Технологии электронных схем

» »

Технологии электронных схем (картинка, фото)
Технологии электронных схем
Статья создана: , обновлена:

Содержание

Технология OnNow PC

Технология OnNow PC - способ управления энергопотреблением системы.

Сущность OnNow PC заключается в резком уменьшении потребления электрической энергии, но так, чтобы система в любой момент времени была готова к работе без перезагрузки ОС (например, как готов телевизор, включаемый с помощью удаленного пульта). Система при включении остается способной реагировать на внешние события: нажатие кнопки пользователем, сигнал из сети. Происходит это за счет того, что небольшая, особая часть системы остается постоянно включенной.

Технология OnNow PC требует выполнения следующих условий:

  • операционная система берет на себя управление энергопотреблением;
  • все устройства, входящие в систему, должны допускать возможность эффективного регулирования потребления ими электрической энергии
  • должен быть предусмотрен ряд определяемых операционной системой последовательных энергетических состояний, переходящих из одного в другое.

Интеллектуальное управление электропитанием (Intel Intelligent Power Capability) - уменьшение потребления энергии путем включения именно тех логических блоков, которые требуются в данный момент.

Enhanced Intel Speed STep (EIST) идентичен механизму, осуществленному в процессорах Intel мобильных ПК, который позволяет процессору уменьшать его тактовую частоту, когда не требуется высокая загрузка, таким образом значительно сокращая нагрев центрального процессора и потребление мощности.

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Технологии электронных схем

Основой электронных технологий в настоящее время являются полупроводники (semiconductor) - вещества, электропроводность которых увеличивается с ростом температуры и является промежуточной между проводимостью металлов и изоляторов.

Наиболее часто используемыми в электронике полупроводниками являются кремний и германий. На их основе путем внедрения примесей в определенных точках кристаллов создаются разнообразные полупроводниковые элементы, к которым, в первую очередь, относятся:

  • проводники, коммутирующие активные элементы;
  • вентили, выполняющие логические операции;
  • транзисторы (полупроводниковые триоды), предназначенные для усиления, генерирования и преобразования электрического тока;
  • резисторы, обеспечивающие режимы работы активных элементов;
  • приборы с зарядовой связью (ПЗС), предназначенные для кратковременного хранения электрического заряда и используемые в светочувствительных матрицах видеокамер;
  • диоды и другое.

В настоящее время используется несколько технологий построения логических элементов:

  • транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL);
  • логика на основе комплементарных МОП-транзисторов (КМОП, CMOS);
  • логика на основе сочетания комплементарных МОП- и биполярных транзисторов (BiCMOS).

Кроме того, различают:

  • положительную логику, или схемы высоких потенциалов;
  • отрицательную логику, или схемы низких потенциалов;
  • смешанную.

При положительной логике напряжение высокого уровня соответствует логической «1», а при отрицательной логике - «нулю».

Логические элементы, функционирующие в схемах высоких потенциалов, дуальны элементам, работающим в схемах низких потенциалов. Например, в схеме высоких потенциалов элемент реализует функцию «ИЛИ - НЕ», а в схеме низких потенциалов - «И-НЕ».

Может быть рассмотрен рисунок, на котором достаточно упрощенно представлены транзисторные сборки «И» (последовательно включенные транзисторы) и «ИЛИ» (параллельное включение). Входные и выходные сигналы «1» представляются высоким уровнем напряжения на коллекторе транзистора (практически равным напряжению питания). Сигналу «0», наоборот, соответствует низкий Уровень выходного напряжения.

Пример реализации сборок «И» (а) и «ИЛИ» (б)
Пример реализации сборок «И» (а) и «ИЛИ» (б)

Поскольку, например, в большинстве современных персональных компьютеров напряжение питания составляет 3.3 В (в более ранних версиях, до Pentium - 5 В), то выходная «1» задается напряжением 3.3 В.

Динамика изменений размеров схемных элементов
Динамика изменений размеров схемных элементов

Ключевыми выражениями при описании микросхемных элементов являются такие, как «технология 130 нм, «технологический процесс 0.5 мкм» и так далее Это означает, что размеры транзисторов или других элементов не превышают соответственно 130 нанометров (1 нм = 10-9 м) либо же 0.5 микрон (1 мкм = 10-6 м).

В процессоре Intel 4004 (1971 года) использовалась технология 10 мкм; в процессоре Pentium II (1998 года) - технология 0.25 мкм; в процессорах Intel Pentium IV Prescott и AMD Athlon 64 Toledo (2004 года) - нанотехнологии - 0.09 мкм (90 нм).

Нанотехнологии наглядно - транзистор (90 нм) и вирус гриппа (100 нм)
Нанотехнологии наглядно - транзистор (90 нм) и вирус гриппа (100 нм)

На повестке дня - технологии 10-50 нанометров. Для сравнения следует указать, что средний размер частиц пыли составляет 100 мкм (что накладывает очевидные условия чистоты производства).

Есть вопросы, замечания, дополнения? Пишите в комментариях.
электронные схемы, технологии, схема

Страница: Технологии электронных схем

Дата публикации: 2010.09.08 05:46.Обновление: 2013.12.23 21:24

Следующая статья:

Полезные темы:

Технологии сетевого общения
Технологии сетевого общения
Статья о психологических приемах в социальном общении людей по средствам интернет коммуникаций
Технология облачных вычислений
Технология облачных вычислений
В статье рассказывается и объясняется модели различных облачных вычислений и их преимущества перед стандартной организацией работы
Технологии взлома Email
Технологии взлома Email
Описание нескольких распространенных способов взлома Email, основанных различных механизмах и акутальных до сих пор
Отходим от продажных ссылок
Отходим от продажных ссылок
Статья о тенденциях web мастеров, которые начали отходить от заработка на продажных ссылок
Куда пожаловаться на электронных преследователей
Куда пожаловаться на электронных преследователей
Когда навязчивые преследования перемещаются в электронную почту, открываются дополнительные возможности борьбы с ними
Безопасно ли пользоваться электронной почтой
Безопасно ли пользоваться электронной почтой
Статья о методах безопасного использования почтовых служб в сети Интернет при работе и общении
Технология ЖКД (LCD) и как они устроены
Технология ЖКД (LCD) и как они устроены
Полное описание как устроена технология ЖКД (LCD) в современных телевизорах, панелях
наверх