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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(shù)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,它們到底是個什么意思?我們這一期就和大家詳細的聊一下關于芯片分類的知識,我相信大家看完之后肯定能知道大部分的芯片是怎么回事。 國際標準分類方式 我們先看一下國際標準分類方式,在國際半導體的統(tǒng)計中,半導體產(chǎn)業(yè)只分成四種類型:集成電路,分立器件,傳感器和光電子。所有的國際半導體貿(mào)易中都是分成這四類。關于這四類,擼主原來寫過單獨一篇文章,請戳這里《分立器件,傳感器和光電子,這哥兒仨是什么鬼》。在這一期我們就簡單的說一下。 我們上面說的這四類可以統(tǒng)稱為半導體元件。其中集成電路(Integrated Circuit, 簡稱IC),又叫做芯片(chip),所以說集成電路,IC,芯片,chip這四個名字都是指一個東西。但是,在我們通常的新聞中,沒有分的這么清楚,他們會把半導體元件統(tǒng)統(tǒng)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(jù)前后文的意思來判斷文章想表達的是哪一類。 那么分立器件,傳感器和光電子和集成電路的區(qū)別是什么呢?其實就是名字上的“集成”二字,集成電路中的晶體管數(shù)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,高通驍龍系列,華為麒麟系列的芯片,晶體管數(shù)量達到了上億,幾十億的級別。但是分立器件中的晶體管數(shù)量就比較少,極端情況下,一顆元件只有一個晶體管。比如很多公司生產(chǎn)的肖特基二極管,IGBT,MEMS等等(當然MEMS現(xiàn)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(yōu)點,比如適應的環(huán)境更加惡劣,能夠滿足更高電壓的需求等等。 了解完這個之后我們就看下面的細分,下面所有的內(nèi)容,如果沒有特殊說明,都是指集成電路。 先舉個例子 我現(xiàn)在給你端一盤炒土豆絲,這個例子的用處,后面就知道了。 現(xiàn)在我問你,你吃了什么菜?你怎么說?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(fā)絲一樣細的土豆絲”。但是不管你說什么,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 這個標準有點類似于上面例子中的“土豆”這個詞,指的是內(nèi)容,它不是炒茄子,炒豆角,炒番茄,而是炒“土豆”。如果按照這個標準來看,所有的集成電路可以分為模擬芯片和數(shù)字芯片兩種。 處理模擬信號的芯片叫做模擬芯片,處理數(shù)字信號的芯片叫做數(shù)字芯片。那什么叫做模擬信號和數(shù)字信號呢? 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(xù)信號,也就是連續(xù)發(fā)出的,比如我們發(fā)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(shù)字信號:就是離散信號,簡單點就是不連續(xù)的,如果我們用數(shù)字信號來描述上面的正弦波,就是下圖的樣子。 在現(xiàn)在的芯片中,早已經(jīng)不是單純的模擬芯片或者是數(shù)字芯片了。現(xiàn)在的芯片里面既能處理模擬信號的部分,也能處理數(shù)字信號的部分。主要看哪個多哪個少,如果處理模擬信號的部分多一些,就叫做模擬芯片,反之叫做數(shù)字芯片。 按照不同應用場景來分類 如果按照這個標準類分類,大概可以分為4類,民用級(消費級),工業(yè)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"燉","蒸","炸"。消費級芯片,我們比作是"炒",工業(yè)級比作是"燉",汽車級比作是"炸"等等。 不同級別的芯片對應的標準也不一樣,具體情況,擼主在《W902: 國產(chǎn)汽車電子真的難入行嗎?》這篇文章中專門聊過。這里簡單的講一下,如下圖,不同級別的芯片,對于工作溫度,工藝處理方式都不同。 前面說過, 按照制造工藝來分 這種分類可能最常見,我們平時經(jīng)常聽到7nm芯片,14nm芯片等等,都是按照這個工藝來分的。對于上面這個例子來講,類似于上面例子中土豆絲的直徑。7nm芯片表示的是這個土豆絲的直徑有7nm(只是舉例子,不要太較真),14nm芯片就是土豆絲的直徑有14nm。所以就有了7nm芯片制造了數(shù)字芯片,制造了CPU,GPU等等 制造工藝的話,我這里就不再多說了,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,F(xiàn)PGA,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(diào)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,擼主會單獨寫一篇文章來說明。大家在這里只需要了解這個分類方式就可以了。 既然有這么多分類方式,那么問題來了,該怎么去形容這顆芯片呢?你可以用7nm來形容,也可以用來CPU來形容,也可以用數(shù)字芯片來形容,哪一種都沒有錯,所以你才在新聞上看到這么多對于芯片的不同叫法。 "我吃了一盤只有7nm寬的炒土豆絲",翻譯成芯片用語,就是"我使用了一顆7nm工藝制作的民用級數(shù)字芯片GPU"。 當然你可以用“炒菜”“土豆絲”等等不同的用語來形容這道菜,但是這始終是同一道菜。就像是你可以用“7nm芯片”“數(shù)字芯片”“民用級芯片”等等不同的標準來形容這款GPU一樣,他們只是根據(jù)不同的標準來形容同一件事情而已。我相信說到這里你肯定已經(jīng)明白了。 上一篇芯片封裝方式及應用下一篇半導體領域知識 - 初級入門 |