MSI

MSI, oder medium scale integration, bezeichnet integrierte Schaltungen mit etwa 10 bis 100 Logikgattern auf einem einzelnen Die. Dies positioniert MSI zwischen den einfacheren small scale integration (SSI) Chips der 1960er Jahre, die vielleicht eine Handvoll Gatter enthielten, und den dichteren large scale integration (LSI) Chips, die in den 1970er Jahren folgten. MSI-Schaltungen führen typischerweise spezifische Logikfunktionen, arithmetische Operationen oder Signalroutingaufgaben in größeren elektronischen Systemen durch.

MSI-Chips werden auf bipolaren oder frühen CMOS-Prozessen aufgebaut, am häufigsten mit Strukturgrößen von 10 bis 5 Mikrometern. Typische MSI-Funktionen sind Multiplexer, Demultiplexer, Decoder, Addierer, Komparatoren und Schieberegister. Ein typischer TTL-MSI-Chip wie ein 74er-Gerät enthält 2 bis 4 Logikfunktionen in einem 14er oder 16er Pin-DIP-Gehäuse. CMOS-Äquivalente wie die 4000er Serie bieten niedrigeren Stromverbrauch auf Kosten langsamerer Schaltgeschwindigkeiten.

MSI dominierte Industriesteuerungen, Testgeräte und Computersysteme vom frühen 1970er bis Mitte der 1980er Jahre. Ein Datenerfassungsmodul oder speicherprogrammierbare Steuerung aus dieser Zeit würde dutzende MSI-Geräte enthalten, die auf einer Leiterplatte verdrahtet sind. Ingenieure wählten MSI-Chips so wie sie heute Standard-Komponenten auswählen: Funktion zur Anwendung passen, Spannungs- und Geschwindigkeitswerte prüfen, Pinkompatibilität überprüfen und Timing gegen Systemtaktfrequenzen verifizieren.

Obwohl LSI und VLSI MSI in neuen Designs verdrängt haben, bleiben MSI-Chips in Produktion und aktiver Verwendung in Legacy-Geräten. Viele Industriemaschinen, Testvorrichtungen und Steuersysteme aus den 1980er und 1990er Jahren laufen immer noch auf MSI-basierter Logik. Wartungstechniker müssen MSI-Pinouts, Logikpegel und Timing-Spezifikationen verstehen, um diese Systeme zu fehlerbeheben. Ersatzteile und Datenblätter sind weiterhin von Vertriebspartnern erhältlich, wobei sich das Angebot für einige eingestellte Teilenummern jedoch verknappt hat.

MSI spielt auch eine Rolle in der Elektronikausbildung. Die mittlere Dichte und die diskreten Pinouts machen MSI-Schaltungen leichter verständlich als moderne Mikrocontroller oder FPGAs. Studenten können Signalwege verfolgen und Logikzustände mit einem Multimeter oder Oszilloskop überprüfen, ohne spezialisierte Softwaretools zu benötigen.