行業(yè)動(dòng)態(tài)
這幾年，在中興、華為和中芯國(guó)際等事件的推動(dòng)下，關(guān)于「芯片」的話題數(shù)不勝數(shù)，但凡美國(guó)動(dòng)作一次，芯片話題的熱度就提高一分，天天有人聊著芯片、芯片技術(shù)，喊著要發(fā)展芯片，然而關(guān)于芯片了解芯片多少呢？
芯片的英文名就是Microchip又被稱為微電路、微芯片、集成電路，它其實(shí)是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。
芯片分類
芯片的分類有很多，按照不同的處理信號(hào)可分為模擬芯片和數(shù)字芯片兩種。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，模擬芯片利用的是晶體管的放大作用，而數(shù)字模擬芯片利用的是晶體的開關(guān)作用。具體來(lái)看，模擬芯片用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(hào)，種類細(xì)且繁多，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC）、放大器芯片、電源管理芯片、PLL等等。模擬芯片設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于非理想效應(yīng)過(guò)多，需要扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，比如小信號(hào)分析、時(shí)域頻域分析等等。
相比之下，數(shù)字芯片則是用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(hào)，數(shù)字芯片一般進(jìn)行邏輯運(yùn)算，CPU、內(nèi)存芯片和DSP芯片都屬于數(shù)字芯片。數(shù)字芯片設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于芯片規(guī)模大，工藝要求復(fù)雜，因此通常需要多團(tuán)隊(duì)共同協(xié)同開發(fā)。
按照使用功能來(lái)分類，主要有CPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等。
CPU是中央處理器，它作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。CPU 是對(duì)計(jì)算機(jī)的所有硬件資源（如存儲(chǔ)器、輸入輸出單元） 進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。
GPU即圖形處理器，又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備（如平板電腦、智能手機(jī)等）上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。
FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。FPGA可以無(wú)限次編程，延時(shí)性比較低，同時(shí)擁有流水線并行和數(shù)據(jù)并行（GPU只有數(shù)據(jù)并行）、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、靈活性高。
DSP也就是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的芯片，DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。
ASIC也就是人們常說(shuō)的專用集成電路，它應(yīng)特定用戶要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)、制造。 目前用CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列）來(lái)進(jìn)行ASIC設(shè)計(jì)是最為流行的方式之一。與通用集成電路相比，ASIC體積更小、重量更輕、 功耗更低、可靠性更高、性能更高、保密性更強(qiáng)， 成本也進(jìn)一步降低。
芯片也可以按照制造工藝來(lái)分
這種分類也很常見，如今芯片的制造工藝也成為人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，制程越先進(jìn)代表著芯片的性能水平越高。平時(shí)經(jīng)常聽到5nm芯片，7nm芯片，14nm芯片等等，都是按照這個(gè)工藝來(lái)分的。現(xiàn)在的工藝技術(shù)已經(jīng)能達(dá)到5nm，下一步就是3nm。通常來(lái)說(shuō)制程工藝越先進(jìn)，芯片晶體管集成度越高，核心面積越小，成本越低，而性能會(huì)更強(qiáng)，不過(guò)這個(gè)說(shuō)法是針對(duì)單一芯片而言的，如果放到全局來(lái)考慮就不一樣了。
按照不同應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)分類，芯片又可以分為民用級(jí)（消費(fèi)級(jí)），工業(yè)級(jí)，汽車級(jí)，軍工級(jí)芯片
它們主要區(qū)別還是在工作溫范圍。軍工級(jí)芯片由于要面臨復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境，其使用的電子器件要足夠的耐操，像導(dǎo)彈、衛(wèi)星、坦克、航母里面的電子元器件，任何一個(gè)部分拿出來(lái)都是不錯(cuò)的，領(lǐng)先工業(yè)級(jí)10年，領(lǐng)先商業(yè)級(jí)20年左右，都在軍工級(jí)中體現(xiàn)出來(lái)，其工作溫度在——55℃——＋150℃；汽車級(jí)芯片工作溫度范圍——40℃——＋125℃；工業(yè)級(jí)芯片比汽車級(jí)檔次稍微低一點(diǎn)，價(jià)格次之，精密度次之，工作溫度范圍在——40℃——＋85℃；民用／消費(fèi)級(jí)芯片就是市場(chǎng)上交易的那種，電腦、手機(jī)，你能看到的基本上都是商用的。不過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量也有所不同，比如微軟做的芯片就算是商業(yè)級(jí)里的軍工級(jí)，工作溫度范圍在0℃——＋70℃。
