాన్సెప్ట్, మరియు కారణం లేకుండా దాన్ని మెరుగుపరచడం కంటే దానిని అలాగే ఉంచడం మంచిది. గాంట్
"ఇంటెల్, శామ్‌సంగ్ మరియు TSMC అనే మూడు కంపెనీలు ఇప్పటికీ ఈ గేమ్‌లో ముందంజలో పోటీ పడుతున్నాయనేది వాస్తవం, ప్రతి చదరపు మైక్రోమీటర్‌కు మరిన్ని ఫీచర్లను నిరంతరం పిండడం"
ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు పెద్దవి మరియు ఖరీదైనవి. 1971లో, సగటు కుటుంబంలో కొన్ని రేడియోలు, స్టీరియో మరియు టీవీ మాత్రమే ఉన్నాయి. 1976 నాటికి, కంప్యూటర్లు, కాలిక్యులేటర్లు, డిజిటల్ గడియారాలు మరియు గడియారాలు వచ్చాయి, ఇవి వినియోగదారులకు చిన్నవి మరియు చవకైనవి.
కొన్ని సూక్ష్మీకరణ డిజైన్ నుండి వస్తుంది. ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫయర్లు గైరేటర్ల వినియోగాన్ని అనుమతిస్తాయి, ఇవి కొన్ని సందర్భాల్లో పెద్ద ఇండక్టర్లను భర్తీ చేయగలవు. యాక్టివ్ ఫిల్టర్‌లు ఇండక్టర్‌లను కూడా తొలగిస్తాయి.
పెద్ద భాగాలు ఇతర విషయాలను ప్రోత్సహిస్తాయి: సర్క్యూట్ యొక్క కనిష్టీకరణ, అంటే సర్క్యూట్ పని చేయడానికి అతి తక్కువ భాగాలను ఉపయోగించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ఈరోజు మనం పెద్దగా పట్టించుకోము. సిగ్నల్ రివర్స్ చేయడానికి ఏదైనా కావాలా? కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ తీసుకోండి. మీకు రాష్ట్ర యంత్రం అవసరమా? ఒక mpu తీసుకోండి. మొదలైనవి. ఈరోజు భాగాలు నిజంగా చిన్నవి, కానీ నిజానికి లోపల చాలా భాగాలు ఉన్నాయి. కాబట్టి ప్రాథమికంగా మీ సర్క్యూట్ పరిమాణం పెరుగుతుంది మరియు విద్యుత్ వినియోగం పెరుగుతుంది. సిగ్నల్‌ను విలోమం చేయడానికి ఉపయోగించే ట్రాన్సిస్టర్, కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ కంటే అదే పనిని సాధించడానికి తక్కువ శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది. కానీ మళ్ళీ, సూక్ష్మీకరణ శక్తి వినియోగాన్ని చూసుకుంటుంది. ఇది కేవలం ఆవిష్కరణ వేరే దిశలో వెళ్ళింది.
మీరు నిజంగానే తగ్గించబడిన పరిమాణం యొక్క కొన్ని అతిపెద్ద ప్రయోజనాలు/కారణాలను కోల్పోయారు: తగ్గిన ప్యాకేజీ పరాన్నజీవులు మరియు పెరిగిన పవర్ హ్యాండ్లింగ్ (ఇది ప్రతికూలంగా కనిపిస్తుంది).
ఆచరణాత్మక దృక్కోణం నుండి, ఫీచర్ పరిమాణం 0.25uకి చేరుకున్న తర్వాత, మీరు GHz స్థాయికి చేరుకుంటారు, ఆ సమయంలో పెద్ద SOP ప్యాకేజీ అతిపెద్ద* ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. లాంగ్ బాండింగ్ వైర్లు మరియు ఆ లీడ్స్ చివరికి మిమ్మల్ని చంపేస్తాయి.
