2018/02/08

Sekilas tentang Integrated Circuit (IC)

Assalaamu alaikum sahabat guruKATRO,

1. Pengertian IC

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

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







Perkembangan teknologi elektronika 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 dipakai adalah 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 dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm.

IC (Integrated Circuit) dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-­20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan 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 kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum. IC di dalam Sebuah Sirkuit Elektronik Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-­mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian 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 kejadian penting dalam sejarah umat manusia.

IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti :
Telepon
Kalkulator
Ponsel
Radio



2. Sejarah IC

IC (Integrated Circuit) adalah nama lain chip. IC adalah piranti elektronis yang dibuat dari material semikonduktor. IC atau chip merupakan cikal bakal dari  sebuah komputer dan segala jenis device yang memakai teknologi micro­controller lainnya. IC ditemukan pada tahun 1958 oleh seorang insinyur bernama Jack Kilby yang bekerja pada Texas Intruments mencoba memecahkan masalah dengan memikirkan sebuah konsep menggabungkan seluruh komponen elektronika dalam satu blok yang dibuat dari bahan semikonduktor.

Penemuan itu kemudian dinamakan IC (Integrated Circuit) atau yang kemudian lazim disebut chip. Beberapa saat setelah itu, Robert Noyce, yang bekerja pada Fairchild Semiconductor Corporation, menemukan hal serupa, meskipun mereka bekerja pada dua tempat yang berbeda. Semenjak itu banyak riset yang dilakukan untuk mengembangkan IC (Integrated Circuit) atau Chip hingga saat 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 setelah sekian lama dan diperkirakan akan terus berlanjut. Hal ini dapat 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 berbagai 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 sampai 3.000 komponen elektronik
LSI (Large­Scale Integration) : chip dengan 3.000 sampai 100.000 komponen elektronik.
VLSI (Very Large­Scale Integration): chip dengan 100.000 sampai 1.000.000 komponen elektronik.
ULSI (Ultra Large­Scale Integration) : chip dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik.



3. Jenis-Jenis IC

Ada beberapa macam IC berdasarkan komponen utamanya yaitu IC TTL dan IC CMOS. Dengan adanya teknologi IC ini sangat menguntungkan, sehingga rangkaian yang tadinya memakan banyak tempat dan sangat rumit bisa diringkas dalam sebuah kepingan IC.

IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah 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 adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian-­rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. IC TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai variasi Logic, sehingga dinamakan Transistor.

Komponen utama IC TTL adalah beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF). Dengan mengendalikan kondisi ON/OFF transistor pada IC digital, dapat dibuat berbagai 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 memiliki pengertian sama, hanya terdapat beberapa perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi daya yang diperlukan sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 V sampai 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 seperti kemungkinan rusaknya komponen akibat 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 dapat memuat beberapa transistor dalam sebuah chip, akibat 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 bantuan 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 seperti Plessey SL201 atau Philips TAA320 yang hanya memiliki dua transistor. Istilah Large Scale Integration pertama kali digunakan oleh ilmuwan IBM, Rolf Landauer saat 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) adalah sistem bangunan sirkuit terpadu yang sangat besar yang menggunakan seluruh wafer silikon untuk menghasilkan satu “super-chip”.

Sebuah sirkuit terpadu tiga dimensi (3D-IC) memiliki 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.

=====================
dikutip dari berbagai sumber
Demikian Posting tentang Sekilas tentang Integrated Circuit (IC) yang dapat guruKATRO sajikan, mohon maaf bila masih banyak kekurangannya, kritik dan saran serta pertanyaan dapat disampaikan melalui kolom komentar.

Terima kasih

No comments

Mohon maaf bila link hidup dan spam tidak bisa muncul dalam komentar
Mohon maaf pula bila ada komentar yang tidak langsung dibalas, karena Admin tidak selalu OnLine