IC (Integrated Circuit) क्या हैं: IC वह टेक्नोलॉजी हैं जिसने हमारे जीवन को पूरी तरह से बदल दिया हैं। आज टेक्नोलॉजी का इतना विकास होने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा में से एक है इंटीग्रेटेड सर्किट। इस आईसी की वजह से ही हमलोग इलेक्ट्रॉनिक गैजेट्स इस्तेमाल कर पाते हैं जैसे– मोबाइल, कंप्यूटर, कार, सेटेलाइट, कैमरा और मिसाइल इत्यादि।
आईसी को एक छोटी चिप के रूप में भी देखा जा सकता हैं जो अनेको Transistor की सहायता से अपना कार्य करती हैं। आज के समय में अगर टेक्नोलॉजी का विकास हो यह हैं और AI (Artificial Intelligence) Tools का विकास हो रहा हैं तो उसका भी मुख्य कारण आईसी ही हैं।
दोस्तों अगर आप भी आईसी के बारे में नहीं जानते है और संपूर्ण जानकारी लेना चाहते हैं तो इस आर्टिकल को लास्ट तक जरूर पढ़े। इस पोस्ट को लास्ट तक पढ़ने के बाद आप आसानी से समझ जाएंगे कि इंटीग्रेटेड सर्किट क्या हैं और इसका उपयोग। What is IC (Integrated Circuit) in Hindi
IC (Integrated Circuit) क्या हैं?
IC का पूरा नाम Integrated Circuit होता है। यह एक छोटी सी चिप होती है जो Semiconductor Materials से बनी होती है। जो आमतौर पर सिलिकॉन होता है। इसका इस्तेमाल इलेक्ट्रॉनिक गैजेट्स को बनाने में किया जाता है अगर आप कंप्यूटर की Motherboard या फिर मोबाइल के motherboard को ओपन करके देखेंगे तो उसमे कई सारे छोटे- छोटे चिप देखने को मिलेगा।
असल में इसे ही Integrated Circuit कहा जाता है। इस चिप का उपयोग कई सारे डिवाइस में किया जाता है जैसे – मोबाइल, टैबलेट, कंप्यूटर इसके अलावा बड़े पैमाने पर भी किया जाता है जैसे सैटेलाइट, इलेक्ट्रिक कार, हवाई जहाज इत्यादि। इस छोटी सी चिप इंटीग्रेटेड सर्किट में बहुत सारे इलेक्ट्रॉनिक घटक आपस में conducting wire से जुड़े होते हैं जैसे -transistors, capacitors, diodes और resistors इत्यादि।
IC का उपयोग
आईसी का उपयोग कई सारे इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस में किया जाता है। जिन्हें हम इस प्रकार समझ सकते हैं –
1. Computer – कंप्यूटर के क्षेत्र में यह सबसे महत्वपूर्ण भूमिका में से एक है। कंप्यूटर में जो माइक्रोप्रोसेसर होते यह एक प्रकार का इंटीग्रेट सर्किट ही होता हैं। इस छोटी सी चिप में लाखों के ट्रांजिस्टर लगे होते हैं। जो कंप्यूटर में होने वाली कार्य को बिजली की तेज गति से कैलकुलेशन कर सकते है। जिससे कंप्यूटर मुश्किल कार्य भी आसानी से कर सकते ह।
2. Mobile – मोबाइल डिवाइस में भी Integrated Circuit बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। मोबाइल की प्रोसेसर जैसे – क्वॉलकॉम स्नैपड्रेगन और एप्पल ए सीरीज प्रोसेसर को बहुत सारे इंटीग्रेट सर्किट के साथ डिजाईन किया जाता है।
3. Network – नेटवर्क डिवाइस इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) राउटर, स्विच और Firewall जैसे Network उपकरणों के डिजाइन और निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डेटा पैकेट को प्रोसेस करने से लेकर नेटवर्क ट्रैफ़िक को मैनेज करने तक कई सारे के कार्य करते हैं।
इस आईसी का उपयोग नेटवर्क उपकरणों के इंटरफेस में भी किया जाता है। इंटरफ़ेस डिवाइस को नेटवर्क से जोड़ने और अन्य नेटवर्क उपकरणों के बीच डेटा ट्रांसफर करने के लिए ज़िम्मेदार होता है। डेटा ट्रांसफर को मैनेज करने के लिए भी आईसी का उपयोग इंटरफ़ेस में किया जाता है।
IC का इतिहास – History of Integrated Circuit
