သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ
သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဟွံသေင်မ္ဂး အာဲသဳ ကေုာံ မာ်ခရဝ်ချေတ် (အၚ်္ဂလိက်: Integrated circuit - IC, ဟွံသေင်မ္ဂး Microchip, Chip) ဟီုမ္ဂးဂှ် ပ္ဍဲကဵု နဲပညာ အဳလက်ထရဝ်နစ် (Electronics) ဒှ် သၞောတ် လဝေင် ဓါတ်လလဳ (Electronic circuits) မပံင်ကောံ လဝ် လတူ ကရေက် ဍောတ်ဍောတ် မွဲ မကၠောန် လဝ် နူကဵု ကပေါတ် သေမဳကောန်ဒတ်တာ (Semiconductor) မပ္တံကဵု သဳလဳကောန် (Silicon) ရ။ ပ္ဍဲကဵု ချေတ် မွဲမွဲ မ္ဂး နွံကဵု ထရန်သေတ်သတာ (Transistors)၊ ရဳသေတ်သတာ (Resistors) ကေုာံ ကာပါသဳတာ (Capacitors) မဂၠိုင်ကဵု ပြကောဋိကိုဋ် မဆက်စပ် ဒၟံင် ရေင်သကအ် ရ။[၁]
သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဝွံ ဒှ် "က္ဍဟ်" အဓိက သွက် ကပေါတ် အဳလက်ထရဝ်နစ် ခေတ်တၟိ သီုဖအိုတ် ရ။ နူကဵု ကွန်ပျူတာ (Computers)၊ စက်ဖုန် (Smartphones)၊ ကွဳစက်၊ စဵုကဵု စိုပ် ကပေါတ် သ္ၚိ ဓမ္မတာ တအ် ဂှ် ဒး သုင်စောဲ IC သီုဖအိုတ် ရ။ ဟိုတ်နူကဵု ပရေင်ခၞံဗဒှ် သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဏအ် တုဲ၊ ကပေါတ် စက်ယန္တရား တအ် ဍောတ် စှ်ေ၊ ၚုဟ်မး သဝ် စှ်ေ၊ ကေုာံ စောမ်သတ္တိ ခိုဟ် တိုန် ဗွဲမလောန် ရ။ လိက်ပရေင် ဏအ်ဝွံ သ္ၚေဝ်ဂၠေပ် လဝ် ပရူပရာ သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ နကဵု လညာတ် ဝင်၊ လဒက်ပတန်၊ လၟေင် ကမၠောန် ပရေင်ဖန်ဗဒှ်၊ ကေုာံ ဖဵုသက်ရောက် လတူ ဂၠးတိ နဲပညာ ဗွဲမလှဲလး ရ။
_-_macro_2_(23689456575).jpg){kind=link}
၁။ နိဒါန် ကေုာံ ပွံက်အဓိပ္ပါယ် (Introduction and Definition)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]"သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ" (Integrated Circuit) ဟီုမ္ဂးဂှ် ဒှ် ပရေင်ပံင်ကောံ (Integrate) ကပေါတ် လဝေင် ဓါတ်လလဳ (Components) ဗွဲမဂၠိုင် မပ္တံကဵု ထရန်သေတ်သတာ (Transistors) ညံင် ဂွံ နွံ ပ္ဍဲ သဇိုင် သေမဳကောန်ဒတ်တာ (Substrate) မွဲ ဓဝ် ရ။
ကၠာ ဟွံဂွံ ခၞံဗဒှ် IC ဂှ်၊ အေန်ဂျေန်နဳယာ တအ် သ္ဒး ဇိင် ဆက် ဝါယာ (Wiring) အကြာ ထရန်သေတ်သတာ မွဲ ကဵု မွဲ နကဵု တဲ တုဲ၊ သၞောတ်စက် တအ် ဇၞော်၊ လဇုဲ ကေုာံ လီုလာ် လောဲသွာ ရ။ နကဵု ပရေင်ဖန်ဗဒှ် IC ဂှ်၊ အလုံ သၞောတ်စက် မွဲ မာန် ဖန်ဗဒှ် လတူ ကရေက် သဳလဳကောန် ဍောတ်ဍောတ် မွဲ မာန် တုဲ ဍေဟ် ပြံင်လှာဲ ထောအ် ဝင် နဲပညာ ဂၠးတိ ဍာံဍာံပြပြ ရ။
