芯片是手機、電腦等電子設備中不可缺少的器件，可以說，芯片就是電子設備的大腦。為增進大家對芯片的認識，本文將對芯片設計的復雜度以及芯片的分類予以介紹。如果你對芯片、芯片相關內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、芯片設計極為復雜

芯片的設計和制造是當今科技領域中最為高級和復雜的技術之一。在過去的幾十年里，芯片技術經(jīng)歷了數(shù)百次的革命性變革，引領了移動設備、計算機、通訊、醫(yī)療和安全等諸多領域的快速發(fā)展。

然而，芯片突破要比一個國家制造原子彈還更加困難。究其原因，主要在于芯片的復雜性。

芯片的設計需要十分精確和細致。芯片的設計需要從單個晶片零件的角度出發(fā)，考慮到每個零件的尺寸、形狀、材料和作用等因素。而且，設計師必須考慮如何將這些部件安排在一起，以實現(xiàn)所需的電路功能。

單個零件的大小可能只有幾毫米或更小，這就意味著設計師必須使用高度精確和最先進的技術來實現(xiàn)其目標。此外，多重材料和復雜的結構也會給設計師帶來更大的困難。

芯片制造需要使用高度復雜的技術和設備。無論是激光刻畫、相機照射、電弧鍍膜還是多重蒸鍍，都需要充分考慮材料的物理和化學性質(zhì)。而且，所有的制造過程都必須非常準確和精確，以確保芯片能夠正常工作。

任何一個環(huán)節(jié)的小差錯都可能使其他環(huán)節(jié)的結果失效，從而導致整個芯片的失效。因此，制造芯片需要最高檔次的設備和人才，而且鑒于其高度特殊和復雜的性質(zhì)，這些人才很難招攬。

芯片的完美性能還需要大量實驗和測試。通常，制造完畢的芯片必須根據(jù)一系列參數(shù)進行測試和驗證，以確保其可以正常工作。但是，由于其復雜性和特殊性，這個過程非常耗時，而且需要大量的人工成本。此外，即使這些芯片能夠正常工作，在實際應用中，也面臨著干擾、電磁波和其他因素的困擾。

二、芯片分類

這么多芯片，有沒有什么系統(tǒng)的分類方式呢?其實芯片的分類方式有很多種：

按照處理信號方式可以分成：模擬芯片、數(shù)字芯片

信號分為模擬信號和數(shù)字信號，數(shù)字芯片就是處理數(shù)字信號的，比如CPU、邏輯電路等;模擬芯片是處理模擬信號的，比如運算放大器、線性穩(wěn)壓器、基準電壓源等。

如今的芯片大多數(shù)都同時具有數(shù)字和模擬，一塊芯片到底歸屬為哪類產(chǎn)品是沒有絕對標準的，通常會根據(jù)芯片的核心功能來區(qū)分。

按照應用場景可以分：航天級芯片、車規(guī)級芯片、工業(yè)級芯片、商業(yè)級芯片

芯片可以用于航天、汽車、工業(yè)、消費不同的領域，之所以這么分是因為這些領域?qū)τ谛酒男阅芤蟛灰粯?，比如溫度范圍、精度、連續(xù)無故障運行時間(壽命)等。舉個例子：

工業(yè)級芯片比商業(yè)級芯片的溫度范圍要更寬，航天級芯片的性能最好，同時價格也最貴。

按照使用功能可以分：GPU、CPU、FPGA、DSP、ASIC、SoC......

剛剛說的觸控芯片、存儲芯片、藍牙芯片......就是依據(jù)使用功能來分類的。還有企業(yè)經(jīng)常說的“我司的主營業(yè)務是 CPU芯片/WIFI芯片”，也從功能角度來分的。

按照集成度可以分：小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)

集成度就是要看芯片上集成的元器件個數(shù)?，F(xiàn)在智能手機里的芯片基本都是特大規(guī)模集成電路了，里面集合了數(shù)以億計的元器件。

其實這屬于早期來表述芯片集成度的方式，后來在發(fā)展過程中就以特征線寬(設計基準)的尺寸來表述，比如微米、納米。也可以理解為我們現(xiàn)在所常說的工藝制程。

按照工藝制程可以分：5nm芯片、7nm芯片、14nm芯片、28nm芯片......

這里的nm其實就是指CMOS器件的柵長，也可以理解成最小布線寬度或者最小加工尺寸。

放眼全球，目前比較先進的制程就是臺積電和三星的3nm，但是目前良率并不高(三星3nm良率僅有10-20%)。國內(nèi)最先進的制程是中芯國際的14nm。

芯片的發(fā)展過程，也是充滿了“傳奇色彩”，我們需要從IC業(yè)內(nèi)非常著名的“摩爾定律”講起。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關芯片的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應的頻道哦。