Ⅰ 芯片是做什么的
一、简介
集成电路(英语:integrated circuit, IC)、或称微电路(microcircuit)、 微芯片(microchip)、芯片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动组件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。本文是关于单片(monolithic)集成电路,即薄膜集成电路。
二、分类
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化IC 代替了设计使用离散晶体管。
IC 对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。
第一个集成电路雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的,其中包括一个双极性晶体管,三个电阻和一个电容器。
根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,集成电路可以分为以下几类:
小规模集成电路
SSI 英文全名为 Small Scale Integration, 逻辑门10个以下 或 晶体管 100个以下。
中规模集成电路
MSI 英文全名为 Medium Scale Integration, 逻辑门11~100个 或 晶体管 101~1k个。
大规模集成电路
LSI 英文全名为 Large Scale Integration, 逻辑门101~1k个 或 晶体管 1,001~10k个。
超大规模集成电路
VLSI 英文全名为 Very large scale integration, 逻辑门1,001~10k个 或 晶体管 10,001~100k个。
甚大规模集成电路
ULSI 英文全名为 Ultra Large Scale Integration, 逻辑门10,001~1M个 或 晶体管 100,001~10M个。
GLSI 英文全名为 Giga Scale Integration, 逻辑门1,000,001个以上 或 晶体管10,000,001个以上。
而根据处理信号的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路、和兼具模拟与数字的混合信号集成电路。
三、发展
最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的"核心(cores)",可以控制电脑到手机到数字微波炉的一切。存储器和ASIC是其他集成电路家族的例子,对于现代信息社会非常重要。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高,但是当分散到通常以百万计的产品上,每个IC的成本最小化。IC的性能很高,因为小尺寸带来短路径,使得低功率逻辑电路可以在快速开关速度应用。
这些年来,IC 持续向更小的外型尺寸发展,使得每个芯片可以封装更多的电路。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能-见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量,每两年增加一倍。总之,随着外形尺寸缩小,几乎所有的指标改善了-单位成本和开关功率消耗下降,速度提高。但是,集成纳米级别设备的IC不是没有问题,主要是泄漏电流(leakage current)。因此,对于最终用户的速度和功率消耗增加非常明显,制造商面临使用更好几何学的尖锐挑战。这个过程和在未来几年所期望的进步,在半导体国际技术路线图(ITRS)中有很好的描述。
越来越多的电路以集成芯片的方式出现在设计师手里,使电子电路的开发趋向于小型化、高速化。越来越多的应用已经由复杂的模拟电路转化为简单的数字逻辑集成电路。
四、应用
1、计算机芯片
如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏,那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。
2、生物芯片
与PCR技术一样,芯片技术已经开展和将要开展的应用领域非常的广泛。生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用领域,除了基因表达分析外,杂交为基础的分析已用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图、进化研究和其它方面的应用,微阵列分析还可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质及与其它蛋白质的结合,但这些领域的应用仍待发展。对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入,DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量,这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的[2]。
3、人脑芯片
几十年来,科学家一直“训练”电脑,使其能够像人脑一样思考。这种挑战考验着科学的极限。IBM公司的研究人员18日表示,在将电脑与人脑结合在一起的研究道路上,他们取得了一项重大进展。
这家美国科技公司研制出两个芯片原型,与此前的PC和超级计算机采用的芯片相比,这些芯片处理数据的方式与人脑处理信息的方式更为接近。这两个芯片是一项为期6年的项目取得的一项具有里程碑意义的重大成就。共有100名研究人员参与这一项目,美国政府的国防高级研究计划局(DARPA)提供了4100万美元资金。IBM的投资数额并未对外公布。
Ⅱ 芯片是什么
集成电路英语:integrated circuit,缩写作 IC;或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。
相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管。
