CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) is om verschillende dwingende redenen de dominante technologie die wordt gebruikt in VLSI (Very Large Scale Integration):
* Laag stroomverbruik: Dit is misschien wel het belangrijkste voordeel. CMOS maakt gebruik van complementaire paren transistors (een PMOS en een NMOS) waarvan er op elk moment slechts één "aan" staat. Wanneer een CMOS-poort zich in een logische HOOG- of LAAG-status bevindt, is één transistor volledig uitgeschakeld, wat resulteert in een minimale statische vermogensdissipatie. Dynamische vermogensdissipatie (als gevolg van laad- en ontlaadcapaciteiten) is ook relatief laag in vergelijking met andere technologieën.
* Hoge integratiedichtheid: CMOS maakt extreem hoge transistordichtheden op een chip mogelijk. Dit is cruciaal voor VLSI, dat miljarden transistors op één chip wil verpakken. De compacte structuur van CMOS-transistoren maakt deze hoge dichtheid mogelijk.
* Schaalbaarheid: CMOS-technologie is door de jaren heen opmerkelijk schaalbaar gebleken. Terwijl fabricageprocessen verbeteren en transistoren krimpen, blijft CMOS zijn prestatievoordelen behouden. Deze schaalbaarheid is essentieel om aan de wet van Moore te kunnen voldoen.
* Geluidsimmuniteit: CMOS-circuits vertonen een goede ruisimmuniteit vanwege de inherente symmetrie van de complementaire transistorparen. Dit is vooral belangrijk bij grote, complexe geïntegreerde schakelingen waar ruis een aanzienlijk probleem kan zijn.
* Fabriekscompatibiliteit: CMOS-processen zijn zeer volwassen en goed ingeburgerd, wat resulteert in een kosteneffectieve productie. De productieprocessen zijn ook relatief robuust en betrouwbaar.
* Flexibiliteit spanningsbereik: CMOS-circuits kunnen over een breed scala aan voedingsspanningen werken, waardoor ze veelzijdig en aanpasbaar zijn aan verschillende toepassingen.
Hoewel er andere technologieën bestaan, is geen enkele erin geslaagd deze voordelen zo effectief te combineren als CMOS. Hoewel er voortdurend onderzoek wordt gedaan naar alternatieven (zoals spintronica of kwantumcomputers), blijft CMOS VLSI domineren vanwege de volwassen technologie, hoge prestaties, laag energieverbruik en schaalbaarheid. |