ఈ సమయంలో, QFN/BGA ప్యాకేజీలు పనితీరు పరంగా బాగా మెరుగుపడ్డాయి. అదనంగా, మీరు ప్యాకేజీని ఇలా ఫ్లాట్‌గా మౌంట్ చేసినప్పుడు, మీరు *గణనీయంగా* మెరుగైన థర్మల్ పనితీరు మరియు బహిర్గత ప్యాడ్‌లతో ముగుస్తుంది.
అదనంగా, ఇంటెల్, శామ్‌సంగ్ మరియు TSMC ఖచ్చితంగా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి, అయితే ఈ జాబితాలో ASML చాలా ముఖ్యమైనది కావచ్చు. అయితే, ఇది నిష్క్రియ స్వరానికి వర్తించకపోవచ్చు…
ఇది తదుపరి తరం ప్రక్రియ నోడ్‌ల ద్వారా సిలికాన్ ఖర్చులను తగ్గించడం మాత్రమే కాదు. బ్యాగులు వంటి ఇతర వస్తువులు. చిన్న ప్యాకేజీలకు తక్కువ పదార్థాలు మరియు wcsp లేదా అంతకంటే తక్కువ అవసరం. చిన్న ప్యాకేజీలు, చిన్న PCBలు లేదా మాడ్యూల్స్ మొదలైనవి.
నేను తరచుగా కొన్ని కేటలాగ్ ఉత్పత్తులను చూస్తాను, ఇక్కడ ఖర్చు తగ్గింపు మాత్రమే డ్రైవింగ్ అంశం. MHz/మెమరీ పరిమాణం ఒకేలా ఉంటుంది, SOC ఫంక్షన్ మరియు పిన్ అమరిక ఒకేలా ఉంటాయి. విద్యుత్ వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి మేము కొత్త సాంకేతికతలను ఉపయోగించవచ్చు (సాధారణంగా ఇది ఉచితం కాదు, కాబట్టి కస్టమర్‌లు శ్రద్ధ వహించే కొన్ని పోటీ ప్రయోజనాలు ఉండాలి)
పెద్ద భాగాల ప్రయోజనాల్లో ఒకటి యాంటీ-రేడియేషన్ పదార్థం. ఈ ముఖ్యమైన పరిస్థితిలో చిన్న ట్రాన్సిస్టర్‌లు కాస్మిక్ కిరణాల ప్రభావాలకు ఎక్కువ అవకాశం కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, అంతరిక్షంలో మరియు అధిక ఎత్తులో ఉన్న అబ్జర్వేటరీలలో కూడా.
వేగం పెరగడానికి ప్రధాన కారణం నాకు కనిపించలేదు. సిగ్నల్ వేగం నానోసెకన్‌కు దాదాపు 8 అంగుళాలు. కాబట్టి కేవలం పరిమాణాన్ని తగ్గించడం ద్వారా, వేగవంతమైన చిప్స్ సాధ్యమవుతాయి.
ప్యాకేజింగ్ మార్పులు మరియు తగ్గిన చక్రాల (1/ఫ్రీక్వెన్సీ) కారణంగా ప్రచారం ఆలస్యంలో తేడాను లెక్కించడం ద్వారా మీరు మీ స్వంత గణితాన్ని తనిఖీ చేసుకోవచ్చు. అంటే కక్షల జాప్యాన్ని/కాలాన్ని తగ్గించడం. ఇది చుట్టుముట్టే కారకంగా కూడా చూపబడదని మీరు కనుగొంటారు.
నేను జోడించదలిచిన ఒక విషయం ఏమిటంటే, చాలా ICలు, ప్రత్యేకించి పాత డిజైన్‌లు మరియు అనలాగ్ చిప్‌లు, కనీసం అంతర్గతంగా తగ్గించబడవు. ఆటోమేటెడ్ తయారీలో మెరుగుదలల కారణంగా, ప్యాకేజీలు చిన్నవిగా మారాయి, అయితే DIP ప్యాకేజీలు సాధారణంగా లోపల చాలా ఖాళీ స్థలాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ట్రాన్సిస్టర్‌లు మొదలైనవి చిన్నవిగా మారినందున కాదు.