分类
集成电路的分类方法很多,依照电路属模拟或数字,可以分为:模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路(模拟和数字在一个芯片上)。
数字集成电路可以包含任何东西,在几平方毫米上有从几千到百万的逻辑门、触发器、多任务器和其他电路。
这些电路的小尺寸使得与板级集成相比,有更高速度,更低功耗(参见低功耗设计)并降低了制造成本。这些数字IC,以微处理器、数字信号处理器和微控制器为代表,工作中使用二进制,处理1和0信号。
模拟集成电路有,例如传感器、电源控制电路和运放,处理模拟信号。完成放大、滤波、解调、混频的功能等。通过使用专家所设计、具有良好特性的模拟集成电路,减轻了电路设计师的重担,不需凡事再由基础的一个个晶体管处设计起。
集成电路可以把模拟和数字电路集成在一个单芯片上,以做出如模拟数字转换器和数字模拟转换器等器件。这种电路提供更小的尺寸和更低的成本,但是对于信号冲突必须小心。
Ⅲ 安防产品供不应求,芯片在其中发挥着怎样的重要作用
并不是只有智能手机和平板电脑需要应用到各种各样的芯片,事实上,我国多个行业生产的科技产品总需要芯片的加持。芯片在安防产品中起到了很大的保护作用,芯片可以保证整个安防系统的安全性,并保证安防系统不会轻易地受到外界影响。除此之外,一款好的芯片可以维持整个安防系统的稳定性,许多大型企业都会在写字楼中安装高科技的安防系统。主要目的是为了防止外来人员进入公司内部,窃取公司机密。随着芯片使用数量的增加,而芯片的生产力远远达不到市场需求,这就造成需要用到芯片的各行各业面临着芯片供不应求的现象。
由于各行各业需要的芯片数量越来越多,进而导致大量的用户需要采购到性能优良的芯片。然而,国内缺乏制造芯片的技术和手法,最终导致各大生产厂商必须从国外进口新鲜的芯片。然而,市场上的芯片数量达不到完全供应的目的,这就造成进口芯片价格上涨20%已经是一个事实。如果我们国家无法顺利掌握生产芯片的技术,我们还将受制于欧美发达国家制造芯片厂商。
Ⅳ 什么是芯片,芯片有什么作用
芯片为半导体元件产品的统称(在集成电路上的载体),集成电路英语:integrated circuit,缩写作 IC;或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。
芯片作用:可以控制计算机到手机到数字微波炉的一切。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高,但是当分散到通常以百万计的产品上,每个集成电路的成本最小化。集成电路的性能很高,因为小尺寸带来短路径,使得低功率逻辑电路可以在快速开关速度应用。
(4)芯片能做什么产品扩展阅读:
芯片举例:中国芯-龙芯系列
龙芯系列通用处理器是我国自主研制的通用处理器,对维护我国的信息安全具有重要的意义。此前,我国使用的通用处理器绝大多数是美国英特尔公司和AMD公司生产的。
由于处理器中包含有数千万个至数亿个电子元件,每个电子元件在处理器中具有什么功能、起着什么作用很难说清楚,也就是说处理器的技术透明度非常低,在技术上;
国外公司完全有可能在出口到我国的处理器中植入可用特定手段激活的破坏性或间谍性指令,一旦出现非常情况,这些指令就有可能被激活,进而会使我国陷入被动之中。龙芯系列通用处理器的研制成功将解决上述问题
Ⅳ 芯片能干什么
芯片主要用于电子产品,比如说用作处理器,等等。
希望我的回答能够帮助到你,望采纳,谢谢。
Ⅵ 芯片的用途主要用在哪里
芯片的用途:
芯片无处不在,芯片广泛用于电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统,芯片在我们的生活里处处可见。
芯片的主要作用是完成运算,处理任务,芯片是指含有集成电路的硅片,芯片就像人类的大脑一样灵活,可以将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理,将特定的指令和数据输出。
芯片在通电之后会产生一个启动指令来传递信号以及传输数据,也可以让家电想智能起来,是高端制造业的是核心基石。但是芯片的制造工艺非常复杂,打造中国芯最关键的还是要适应时代的发展、提升基础材料设备的研究和人才的培养。
芯片的作用
1、芯片通常是指半导体的组件产品。从表面上看,它是一个带有许多电子脚的正方形,但它是一个非常微小的电路。芯片在不同的领域上用途不同,如有控制电压转换、控制基带等。
2、晶圆是一个芯片最基础的部分,要在这个基础上进行一层一层的叠加,这些都是要设计图才能制造出来的,要用计算机将芯片的电路跑通,然后将做出来的电路图的每个细节重新打造。
3、由于不同的工艺会决定芯片在设备上的功耗和性能,因此制造工艺对芯片的作用有很大的影响。芯片的好坏是由晶圆厂的整体水平决定的,而它的精度是由其核心设备决定。
Ⅶ IT巨头称全球芯片短缺至少持续一年,你知道芯片主要运用于哪些领域吗
自从2020年开始,新冠肺炎在全球范围内爆发与传播,除了给人类的生命带来威胁,还影响了许多行业的发展,其中最明显的就是芯片行业。我们都知道,芯片运用于许多领域,全球芯片的短缺,也给这些领域带来了严重的影响。我认为,芯片主要用于以下几个领域。芯片无处不在,存在于各个领域,所以芯片的缺失直接制约着各个行业的发展。目前为止,这个领域还是我们的短板,目前中国芯片自给率很低,这就意味着我们会受制于人,所以我们要大力发展科学技术,增加芯片自给率,让我们都够不断的发展与进步。
Ⅷ 芯片起什么作用
芯片,半导体集成电路的简称。,种类繁多。不同的芯片功能自然不同,应用所起的作用也不同。例如手机中就有很多芯片,CPU(中央处理器)GPU ,存储器,接口,充电管理等
工业中应用最多的芯片,就是单片机,用来对机器进行各种控制。例如我们家用电器中很多电器都由单片机进行控制,电饭煲,冰箱,洗衣机,空调等,数不胜数。
Ⅸ 芯片是什么一种芯片可以各行各业都通用吗华为生产用于手机的芯片可以用于汽车
芯片实际上是一大类电子产品的总称,就好像说“汽车”一样,显然,不可能说只要有一辆汽车就能解决所有用汽车解决的问题!因为现在世界上的汽车本身大概就有上万种或更多!芯片也一样,不同的芯片有不同的结构,不同的线路,不同的功能,肯定说,基本上互相不能替代。如果有时必须要替代,肯定要牺牲一些性能,或者价格等。