
這幾年,在中興、華為和中芯國際等事件的推動下,關(guān)于「芯片」的話題數(shù)不勝數(shù),但凡美國動作一次,芯片話題的熱度就提高一分,天天有人聊著芯片、芯片技術(shù),喊著要發(fā)展芯片,然而關(guān)于芯片了解芯片多少呢?
芯片的英文名就是Microchip又被稱為微電路、微芯片、集成電路,它其實是半導體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。
?
?
芯片分類
?
芯片的分類有很多,按照不同的處理信號可分為模擬芯片和數(shù)字芯片兩種。
簡單來說,模擬芯片利用的是晶體管的放大作用,而數(shù)字模擬芯片利用的是晶體的開關(guān)作用。具體來看,模擬芯片用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號,種類細且繁多,包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(ADC)、放大器芯片、電源管理芯片、PLL等等。模擬芯片設(shè)計的難點在于非理想效應過多,需要扎實的基礎(chǔ)知識和豐富的經(jīng)驗,比如小信號分析、時域頻域分析等等。
相比之下,數(shù)字芯片則是用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號,數(shù)字芯片一般進行邏輯運算,CPU、內(nèi)存芯片和DSP芯片都屬于數(shù)字芯片。數(shù)字芯片設(shè)計難點在于芯片規(guī)模大,工藝要求復雜,因此通常需要多團隊共同協(xié)同開發(fā)。
?
按照使用功能來分類,主要有CPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等。
?
CPU是中央處理器,它作為計算機系統(tǒng)的運算和控制核心,是信息處理、程序運行的最終執(zhí)行單元。CPU 是對計算機的所有硬件資源(如存儲器、輸入輸出單元) 進行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運算的核心硬件單元。
GPU即圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片,是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設(shè)備(如平板電腦、智能手機等)上做圖像和圖形相關(guān)運算工作的微處理器。
FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA可以無限次編程,延時性比較低,同時擁有流水線并行和數(shù)據(jù)并行(GPU只有數(shù)據(jù)并行)、實時性最強、靈活性最高。
?
DSP也就是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片,DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu),具有專門的硬件乘法器,廣泛采用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。
ASIC也就是人們常說的專用集成電路,它應特定用戶要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計、制造。?目前用CPLD(復雜可編程邏輯器件)和FPGA(現(xiàn)場可編程邏輯陣列)來進行ASIC設(shè)計是最為流行的方式之一。與通用集成電路相比,ASIC體積更小、重量更輕、 功耗更低、可靠性更高、性能更高、保密性更強, 成本也進一步降低。
?
芯片也可以按照制造工藝來分
這種分類也很常見,如今芯片的制造工藝也成為人們重點關(guān)注的對象,制程越先進代表著芯片的性能水平越高。平時經(jīng)常聽到5nm芯片,7nm芯片,14nm芯片等等,都是按照這個工藝來分的?,F(xiàn)在的工藝技術(shù)已經(jīng)能達到5nm,下一步就是3nm。通常來說制程工藝越先進,芯片晶體管集成度越高,核心面積越小,成本越低,而性能會更強,不過這個說法是針對單一芯片而言的,如果放到全局來考慮就不一樣了。
?
按照不同應用場景來分類,芯片又可以分為民用級(消費級),工業(yè)級,汽車級,軍工級芯片
?
它們主要區(qū)別還是在工作溫范圍。軍工級芯片由于要面臨復雜的戰(zhàn)爭環(huán)境,其使用的電子器件要足夠的耐操,像導彈、衛(wèi)星、坦克、航母里面的電子元器件,任何一個部分拿出來都是最先進的,領(lǐng)先工業(yè)級10年,領(lǐng)先商業(yè)級20年左右,最貴最精密度的都在軍工級中體現(xiàn)出來,其工作溫度在-55℃~+150℃;汽車級芯片工作溫度范圍-40℃~+125℃;工業(yè)級芯片比汽車級檔次稍微低一點,價格次之,精密度次之,工作溫度范圍在-40℃~+85℃;民用/消費級芯片就是市場上交易的那種,電腦、手機,你能看到的基本上都是商用的。不過產(chǎn)品質(zhì)量也有所不同,比如微軟做的芯片就算是商業(yè)級里的軍工級,價格最便宜,最常見最實用,工作溫度范圍在0℃~+70℃。
?
關(guān)于潤石
?
潤石科技有限公司就是一家專注于高性能、高品質(zhì)模擬/混合信號集成電路研發(fā)和銷售的芯片企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括精密運算放大器、高速運算放大器、通用運算放大器、低噪聲運算放大器、微功耗運算放大器、微功耗比較器、模擬開關(guān)、電源管理、電平轉(zhuǎn)換、電壓基準源、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、模擬前端等,廣泛用于工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、安防監(jiān)控設(shè)備、儀器儀表、汽車電子、智能家居以及消費類電子等領(lǐng)域。
?