Integrados

Un  circuito  integrado  (CI)  es  una pastilla  o  chip  en  la  que  se  encuentran todos o casi  todos  los  componentes  necesarios  para  que  un  ordenador  pueda  realizar alguna  función.   Estos   componentes   son  transistores  en   su  mayoría,   aunque también contienen resistencias, diodos, condensadores, etc.

El  primer  CI  fue  desarrollado  en  1958  por  el  ingeniero  Jack  Kilby  justo  meses después  de  haber  sido  contratado  por  la  firma  Texas  Instruments.  Se  trataba  de un dispositivo que integraba seis transistores en una misma base semiconductora. En  el  año  2000  Kilby  fue  galardonado  con  el  Premio  Nobel  de  Física  por  la contribución de su invento al desarrollo de la tecnología de la información.

Atendiendo  al  nivel  de  integración  -  número  de  componentes  -  los  circuitos integrados se clasifican en:

·         SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: inferior a 12

·         MSI (Medium Scale Integration) medio: 12 a 99

·         LSI (Large Scale Integration) grande : 100 a 9999

·         VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande : 10.000 a 99.999

·         ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande : igual o superior a 100000
 

En  cuanto  a  las  funciones  integradas,  los  circuitos  se  clasifican  en  dos  grandes grupos:


Circuitos integrados analógicos: Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos.

Circuitos integrados digitales: Pueden ser desde básicas puertas lógicas (Y, O, NO) hasta los más complicados microprocesadores.


Los circuitos integrados fueron posibles gracias a descubrimientos experimentales que  demostraron  que  los  semiconductores  pueden  realizar  las  funciones  de  los tubos de vacío. La integración de grandes cantidades de diminutos transistores en pequeños chips fue un enorme avance sobre la ensamblaje manual de los tubos de vacío (válvulas) y circuitos utilizando componentes discretos. La capacidad de producción  masiva  de  circuitos  integrados,  confiabilidad  y facilidad  de  agregarles complejidad,  impuso  la  estandarización  de  los  CIs  en  lugar  de  diseños  utilizando transistores que pronto dejaron obsoletas a las válvulas o tubos de vacío. Existen dos  ventajas  principales  de  los  CIs  sobre  los  circuitos  convencionales:  coste  y rendimiento. El bajo coste es debido a que los chips, con todos sus componentes, son   impresos   como   una   sola   pieza   por   fotolitografía   y   no   construidos   por transistores de a uno por vez.
 

Avances en los circuitos integrados

Entre los circuitos integrados más avanzados se encuentran los microprocesadores,   que   controlan   todo   desde   computadoras   hasta   teléfonos celulares y hornos de microondas. Los chips de memorias digitales son otra familia de  circuitos  integrados que  son  de  importancia  crucial  para  la  moderna  sociedad de  la  información.  Mientras  que  el  costo  de  diseñar  y  desarrollar  un  circuito integrado complejo es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción el costo individual de los CI’s por lo general se reduce al mínimo. La eficiencia de los CI’s es alta debido a que el pequeño tamaño de los chips permite cortas  conexiones  que  posibilitan  la  utilización  de  lógica  de  bajo  consumo  (como es el caso de CMOS) en altas velocidades de conmutación.

Con el transcurso de los años, los CI’s están constantemente migrando a tamaños más  pequeños  con  mejores  características,  permitiendo  que  mayor  cantidad  de circuitos  sean  empaquetados  en  cada  chip  (véase  la  ley  de  Moore).  Al  mismo tiempo  que  el  tamaño  se  comprime,  prácticamente  todo  se  mejora  (el  costo  y  el consumo de energía disminuyen y la velocidad aumenta). Aunque estas ganancias son  aparentemente  para  el  usuario  final,  existe  una  feroz  competencia  entre  los fabricantes  para  utilizar  geometrías  cada  vez  más  delgadas.  Este  proceso,  y  el esperado   proceso   en   los   próximos   años,   está   muy   bien   descrito   por   la International Technology Roadmap for Semiconductors, o ITRS.
 

Popularidad de los CI’s

Solo  ha  trascurrido  medio  siglo  después  de  que  se  inicio  su  desarrollo  y  los circuitos   integrados   se   han   vuelto   omnipresentes.   Computadoras,   teléfonos móviles   y   otras   aplicaciones   digitales   son   ahora   partes   inextricables   de   las sociedades  modernas.  La  informática,  las  comunicaciones,  la  manufactura  y  los sistemas de transporte, incluyendo Internet, todos dependen de las existencia de los  circuitos  integrados.  De  hecho,  muchos  estudiosos  piensan  que  la  revolución digital   causada   por   los   circuitos   integrados   es   uno   de   los   sucesos   más significativos de la historia de la humanidad.