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芯片怎么分类?集成电路、芯片、IC是同一个东西吗?

2022-01-17

  雷火竞技 看到描写芯片的新闻资讯,有着不一样的命名表达方式,一个说数字芯片,一个说7nm工艺, 一个说集成电路、芯片、IC,他们和芯片是什么关系?下面给大家分享一下关于芯片分类的知识。

  一、 国际标准分类方式

  雷火竞技 先看一下国际标准分类方式,在国际半导体的统计中,半导体产业只分成四种类型: 集成电路分立器件传感器光电子。所有的国际半导体贸易中都是分成这四类。

  雷火竞技 上面说的这四类可以统称为半导体元件。其中集成电路(Integrated Circuit, 简称IC),又叫做芯片(chip),所以说集成电路,IC,芯片,chip这四个名字都是指一个东西。

  但是, 在雷火竞技 通常的新闻中,没有分的这么清楚,他们会把半导体元件统统叫做集成电路(比如也会把分立器件也叫做IC,芯片),所以大家要根据前后文的意思来判断文章想表达的是哪一类。

集成电路与分立器件有什么区别?

  其实就是名字上的“集成”二字,集成电路中的晶体管都是上百万级的数量。

一个晶圆管

一个晶体管的样子

  像苹果A系列,高通骁龙系列,华为麒麟系列的芯片,晶体管数量达到了上亿,几十亿的级别。但是分立器件中的晶体管数量就比较少,极端情况下,一颗元件只有一个晶体管。比如很多公司生产的肖特基二极管,IGBT,MEMS等等(当然MEMS现在也会和集成电路集成在一起,很多分立器件的晶体管也不是上图这个样子的)。

  虽然这些分立器件的集成度低,但是他们也有一些优点,比如适应的环境更加恶劣,能够满足更高电压的需求等等。

二、按照不同的处理信号来分类

  如果按照这个标准来看,所有的集成电路可以分为 模拟芯片数字芯片两种。处理模拟信号的芯片叫做模拟芯片,处理数字信号的芯片叫做数字芯片。那什么叫做模拟信号和数字信号呢?

模拟信号: 模拟这个词真的很难解释,就像是解释“太极”二字一样,你能理解,但是表达不出来。说简单点就是连续信号,也就是连续发出的,比如雷火竞技 发出的声音等等,最典型的就是正弦波,其实大自然中大部分信号都是模拟信号。如下:

模拟信号

模拟信号图


数字信号:就是离散信号,简单点就是不连续的,如果雷火竞技 用数字信号来描述上面的正弦波,就是下图的样子。

数字信号

数字信号


  在现在的芯片中,早已经不是单纯的模拟芯片或者是数字芯片了。现在的芯片里面既能处理模拟信号的部分,也能处理数字信号的部分。主要看哪个多哪个少,如果处理模拟信号的部分多一些,就叫做模拟芯片,反之叫做数字芯片。

三、按照不同应用场景来分类

  如果按照这个标准类分类, 大概可以分为4类民用级(消费级),工业级汽车级军工级(还有人把航天级芯片当作第5类,大家能理解就可以)。

  前面说过,雷火竞技 的分类是相互独立的,所以一个芯片既可能是模拟芯片也可能是消费级芯片。比如手机指纹识别芯片,雷火竞技 可以叫他模拟芯片,也可以叫他消费级芯片,都是指这颗芯片。

不同级别的芯片,对于工作温度,工艺处理方式都不同。如下图:

按应用场景分


四、按照制造工艺来分

  这种分类可能最常见,雷火竞技 平时经常听到7nm芯片,14nm芯片等等,都是按照这个工艺来分的。所以就有了7nm芯片制造了数字芯片,制造了CPU,GPU等等。

五、按照使用功能来分类

  这种分类方式是也是大家最常见的,比如GPU,CPU,FPGA,DSP,ASIC,SOC等等,都是按照这个分类方式分类的。

  既然有这么多分类方式,那么问题来了,该怎么去形容这颗芯片呢?你可以用7nm来形容,也可以用来CPU来形容,也可以用数字芯片来形容,哪一种都没有错,所以你才在新闻上看到这么多对于芯片的不同叫法。比如用"我吃了一盘只有7nm宽的炒土豆丝",翻译成芯片用语,就是"我使用了一颗7nm工艺制作的民用级数字芯片GPU"。

【本文标签】 芯片分类 芯片名称 芯片种类

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