首页>>新闻动态>>常见问答

常见问答
半导体产品的类别应该怎么去区分呢?

来源:中芯半导体 时间:2024/4/27 15:42:08

半导体产品的类别应该怎么去区分呢?

        按照国际通行的半导体产品标准方式进行分类,半导体可以分为四类:集成电路,分立器件,传感器和光电子器件,这四类可以统称为半导体元件。


1.按照处理信号分类

        处理模拟信号的芯片叫做模拟芯片,处理数字信号的芯片叫做数字芯片。那模拟信号和数字信号又是什么呢?
信号是反映消息的物理量,例如工业控制中的温度、压力、流量、自然界的声音等,因而信号是消息的表现形式。由于电信号容易传播、处理和控制,人们常将非电的物理量通过各种传感器转换成电信号,以达到提取、传送、交换、存储等目的。信号的形式是多种多样的,例如:根据信号是否具有随机性分为确定信号和随机信号,根据信号是否具有周期性分为周期信号和非周期信号,根据对时间的取值分为连续时间信号和离散时间信号等等。

2.按照制造工艺分类

        这种分类可能是我们最为常见的,比如时常听到的14nm芯片、7nm芯片等就是按照制造工艺来划分芯片的。(此处的7nm、14nm 是指芯片内部晶体管栅极的最小线宽/栅宽)一般情况下,工艺制程越先进,芯片的性能越高,但制程先进的芯片制造成本也高。市调机构指出,通常情况下,一款 28nm芯片的设计研发投入约 1-2 亿元,14nm 芯片约 2-3 亿元,研发周期约 1-2 年。现在工艺制程的发展已经逼近极限,从平衡成本和性能上来考虑,工艺制程并非越先进越好,而是选择合适的更好。不同种类的芯片在制程最优选择上会有差异,比如数字芯片对先进制程要求高,但是模拟芯片则不一定。

3.按照使用功能分类

        此种分类方式应该是半导体元件分类中最复杂,但也是最常用的方式。

4.计算功能

        这类芯片主要用来计算分析的,和人体大脑类似,分为主控芯片和辅助芯片。主控芯片中有CPU/SoC/FPGA/MCU,辅助芯片有主管图形图像处理的GPU和主打人工智能计算的AI芯片。

5.数据存储功能

        DRAM,SDRAM,ROM,NAND等,主要是用于数据存储。

6.感知功能

        主要为传感器,如MEMS,指纹芯片,CIS等,主要通过望闻问切来感知外部世界。

7.传输功能

        蓝牙、wifi,NB-IOT,宽带,USB接口,以太网接口,HDMI接口,驱动控制等,用于数据传输。

8.能源供给功能

        电源芯片,DC-AC,LDO等,用于能源供给。


9.按照设计方式分类

        以设计方式分类,当今的半导体设计有两大阵营:FPGA 和 ASIC。其中FPGA发展在先,目前仍是主流应用。
简单来说FPGA是通用可编程逻辑芯片,可以DIY编程实现各种各样的数字电路;ASIC是上文所说的专用数字芯片,设计好数字电路后,流片生成出来的是不可以更改的芯片。前者的特点在于可重构定义芯片功能,灵活性强;后者的专用性强,一般是针对某一特定应用定制开发。

        两种芯片都是随着半导体工艺发展和物联网应用需求而来,从几十纳米到现在的7纳米制程,性能都在不断提升。应用方向差异却逐渐明显:FPGA在上市速度、一次性测试成本、配置性上表现突出;而ASIC在运算性能、量产成本上远胜于FPGA。不过,因为ASIC 是固定的电路,如果设计更新,新一代芯片就要重新设计,定模,加工。双方算是各有所长。