芯片的英文名就是Microchip又被稱為微電路、微芯片、集成電路，它其實(shí)是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。
芯片分類
芯片的分類有很多，按照不同的處理信號(hào)可分為模擬芯片和數(shù)字芯片兩種。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，模擬芯片利用的是晶體管的放大作用，而數(shù)字模擬芯片利用的是晶體的開關(guān)作用。具體來(lái)看，模擬芯片用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(hào)，種類細(xì)且繁多，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC）、放大器芯片、電源管理芯片、PLL等等。模擬芯片設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于非理想效應(yīng)過(guò)多，需要扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，比如小信號(hào)分析、時(shí)域頻域分析等等。
相比之下，數(shù)字芯片則是用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(hào)，數(shù)字芯片一般進(jìn)行邏輯運(yùn)算，CPU、內(nèi)存芯片和DSP芯片都屬于數(shù)字芯片。數(shù)字芯片設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于芯片規(guī)模大，工藝要求復(fù)雜，因此通常需要多團(tuán)隊(duì)共同協(xié)同開發(fā)。
按照使用功能來(lái)分類，主要有CPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等。
CPU是中央處理器，它作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。CPU 是對(duì)計(jì)算機(jī)的所有硬件資源（如存儲(chǔ)器、輸入輸出單元） 進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。
GPU即圖形處理器，又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備（如平板電腦、智能手機(jī)等）上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。
FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。FPGA可以無(wú)限次編程，延時(shí)性比較低，同時(shí)擁有流水線并行和數(shù)據(jù)并行（GPU只有數(shù)據(jù)并行）、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、靈活性高。
DSP也就是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的芯片，DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。
ASIC也就是人們常說(shuō)的專用集成電路，它應(yīng)特定用戶要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)、制造。 目前用CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列）來(lái)進(jìn)行ASIC設(shè)計(jì)是最為流行的方式之一。與通用集成電路相比，ASIC體積更小、重量更輕、 功耗更低、可靠性更高、性能更高、保密性更強(qiáng)， 成本也進(jìn)一步降低。
芯片也可以按照制造工藝來(lái)分
這種分類也很常見，如今芯片的制造工藝也成為人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，制程越先進(jìn)代表著芯片的性能水平越高。平時(shí)經(jīng)常聽到5nm芯片，7nm芯片，14nm芯片等等，都是按照這個(gè)工藝來(lái)分的。現(xiàn)在的工藝技術(shù)已經(jīng)能達(dá)到5nm，下一步就是3nm。通常來(lái)說(shuō)制程工藝越先進(jìn)，芯片晶體管集成度越高，核心面積越小，成本越低，而性能會(huì)更強(qiáng)，不過(guò)這個(gè)說(shuō)法是針對(duì)單一芯片而言的，如果放到全局來(lái)考慮就不一樣了。
按照不同應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)分類，芯片又可以分為民用級(jí)（消費(fèi)級(jí)），工業(yè)級(jí)，汽車級(jí)，軍工級(jí)芯片
它們主要區(qū)別還是在工作溫范圍。軍工級(jí)芯片由于要面臨復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境，其使用的電子器件要足夠的耐操，像導(dǎo)彈、衛(wèi)星、坦克、航母里面的電子元器件，任何一個(gè)部分拿出來(lái)都是不錯(cuò)的，領(lǐng)先工業(yè)級(jí)10年，領(lǐng)先商業(yè)級(jí)20年左右，都在軍工級(jí)中體現(xiàn)出來(lái)，其工作溫度在——55℃——＋150℃；汽車級(jí)芯片工作溫度范圍——40℃——＋125℃；工業(yè)級(jí)芯片比汽車級(jí)檔次稍微低一點(diǎn)，價(jià)格次之，精密度次之，工作溫度范圍在——40℃——＋85℃；民用／消費(fèi)級(jí)芯片就是市場(chǎng)上交易的那種，電腦、手機(jī)，你能看到的基本上都是商用的。不過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量也有所不同，比如微軟做的芯片就算是商業(yè)級(jí)里的軍工級(jí)，工作溫度范圍在0℃——＋70℃。
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