హై-స్పీడ్ పిక్-అండ్-ప్లేస్ అప్లికేషన్‌లలో చిన్న భాగాలను హ్యాండిల్ చేసేంత ఖచ్చితమైన రోబోట్‌ను తయారు చేయడంలో సమస్యతో పాటు, మరొక సమస్య చిన్న భాగాలను విశ్వసనీయంగా వెల్డింగ్ చేయడం. ప్రత్యేకించి పవర్/కెపాసిటీ అవసరాల కారణంగా మీకు ఇంకా పెద్ద భాగాలు అవసరమైనప్పుడు. ప్రత్యేక టంకము పేస్ట్ ఉపయోగించి, ప్రత్యేక స్టెప్ టంకము పేస్ట్ టెంప్లేట్‌లు (అవసరమైన చోట చిన్న మొత్తంలో టంకము పేస్ట్‌ను వర్తింపజేయండి, అయితే పెద్ద భాగాలకు తగినంత టంకము పేస్ట్‌ను అందించండి) చాలా ఖరీదైనదిగా మారడం ప్రారంభమైంది. కాబట్టి పీఠభూమి ఉందని నేను భావిస్తున్నాను మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్ స్థాయిలో మరింత సూక్ష్మీకరణ కేవలం ఖరీదైన మరియు సాధ్యమయ్యే మార్గం. ఈ సమయంలో, మీరు సిలికాన్ పొర స్థాయిలో మరింత ఏకీకరణ చేయవచ్చు మరియు వివిక్త భాగాల సంఖ్యను సంపూర్ణ కనిష్టానికి సులభతరం చేయవచ్చు.
మీరు దీన్ని మీ ఫోన్‌లో చూస్తారు. 1995లో, నేను గ్యారేజ్ అమ్మకాలలో కొన్ని ప్రారంభ మొబైల్ ఫోన్‌లను ఒక్కొక్కటి కొన్ని డాలర్లకు కొనుగోలు చేసాను. చాలా ICలు రంధ్రం ద్వారా ఉంటాయి. గుర్తించదగిన CPU మరియు NE570 కంపాండర్, పెద్ద పునర్వినియోగ IC.
అప్పుడు నేను కొన్ని నవీకరించబడిన హ్యాండ్‌హెల్డ్ ఫోన్‌లతో ముగించాను. చాలా తక్కువ భాగాలు ఉన్నాయి మరియు దాదాపుగా తెలిసినవి ఏమీ లేవు. తక్కువ సంఖ్యలో ICలలో, సాంద్రత ఎక్కువగా ఉండటమే కాకుండా, కొత్త డిజైన్ (SDR చూడండి) కూడా అవలంబించబడింది, ఇది గతంలో అనివార్యమైన చాలా వివిక్త భాగాలను తొలగిస్తుంది.
> (అవసరమైన చోట కొద్ది మొత్తంలో టంకము పేస్ట్‌ని వర్తించండి, అయితే పెద్ద భాగాలకు తగినంత టంకము పేస్ట్‌ను అందించండి)
హే, నేను ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి "3D/వేవ్" టెంప్లేట్‌ని ఊహించాను: చిన్న భాగాలు ఉన్న చోట సన్నగా మరియు పవర్ సర్క్యూట్ ఉన్న చోట మందంగా ఉంటుంది.
ఈ రోజుల్లో, SMT భాగాలు చాలా చిన్నవి, మీరు మీ స్వంత CPUని రూపొందించడానికి మరియు PCBలో ప్రింట్ చేయడానికి నిజమైన వివిక్త భాగాలను (74xx మరియు ఇతర చెత్త కాదు) ఉపయోగించవచ్చు. దీన్ని LEDతో చల్లుకోండి, ఇది నిజ సమయంలో పని చేయడాన్ని మీరు చూడవచ్చు.