၂။ ဝင် တမ်မူလ ကေုာံ ပရေင်ခၞံဗဒှ် (History and Invention)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]ပရေင်ခၞံဗဒှ် IC ဂှ် ကတဵုဒှ် လဝ် ပ္ဍဲ လက္ကရဴ သၞာံ ၁၉၅၀ တအ် ဟိုတ်နူကဵု တၠပညာ ၜါ တၠ မကၠောန် ကမၠောန် တၞဟ်ခြာ ရေင်သကအ် -
- ဂျက် ကဳလ်ဗဳ (Jack Kilby): ပ္ဍဲ သၞာံ ၁၉၅၈၊ ဂျက် ကဳလ်ဗဳ မကၠောန် ကမၠောန် ပ္ဍဲ ကုမ္ပဏဳ Texas Instruments ဂှ် ဖန်ဗဒှ် IC ပထမအိုတ် မာန် အံင်ဇၞး လဝ် ရ။ ညး စကာ ကပေါတ် ဂျာမေနဳယောမ် (Germanium) သွက်ဂွံ ဖန်ဗဒှ် လဝေင် ဓါတ်လလဳ ပံင်ကောံ ရ။ ညး ကလိဂွံ လာပ် နဝ်ဘဴ (Nobel Prize in Physics) ပ္ဍဲ သၞာံ ၂၀၀၀ သွက် သုတေသန ဏအ် ရ။
- ရဝ်ဘတ် နောိုက်သ် (Robert Noyce): ပ္ဍဲ သၞာံ ၁၉၅၉၊ ရဝ်ဘတ် နောိုက်သ် (ညးမပါလုပ် ဒက်ပတန် ကုမ္ပဏဳ Intel) နူ ကုမ္ပဏဳ Fairchild Semiconductor လေဝ် ခၞံဗဒှ် ညာတ် IC မွဲ ကီု ရ။ အရာ မတၟေင် နူ ကဳလ်ဗဳ ဂှ် ညး စကာ သဳလဳကောန် (Silicon) တုဲ ညး ဖန်ဗဒှ် နဲကဲ သွက်ဂွံ ဆက် လဝေင် ဓါတ်လလဳ နကဵု ကွပ် လောဟာ (Metallization) မာန် ရ။ ဒြပ် ဏအ် ဒှ် သဇိုင် သွက် ချေတ် ခေတ်တၟိ သီုဖအိုတ် ရ။[၂]
၃။ လဒက်ပတန် ကေုာံ အင်္ဂလက္ခဏာ (Structure and Characteristics)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဝွံ ဒက်ပတန် လဝ် နကဵု ကွပ် နာနာ သာ် အတိုင် ဗွဲသၟဝ် ဏအ် ရ -
- သဇိုင် (Substrate / Wafer): ဒှ် ကရေက် သဳလဳကောန် မသၟး ကၠး (Silicon wafer) မဒှ် သဇိုင် သွက် ချေတ် သီုဖအိုတ် ရ။
- ထရန်သေတ်သတာ (Transistors): ဒှ် "ခလုတ်" (Switches) ဍောတ်ဍောတ် ပ္ဍဲ ချေတ်။ ချေတ် လၟုဟ် မွဲမွဲ မ္ဂး နွံကဵု ထရန်သေတ်သတာ ဗၞတ် ပြကောဋိကိုဋ် ကဵု ပြကောဋိကိုဋ် ရ။
- ကွပ် အဆက် (Interconnects): ဒှ် ကွပ် လောဟာ (ဥပမာ - ကောပ်ပါ Copper ဟွံသေင်မ္ဂး အာလူမဳနဳယောမ်) မဆက်စပ် ထရန်သေတ်သတာ တအ် ရေင်သကအ် ညံင် လဝေင် ဓါတ်လလဳ ဂွံ ချဳဓရာင်။
- ပါက်ကေတ် (Packaging): ချေတ် သဳလဳကောန် ဂှ် သ္ဒး စုတ် လဝ် ပ္ဍဲ ခရံက် ပလာသတစ် ဟွံသေင်မ္ဂး သေရာမစ် (Ceramic) သွက်ဂွံ စဵုဒၞာ နူ ပွဳပွူ ကေုာံ သွက်ဂွံ ဆက် ကု ဗုတ် ပရေင် (Printed Circuit Board - PCB) ရ။
၄။ ဂကူ သၞောတ်စက် ပံင်ကောံဂမၠိုင် (Types of Integrated Circuits)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]IC တအ် ဂှ် ပါ်လဝ် ဂကူ အဓိက ၃ သာ် အတိုင် လၟေင် ကမၠောန် ဍေဟ်တအ် ရ -
| ဂကူ IC (Type) | ပွံက် ကေုာံ အဓိပ္ပါယ် | ဥပမာ လွပ် |
