今天跟大家聊一下關(guān)于芯片分類的知識，芯片的英文名是Microchip，又稱微電路、微芯片、集成電路，但嚴格意義上，芯片并不能完全等于集成電路，芯片更恰當?shù)卣f，它是集成電路的載體。

01 芯片概念

先區(qū)分幾個基本概念：芯片、半導(dǎo)體、集成電路都是什么？

半導(dǎo)體：常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等?，F(xiàn)在芯片常用的半導(dǎo)體材料是硅。

集成電路：一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。

芯片： 是把一個電路所需的晶體管和其他器件制作在一塊半導(dǎo)體上，芯片屬于集成電路的載體 。

嚴格從定義上來說，集成電路 ≠ 芯片。

但從狹義上說，我們?nèi)粘Ｌ岬降腎C、芯片、集成電路其實并沒有什么差別。平時大家所討論的IC行業(yè)、芯片行業(yè)指的也是同一個行業(yè)。

如果用一句話概括：芯片就是以半導(dǎo)體為原材料，把集成電路進行設(shè)計、制造、封測后，所得到的實體產(chǎn)品。

02 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

模擬芯片就是處理模擬信號的芯片，比如運算放大器、線性穩(wěn)壓器、基準電壓源等；數(shù)字芯片就是處理數(shù)字信號的芯片，比如比如CPU、邏輯電路等。
現(xiàn)在大多數(shù)芯片既能處理模擬信號也能處理數(shù)字信號，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。
更多模擬芯片/數(shù)字芯片的信息可看下我們下面文章：
芯片設(shè)計五部曲之一 | 聲光魔法師——模擬IC
芯片設(shè)計五部曲之二 | 圖靈藝術(shù)家——數(shù)字IC

按照應(yīng)用場景可以分：航天/軍工級芯片、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(lǐng)域，之所以這么分是因為這些領(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......

主要有CPU中央處理器、GPU圖形處理器、FPGA可編程邏輯芯片、DSP、ASI專用集成電路C等。我們經(jīng)常說的觸控芯片、存儲芯片、藍牙芯片等就是依據(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。
想了解更多可查看:CPU/GPU/TPU/NPU…XPU概念詳解

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）、極大規(guī)模集成電路(ULSI) 、GLSL

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(shè)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。

03 摩爾定律

摩爾定律是英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾的經(jīng)驗之談

之所以說是經(jīng)驗之談，是因為該“定律”并非是自然科學的定律，而是戈登·摩爾經(jīng)過長期觀察所總結(jié)出來的經(jīng)驗。

1965年，戈登·摩爾在繪制一份發(fā)展報告的圖表時，發(fā)現(xiàn)了一個驚人的趨勢：每顆芯片所能容納的晶體管數(shù)目大概在18-24個月就會翻一番，性能也會提升一倍。

摩爾定律預(yù)言了芯片的規(guī)模和性能。

1971年，英特爾的第一代微處理器有2300個晶體管。

2007年，45nm的處理器有8億多晶體管?，F(xiàn)如今，麒麟9000采用的是5nm工藝制程，集成了153億晶體管。

在過往的50多年中，芯片行業(yè)一直在遵循著摩爾定律的預(yù)言在發(fā)展。

現(xiàn)在工藝已經(jīng)逼近“極限”，工藝制程不可能無限縮小，近幾年摩爾定律也已經(jīng)放緩。隨著技術(shù)發(fā)展，摩爾定律也定然會遇到瓶頸。

但摩爾定律在半導(dǎo)體史上永遠都是傳奇而濃墨重彩的一筆！

- END -

我們有個IC設(shè)計研發(fā)云平臺
集成多種EDA應(yīng)用，大量任務(wù)多節(jié)點并行
應(yīng)對短時間爆發(fā)性需求，連網(wǎng)即用
跑任務(wù)快，原來幾個月甚至幾年，現(xiàn)在只需幾小時
5分鐘快速上手，拖拉點選可視化界面，無需代碼
支持高級用戶直接在云端創(chuàng)建集群 

掃碼免費試用，送200元體驗金，入股不虧~

更多電子書

更多電子書歡迎掃碼關(guān)注小F（ID：iamfastone）獲取

你也許想了解具體的落地場景：
王者帶飛LeDock！開箱即用&一鍵定位分子庫+全流程自動化，3.5小時完成20萬分子對接
這樣跑COMSOL，是不是就可以發(fā)Nature了
Auto-Scale這支仙女棒如何大幅提升Virtuoso仿真效率？
1分鐘告訴你用MOE模擬200000個分子要花多少錢
LS-DYNA求解效率深度測評 │ 六種規(guī)模，本地VS云端5種不同硬件配置
揭秘20000個VCS任務(wù)背后的“搬桌子”系列故事
155個GPU！多云場景下的Amber自由能計算
怎么把需要45天的突發(fā)性Fluent仿真計算縮短到4天之內(nèi)？
5000核大規(guī)模OPC上云，效率提升53倍
提速2920倍！用AutoDock Vina對接2800萬個分子
從4天到1.75小時，如何讓Bladed仿真效率提升55倍？
從30天到17小時，如何讓HSPICE仿真效率提升42倍？

關(guān)于為應(yīng)用定義的云平臺：
芯片設(shè)計五部曲之一 | 聲光魔法師——模擬IC
【ICCAD2022】首次公開亮相！國產(chǎn)調(diào)度器Fsched，半導(dǎo)體生態(tài)1.0，上百家行業(yè)用戶最佳實踐
解密一顆芯片設(shè)計的全生命周期算力需求
居家辦公=停工？nonono，移動式EDA芯片設(shè)計，帶你效率起飛
缺人！缺錢！趕時間！初創(chuàng)IC設(shè)計公司如何“絕地求生”？
續(xù)集來了：上回那個“吃雞”成功的IC人后來發(fā)生了什么？
一次搞懂速石科技三大產(chǎn)品：FCC、FCC-E、FCP
速石科技成三星Foundry國內(nèi)首家SAFE?云合作伙伴
EDA云平臺49問
億萬打工人的夢：16萬個CPU隨你用
幫助CXO解惑上云成本的迷思，看這篇就夠了
花費4小時5500美元，速石科技躋身全球超算TOP500