1. Johdatus siruihin
Mikä on siru? Siru on integroitu piiri, jota voidaan verrata elektronisen laitteen aivoihin. Sirun komponentit voivat suorittaa erilaisia tehtäviä, kuten käsitellä tietoa, tallentaa tietoja, suorittaa laskelmia ja ohjata toimintoja.
Miksi sitä kutsutaan siruksi? "Ydin" edustaa ydintä ja keskustaa, ja "siru" edustaa ohutta osaa tai fragmenttia. Siru on puolijohdemateriaaleista valmistettu ohut pala, joka koko piirijärjestelmän ydinosana yhdistää avainpiirirakenteita.
Mitä hyötyä siruista on? Siruja käytetään eri tarkoituksiin, kuten tietojen käsittelyyn, tallentamiseen, ohjaukseen, viestintään ja havaitsemiseen. Tietokoneet, matkapuhelimet, autot ja muut laitteet käyttävät siruja tietojen käsittelyyn, algoritmien suorittamiseen ja ohjelmistojen suorittamiseen.
Miksi sirujen sanotaan olevan hyvin monimutkaisia? Siruilla on korkea integraatioaste, mikä integroi suuren määrän elektronisia komponentteja ja piirejä pieneen fyysiseen tilaan, mahdollisesti sisältäen miljardeja komponentteja, muodostaen monimutkaisen piirirakenteen.
Miksi sirujen valmistus on niin vaikeaa? Syy siihen, miksi sirun valmistus on vaikeaa, johtuu siitä, että se vaatii tarkkoja prosesseja nanomittakaavan piirikuvioiden siirtämiseksi sirun pinnalle. Prosessi ja tekniikka ovat monimutkaisia, ja komponentit ja piirit ovat erittäin integroituja.
Sirujen valmistusmateriaaleja ovat puolijohdemateriaalit (pääasiassa pii), metallimateriaalit (pääasiassa piirien yhteenliittämiseen ja liittämiseen) ja eristysmateriaalit (pääasiassa piirien välisen liitännän eristämiseen).
2. Pelilastujen rooli
Tiedonkäsittelyllä ja laskennalla tarkoitetaan tiedon keräämistä, käsittelyä, muuntamista ja analysointia. Tietokoneet, matkapuhelimet, tabletit ja muut laitteet käyttävät siruja tietojen käsittelyyn, algoritmien suorittamiseen ja ohjelmistojen suorittamiseen
Tiedon tallennus, sirussa olevia muistisiruja käytetään tietojen ja ohjelmien tallentamiseen, jolloin laitteet voivat lukea ja kirjoittaa tietoja, jotka tukevat väliaikaista ja jatkuvaa tallennusta, kuten tiedostojen, kuvien, ääni- ja videotietojen tallentamista jne.
Ohjaus ja suoritus, piirit ja logiikkakomponentit sirussa voivat ohjata ja suorittaa erilaisia toimintoja, kuten ohjata laitetoimintoja, suorittaa tulo- ja lähtötoimintoja, säätää laitteen asetuksia ja parametreja, valvoa laitteen tilaa jne.
Viestintä ja verkko, olipa kyseessä langaton tekniikka (Wi-Fi, Bluetooth) tai langalliset yhteydet (Ethernet USB）， Siru vastaa viestintäprotokollien ja tiedonsiirron käsittelystä, tukee viestintää, puheluita ja verkkoyhteyksiä laitteiden välillä.
Anturit ja havainnointi, jotkut sirut integroivat antureita havaitsemaan fyysisiä määriä ympäristössä, havaitsemaan lämpötilaa, valoa, painetta, kiihtyvyyttä ja muuta tietoa, ja niitä käytetään ympäristön seurannassa, lääketieteellisissä laitteissa, älykodeissa ja muilla aloilla.
Grafiikka ja kuvankäsittely, GPU:t on suunniteltu erityisesti grafiikan ja kuvien prosessointiin ja renderöintiin, ja niillä on rooli pelaamisessa, tietokonegrafiikassa, virtuaalitodellisuudessa, videon editoinnissa ja kuvankäsittelyssä.
Tietyillä sovellusalueilla sirut voidaan myös räätälöidä ja suunnitella tiettyihin sovelluksiin, kuten autosiruihin, audiokoodekkeihin, grafiikkaprosessoreihin (GPU), salaussiruihin jne. Erikoissirut vastaavat tiettyjen alojen tarpeita.