|---|---|---|
| ဒဳဂျဳတေဝ် (Digital ICs) | စကာ သၞောတ် ဂၞန် ဘိုင်နရဳ (Binary - 0 ကဵု 1) သၟး။ ဍေဟ် ဒှ် သဇိုင် သွက် ပရေင်တွက်ဂၞန် ကေုာံ ကွန်ပျူတာ သီုဖအိုတ်။ | မာ်ခရဝ်ပရဝ်သေတ်သာ (Microprocessors), မေမ်မဝ်ရဳ (RAM/ROM)။ |
| အာန်နာလံက် (Analog ICs) | စကာ ရမ္သာင် ဓါတ်လလဳ မဆက်စပ် (Continuous signals) မာန် ဒုင်စသိုင် ပြံင်လှာဲ ရမ္သာင် ဟွံသေင်မ္ဂး ပၟတ်။ | အောပ်-အာမ် (Op-amps), ဆေန်သာ (Sensors), ရေဒဳယဝ် (Radio frequency chips)။ |
| ပံင်ကောံ (Mixed-Signal ICs) | နွံ သီု လဝေင် ဒဳဂျဳတေဝ် ကေုာံ အာန်နာလံက် ပ္ဍဲ ချေတ် မွဲ ဓဝ်။ ပြံင်လှာဲ ဓါတ် ဒဳဂျဳတေဝ် ကဵု အာန်နာလံက်။ | အေဒဳသဳ (Analog-to-Digital Converters - ADC), ဒဳအေသဳ (DAC)။ |
၅။ လၟေင် ကမၠောန် မကၠောန်ပတိတ် (Manufacturing Process / Fabrication)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]ပရေင်ဖန်ဗဒှ် သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဝွံ ဒှ် လၟေင် ကမၠောန် မစိစောန် အိုတ် မွဲ ပ္ဍဲ ဂၠးတိ ရ။ ဍေဟ် ဒး ကၠောန် ပ္ဍဲ "ခဒမ် သၟးကၠး" (Cleanroom) မဟွံမဲ ကု ခမောန် ធូលဳ လုံးဝ ရ။[၃]
- ဖဝ်တဝ်လဳထဝ်ဂရာဖဳ (Photolithography): စကာ လျး အာလ်တရာ-ဗိုင်အဝ်လက် (UV light) သွက်ဂွံ ဓဇက် ရုပ် ဗီုပြင် လဝေင် ဓါတ်လလဳ လတူ ကွပ် သဳလဳကောန်။
- ပရေင်စံင် (Etching): ဓါတ် ဓါတုဗေဒ စံင် ပလီု ထောအ် ဒၞာဲ မဟွံမဲ ပၟိက် ညံင် ဂွံ သှ်ေ ဆ လဝေင် မဓဇက် လဝ်။
- ပရေင်ဗပေင် ဓါတ် (Doping): ထပ် စုတ် ဒြပ်စင် (ဥပမာ ဘဝ်ရွန် ဟွံသေင်မ္ဂး ဖဝ်သဖရတ်) ညိည သွက်ဂွံ ပြံင်လှာဲ အင်္ဂလက္ခဏာ ဓါတ်လလဳ သဳလဳကောန် ကေုာံ ဖန်ဗဒှ် ထရန်သေတ်သတာ။
- ပရေင်ဆက် လောဟာ (Metallization): စုတ် ကွပ် ကောပ်ပါ (Copper) သွက်ဂွံ ဆက် ထရန်သေတ်သတာ တအ် ရေင်သကအ် ရ။
၆။ သၞောဝ် မောရ် (Moore's Law)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]ပ္ဍဲ သၞာံ ၁၉၆၅ ဂှ်၊ ဂေါ်ဒန် မောရ် (Gordon Moore) မဒှ် ညးမပါလုပ် ဒက်ပတန် Intel ဂှ် ဖျေဟ် လဝ် သၞောဝ် မွဲ မကော်စ သၞောဝ် မောရ် (Moore's Law) ရ။
ညး ဟီုတွံ လဝ် ဒဒှ်ရ "လၟိဟ် ထရန်သေတ်သတာ လတူ မာ်ခရဝ်ချေတ် မွဲ မွဲ ဂှ် ဂၠိုင် တိုန် ၜါ ဆ ဇၟာပ် ဇၟာပ် ၜါ သၞာံ ရောင်" ရ။ သၞောဝ် ဏအ်ဝွံ ဒှ် ဍာံပြ ကၠုင် ပွိုင် ၅၀ သၞာံ ပြင် တုဲ၊ ဍေဟ် ပကဵု ညံင် ကွန်ပျူတာ တအ် ဂွံ ပြဟ် တိုန် ကေုာံ ၚုဟ်မး သဝ် စှ်ေ အလုံ ဂၠးတိ ရ။ ဆဂး ပ္ဍဲ ခေတ် လၟုဟ်၊ ဟိုတ်နူ ထရန်သေတ်သတာ တအ် ဍောတ် လောန် အာ စဵုကဵု စိုပ် အဆံင် အက်တမ် တုဲ၊ သၞောဝ် မောရ် ဏအ် စ ဍိုန်လျ ကၠုင် ရ။[၄]
