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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(shí)候,一會(huì)兒說數(shù)字芯片,一會(huì)兒說消費(fèi)電子,一會(huì)兒又說7nm工藝,一會(huì)兒又說GPU,CPU,ASIC,SOC,它們到底是個(gè)什么意思?我們這一期就和大家詳細(xì)的聊一下關(guān)于芯片分類的知識(shí),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(biāo)準(zhǔn)分類方式 我們先看一下國際標(biāo)準(zhǔn)分類方式,在國際半導(dǎo)體的統(tǒng)計(jì)中,半導(dǎo)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(dǎo)體貿(mào)易中都是分成這四類。關(guān)于這四類,擼主原來寫過單獨(dú)一篇文章,請(qǐng)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(jiǎn)單的說一下。 我們上面說的這四類可以統(tǒng)稱為半導(dǎo)體元件。其中集成電路(Integrated Circuit, 簡(jiǎn)稱IC),又叫做芯片(chip),所以說集成電路,IC,芯片,chip這四個(gè)名字都是指一個(gè)東西。但是,在我們通常的新聞中,沒有分的這么清楚,他們會(huì)把半導(dǎo)體元件統(tǒng)統(tǒng)叫做集成電路(比如也會(huì)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(dá)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(shí)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(jí)的,一個(gè)晶體管就是這個(gè)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(dá)到了上億,幾十億的級(jí)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(gè)晶體管。比如很多公司生產(chǎn)的肖特基二極管,IGBT,MEMS等等(當(dāng)然MEMS現(xiàn)在也會(huì)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(gè)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(diǎn),比如適應(yīng)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(gè)之后我們就看下面的細(xì)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(gè)例子 我現(xiàn)在給你端一盤炒土豆絲,這個(gè)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(xì)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(gè)就好說了~ 按照不同的處理信號(hào)來分類 這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有點(diǎn)類似于上面例子中的“土豆”這個(gè)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(hào)的芯片叫做模擬芯片,處理數(shù)字信號(hào)的芯片叫做數(shù)字芯片。那什么叫做模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)呢? 模擬信號(hào): 模擬這個(gè)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(dá)不出來。說簡(jiǎn)單點(diǎn)就是連續(xù)信號(hào),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(shí)大自然中大部分信號(hào)都是模擬信號(hào)。 數(shù)字信號(hào):就是離散信號(hào),簡(jiǎn)單點(diǎn)就是不連續(xù)的,如果我們用數(shù)字信號(hào)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,F(xiàn)在的芯片里面既能處理模擬信號(hào)的部分,也能處理數(shù)字信號(hào)的部分。主要看哪個(gè)多哪個(gè)少,如果處理模擬信號(hào)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(yīng)用場(chǎng)景來分類 如果按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)類分類,大概可以分為4類,民用級(jí)(消費(fèi)級(jí)),工業(yè)級(jí),汽車級(jí),軍工級(jí)(還有人把航天級(jí)芯片當(dāng)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(gè)例子,按照不同應(yīng)用場(chǎng)景就有點(diǎn)類似于上面的"炒"這個(gè)詞,它不是"燉","蒸","炸"。消費(fèi)級(jí)芯片,我們比作是"炒",工業(yè)級(jí)比作是"燉",汽車級(jí)比作是"炸"等等。 不同級(jí)別的芯片對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)單的講一下,如下圖,不同級(jí)別的芯片,對(duì)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(shí)經(jīng)常聽到7nm芯片,14nm芯片等等,都是按照這個(gè)工藝來分的。對(duì)于上面這個(gè)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(gè)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(shí)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(gè)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(qiáng)調(diào)的是“絲”,不是“土豆塊”(CPU),土豆泥(FPGA)。關(guān)于上面幾種芯片的具體分別,擼主會(huì)單獨(dú)寫一篇文章來說明。大家在這里只需要了解這個(gè)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(cuò),所以你才在新聞上看到這么多對(duì)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(jí)數(shù)字芯片GPU"。 當(dāng)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(jí)芯片”等等不同的標(biāo)準(zhǔn)來形容這款GPU一樣,他們只是根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)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。 |