दोस्तों जिस तरह हम आज के समय में इंटीग्रेट सर्किट को देखते हैं। यह पहले इस तरह नहीं हुआ करता था इसके पीछे बहुत लंबी कहानी है। आईसी का अविष्कार 1958 में टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के एक इंजीनियरिंग जैक किल्बी ने किया था। इन्होंने ही आधुनिक कंप्यूटर विकास का मार्ग बना दिया।
आईसी से पहले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को ट्रांजिस्टर, प्रतिरोधक और कैपिसिटर का उपयोग करके बनाए जाते थे इसमें समय भी अधिक लगता था साथ ही खर्चीला भी बहुत था।लेकिन जैक किल्बी ने इन सभी घटकों को एक पैकेज में मिला दिया। जिसका आकार एक पेंसिल इरेज के बराबर बन गया। इसमें एक सिंगल ट्रांजिस्टर,एक कैपेसीटर और एक रेरिस्टार था।
सन 1960 के अन्त में रॉबर्ट नोयस नाम के एक दूसर इंजीनियर ने आईसी का एडवांस वर्जन निर्माण किया। जिसे उन्होंने मोनोलिथिक इंटीग्रेट सर्किट कहा। इस बार रॉबर्ट नोयस ने सभी घटकों को जोड़ने के बजाय सेमीकंडक्टर का एक छोटा सा टुकड़ा उपयोग किया।
जिससे इंटीग्रेट सर्किट और भी छोटा और निर्माण के लिए सस्ता बन गया। सबसे पहले कंप्यूटर के क्षेत्र में किया आईसी किया गया। आज के समय में इसका इस्तेमाल वीडियो गेम कंसोल्स मोबाइल कंप्यूटर स्वास्थ सेवा, एयरस्पेस इत्यादि में किया जाता है।
Integrated Circuit की विशेषता
1. यह एक छोटे और कॉम्पैक्ट साइज की है और इससे बहुत ही पावरफुल electronic उपकरण निर्माण किया जाता है।
2. इसकी साइज छोटा तो है ही, साथ ही इसकी वजन भी काफी हलका है।
3. पुराने सर्किट चिप की तुलना में आधुनिक चिप काफी छोटी है।
4. आसानी से इस चिप को बदला जा सकता है, लेकिन इसकी मरम्मत नहीं की जा सकती है।
5. इसकी साइज छोटी हैं लेकिन उच्च गति पर काम करता है।
6. आईसी का निर्माण बड़ी मात्रा में होता है,लेकिन इसकी लागत बहुत कम होती है, पुराने चिप की तुलना में।
7. एक आईसी में एक ही पैकेज में बहुत सारे कंपोनेंट शामिल रहते हैं जैसे – कैपेसिटर, ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधक इत्यादि। जिससे उच्च कार्य के लिए क्षमता होती है।
8. आईसी बहुत कम गर्मी उत्पन्न करती है।
इंटीग्रेटेड सर्किट के प्रकार – Types of IC in Hindi
Integrated circuit कई प्रकार के होते हैं। जिसे हम इस तरह देख और समझ सकते है-
1. Digital IC: डिजिटल IC (Integrated Circuit) एक प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट है जो डिजिटल सिग्नल को प्रोसेस करता है और यह सिग्नल बाइनरी फॉर्म (0,1) में होता है जो दो स्टेट पर काम करता है ऑन और ऑफ, ज्यादा और कम। यह डिजिटल इंटीग्रेटेड सर्किट ट्रांजिस्टर और दुसरे इलेक्ट्रॉनिक कॉम्पोनेन्ट से बने होते हैं। इस डिजिटल Integrated Circuit का उपयोग साधारण गैजेट्स से लेकर कई सारे कीमती गेजेट्स में किया जाता है।
डिजिटल सिग्नल कोई भी मुश्किल कैलकुलेशन को केवल कुछ सेकंड के अन्दर कर सकता है और बड़ी मात्रा में डेटा को बहुत ही स्पीड के साथ प्रोसेस कर सकता है। इस डिजिटल Integrated Circuit का उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस में होता है जैस – कंप्यूटर, स्मार्टफोन, लैपटॉप और टैबलेट इत्यादि। इसके अलावा यह डिजिटल कैमरा में भी उपयोग किए जाते हैं।
2. Analog IC: Analog IC भी एक प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट है जो डिजिटल सिग्नल की बजाय निरंतर सिग्नल के साथ काम करता है। एनालॉग Integrated Circuit का उपयोग अलग-अलग अनुप्रयोग में किया जाता है जैसे- फ़िल्टर, वोल्टेज रेगुलेटर और पॉवर मैनेजमेंट इत्यादि। एनालॉग आईसी को साउंड, प्रकाश, तापमान और दबाव जैसे सिग्नल को प्रोसेस करने के लिए डिजाईन किया गया है। जो समय के साथ लगातार बदलते रहते हैं। इन सिग्नल को अलग- आलग तरीकों से मापा जा सकता है जैसे कि वोल्टेज और करंट। इन सिग्नल को बढानें, फ़िल्टर करने और रेगुलेटेड करने के लिए एनालॉग आईसी का उपयोग किया जा सकता है। जिससे वे कई इलेक्ट्रिक सिस्टम का एक जरुरी घटक बन जाते हैं।