၇။ လွပ် ပ္ဍဲ နဲပညာ ခေတ်တၟိ (Applications in Modern Technology)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဝွံ ဒှ် သဇိုင် သွက် နဲပညာ ဇၟာပ် ကဏ္ဍ ရ -
- စက် ကွန်ပျူတာ ကေုာံ ဖုန် (Computers and Smartphones): ပရဝ်သေတ်သာ (CPU) ကေုာံ ဂရဖစ် ချေတ် (GPU) တအ် ဒှ် IC မတွက်ဂၞန် ပြဟ် အိုတ်။
- ကွဳစက် (Automotive): ကွဳစက် ခေတ်တၟိ တအ် စကာ ချေတ် ဟွံအောန် နူကဵု မသုန် ကၠံ သွက်ဂွံ ထိင် အေန်ဂျေန်၊ ဘရိတ် ကေုာံ သၞောတ် နဗဳဂေရှေန် (Navigation)။
- စက် ပရေင်ထတ်ယုက် (Medical Devices): ပရေင်စၟတ်ယဲ (MRI) ကေုာံ စက် ထိင် ဂၠံင်ဆီ (Pacemakers) တအ် စကာ ချေတ် မနွံ ဍာ်ဒကေဝ် သၠုင်။
- ဉာဏ်စက် ကေုာံ AI (Artificial Intelligence): ဂကောံ ချေတ် တၟေင် (ဥပမာ TPU ကေုာံ AI Accelerators) တအ် ဒှ် သဇိုင် သွက်ဂွံ ဖန်ဗဒှ် လညာတ် ဉာဏ်စက် ရ။
၈။ ပရေင်ဇၞော်မောဝ် ကေုာံ ပရေင်ပြိုင်ပ္ကာန် (Development and Competition)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]စက်ယန္တရား မကၠောန်ပတိတ် သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ ဝွံ ဒှ် ပရေင်ပိုန်ဒြပ် အဓိက အိုတ် မွဲ ပ္ဍဲ ဂၠးတိ ရ။
- ကုမ္ပဏဳ မကၠောန်ပတိတ် အဓိက: ကုမ္ပဏဳ TSMC (Taiwan)၊ Samsung (South Korea) ကေုာံ Intel (USA) တအ် ဒှ် ကုမ္ပဏဳ အဓိက မဖန်ဗဒှ် ချေတ် ခေတ်တၟိ အိုတ် (ဥပမာ အဆံင် 3nm ဟွံသေင်မ္ဂး 2nm) ရ။
- ပရေင်ဍုင်ကွာန် ဂၠးတိ (Geopolitics): ဟိုတ်နူ ချေတ် ဒှ် အရာ မကိစ္စဇၞော် သွက် ဂီုကၠီု ဍုင်၊ ဍုင်အမေရိကာန်၊ ကြုက်၊ ကေုာံ ရးဥရောပ တအ် ပြိုင်ပ္ကာန် ဒၟံင် ရေင်သကအ် သွက်ဂွံ ပိုင်ပြဳ နဲပညာ ဏအ် (Chip War) တုဲ ပတိတ် ဒၟံင် သြန်ဘဏ္ဍာ ဗွဲမဂၠိုင် သွက်ဂွံ သြိုင် ရုင် စက်ချေတ် ပ္ဍဲ ဍုင် ဇကု ရ။[၅]
၉။ တင်ဝါတ်ဂါတ် ကေုာံ ပြသၞာ (Challenges and Problems)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]ၜိုန်ရ နဲပညာ IC ဇၞော်မောဝ် အာ ဗွဲမလောန် ကီုလေဝ်၊ ဍေဟ် ဒး ဆဵုဂဗ ကု ပြသၞာ ရူပဗေဒ ကေုာံ စက်ယန္တရား -
- ဓါတ်ဂမ္တဴ (Heat Dissipation): ကာလ ထရန်သေတ်သတာ တအ် ဍောတ် လောန် တုဲ စုတ် ပံင်ကောံ လဝ် ဂၠိုင် လောန် မ္ဂး၊ ဍေဟ် ပတိတ် ဓါတ်ဂမ္တဴ ဇၞော် ဗွဲမလောန် တုဲ ချေတ် မာန် တူ လီု အာ ရ။
