Fabrication des dispositifs à semi-conducteursthumb|upright=1.5|Évolution de la finesse de gravure des processeurs entre 1970 et 2017 La fabrication des dispositifs à semi-conducteur englobe les différentes opérations permettant l'élaboration de composants électroniques basés sur des matériaux semi-conducteurs. Entrent dans cette catégorie de composants à semi-conducteur, les composants discrets qui n'ont qu'une seule fonction comme les diodes et les transistors, et les circuits intégrés plus complexes, intégrant plusieurs composants, jusqu'à des milliards, dans le même boîtier.
Composant semi-conducteurvignette|Aperçu de quelques dispositifs semi-conducteurs encapsulés Un composant semi-conducteur est un composant électronique dont le fonctionnement repose sur les propriétés électroniques d'un matériau semi-conducteur (principalement le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium, ainsi que des semi-conducteurs organiques). Sa conductivité se situe entre les conducteurs et les isolants. Les composants semi-conducteurs ont remplacé les tubes à vide dans la plupart des applications.
Industrie des semi-conducteursL'industrie des semi-conducteurs est un secteur industriel qui regroupe les activités de conception, de fabrication et de commercialisation des semi-conducteurs. Ces activités participent de manière fondamentale à la production de biens et de services des technologies de l'information et de la communication dans la mesure où elles fournissent le composant de base de ces technologies : le circuit intégré. Par exemple, ce composant est au cœur des serveurs informatiques, des routeurs de réseaux de transport de données et des terminaux téléphoniques.
Transistorvignette|Quelques modèles de transistors. Le transistor est un composant électronique à semi-conducteur permettant de contrôler ou d'amplifier des tensions et des courants électriques. C'est le composant actif le plus important des circuits électroniques aussi bien en basse qu'en haute tension : circuits logiques (il permet, assemblé avec d'autres, d'effectuer des opérations logiques pour des programmes informatiques), amplificateur, stabilisateur de tension, modulation de signal Les transistors revêtent une importance particulière dans les circuits intégrés, ce qui rend possible la microélectronique.
Complementary metal oxide semi-conductorvignette|Vue en coupe d'un transistor MOS On appelle CMOS, ou Complementary Metal Oxide Semiconductor, une technologie de fabrication de composants électroniques et, par extension, les composants fabriqués selon cette technologie. Ce sont pour la plupart des circuits logiques (NAND, NOR) comme ceux de la famille Transistor-Transistor logic (TTL) mais, à la différence de ces derniers, ils peuvent être aussi utilisés comme résistance variable.
Transistor à effet de champUn transistor à effet de champ (en anglais, Field-effect transistor ou FET) est un dispositif semi-conducteur de la famille des transistors. Sa particularité est d'utiliser un champ électrique pour contrôler la forme et donc la conductivité d'un « canal » dans un matériau semiconducteur. Il concurrence le transistor bipolaire dans de nombreux domaines d'applications, tels que l'électronique numérique. Le premier brevet sur le transistor à effet de champ a été déposé en 1925 par Julius E. Lilienfeld.
Mémoire non volatileUne mémoire non volatile est une mémoire informatique qui conserve ses données en l'absence d'alimentation électrique. On distingue plusieurs types de mémoires non volatiles : les mémoires à base de papier, par exemple les rubans perforés et les cartes perforées ; les mémoires à base de semi-conducteurs, par exemple les mémoires mortes (ROM) et les mémoires RAM non volatiles (NVRAM) ; les mémoires utilisant un support magnétique, par exemple les disquettes (floppy disks) et les disques durs (hard disks) ; les mémoires utilisant une surface réfléchissante lue par un laser, par exemple les CD et les DVD.
Transistor à effet de champ à grille métal-oxydethumb|right|235px|Photographie représentant deux MOSFET et une allumette Un transistor à effet de champ à grille isolée plus couramment nommé MOSFET (acronyme anglais de metal-oxide-semiconductor field-effect transistor — qui se traduit par transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur), est un type de transistor à effet de champ. Comme tous les transistors, le MOSFET module le courant qui le traverse à l'aide d'un signal appliqué sur son électrode nommée grille.
Reconfigurable computingReconfigurable computing is a computer architecture combining some of the flexibility of software with the high performance of hardware by processing with very flexible high speed computing fabrics like field-programmable gate arrays (FPGAs). The principal difference when compared to using ordinary microprocessors is the ability to make substantial changes to the datapath itself in addition to the control flow. On the other hand, the main difference from custom hardware, i.e.