एनालॉग आईसी को अलग- अलग प्रकार की टेक्नोलॉजी का उपयोग करने के लिए डिजाईन किया गया है जैसे– bipolar transistors, field-effect transistors और amplifiers. complex circuit बनाने के लिए इन कॉम्पोनेन्ट को अलग-अलग तरीकों से जोड़ा जा सकता है जो प्रकार के कार्य कर सकते हैं।
3. Mixed-signal: Mixed-signal एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो एक ही चिप पर एनालॉग और डिजिटल सर्किट दोनों को सेट किया जाता है। इस तरह इंटीग्रेटेड सर्किट का उपयोग कई अनुप्रयोग में किया जाता है जहाँ एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में बदलना होता है और डिजिटल को एनालॉग सिग्नल में, इसके आलावा इसका उपयोग smartphone, डिजिटल कैमरा, चिकित्सा उपकरण और आटोमेटिक सिस्टम जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में किया जाता है। Mixed-signal IC के एनालॉग घटक वास्तविक दुनिया के सिग्नल को प्रोसेस कर सकते हैं, जैसे तापमान, ध्वनि, जबकि डिजिटल घटक एनालॉग घटकों द्वारा उत्पन्न डेटा प्रोसेस करते हैं।
4. Microcontrollers: माइक्रोकंट्रोलर्स को शोर्ट में MCU भी कहा जाता है। यह एक प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट है जिसमे एक चिप पर माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी और इनपुट/आउटपुट पेरीफेरल्स होते हैं। इस microcontrollers को स्पेशल कामो के लिए डिजाईन किया गया है जैसे- Control system, sensors और motor control इत्यादि।
इस तरह की आईसी में एक माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी और एक चिप में इनपुट /आउटपुट पेरीफेरल होते हैं।इसका उपयोग industrial automation और automotive systems में किया जाता है। मिक्रोकंट्रोलर अनिवार्य रूप से एक छोटा सा कंप्यूटर है। जिसे मिनिमम बाहरी कॉम्पोनेन्ट के साथ ऑपरेट करने के लिए डिजाईन किया गया है।
माइक्रोप्रोसेसर Microcontrollers की सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट है जो निर्देश इंस्ट्रक्शन और डेटा प्रवाह को मैनेज करने के लिए responsible होती है। यह मेमोरी प्रोग्राम कोड और डेटा को स्टोर करती है, जबकि इनपुट/ आउटपुट पेरिफेरल Microcontrollers को बाहरी से जोड़ने में मदद करती है।
Microcontrollers को सॉफ्टवेर डेवलपमेंट टूल्स, जैसे compilers और debuggers का उपयोग करके प्रोग्राम किया जाता है। सॉफ्टवेर कोड एक प्रोग्राम लैंग्वेज में लिखा जाता है जैसे- C या असेम्बली, और फिर इसे मशीन कोड compiler किया जाता है. जिसे Microcontrollers का द्वारा निष्पादित (execution) किया जाता है।
5. System-on-Chip: सिस्टम ओन चिप ,इसे संक्षेप में soc कहा जाता है. यह प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट है। जो एक कंप्यूटर या अन्य इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के सभी जरुरी कॉम्पोनेन्ट को एक चिप में जोड़ता है। यह एक कोम्प्लेट इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली है जिसमे एक प्रोसेस, मेमोरी, इनपुट/आउटपुट इंटरफ़ेस और अन्य इंटरफ़ेस होते हैं।
इस SOC के पीछे का विचार यह है कि एक चिप पर अधिक से अधिक कार्यक्षमता को एकीकृत करना है, जो सिस्टम की जटिलता को कम करता है। ताकि उन अनुप्रयोग के लिए उपयोगी हो जाती है जिसमे सिमित स्थान है। जैसे मोबाइल, टेबलेट इत्यादि। SOC एक अधिक उपयोग किए जाने वाले उपकरण में से एक है जिनमे आमतौर पर डिजिटल एनालॉग और मिक्स्ड सिग्नल घटक शामिल होते हैं।
