芯片的主要作用是什么(为什么中国做不出芯片)

2022-11-07 10:07:26 发布:网友投稿 作者:网友投稿
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芯片的主要作用是什么

芯片实际上是半导体元件产品的统称,属于集成电路的一种。英文被完全称为“集成电路”。在使用中,我们通常称它们为“集成电路”或“微电路”,1946年2月,第一台计算机(eniac)在美国诞生。

这个体积庞大的计算机,用了18000个电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电功率约150千瓦,每秒钟可进行5000次运算。

5000次运算??现在全球最牛手机芯片苹果A13最高每秒可运算万亿次!!!而它还没有一个指甲盖大。

过了74年,为什么差距会这么大?苹果A13芯片虽然小,但是它用了台积电最新的7nm工艺,集成了85亿个晶体管,远大于第一个计算机eniac的18000个电子管。

A13可以叫芯片,而eniac就不能叫芯片,根本区别就在于A13是把超级多的电子元器件(晶体管)集成到了一个很小的空间里,降低电路尺寸,降低功耗,这得益于亚微米级、纳米级加工与制造的MEMS工艺,包括光刻、溅射、氧化、刻蚀等等,尤其是光刻。

其中主要半导体设计公司有英特尔、高通、博通、英伟达、美满、赛灵思、Altera、联发科、海思、展讯、中兴微电子、华大、大唐、智芯、敦泰、士兰、中星、格科等。

为什么中国做不出芯片

我们在前进,世界上主要的芯片设计、制造厂商也没闲着,它们会做出更高端的芯片,在高端市场,我觉得还有很长的路要走。

目前,中国在光刻机,芯片制造工艺,芯片设计,中、低端芯片出口,EDA集成电路设计软件上全面布局,并取得了很大进展。

在光刻机上,上海微电子突破28nm制程在即;芯片制造工艺,中芯国际顽强推出N+1低配版7nm工艺;通信、汽车、消费类FPGA国产芯片,目前在中国市场占比约4%,并随着国产厂商技术突破,FPGA领域国产化份额将会更高;深圳国微技术获批国家重大科技专项子课题“芯片设计全流程EDA系统开发与应用”01专项;龙芯3号,面向桌面和服务器的CPU,达到了英特尔第四代i5 4440处理器的水平。

下面简单介绍一下芯片:

芯片类型

一般来说,芯片的类型可以分为三种:

模拟集成电路:如运算放大器、开关电源芯片、逻辑运算器等。通常用于信号放大和逻辑运算处理。

数字集成电路:单片机、ARM芯片等。这些晶体管通常通过纳米技术等雕刻成数万甚至数亿个晶体管。它们需要由代码驱动来执行。

混合电路:这种电路属于数字电路和模拟电路的结合,比如我们的数模转换电路。

芯片制造工艺

芯片制造过程主要包括四个主要步骤:芯片图纸设计、芯片制作、封装和测试。其中最复杂的是晶片的制作,包括硅锭的制作和抛光、切片、涂膜光刻,蚀刻,掺杂杂质、晶片测试和封装测试。这样一个芯片就完成了。

芯片的应用

模拟芯片的应用:如运算放大器电路,通常用于信号放大的电子电路。例如,从传感器获得的信号相对较弱。通过比例放大器后,信号可以被放大和处理。此外,比较器用于信号比较等。开关电源芯片通常用于电源电路,以提高电源电路的可靠性,如计算机电源、充电器插头等。

数字芯片的应用:它也可以称为“微型计算机芯片”,它需要代码编程才能运行。数字芯片应用灵活、简单、广泛,但对程序员有一定的要求。通用语言:电脑主板、手机处理器、伺服控制、自动驱动芯片等高端行业。

摘要

目前,芯片的用途越来越多样化,通过纳米技术,芯片变得越来越小。例如,华为的麒麟990处理器有超过100亿个晶体管。未来还将发展光学芯片和量子芯片技术。这将是目前芯片成百的几千倍。

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