Ποια είναι τα μειονεκτήματα των CMOs έναντι των PMOS και NMO;

Η τεχνολογία CMOS (συμπληρωματική μεταλλική-οξείδιο-σήμανση) δεν έχει εγγενώς μειονεκτήματα * πάνω από * PMOS και NMO μόνο. Το CMOS * χρησιμοποιεί * τόσο τα τρανζίστορ PMOS όσο και τα NMOS με συμπληρωματικό τρόπο για να επιτύχουν τα πλεονεκτήματά του. Τα μειονεκτήματα των CMOs συγκρίνονται με * άλλες * λογικές οικογένειες, όχι με τα μέρη της.

Ωστόσο, εάν αναδιατυπώσουμε το ερώτημα για να συγκρίνουμε CMOs με κυκλώματα που κατασκευάζονται αποκλειστικά είτε με PMOS είτε με NMOS (τα οποία σπάνια χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη ψηφιακή λογική εκτός από πολύ εξειδικευμένες περιπτώσεις), μπορούμε να εντοπίσουμε ορισμένα συγκριτικά μειονεκτήματα:

* Ανώτατη πολυπλοκότητα: Τα κυκλώματα CMOS είναι πιο περίπλοκα για το σχεδιασμό και την κατασκευή από τα καθαρά κυκλώματα PMOS ή NMOS για μια δεδομένη λογική λειτουργία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε πύλη λογικής απαιτεί τόσο τρανζίστορ PMOS όσο και NMOS.

* υψηλότερο κόστος κατασκευής (ελαφρώς): Ενώ η διαφορά είναι περιθωριακή με τις σύγχρονες διαδικασίες παραγωγής, η ανάγκη και για τους δύο τύπους τρανζίστορ σε CMOS αυξάνει ελαφρώς το κόστος κατασκευής σε σύγκριση με μια απλούστερη διαδικασία μόνο για PMOS ή μόνο για NMOS (αν και άλλοι παράγοντες όπως η κατανάλωση ενέργειας συχνά υπερβαίνουν αυτό).

* Ευαισθησία LATCH-UP (αν και μετριαστεί): Υπό ορισμένες συνθήκες, μπορούν να ενεργοποιηθούν τα παρασιτικά διπολικά τρανζίστορ εντός της δομής CMOS, οδηγώντας σε κατάσταση μανδάλωσης-ένα καταστρεπτικό βραχυκύκλωμα. Οι προσεκτικές τεχνικές σχεδιασμού και κατασκευής ελαχιστοποιούν αυτόν τον κίνδυνο, αλλά είναι ένα πιθανό ζήτημα που δεν υπάρχει σε απλά κυκλώματα PMOS/NMOS (αν και αυτά έχουν τους δικούς τους τρόπους αποτυχίας).

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι αυτά τα "μειονεκτήματα" είναι ελάχιστα σε σύγκριση με τα συντριπτικά πλεονεκτήματα που προσφέρει η CMOS:

* χαμηλή στατική κατανάλωση ενέργειας: Αυτό είναι το κύριο πλεονέκτημα. Σε CMOs, τα τρανζίστορ είναι είτε πλήρως "σε" είτε πλήρως "μακριά" στις σταθερές τους καταστάσεις, ελαχιστοποιώντας τη διαρροή ρεύματος. Τα κυκλώματα PMOS/NMOS έχουν σημαντική στατική κατανάλωση ενέργειας.

* υψηλότερη ταχύτητα: Τα κυκλώματα CMOS προσφέρουν γενικά υψηλότερες ταχύτητες μεταγωγής λόγω της χαμηλότερης στατικής ισχύος και της συμμετρικής δομής.

* Ανοσία θορύβου: Τα κυκλώματα CMOS είναι λιγότερο ευαίσθητα στον θόρυβο σε σύγκριση με τις οικογένειες λογικής ενός τρανζίστορ.

Επομένως, το ερώτημα είναι εγγενώς λανθασμένο. Οι CMOs χρησιμοποιούν τα πλεονεκτήματα τόσο των PMOS όσο και των NMOs για να ξεπεράσουν τους περιορισμούς της χρήσης μόνο ενός από αυτούς, με αποτέλεσμα μια τεχνολογία που είναι πολύ ανώτερη για τις περισσότερες ψηφιακές εφαρμογές.