इस SOC का उपयोग स्मार्टफ़ोन और टैबलेट से लेकर ऑटोममोबाइल और मेडिकल उपकरण में किया जाता है। यह सिस्टम के आकार,लागत और जटिलता को कम करते हुए हाई लेवल की कार्यक्षमता, प्रदशर्न और उर्जा दक्षता प्रदान करता है।
6. Memory IC: मेमोरी आईसी एक प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक कॉम्पोनेन्ट है जो डिजिटल डेटा को स्टोर करता है। इसे मेमोरी चिप या रैम चिप के नाम से भी जाना जाता है। मेमोरी विभिन्न प्रकार के होते हैं, जैसे – डायनेमिक रैंडम अक्सेस मेमोरी , स्टेटिक रैंडम अक्सेस मेमोरी , फ्लैश मेमोरी और प्रोग्राम रीड ओनली मेमोरी। इन सभी प्रकार की मेमोरी आईसी में यूनिक फीचर होते हैं और अलग-अलग अनुप्रयोग में इसका उपयोग किया जाता है। डीरैम का उपयोग सामान्य तौर पर कंप्यूटर में उपयोग किया जता है।
7. Power IC: पावर इंटीग्रेटेड सर्किट, एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो एक ही चिप में ट्रांजिस्टर, डायोड और रेसिस्टर्स जैसे कई पावर घटकों को जोड़ता है। एक पावर आईसी का प्राथमिक कार्य एक इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली के भीतर इलेक्ट्री पावर के प्रवाह को विनियमित और कंट्रोल करना है।
पावर आईसी का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें वोल्टेज विनियमन, बिजली मैनेजमेंट, मोटर नियंत्रण और ऊर्जा रूपांतरण शामिल हैं। वे अक्सर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाते हैं, जैसे स्मार्टफोन और लैपटॉप, साथ ही साथ औद्योगिक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में।
पावर आईसी का अच्छी बात यह है उनका छोटा आकार और उच्च एकीकरण है। एक ही चिप में कई पावर घटकों को जोड़कर, पावर आईसी पारंपरिक असतत पावर घटकों की तुलना में अंतरिक्ष को बचा सकते हैं और लागत कम कर सकते हैं।
पावर आईसी विभिन्न प्रकार और कॉन्फ़िगरेशन में आते हैं, जैसे रैखिक नियामक, स्विचिंग नियामक और पावर एम्पलीफायर। उन्हें विभिन्न वोल्टेज और वर्तमान स्तरों के साथ-साथ विशिष्ट अनुप्रयोगों और परिचालन स्थितियों के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। इस तरह की आईसी बिजली को नियंत्रित करने के लिए बनाए जाते हैं जैसे – voltage regulators, power management IC और motor control ICs. इत्यादि।
8. Radio Frequency IC: रेडियो फ़्रीक्वेंसी आईसी एक इंटीग्रेट सर्किट है जिसे रेडियो फ़्रीक्वेंसी सिग्नल के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन आईसी का उपयोग अनुप्रयोगों की एक wide range में किया जाता है, जैसे वायरलेस संचार प्रणाली, उपग्रह संचार प्रणाली, रडार प्रणाली और चिकित्सा उपकरण। इस RFIC में आमतौर पर एम्पलीफायरों, मिक्सर, फिल्टर, मॉड्यूलेटर, डेमोडुलेटर और ऑसिलेटर सहित एनालॉग और डिजिटल सर्किट शामिल है।
इन सर्किटों को हाई frequencies पर operated करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, अक्सर कुछ मेगाहर्ट्ज़ से लेकर कई गीगाहर्ट्ज़ तक। सेलुलर फोन, वाई-फाई, ब्लूटूथ और जीपीएस सहित कई आधुनिक वायरलेस सिस्टम में आरएफआईसी घटक उपयोग होता हैं। जैसे-जैसे वायरलेस संचार की मांग बढ़ती जा रही है, इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) और 5G नेटवर्क जैसे क्षेत्रों में नए अनुप्रयोगों और टेक्नोलॉजी के उभरने के साथ, RFIC की मांग भी बढ़ने जा रही है।
