Integraallülitus (IC), rahvapäraselt tuntud kui ränikiip, arvutikiip või mikrokiip, on miniatuurne elektrooniline vooluahel, mis on renderdatud pooljuhtmaterjali killule, tavaliselt ränile, kuid mõnikord ka safiirile. Tänu nende väikestele mõõtudele ja uskumatule töötlemisvõimsusele – tänapäevased integraallülitused sisaldavad miljoneid transistore plaatidel, mille suurus on kuni 5 millimeetrit (umbes 0.2 tolli) ja paksusega 1 millimeeter (0.04 tolli) – leidub neid peaaegu igas tänapäevases. seadmed ja seadmed krediitkaartidest, arvutitest ja mobiiltelefonidest satelliitnavigatsioonisüsteemide, valgusfoori ja lennukiteni.
Põhimõtteliselt on integraallülitus mitmesuguste elektrooniliste komponentide, nimelt transistoride, takistite, dioodide ja kondensaatorite komposiit, mis on organiseeritud ja ühendatud viisil, mis annab konkreetse efekti. Igal selle elektrooniliste komponentide meeskonna üksusel on integraallülituses ainulaadne funktsioon. Transistor toimib nagu lüliti ja määrab ahela “sees” või “väljas” oleku; takisti juhib elektrivoolu; diood lubab elektrivoolu ainult siis, kui mõni ahela tingimus on täidetud; ja lõpuks salvestab kondensaator elektrienergiat enne selle vabastamist püsiva purskega.
Esimest integraallülitust demonstreeris Texas Instrumentsi töötaja Jack Kilby 1958. aastal. See prototüüp, mille mõõtmed on umbes 11.1 x 1.6 millimeetrit, koosnes germaaniumiribast ja ainult ühest transistorist. Räni tulek koos integraallülituste üha kahaneva suuruse ja transistoride arvu kiire kasvuga millimeetri kohta tähendas integraallülituste massilist levikut ja tõi kaasa kaasaegse andmetöötluse ajastu.
Alates selle loomisest 1950. aastatel kuni tänapäevani on integraallülituste tehnoloogia tundnud erinevaid “põlvkondi”, mida nüüd nimetatakse väikesemahuliseks integratsiooniks (SSI), keskmise ulatusega integreerimiseks (MSI), suuremõõtmeliseks integratsiooniks (LSI) ja väga. Suuremahuline integratsioon (VSLI). Need progressiivsed tehnoloogilised põlvkonnad kirjeldavad IC-disaini arengu kaaret, mis illustreerib Inteli juhi George Moore’i ettenägelikkust, kes lõi 1960. aastatel “Moore’i seaduse”, mis kinnitas, et integraallülitused kahekordistuvad iga kahe aasta järel.
Seda keerukuse kahekordistumist kinnitab tehnoloogia põlvkondadevaheline liikumine, mille tulemusena kasvas SSI kümnete transistoride arv MSI sadadeni, seejärel LSI kümnete tuhandeteni ja lõpuks VSLI miljoniteni. Järgmine piir, mida integraallülitused lubavad rikkuda, on ULSI ehk ülisuure skaala integratsiooni piir, mis hõlmab miljardite mikroskoopiliste transistoride kasutuselevõttu ja mida on juba kuulutanud Inteli projekt koodnimega Tukwila, mis annab tööd üle kahe miljardi inimese. transistorid.
Kui oleks vaja rohkem tõendeid Moore’i ütluse püsiva tõepärasuse kohta, peame vaatama ainult tänapäevast integraallülitust, mis on kiirem, väiksem ja üldlevinud kui kunagi varem. 2008. aasta seisuga toodab pooljuhtide tööstus aastas üle 267 miljardi kiibi ja 330. aastaks peaks see arv tõusma 2012 miljardini.