Apa Itu Ic (Integrated Circuit) : Sejarah, Pengertian, Jenis, Pengelompokan Ic

Apa Itu IC (Integrated Circuit) ?

 

 

Sejarah IC

IC (Integrated Circuit) ialah nama lain chip. IC ialah piranti elektronis yang dibentuk dari material semikonduktor. IC atau chip merupakan cikal bakal dari  sebuah komputer dan segala jenis device yang menggunakan teknologi micro­controller lainnya. IC ditemukan pada tahun 1958 oleh seorang insinyur berjulukan Jack Kilby yang bekerja pada Texas Intruments mencoba memecahkan duduk kasus dengan memikirkan sebuah konsep menggabungkan seluruh komponen elektro dalam satu blok yang dibentuk dari materi semikonduktor. 

Penemuan itu lalu dinamakan IC (Integrated Circuit) atau yang lalu lazim disebut chip. Beberapa dikala sehabis itu, Robert Noyce, yang bekerja pada Fairchild Semiconductor Corporation, menemukan hal serupa, meskipun mereka bekerja pada dua daerah yang berbeda. Semenjak itu banyak riset yang dilakukan untuk berbagi IC (Integrated Circuit) atau Chip hingga dikala ini. 

Seorang pendiri Intel, Gorden Moore, pada tahun 1965 memperkirakan bahwa jumlah transistor yang terdapat dalam sebuah IC akan bertambah 2 kali setiap 18 bulan sekali. Kecenderungan peningkatan jumlah transistor ini telah terbukti sehabis sekian usang dan diperkirakan akan terus berlanjut. Hal ini sanggup dilihat pada perkembangan IC, sebuah 64­Mbit DRAM yang pertama kali di pasaran pada tahun 1994, terdiri dari 3 juta transistor. Dan microprocessor Intel Pentium 4 terdiri lebih dari 42 juta transistor dan kira­kira terdapat 281 IC didalamnya. 

Bahkan berdasar pada International Technology Roadmap for Semiconductor (ITRS), diharapkan akan tersedia sebuah chip yang terdiri dari 3 milyar transistor pada tahun 2008.

IC sendiri dipergunakan untuk bermacam-­macam piranti, termasuk televisi, telepon seluler, komputer, mesin-­mesin industri, serta aneka macam perlengkapan audio dan video. IC sering dikelompokkan berdasar jumlah transistor yang dikandungnya: 

• SSI (Small­Scale Integration) : chip dengan maksimum 100 komponen elektronik.  

• MSI (Medium­Scale Integration):chip dengan 100 hingga 3.000 komponen elektronik 

• LSI (Large­Scale Integration) : chip dengan 3.000 hingga 100.000 komponen elektronik. 

• VLSI (Very Large­Scale Integration): chip dengan 100.000 hingga 1.000.000 komponen elektronik. 

• ULSI (Ultra Large­Scale Integration) : chip dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik. 

Pengertian IC 

IC (Integrated Circuit) ialah komponen elektro semi konduktor yang merupakan adonan dari ratusan atau ribuan komponen-­komponen lain. Bentuk IC berupa cuilan silikon padat, biasanya berwarna hitam yang mempunyai banyak kaki-­kaki (pin) sehingga bentuknya menyerupai sisir. IC merupakan adonan dari beberapa komponen menyerupai Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, 

IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik biar gampang dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibentuk dari satuan­-satuan komponen (individual) yang dihubungkan satu sama lainnya menggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis. 

Perkembangan teknologi elektro terus semakin meningkat dengan semakin lengkapnya jenis-jenis IC yang disediakan untuk rangkaian Linear dan Digital, sehingga produk peralatan elektronik makin tahun makin tampak kecil dan canggih. Pada komputer, IC yang digunakan ialah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang digunakan oleh mikroprosesor ialah 60nm. 

IC (Integrated Circuit) dimungkinkan oleh teknologi pertengahan kala ke-­20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan inovasi eksperimen yang mengatakan bahwa alat semikonduktor sanggup melaksanakan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube­vakum sebesar jari. 

Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan “switch”, konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan akomodasi dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum. IC di dalam Sebuah Sirkuit Elektronik Hanya setengah kala sehabis penemuannya, IC telah digunakan dimana-­mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bab penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu insiden penting dalam sejarah umat manusia.

IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena hingga ukuran ibu jari dan sanggup diisi hingga 250 kali dan digunakan pada alat elektro menyerupai :

• Telepon

• Kalkulator

• Ponsel

• Radio

 

Jenis-Jenis IC

Ada beberapa macam IC menurut komponen utamanya yaitu IC TTL dan IC CMOS. Dengan adanya teknologi IC ini sangat menguntungkan, sehingga rangkaian yang tadinya memakan banyak daerah dan sangat rumit sanggup diringkas dalam sebuah cuilan IC.

IC yang paling banyak digunakan secara luas dikala ini ialah IC digital yang dipergunakan untuk peralatan komputer, kalkulator dan system kontrol elektronik. IC digital bekerja dengan dasar pengoperasian bilangan Biner Logic (bilangan dasar 2) yaitu hanya mengenal dua kondisi saja 1 (on) dan 0 (off).

Komponen/Bentuk utama dalam sebuah IC yaitu:

1. IC TTL (Integrated Circuit Transistor Transistor Logic) 

IC TTL ialah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian-­rangkaian digital alasannya ialah menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu antara 4,75 Volt hingga 5,25 Volt. IC TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk aneka macam variasi Logic, sehingga dinamakan Transistor.

Komponen utama IC TTL ialah beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF). Dengan mengendalikan kondisi ON/OFF transistor pada IC digital, sanggup dibentuk aneka macam fungsi logika. ada tiga fungsi logika dasar yaitu AND, OR dan NOT.

 

2. IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor) 

Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS mempunyai pengertian sama, hanya terdapat beberapa perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi daya yang diharapkan sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 V hingga 15 V. Level pengsaklaran CMOS merupakan fungsi dari tegangan sumber. Makin tinggi sumber tegangan akan sebesar tegangan yang memisahkan antara keadaan “1” dan “0”.

Kelemahan IC CMOS diantaranya menyerupai kemungkinan rusaknya komponen jawaban elektrostatis dan harganya lebih mahal. Perlu diingat bahwa semua masukan (input) CMOS harus di ground kan atau dihubungkan dengan sumber tegangan.

Generasi/Pengelompokan IC

Pada mulanya sirkuit terpadu hanya sanggup memuat beberapa transistor dalam sebuah chip, jawaban ukuran transistor yang besar dan produksinya yang belum efisien. Karena jumlah transistor yang sedikit ini, proses mendesain sirkuit terpadu tergolong mudah. Saat ini, desain sirkuit terpadu dilaksanakan dengan pemberian software yang disebut CAD tools.

SSI, MSI and LSI

Sirkuit terpadu awal hanya memuat beberapa transistor dan digolongkan sebagai “small-scale integration” (SSI), yaitu sirkuit digital yang memuat beberapa puluh transistor atau beberapa logic gate. Contoh SSI yaitu linear IC menyerupai Plessey SL201 atau Philips TAA320 yang hanya mempunyai dua transistor. Istilah Large Scale Integration pertama kali digunakan oleh ilmuwan IBM, Rolf Landauer dikala menjelaskan konsep, yang selanjutnya melahirkan istilah SSI, MSI, VLSI, dan ULSI.

SSI digunakan pada proyek-proyek awal kedirgantaraan, dan mendorong perkembangan teknologi sirkuit terpadu sebagaimana teknologi-teknologi lainnya.

VLSI

Pada tahun 1986 megabit RAM chip pertama kali diperkenalkan, yang berisi lebih dari satu juta transistor. Chip mikroprosesor melewati transistor dengan jumlah jutaaan pada tahun 1989 dan miliaran transistor pada tahun 200, perkembangan mikroprosesorpun terus berlanjut. Dengan sebuah chip yang diperkenalkan pada tahun 2007 yang berisi puluhan miliar transistor memori.

ULSI, WSI, SOC dan 3D-IC 

Wafer-Scale Integration (WSI) ialah sistem bangunan sirkuit terpadu yang sangat besar yang menggunakan seluruh wafer silikon untuk menghasilkan satu “super-chip”.

Sebuah sirkuit terpadu tiga dimensi (3D-IC) mempunyai dua atau lebih lapisan komponen elektronik aktif yang terintegrasi baik secara vertikal dan horisontal menjadi sebuah sirkuit tunggal. Komunikasi antara lapisan menggunakan on-die sinyal, sehingga konsumsi daya jauh lebih rendah daripada di sirkuit terpisah setara.