9. Application-Specific Integrated Circuits: Application-Specific Integrated Circuits (एएसआईसी) जो एक स्पेशल अनुप्रयोग या कार्य के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सामान्य-उद्देश्य वाले integrated circuit के विपरीत, ASICs को एक विशेष कार्य करने के लिए तैयार किया जाता है, और उस अनुप्रयोग के लिए customized किया जाता है। ऑटोमोटिव, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा उपकरणों, एयरोस्पेस और मोबाइल सहित अनुप्रयोगों की एक wide range में ASIC का उपयोग किया जाता है।
ASIC के कुछ सामान्य उदाहरणों में माइक्रोकंट्रोलर, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर और मेमोरी कंट्रोलर शामिल हैं। ASICs को एक हार्डवेयर विवरण भाषा (HDL) का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, जो डिज़ाइनरों को उच्च स्तर पर सर्किट की कार्यक्षमता Specified करने की अनुमति देता है। ASIC के फायदों में से एक है उनका उच्च स्तर का एकीकरण । विशेष रूप से किसी विशेष एप्लिकेशन के लिए सर्किट डिजाइन करके, ASIC को आकार, गति, बिजली की खपत और लागत के लिए customized किया जा सकता है।
मोबाइल फ़ोन में IC की भूमिका
मोबाइल फोन आधुनिक समय में हमारे लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा बन चुका है लेकिन क्या आपने सोचा है यह मोबाइल कैसे काम करता है? बहुत सारे ऐसे कंपोनेंट और चिप्स है जो मोबाइल को ठीक से काम करने के लिए चिप और कॉम्पोनेंट मिलकर काम करते हैं। और उन में से एक है आईसी।
मोबाइल फोन में अलग-अलग प्रकार के आईसी का उपयोग किया जाता है जैसे की पावर मैनेजमेंट आईसी, ऑडियो आईसी, मेमोरी आईसी, आरएफ आईसी, कैमरा आईसी, डिस्प्ले आईसी और सेंसर आईसी इत्यादि। यह सभी आईसी मिलकर मोबाइल को ठीक से काम करने के लिए काम करते हैं।
कंप्यूटर के विकास में इंटीग्रेटेड सर्किट की भूमिका
कंप्यूटर के क्षेत्र में इस आईसी ने अकल्पनी तरीके से एक क्रांतिकारी ला दी है। इसके बारे में मैंने ऊपर में अच्छे से बताया है कि यह एक छोटे से कॉम्पोनेंट होते हैं और इस चिप में कई सारे ट्रांजिस्टर और दूसरे कंपोनेंट होते हैं। कंप्यूटर के विकास में आईसी की भूमिका अलग-अलग घटकों में देखी जा सकती है। जैसे– CPU या माइक्रोप्रोसेसर जिसे कंप्यूटर का दिमाग भी कहा जाता है। यह अंकगणित और तुलना जैसे कार्यों को करने में सक्षम होते हैं।
इस आईसी ने सीपीयू के विकास में एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। जिससे ये अधिक शक्तिशाली और तेज बना दिए गए हैं। आजकल के सीपीयू में बहुत सारे कोर देखने को मिलता है और उन प्रत्येक कोर में आईसी का एक अपना सेट होता है।इसके अलावा आईसी ने रैम मेमोरी में भी भूमिका निभाई है। रैम मेमोरी कंप्यूटर में डाटा को अस्थाई रूप से स्टोर करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। इस आईसी ने DRAM और SRAM को तेज और ज्यादा एफिशिएंट मेमोरी टेक्नॉल्जी के विकास की अनुमति दी है।
साथ ही आईसी ने Hard Disk और सॉलिड–स्टेट ड्राइव जैसी स्टोरेज डिवाइस में भी बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। इस तरह के डिवाइस में आईसी का उपयोग डेटा को स्टोर और एसेक्स करने के लिए उपयोग किया जाता है।
अंतिम शब्द
दोस्तों, आज के इस आर्टिकल में हमने जाना इंटीग्रेटेड सर्किट क्या है? (What is IC (Integrated Circuit) in Hindi) इसके उपयोग, इतिहास और इसके प्रकार। उम्मीद करता हूं इस आर्टिकल को पढ़ने के बाद आपको इसके बारे में पूरी जानकारी मिल गयी होगी और यह आर्टिकल आपको जरूर पसंद आया होगा।
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