通俗易懂的理解，什么是芯片？

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。

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。

對于電子設備來說，它藏在內部，又非常重要，相當于汽車的發(fā)動機、人的心臟，所以叫“芯”。從形態(tài)來看，它是一片一片的，所以叫“片”。合起來，就是“芯片”。

通常來說，芯片就是集成電路（integrated circuit）。兩者之間可以劃等號，互相換用。

集成電路是比較容易定義的。通過特定技術，將晶體管、電阻、電容、二極管等電子元件集成在單一基板上，形成一種微型電路，就叫集成電路。

如果這個基板，采用的是半導體材料（例如硅），或者說，集成電路由半導體材料晶圓制造而來，就屬于半導體集成電路。

我們傳統(tǒng)意義上說的集成電路，基本上都是指半導體集成電路。所有，有時候半導體、芯片、集成電路三個詞，也經(jīng)?；煊?。

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)觀點認為：

集成電路是電路，是基礎單元，主要強調實現(xiàn)某一功能，例如某一邏輯運算。在電路設計等場景，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)，被認為是芯片。在強調用途的時候，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、能夠實現(xiàn)某種特定功能的通用半導體元件產(chǎn)品”。或者說，芯片是半導體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。

相比之下，半導體和集成電路的區(qū)別，更清晰一些：

半導體包括：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，也僅占到全部半導體市場規(guī)模的10%左右。

所以，我們可以說：集成電路是半導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，也引領了信息技術革命，推動了整個人類文明的進步。

世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計組織（World Semiconductor Trade Statistics，WSTS）的分類方式較為權威、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：

按照等級，芯片又可以分為消費級、工業(yè)級、汽車級、軍工級和航天級等。

按照設計理念，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。

按照半導體材料來分，例如硅（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等。這些我們在后面講芯片制造流程時，都會再介紹。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），用光來代替電流來傳遞信號。

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、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。大家應該能猜到，模數(shù)（ADC）和數(shù)模（DAC）轉換芯片，就屬于這類。

審核編輯 黃宇