- ပရေင်ကၠောတ် ဓါတ် ကွမ်တမ် (Quantum Tunneling): ကာလ ကွပ် ထရန်သေတ်သတာ ဍောတ် စှ်ေ စဵုကဵု ၜိုတ် အက်တမ် ညိည (ဥပမာ 2-3 nanometers) မ္ဂး၊ အီလက်ထရွန် တအ် မာန် ကၠောတ် အာ နကဵု သဘာဝ ကွမ်တမ် တုဲ၊ ထရန်သေတ်သတာ တအ် ဟွံမာန် ကၟာတ် (Off state) လုံခြုံ ပုဟ်။
- ပြသၞာ သၞောတ် ပလံင်ကပေါတ် (Supply Chain Issues): ပရေင်ကၠောန်ပတိတ် ချေတ် ဝွံ ဒး ပတှ်ေ ဒၟံင် လတူ ကပေါတ် ဓါတုဗေဒ အထူး ကေုာံ စက် ကၠောန် ချေတ် (ASML) နူ ဍုင် အောန်အောန် တုဲ ယဝ်ရ ကတဵုဒှ် ပြသၞာ ဂၠးတိ (ဥပမာ ကပ်ယဲ ကဝ်ဗေတ်) မ္ဂး ချေတ် ဟွံလုံခြုံ မာန် ရ။
၁၀။ သ္ၚောပ် ကေုာံ လညာတ် အနာဂတ် (Conclusion and Future Perspectives)
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]သၞောတ်စက် ပံင်ကောံ (IC) ဝွံ ဒှ် ပရေင်ခၞံဗဒှ် အဓိက အိုတ် မွဲ မပြံင်လှာဲ လဝ် ဘဝ ကောန်မၞိဟ် ပ္ဍဲ ၂၀ ကေုာံ ၂၁ ဗွဝ်ကၠံ ဍာံဍာံပြပြ ရ။ အလုံ ဂၠးတိ ဒဳဂျဳတေဝ် (Digital world) ဝွံ ဒက်ပတန် လဝ် လတူ ကရေက် သဳလဳကောန် ဍောတ်ဍောတ် တအ် ဏအ် ရ။
သွက် အနာဂတ် ဂှ်၊ အေန်ဂျေန်နဳယာ တအ် ဂၠာဲ ဒၟံင် နဲကဲ တၟိ သွက်ဂွံ စၞး သဳလဳကောန် မပ္တံကဵု ဂရာဖိန် (Graphene)၊ ကွန်ပျူတာ ကွမ်တမ် (Quantum computing) ကေုာံ ချေတ် မကၠောန် လဝ် တုပ် ညံင် က္ဍဟ် မၞိဟ် (Neuromorphic computing) တအ် သွက်ဂွံ ဆက် ဇၞော်မောဝ် အာ နဲပညာ ဏအ် ရောင်။[၆]
နိဿဲဂမၠိုင်
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]- ↑ Sedra, A. S. (2014). Microelectronic Circuits, 7th, Oxford University Press, 10-15။
- ↑ Bassett, R. K. (2002). To the Digital Age: Research Labs, Start-up Companies, and the Rise of MOS Technology. Johns Hopkins University Press, 25-32။
- ↑ Sze, S. M. (2012). Semiconductor Devices: Physics and Technology, 3rd, John Wiley & Sons, 415-430။
- ↑ Moore, G. E. (1965). "Cramming more components onto integrated circuits". Electronics 38 (8): 114-117.
- ↑ Miller, C. (2022). Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology. Scribner, 105-120။
- ↑ Markoff၊ J.။ "As Moore's Law Slows, the Tech World Looks for New Engines of Growth"၊ 2016-05-04။
ဆက်ဗှ်လ္ၚတ်
[ပလေဝ်ဒါန် | ပလေဝ်ဒါန် တမ်ကၞက်]- ထရန်သေတ်သတာ (Transistor)
- သေမဳကောန်ဒတ်တာ (Semiconductor)
- သဳလဳကောန် (Silicon)
- ကွန်ပျူတာ (Computer)
- သၞောဝ် မောရ် (Moore's Law)