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一文帮你捋顺所有芯片分类!

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 05:06:25

首先,让我们来理解一下芯片的基本观点。

一文帮你捋顺所有芯片分类!

芯片,也称为集成电路或微处理器,是一种将大量电子元件(如晶体管、电阻、电容等)集成在一块小硅片上的微型电子器件。
根据功能、用场、工艺、事理等等,芯片的分类办法可谓是多种多样、五花八门、乱七八糟,本日就给大家捋一捋:

按功能分类

好生动的一张图

按照运用功能分为逻辑芯片、存储芯片、传感器芯片、电源芯片和通信芯片五大类。
每个大类又可细分为多少小类。

芯片按照运用功能分类

按事情事理分类

如果按照事情事理,芯片可以分为仿照芯片和数字芯片两大类。

仿照芯片:仿照芯片是处理连续性的光、声音、速率、温度等自然仿照旗子暗记(包括射频芯片、传感器芯片等等)。
常日对芯片的工艺制程哀求不高(尤其是大功率器件有时候衬底比工艺还贵),更看重组件的特性如可靠度、稳定度、能源转换效率、电压电流掌握能力等。
数字芯片:数字芯片的紧张功能是实现数字信息传输,数字的基本功能包括存储、打算、运算等。
(粗暴一点讲,数字芯片只会与、或、非三种打算[我想悄悄],请参考:用人话讲明白什么是RISC-V,但是科学家们仅仅依赖CPU的这三种逻辑运算能力,就能衍生出当今堪称万能的打算机软件。
)其性能直接取决于单位面积内的晶体管数量,因此对工艺制程非常依赖。
数模稠浊芯片:顾名思义就好……按运用处景分类数据中央级芯片:紧张运用于云打算数据中央:包含CPU、GPU、内存、存储掌握器、固态硬盘等,紧张哀求高性能、高稳定性、高可靠性。
消费类芯片:目前运用最广泛,市场霸占率最高的芯片,运用于日常利用的电脑、手机等产品。
工业芯片:工业产品长期处于极高/低温、高湿、强盐雾和电磁辐射的恶劣环境,利用环境较苛刻,因此工业芯片必须具备稳定性、高可靠性和高安全性,且具备长服役寿命(以电力为例,哀求工业芯片运用失落效率。
车规芯片:紧张是对温度环境哀求严格,要在更宽泛的温度范围内都能利用。
军工芯片:跟国防军事工业领域有关的芯片,如卫星通信、制导、精准导航等。
按工艺制程分类

按照半导体芯片的工艺制程的演进历史又可以分为:

1971年,10m工艺1974年,6m工艺1977年,3m工艺1982年,1.5m工艺

1984年,ASML成立。

1985年,1m工艺1989年,0.8m工艺1994年,0.6m工艺1995年,0.35m工艺(有一说一,这里基本上是当前纯国产化工艺的制造极限,也就掉队了不到30年……)1997年,主节点:250nm工艺1999年,主节点:180nm工艺2001年,主节点:130nm工艺

2003年,ASML与台积电互助推出浸没式光刻机,至此ASML一举超越其他厂商,后来者居上。
而同为光刻巨子的日本尼康、日本佳能主推的157nm光源干式光刻机被市场逐渐抛弃,两家公司由盛转衰。

2004年,主节点:90nm工艺2006年,主节点:65nm工艺2008年,主节点:45nm工艺2010年,主节点:32nm工艺2011年,主节点:22nm工艺

2013年,ASML推出第一台EUV量产产品,NXE:3300正式发货,进一步加强行业垄断地位。

2014年,主节点:14nm工艺2017年,主节点:10nm工艺2018年,主节点:7nm工艺2020年,主节点:5nm工艺2022年,主节点:3nm工艺

光刻机是海内最受关注的半导体设备,也是严重被卡脖子的设备,它的紧张浸染便是进行光刻制造,直接决定了半导体工艺制程上限。
请参考:环球光刻机行业概览

你是否曾好奇,为什么半导体工艺制程是130nm、90nm、65nm、45nm、40nm、32nm、28nm、22nm、14nm、10nm、7nm、5nm、3nm这样发展?真的是摩尔定律的“摩”咒吗?欢迎查阅作者主页文章解惑:摩尔定律的“摩”咒

按半导体材料分类

我们常日所说的第一、二、三、四代半导体,便是根据衬底或外延的材质来划分的。
便是说,只要你用到了新一代的材料,不管是衬底还是外延,就都可以自称是新一代的半导体。
比如说,你用单晶硅做衬底,然后在上面成长GaN外延,由于用到的材料里有GaN,以是硅基GaN也算是第三代半导体。

按半导体材料分类的一二三四代半导体

啥是衬底?啥是外延?你还傻傻分不清楚吗?可以参考这篇文章:衬底与外延,这俩到底是啥关系?这回帮你捋顺了!

按家当链分类

按照集成电家当的顺序,芯片又包含硅片制作、IC设计、晶圆制造以及封装测试五大流程。

集成电路制造的五大流程

芯片的制造可以分为前道工艺和后道工艺。
前道工艺包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、洗濯、化学机器抛光、量测等工艺。
后道工艺包括减薄、划片、装片、键合等封装工艺以及终端测试等。

说出来你可能不信,我们不仅光刻机造不出来,就连放光刻机的清洁室都造不了!
不信就看看这篇:半导系统编制造的清洁室,到底有多干净?

后记

根据需求差异,芯片的分类办法纷繁繁芜,并没有一个固定的标准(实在更多时候就是非专业人士的YY,或者企业宣扬的噱头罢了)。
完备没有必要把每种分类都牢牢记住,有个大致印象,知道怎么回事就足够了,须要的时候提前再去查就行。

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