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芯片分類有哪些?到底有哪些種類的芯片?自己在看一些新聞的時候,一會兒說數字芯片,一會兒說消費電子,一會兒又說7nm工藝,一會兒又說GPU,CPU,ASIC,SOC,它們到底是個什麽意思?我們這一期就和大家詳細的聊一下關于芯片分類的知識,我相信大家看完之後肯定能知道大部分的芯片是怎麽回事。 國際標准分類方式 我们先看一下國際標准分類方式,在国际半导体的统计中,半导体产业只分成四种類型:集成電路,分立器件,傳感器和光電子。所有的國際半導體貿易中都是分成這四類。關于這四類,撸主原來寫過單獨一篇文章,請戳這裏《分立器件,傳感器和光電子,這哥兒仨是什麽鬼》。在這一期我們就簡單的說一下。 我们上面说的这四類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,在我們通常的新聞中,沒有分的這麽清楚,他們會把半導體元件統統叫做集成電路(比如也會把分立器件也叫做IC,芯片),所以大家要根據前後文的意思來判斷文章想表達的是哪一類。 那麽分立器件,傳感器和光電子和集成電路的區別是什麽呢?其實就是名字上的“集成”二字,集成電路中的晶體管數量都是上百萬級的,一個晶體管就是這個樣子 像蘋果A系列,高通骁龍系列,華爲麒麟系列的芯片,晶體管數量達到了上億,幾十億的級別。但是分立器件中的晶體管數量就比較少,極端情況下,一顆元件只有一個晶體管。比如很多公司生産的肖特基二極管,IGBT,MEMS等等(當然MEMS現在也會和集成電路集成在一起,很多分立器件的晶體管也不是上圖這個樣子的)。 雖然這些分立器件的集成度低,但是他們也有一些優點,比如適應的環境更加惡劣,能夠滿足更高電壓的需求等等。 了解完這個之後我們就看下面的細分,下面所有的內容,如果沒有特殊說明,都是指集成電路。 先舉個例子 我現在給你端一盤炒土豆絲,這個例子的用處,後面就知道了。 現在我問你,你吃了什麽菜?你怎麽說?你可以說“我吃了一盤炒菜”,你也可以說“我吃了一盤土豆”,你也可以說“我吃了一盤土豆絲”,你也可以說“我吃了一盤頭發絲一樣細的土豆絲”。但是不管你說什麽,都是這同一盤菜,只不過是在不同的角度去描述罷了~ OK,只要理解這個就好說了~ 按照不同的處理信號來分類 這個標准有點類似于上面例子中的“土豆”這個詞,指的是內容,它不是炒茄子,炒豆角,炒番茄,而是炒“土豆”。如果按照這個標准來看,所有的集成電路可以分爲模擬芯片和數字芯片兩種。 处理模拟信号的芯片叫做模擬芯片,处理数字信号的芯片叫做數字芯片。那什么叫做模拟信号和数字信号呢? 模擬信號: 模擬這個詞真的很難解釋,就像是解釋“太極”二字一樣,你能理解,但是表達不出來。說簡單點就是連續信號,也就是連續發出的,比如我們發出的聲音等等,最典型的就是正弦波,如下 其實大自然中大部分信號都是模擬信號。 數字信號:就是離散信號,簡單點就是不連續的,如果我們用數字信號來描述上面的正弦波,就是下圖的樣子。 在现在的芯片中,早已经不是单纯的模擬芯片或者是數字芯片了。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,就叫做模擬芯片,反之叫做數字芯片。 按照不同應用場景來分類 如果按照這個標准類分類,大概可以分爲4類,民用級(消費級),工業級,汽車級,軍工級(還有人把航天級芯片當作第5類,不過都無所謂了,大家能理解就可以)。還是回到那個例子,按照不同應用場景就有點類似于上面的"炒"這個詞,它不是"炖","蒸","炸"。消費級芯片,我們比作是"炒",工業級比作是"炖",汽車級比作是"炸"等等。 不同级别的芯片对应的标准也不一样,具体情况,撸主在《W902: 国产汽车电子真的难入行吗?》这篇文章中专门聊过。这里简单的讲一下,如下图,不同级别的芯片,对于工作温度,工艺处理方式都不同。 ![]() 前面說過, 按照制造工藝來分 这种分類可能最常见,我们平时经常听到7nm芯片,14nm芯片等等,都是按照这个工艺来分的。对于上面这个例子来讲,類似于上面例子中土豆絲的直径。7nm芯片表示的是这个土豆絲的直径有7nm(只是举例子,不要太较真),14nm芯片就是土豆絲的直径有14nm。所以就有了7nm芯片制造了數字芯片,制造了CPU,GPU等等 制造工藝的話,我這裏就不再多說了,原來說過太多,大家平時見到的也最多。 按照使用功能來分類 這種分類方式是也是大家最常見的,比如GPU,CPU,FPGA,DSP,ASIC,SOC等等,都是按照這個分類方式分類的。放到上面的例子就是我們吃的是土豆絲(GPU),強調的是“絲”,不是“土豆塊”(CPU),土豆泥(FPGA)。關于上面幾種芯片的具體分別,撸主會單獨寫一篇文章來說明。大家在這裏只需要了解這個分類方式就可以了。 既然有这么多分類方式,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,也可以用數字芯片来形容,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。 "我吃了一盘只有7nm宽的炒土豆絲",翻译成芯片用语,就是"我使用了一颗7nm工艺制作的民用级數字芯片GPU"。 当然你可以用“炒菜”“土豆絲”等等不同的用语来形容这道菜,但是这始终是同一道菜。就像是你可以用“7nm芯片”“數字芯片”“民用级芯片”等等不同的标准来形容这款GPU一样,他们只是根据不同的标准来形容同一件事情而已。我相信说到这里你肯定已经明白了。 上一篇芯片封裝方式及應用下一篇半导体领域知识 - 初级入门 |