Clasificación de los circuitos integrados

Analógicos

Los circuitos integrados analógicos son aquellos que procesan datos con valores infinitos, es decir, reciben y transmiten "n" valores de voltaje e intensidad. Dentro de estos circuitos, encontramos osciladores, reguladores de voltaje y amplificadores. 

NE555
Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Signetics_NE555N.JPG

Uno de los circuitos integrados analógicos más conocidos y utilizados es el NE555, un oscilador que genera pulsos de corriente, ya sea mediante una única orden, o también mediante pulsos automatizados. 

Digitales

El circuito integrado digital es el más utilizado en todos los ámbitos de la electrónica, debido a que es capaz de operar entradas y salidas en 2 valores (0 y 1), donde 0 representa la ausencia de electricidad y 1 representa una constante eléctrica. Esto le otorga una fácil asignación de valores legibles para el ser humano, dependiendo de la cadena de binarios que se forme.

Hay muchas clases de circuitos integrados digitales; las más importantes son:

Circuito integrado de memoria

Los circuitos integrados de memoria son aquellos que son capaces de almacenar datos binarios mediante un proceso de escritura, esto, formando largas cadenas de bits que son posteriormente leídas por los dispositivos electrónicos. 

Memoria de acceso aleatorio (RAM)
Fuente: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjg2VNAqOn9vfPDkFy8yU22qLOa2pylde4PQq5Y2PRO_P3m8JpWvARN9W_quIMXWKN6DmAU9MYOlS2KYUFMs5ZDUy0Vb9IAq5kcgKP0KX3zC4G7-jFsTdiAB94jMTk5Mc8DuqLPQmWJBeZD/s1600/notebooksypcs-memoria-ram-tutorial-consejos-Cosas-que-saber-antes-comprar-memoria-RAM-RIMM-DIMM-SIMM-DDR-DDR2-DDR3-DDR4-GDDR5.jpg

Este tipo de circuitos ha exprimentado una evolución muy dramática, pasando de unos pocos kb con tasas de lectura y escritura muy reducidas,  hasta la actualidad, donde tenemos memorias que superan la barrera del Gb y gozan de una tasa de lectura y escritura muy altas, lo suficientemente veloces para transmitir datos en cuestión de milisegundos.

ASIC 

Un ASIC (Circuito Integrado de Aplicación Específica) es un circuito integrado especialmente diseñado para una tarea específica. Por lo tanto, estos circuitos poseen un rendimiento muy superior ante la tarea definida, a costa de su baja flexibilidad a procesos generales. Los ASIC pueden venir totalmente programados y diseñados por el fabricante, o también pueden ser programados por el cliente a su gusto (FPGA).

Cell Broadband Engine. Utilizado en la consola PlayStation 3
Fuente: http://tbreak.com/megamers/wp-content/5/files/cellawesome.jpg

Por ejemplo, los circuitos integrados que se encuentran en las consolas de videojuegos son consideradas ASIC's, esto debido a que su única tarea se reduce a la reproducción de contenido multimedia y modelado de escenarios de videojuegos. Como también, los procesadores encontrados en los smartphones son ASIC, ya que vienen integramente optimizados para correr aplicaciones en una plataforma especialmente diseñada para este dispositivo electrónico.

Procesador Apple A4. ASIC totalmente optimizado para la plataforma móvil iOS.
Fuente: http://images.appleinsider.com/ipad-a4-100127.png

FPGA

Los FPGA son circuitos integrados que vienen con la particularidad de ser programables a gusto del cliente, esto, para dar cumplimiento a diversos procesos que requieran ser solucionados, a costa de ser menos eficientes que un circuito ASIC. 

FPGA Altera
Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Altera_Flex_EPF10K20_20000_cell_FPGA.jpg

Los FPGA se utilizan mayormente en el procesamiento digital de señales, sistemas aeroespaciales, bioinformática y emulación de hardware de computadora, entre otros.

Microcontrolador

Un microcontrolador es un circuito integrado que alberga una unidad central de procesamiento, unidad de memoria, y unidad controladora de periféricos externos. Se puede decir que es una microcomputadora, debido a que alberga los componentes esenciales de ésta en un pequeño encapsulado de silicio.

Por lo general, los microcontroladores requieren ser programados por el usuario para ejecutar los procesos deseados. Debido a esto, las aplicaciones de un microcontrolador son inmensas, y quedan a diposición de la creatividad del usuario. Sin embargo, éstos no cuentan con una potencia de cálculo comparable a la de un procesador dedicado, debido a las limitaciones de espacio que presentan los microcontroladores. 

Microcontrolador PIC

Fuente: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjtKWnhZDBSpsAS7oh2A_bi3VyncowEBBbZcMrzEOzpO_0EqmV0TN6Pm1N6Hu73BAiSpCSzpx_fDTIUT2ZB2tv-OxiGKb8DukeMvMGshiqbsGRLhJc7_P_eHkqz3aav5LEBb07c1eC9m-Gy/s1600/pic16f877a.jpg

Los microcontroladores más utilizados son los PIC, como también los AVR, habitualmente encontrado en las plataformas Arduino.

Plataforma Arduino UNO con microcontrolador AVR
Fuente: http://david.cuartielles.com/b/wp-content/uploads/2010/10/ArduinoUnoFront_fxed.jpg

Microprocesador

Un microprocesador es el circuito integrado más complejo e importante de un dispositivo electrónico, debido a que es el encargado del procesamiento lógico de datos para la ejecución de programas.

Sus operaciones se ejecutan en un lenguaje de muy bajo nivel, limitándose a resolver operaciones básicas y de lógica aritmética.

Microprocesadores de la actualidad
Fuente: http://www.legitreviews.com/images/reviews/1060/intel_lynnfield_cpu.jpg

Este es uno de los circuitos que ha experimentado una evolución astronómica desde la fabricación de su primer ejemplar, el Intel 4004. A pesar de que su eficiencia no llega a ser comparable a la de un ASIC, se compensa con una potencia de cálculo muy elevada, tanto, que incluso en la actualidad se pueden albergar más de 2 microprocesadores en un circuito integrado, lo que implica que las aplicaciones puedan ser ejecutadas en paralelo, incrementando la eficiencia con la que es capaz de finalizar un proceso.