¿Cuáles son las pequeñas características de este microchip?

Question

He estado leyendo algún material introductorio muy básico sobre hardware informático y se me ha ocurrido que me gustaría echar un vistazo a un microchip para ver la implementación física de un circuito lógico sencillo. Encontré la siguiente imagen de un chip TTL 74AHC00, que entiendo implementa 4 puertas NAND independientes. Me sorprendió lo complejo que parece ser el chip.

(fuente de la imagen zeptobars.com )

El diagrama funcional de este chip está abajo, y creo que puedo ver las 4 puertas NAND en la toma de la matriz como 4 patrones repetidos en el centro. Cada una parece estar compuesta por cientos de estructuras finas. Mi idea de novato era que las puertas NAND podían construirse con sólo 4 transistores, que yo creía que eran componentes elementales. Está claro que mis expectativas son erróneas y que tengo mucho que aprender. Así que, ¿alguien puede explicar lo que estoy viendo en esta imagen?

(fuente de la imagen Hoja de datos de NXP )

Answer 1

Los pads de entrada y salida de la lógica tienen estructuras adyacentes "interdigitadas" bastante grandes que forman la protección ESD. Los pads con trazos muy estrechos son las entradas (que prácticamente no requieren corriente, y los pads con estructuras muy anchas son las salidas (que impulsan muchos miliamperios).

Es cierto que se puede implementar una puerta simple como esa con muy pocos transistores. Pero el diagrama del circuito interno que se proporciona para la mayoría de los circuitos integrados es sólo un circuito "equivalente" o incluso "simplificado". Cuando se diseñan circuitos integrados, las economías de las decisiones de diseño del circuito son diferentes que cuando se construyen circuitos equivalentes con componentes discretos.

Si sigues las entradas desde las almohadillas de enlace hasta el circuito principal, parece que hay varios transistores y resistencias sólo para cada una de las entradas. E incluso diodos y condensadores desplegados junto con transistores y resistencias adicionales a través del resto del circuito y de vuelta a los controladores de salida.