సంవత్సరాలుగా, సంక్లిష్టమైన మరియు చిన్న భాగాల వేగవంతమైన అభివృద్ధిని నేను ఖచ్చితంగా అభినందిస్తున్నాను. వారు విపరీతమైన పురోగతిని అందిస్తారు, కానీ అదే సమయంలో వారు ప్రోటోటైపింగ్ యొక్క పునరావృత ప్రక్రియకు కొత్త స్థాయి సంక్లిష్టతను జోడిస్తారు.
అనలాగ్ సర్క్యూట్‌ల సర్దుబాటు మరియు అనుకరణ వేగం మీరు ప్రయోగశాలలో చేసే దానికంటే చాలా వేగంగా ఉంటుంది. డిజిటల్ సర్క్యూట్ల ఫ్రీక్వెన్సీ పెరగడంతో, PCB అసెంబ్లీలో భాగమవుతుంది. ఉదాహరణకు, ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ ప్రభావాలు, ప్రచారం ఆలస్యం. ఏదైనా అత్యాధునిక సాంకేతికత యొక్క ప్రోటోటైపింగ్ అనేది ప్రయోగశాలలో సర్దుబాట్లు చేయడం కంటే డిజైన్‌ను సరిగ్గా పూర్తి చేయడానికి ఉత్తమంగా ఖర్చు చేయబడుతుంది.
అభిరుచికి సంబంధించిన అంశాలు, మూల్యాంకనం. సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లు మరియు మాడ్యూల్‌లు భాగాలు మరియు ప్రీ-టెస్టింగ్ మాడ్యూల్స్‌కు ఒక పరిష్కారం.
ఇది విషయాలు "సరదా"ని కోల్పోయేలా చేయవచ్చు, కానీ పని లేదా హాబీల కారణంగా మీ ప్రాజెక్ట్‌ను మొదటిసారి పని చేయడం మరింత అర్థవంతంగా ఉంటుందని నేను భావిస్తున్నాను.
నేను కొన్ని డిజైన్‌లను త్రూ-హోల్ నుండి SMDకి మారుస్తున్నాను. చౌకైన ఉత్పత్తులను తయారు చేయండి, కానీ చేతితో ప్రోటోటైప్‌లను రూపొందించడం సరదా కాదు. ఒక చిన్న పొరపాటు: "సమాంతర ప్రదేశం" అనేది "సమాంతర ప్లేట్" అని చదవాలి.
లేదు. సిస్టమ్ గెలిచిన తర్వాత, పురావస్తు శాస్త్రవేత్తలు దాని అన్వేషణల ద్వారా ఇప్పటికీ గందరగోళానికి గురవుతారు. ఎవరికి తెలుసు, బహుశా 23 వ శతాబ్దంలో, ప్లానెటరీ అలయన్స్ కొత్త వ్యవస్థను అవలంబిస్తుంది…
నేను మరింత అంగీకరించలేకపోయాను. 0603 పరిమాణం ఎంత? వాస్తవానికి, 0603ని ఇంపీరియల్ పరిమాణంగా ఉంచడం మరియు 0603 మెట్రిక్ పరిమాణం 0604 (లేదా 0602)ని "కాలింగ్" చేయడం అంత కష్టం కాదు, అది సాంకేతికంగా తప్పుగా ఉన్నప్పటికీ (అంటే: అసలు సరిపోలే పరిమాణం-అది కాదు) ఏమైనప్పటికీ. కఠినమైనది), కానీ మీరు ఏ టెక్నాలజీ గురించి మాట్లాడుతున్నారో (మెట్రిక్/ఇంపీరియల్) కనీసం అందరికీ తెలుస్తుంది!
"సాధారణంగా చెప్పాలంటే, రెసిస్టర్లు, కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్లు వంటి నిష్క్రియ భాగాలు మీరు వాటిని చిన్నవిగా చేస్తే మెరుగుపడవు."