芯片是手機(jī)、電腦等電子設(shè)備中不可缺少的器件，可以說，芯片就是電子設(shè)備的大腦。為增進(jìn)大家對芯片的認(rèn)識(shí)，本文將對芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度以及芯片的分類予以介紹。如果你對芯片、芯片相關(guān)內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、芯片設(shè)計(jì)極為復(fù)雜

芯片的設(shè)計(jì)和制造是當(dāng)今科技領(lǐng)域中最為高級(jí)和復(fù)雜的技術(shù)之一。在過去的幾十年里，芯片技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)百次的革命性變革，引領(lǐng)了移動(dòng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)、通訊、醫(yī)療和安全等諸多領(lǐng)域的快速發(fā)展。

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

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

單個(gè)零件的大小可能只有幾毫米或更小，這就意味著設(shè)計(jì)師必須使用高度精確和最先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。此外，多重材料和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也會(huì)給設(shè)計(jì)師帶來更大的困難。

芯片制造需要使用高度復(fù)雜的技術(shù)和設(shè)備。無論是激光刻畫、相機(jī)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(xué)性質(zhì)。而且，所有的制造過程都必須非常準(zhǔn)確和精確，以確保芯片能夠正常工作。

任何一個(gè)環(huán)節(jié)的小差錯(cuò)都可能使其他環(huán)節(jié)的結(jié)果失效，從而導(dǎo)致整個(gè)芯片的失效。因此，制造芯片需要最高檔次的設(shè)備和人才，而且鑒于其高度特殊和復(fù)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(shí)驗(yàn)和測試。通常，制造完畢的芯片必須根據(jù)一系列參數(shù)進(jìn)行測試和驗(yàn)證，以確保其可以正常工作。但是，由于其復(fù)雜性和特殊性，這個(gè)過程非常耗時(shí)，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(shí)際應(yīng)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(shí)芯片的分類方式有很多種：

按照處理信號(hào)方式可以分成：模擬芯片、數(shù)字芯片

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

如今的芯片大多數(shù)都同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的，通常會(huì)根據(jù)芯片的核心功能來區(qū)分。

按照應(yīng)用場景可以分：航天級(jí)芯片、車規(guī)級(jí)芯片、工業(yè)級(jí)芯片、商業(yè)級(jí)芯片

芯片可以用于航天、汽車、工業(yè)、消費(fèi)不同的領(lǐng)域，之所以這么分是因?yàn)檫@些領(lǐng)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(yùn)行時(shí)間(壽命)等。舉個(gè)例子：

工業(yè)級(jí)芯片比商業(yè)級(jí)芯片的溫度范圍要更寬，航天級(jí)芯片的性能最好，同時(shí)價(jià)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(chǔ)芯片、藍(lán)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(wù)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(gè)數(shù)?，F(xiàn)在智能手機(jī)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(jì)的元器件。

其實(shí)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(shè)計(jì)基準(zhǔn))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(shí)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(jìn)的制程就是臺(tái)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(jìn)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(guān)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(yīng)的頻道哦。