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芯片是什么如何分类?发布日期:2019-07-23浏览次数:

芯片概念
先区分几个基本概念:芯片、半导体、集成电路都是什么?
半导体:常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。现在芯片常用的半导体材料是硅。
集成电路:一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。
芯片:就是把一个电路所需的晶体管和其他器件制作在一块半导体上(来自杰夫·达默)。芯片属于集成电路的载体。
严格从定义上来说,集成电路 ≠ 芯片。
但从狭义上说,我们日常提到的IC、芯片、集成电路其实并没有什么差别。平时大家所讨论的IC行业、芯片行业指的也是同一个行业。
如果用一句话概括:芯片就是以半导体为原材料,把集成电路进行设计、制造、封测后,所得到的实体产品。
当芯片被搭载在手机、电脑、平板上之后,它就成为了这类电子产品的核心与灵魂。


芯片分类
这么多芯片,有没有什么系统的分类方式呢?其实芯片的分类方式有很多种:
按照处理信号方式可以分成:模拟芯片、数字芯片
信号分为模拟信号和数字信号,数字芯片就是处理数字信号的,比如CPU、逻辑电路等;模拟芯片是处理模拟信号的,比如运算放大器、线性稳压器、基准电压源等。
如今的芯片大多数都同时具有数字和模拟,一块芯片到底归属为哪类产品是没有绝对标准的,通常会根据芯片的核心功能来区分。
按照应用场景可以分:航天级芯片、车规级芯片、工业级芯片、商业级芯片
芯片可以用于航天、汽车、工业、消费不同的领域,之所以这么分是因为这些领域对于芯片的性能要求不一样,比如温度范围、精度、连续无故障运行时间(寿命)等。举个例子:
工业级芯片比商业级芯片的温度范围要更宽,航天级芯片的性能最好,同时价格也最贵。
按照使用功能可以分:GPU、CPU、FPGA、DSP、ASIC、SoC......
刚刚说的触控芯片、存储芯片、蓝牙芯片......就是依据使用功能来分类的。

按照集成度可以分:小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)
集成度就是要看芯片上集成的元器件个数。现在智能手机里的芯片基本都是特大规模集成电路了,里面集合了数以亿计的元器件。
其实这属于早期来表述芯片集成度的方式,后来在发展过程中就以特征线宽(设计基准)的尺寸来表述,比如微米、纳米。也可以理解为我们现在所常说的工艺制程。
按照工艺制程可以分:5nm芯片、7nm芯片、14nm芯片、28nm芯片......
这里的nm其实就是指CMOS器件的栅长,也可以理解成最小布线宽度或者最小加工尺寸。
放眼全球,目前比较先进的制程就是台积电和三星的3nm,但是目前良率并不高(三星3nm良率仅有10-20%)。国内先进的制程是中芯国际的14nm。



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