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芯片的分类和制作流程
发布时间:2023-04-04 文章出自:思泽远科技
对照我们人体的组成,我们将芯片分为五种类别,如下图所示:
各类芯片的具体说明如下:
第一类,计算芯片(对应人的大脑),如CPU、GPU、FPGA、MCU等。
第二类,存储芯片(对应人的脑皮),如:DRAM、SDRAM、ROM、NAND、FLASH等。
第三类,能源芯片(对应人的心脏),如:电源芯片、DC-AC、LDO等。
第四类,通信芯片(对应人的手脚),如:蓝牙、WiFi、NB-IOT、宽带、USB接口、以太网接口、HDMI接口等。
第五类,感知芯片(对应人的五官),如:MEMS、指纹、麦克风、摄像头等。
芯片制作流程
芯片的制作分为三个步骤:设计、加工和封测,具体如下图所示:
整个制作过程涉及到两个关键的部件,一个是EDA软件,另外一个就是大家常听说的光刻机。EDA软件和光刻机都非常的专业,非大部分公司所能开发,大家可以到网上去了解相关信息。
芯片的工艺发展非常快,下图展示了各个重要节点的时间:
可以看到,目前的工艺已经超越了5nm,正在向着更小的尺寸迈进。
芯片的发展也不是无穷无尽的,它受到如下四方面的限制:
第一,单个晶体管器件的理论极限。一个硅原子的直径是0.2纳米,而研究表明,硅晶体管的极限尺寸在1纳米左右。
第二,热力学限制。热力学限制,就是芯片工作温度的影响。工程实践表明,芯片工作温度引起的一点点噪声就可能让芯片出错。
第三,量子力学限制。量子力学极限就是量子隧穿带来的不确定性,当沟道缩小到很短,量子效应就开始出现了。
第四,集成带来的更多限制。有一个系统限制对芯片技术发展趋势非常重要,就是功耗;集成密度、时钟频率、电源电压、布线层数等等,每个参数都会限制芯片整体的性能。
芯片技术是一门高精尖技术,芯片产业是当今世界全球化最彻底的产业。作为信息行业的从业者,不管我们从事的是哪方面的工作,都应该了解芯片技术及相关产业,了解芯片在我们的学习和生活中的作用。
希望这篇文章能够让大家对芯片有一个基本的了解,以及对芯片产业有一个基本的认识。也欢迎大家分享自己对芯片的认识和理解,我们共同进步。
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