我們在日常工作和生活中，經(jīng)常會使用到各種各樣的電子或電器產(chǎn)品，例如電腦、手機、電視、冰箱、洗衣機等。
這些產(chǎn)品，如果我們把它拆開，都會看到類似下面這樣的一塊綠色板子。
有時候是藍色或黑色的
大家都知道，這個綠色板子，叫做電路板。更官方一點的名稱，叫印制電路板，也就是PCB（Printed Circuit Board，國外有時候也叫PWB，Printed Wire Board）。
在PCB上，焊接了很多的電子元器件，例如電容、電阻、電感等。
我們還可以看到，有一些黑色的方形元件。
沒錯，這個元件，很可能就是一塊芯片（英文名叫做chip）。
芯片的定義
芯片，其實是一個比較籠統(tǒng)的叫法。
如果這個基板，采用的是半導(dǎo)體材料（例如硅），或者說，集成電路由半導(dǎo)體材料晶圓制造而來，就屬于半導(dǎo)體集成電路。
我們傳統(tǒng)意義上說的集成電路，基本上都是指半導(dǎo)體集成電路。所有，有時候半導(dǎo)體、芯片、集成電路三個詞，也經(jīng)常混用。
如果細摳的話，芯片和集成電路也還是有一些區(qū)別的。
部分行業(yè)觀點認(rèn)為：
集成電路是電路，是基礎(chǔ)單元，主要強調(diào)實現(xiàn)某一功能，例如某一邏輯運算。在電路設(shè)計等場景，會更多用到這個叫法。
而芯片，是一個更宏觀、更產(chǎn)品化的概念。經(jīng)過設(shè)計、制造、封裝和測試后，形成的可直接使用的產(chǎn)品形態(tài)，被認(rèn)為是芯片。在強調(diào)用途的時候，人們會更多采用“芯片”的叫法，例如CPU芯片、AI芯片、基帶芯片等。
也有人將芯片定義為：“包含了一個或多個集成電路的、能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定功能的通用半導(dǎo)體元件產(chǎn)品”?；蛘哒f，芯片是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。
相比之下，半導(dǎo)體和集成電路的區(qū)別，更清晰一些：
半導(dǎo)體包括：集成電路+分立器件+光電子器件+傳感器。
集成電路和另外三個的主要區(qū)別，在于集成度。集成電路的晶體管數(shù)量，遠遠大于分立器件、光電子器件和傳感器。另外，襯底材料一般也不一樣。
目前，光電子器件，分立器件和傳感器的市場規(guī)模加在一起，也僅占到全部半導(dǎo)體市場規(guī)模的10%左右。
所以，我們可以說：集成電路是半導(dǎo)體的最重要組成部分。
芯片的分類
芯片是一套實現(xiàn)特定功能的電路。它具有模塊化的特點，可以方便廠商快速地進行產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)，降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期。
幾十年來，半導(dǎo)體工藝在摩爾定律的指引下飛速發(fā)展，芯片的尺寸越來越小，里面容納的電路越來越多，使得電子產(chǎn)品的體積、成本以及功耗大幅下降。
它不僅改善了我們的生活品質(zhì)，也引領(lǐng)了信息技術(shù)革命，推動了整個人類文明的進步。
有了芯片，才有了手機。
如今，芯片形成了非常廣泛的應(yīng)用，也衍生出了很多類別。
世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（World Semiconductor Trade Statistics，WSTS）的分類方式較為權(quán)威、官方。他們將所有集成電路類別，分為：模擬（Analog）、微型（Micro）、邏輯（Logic）和存儲器（Memory）。
非官方層面，分類就比較隨意。
按照功能，我們經(jīng)常將芯片分為：計算芯片、存儲芯片、通信芯片、感知芯片、能源芯片、接口芯片。
我們比較熟悉的芯片類型，有以下幾種：
按照設(shè)計理念，還可以分為通用芯片（CPU、GPU等）、專用芯片（AISC）。
我們還可以按照工藝制程來分，例如大家經(jīng)常聽說的28nm、14nm、7nm、5nm?；蛘?，按照半導(dǎo)體材料來分，例如硅（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等。
事實上，現(xiàn)在我們除了電芯片之外，還發(fā)展出了光芯片（例如硅光技術(shù)），用光來代替電流來傳遞信號。
站在集成電路的角度，還有很多種分類。
按制作工藝，集成電路可以分為半導(dǎo)體集成電路和膜集成電路（膜集成電路用的是金屬和陶瓷等）。膜集成電路又分為厚膜（thick-film）集成電路和薄膜（thin-film）集成電路。
按照電路屬性，我們還可以分為數(shù)字集成電路、模擬集成電路和混合信號集成電路。
數(shù)字集成電路，顧名思義，處理的都是數(shù)字信號。它在我們身邊出現(xiàn)得最多，例如微處理器（CPU、GPU等）、數(shù)字信號處理器（DSP）和微控制器（MCU）等，都是數(shù)字集成電路。
模擬集成電路，較多用于傳感器、電源芯片、運放等，主要用于模擬信號的放大、濾波、解調(diào)、混頻等功能。
混合信號集成電路，是模擬和數(shù)字電路集成在一個芯片上。大家應(yīng)該能猜到，模數(shù)（ADC）和數(shù)模（DAC）轉(zhuǎn)換芯片，就屬于這類。
按照芯片上所集成的微電子器件的數(shù)量（規(guī)模），集成電路可以分為以下幾類：
雙極型集成電路的制作工藝復(fù)雜，功耗較大，代表集成電路有TTL、 ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。
單極型集成電路的制作工藝簡單，功耗也較低，易于制成大規(guī)模集成電路，代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等。
芯片的內(nèi)部構(gòu)造
前面我們提到，芯片看上去都是黑色方片狀。
有時候，它還會有銀色的金屬蓋板（加強保護，也利于散熱）。例如我們的CPU：
CPU蓋板
CPU外觀
芯片是經(jīng)過封裝（芯片制造流程的一道工序）之后，才變成了這樣。
我們把“殼”拿掉，才能真正看到芯片的內(nèi)部核心。用顯微鏡放大來看，是這樣的：
如果繼續(xù)放大來看，是這樣的：
沒錯，都是立體的，有很多很多層，密密麻麻，就像一個超級迷宮，也像一座未來城市。
圖上，一根一根的，都是連線。而它們連接的對象，就是晶體管。
芯片中晶體管的數(shù)量，通常代表了這個芯片的能力。晶體管越多，電路就越多，功能和算力就更強。現(xiàn)在很多廠商發(fā)布芯片，總是會強調(diào)芯片里面擁有多少多少晶體管，就是這個意思。
英偉達的H100 GPU，擁有800億晶體管
芯片有簡單的（相對來說），也有復(fù)雜的。一些復(fù)雜的芯片，還會分為各個不同的功能模塊。這些模塊共同組成一個系統(tǒng)，就變成了SoC（System on Chip，片上系統(tǒng)，系統(tǒng)級芯片）。
我們的手機主芯片，例如高通驍龍、聯(lián)發(fā)科天璣、華為麒麟，都是典型的SoC芯片。芯片上包括了CPU、GPU、APU、ISP、基帶、射頻，等等。
本文轉(zhuǎn)載自：鮮棗課堂
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不代表上海隱冠半導(dǎo)體立場