Loi de Moorevignette|upright=1.8|Croissance du nombre de transistors dans les microprocesseurs Intel par rapport à la loi de Moore. En vert, un doublement tous les . Les lois de Moore sont des lois empiriques qui ont trait à l'évolution de la puissance de calcul des ordinateurs et de la complexité du matériel informatique. La première de ces lois est émise par le docteur Gordon E. Moore en 1965, lorsque celui-ci postule sur une poursuite du doublement de la complexité des semi-conducteurs tous les ans à coût constant.
Semi-conducteurUn semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer à un courant électrique, quoique faible, est suffisamment importante. En d'autres termes, la conductivité électrique d'un semi-conducteur est intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants. Le comportement électrique des semi-conducteurs est généralement modélisé, en physique de l'état solide, à l'aide de la théorie des bandes d'énergie.
Mémoire flashvignette|Une clé USB en 2005. La puce de gauche est la mémoire flash, celle de droite le microcontrôleur. vignette|Un lecteur USB de cartes mémoires utilisées par exemple dans les appareils photo numériques. La mémoire flash est une mémoire de masse à semi-conducteurs réinscriptible, c'est-à-dire possédant les caractéristiques d'une mémoire vive mais dont les données ne disparaissent pas lors d'une mise hors tension. La mémoire flash stocke dans des cellules de mémoire les bits de données qui sont conservées lorsque l'alimentation électrique est coupée.
History of the transistorA transistor is a semiconductor device with at least three terminals for connection to an electric circuit. In the common case, the third terminal controls the flow of current between the other two terminals. This can be used for amplification, as in the case of a radio receiver, or for rapid switching, as in the case of digital circuits. The transistor replaced the vacuum-tube triode, also called a (thermionic) valve, which was much larger in size and used significantly more power to operate.
In-memory processingIn computer science, in-memory processing (PIM) is a computer architecture for processing data stored in an in-memory database. In-memory processing improves the power usage and performance of moving data between the processor and the main memory. Older systems have been based on disk storage and relational databases using Structured Query Language, which are increasingly regarded as inadequate to meet business intelligence (BI) needs.
Circuit intégréLe circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique, basé sur un semi-conducteur, reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de base dans un volume réduit (sur une petite plaque), rendant le circuit facile à mettre en œuvre. Il existe une très grande variété de ces composants divisés en deux grandes catégories : analogique et numérique.
Transistor-Transistor logicthumb|Composants TTL thumb| Circuit intégré TTμL-103 de Fairchild (1964) contenant deux portes NON-ET à quatre entrées en logique TTL Transistor-Transistor Logic ou TTL est une famille de circuits logiques utilisée en électronique, inventée en 1961 par sous l'appellation Transistor-Coupled Transistor Logic. De façon indépendante, inspirée par une présentation de la société Fairchild sur les techniques de logique tout-transistor, la société Sylvania a produit les premiers circuits intégrés TTL commerciaux en 1963.
Computer memoryComputer memory stores information, such as data and programs for immediate use in the computer. The term memory is often synonymous with the term primary storage or main memory. An archaic synonym for memory is store. Computer memory operates at a high speed compared to storage which is slower but less expensive and higher in capacity. Besides storing opened programs, computer memory serves as disk cache and write buffer to improve both reading and writing performance.
Semiconductor memorySemiconductor memory is a digital electronic semiconductor device used for digital data storage, such as computer memory. It typically refers to devices in which data is stored within metal–oxide–semiconductor (MOS) memory cells on a silicon integrated circuit memory chip. There are numerous different types using different semiconductor technologies. The two main types of random-access memory (RAM) are static RAM (SRAM), which uses several transistors per memory cell, and dynamic RAM (DRAM), which uses a transistor and a MOS capacitor per cell.
Memory cell (computing)The memory cell is the fundamental building block of computer memory. The memory cell is an electronic circuit that stores one bit of binary information and it must be set to store a logic 1 (high voltage level) and reset to store a logic 0 (low voltage level). Its value is maintained/stored until it is changed by the set/reset process. The value in the memory cell can be accessed by reading it. Over the history of computing, different memory cell architectures have been used, including core memory and bubble memory.
Multi-chip moduleA multi-chip module (MCM) is generically an electronic assembly (such as a package with a number of conductor terminals or "pins") where multiple integrated circuits (ICs or "chips"), semiconductor dies and/or other discrete components are integrated, usually onto a unifying substrate, so that in use it can be treated as if it were a larger IC. Other terms for MCM packaging include "heterogeneous integration" or "hybrid integrated circuit".
