什么是芯片?2nm、3nm代表什么?又有什么区别?
今天,跟大家科普下芯片的简单知识。
芯片就是指肉眼能看到的长满了很多小脚的或者看不见脚的,很明显的方形的那一小块东西。
芯片指集成电路,其英文缩写是IC。但严格意义上来讲,芯片的真正含义是指集成电路封装内部的一点点大的半导体芯片,也就是管芯。本篇文章中,我们对两者不做区分。
集成电路是一种微型电子器件或者部件。其采用一定的工艺,把一个电路中所需要的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或者几小块半导体晶片或者介质基片上,形成结构上紧密联系的、内部相关的电子电路。
集成电路是在1957年由一位名字叫基尔比的美国工程师发明的。
在集成电路发明之前,电子产品都是用电子管或者晶体管来设计的,基尔比把晶体管、电阻和电容等集成在一块很小的平板上,然后用很细的线把它们焊接起来实现一个特别的功能,这就是最原始的芯片(集成电路)了。
芯片中的纳米指的是生产芯片的工艺制程。
我们都知道,纳米是计量单位。且1mm=1000000nm。
那芯片工艺中的这个纳米,指的是芯片哪个位置的尺寸呢?
2nm、3nm、7nm是指处理器的蚀刻尺寸。
简单的讲,就是我们能够把一个单位的电晶体刻在多大尺寸的一块芯片上。
华为麒麟芯片停产,是因为技术限制,台积电不能再为其生产相关芯片。华为继而考虑与中芯国际达成合作,但并未有明显突破。
台积电优于中芯国际的地方在于,它可以把芯片做的更小。
7nm比14nm先进,5nm比7nm先进。虽然从数字上看起来差别不大,但是实际对于芯片来说,差距极大。
要提高芯片的性能,我们需要给芯片的CPU加入更多的核心,而越先进的核心集成的晶体管数量也会越多。
手机处理器与电脑处理器相比,对芯片大大小要求更高。因为一部手机中能够留给芯片的尺寸是有限的。蚀刻尺寸越小,相同大小的处理器中拥有的计算单元也就越多,性能也就越强。
很多芯片上需要集成的晶体管可以以亿为单位计算。芯片中每个晶体管工作需要的电流极小,但是多个晶体管在一起,就会产生较大的电流。如果缩小晶体管的尺寸,导通电压就会减小,需要的电流也会少,可以降低芯片的功耗。
根据芯片的生产过程,一般产品链分为上游设计、中游制造、下游封装和测试三个主要环节,除此之外还包括各个环节配套的设备制造、材料生产等相关产业。
芯片设计:依照客户的需求设计出电路图,其中包括电路设计、逻辑设计、图形设计等子环节。
芯片制造:把IC设计公司设计好的电路图移植到晶圆上,从而形成完整的物理电路,其中包括掩模制作、切片、扩散、光刻、刻蚀、离子注入等子环节。
芯片封装测试:封装与测试环节通常结合在一起,是将生产出来的晶圆进行切割、焊线、塑封等处理,使IC与外部器件实现连接,然后利用IC设计企业提供的测试工具对封装完成的芯片进行性能测试。
半导体设备:IC制造和封测环节需用到的设备较多,包括化学气相沉积法设备、光刻机、刻蚀机、离子注入机、切割减薄设备等。其中晶圆制造设备制造难度和技术含量远高于封测设备。
半导体材料:主要应用于IC制造和封测环节,包括硅片、光刻胶、掩膜版、封装基板、靶材等。
芯片设计:
排名 | 公司名称 |
1 | 高通 |
2 | 博通 |
3 | 英伟达 |
4 | 联发科 |
5 | 超威 |
6 | 赛灵思 |
7 | 瑞昱半导体 |
8 | 联咏科技 |
9 | 美满 |
10 | 戴泺格半导体 |
芯片晶圆代工:
排名 | 公司名称 |
1 | 台积电 |
2 | 三星 |
3 | 联电 |
4 | 格芯 |
5 | 中芯国际 |
6 | 高塔半导体 |
7 | 力积电 |
8 | 世界先进 |
9 | 华虹半导体 |
10 | 东部高科 |
芯片封装测试
排名 | 公司名称 |
1 | 日月光 |
2 | 安靠 |
3 | 江苏长电 |
4 | 矽品 |
5 | 力成 |
6 | 通富微电 |
7 | 天水华天 |
8 | 京元电 |
9 | 欣顺 |
10 | 南茂 |
今天,关于芯片的介绍就到这里啦。
想了解更多知识,请关注我们哦~