沒了解過這些基礎?你好意思說你瞭解芯片

提到半導體芯片,或許不少人的第一反應就是高科技、搞不懂!但其實,普通人也並非完全搞不懂!接下來,所長就用簡單的語言進行描述,讓更多的人來了解下芯片及其製造技術。

芯片( chip )是半導體元件產品的統稱,是集成電路( IC )的載體,由晶圓分割而成。因此,我們首先需要了解一下半導體。半導體指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料。具體的定義我們就不多說了,直接說重點!半導體中有一種 P 型半導體,還有一種 N 型半導體,這兩種半導體放在一起就形成了“ PN 結”!

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PN 結具有單向導電性:加正向電壓時,有較大電流;加反向電壓時,反向漂移電流非常小!將 PN 結兩端接上導線,就是傳說中的二極管。

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使用二極管,可以組成各種邏輯門電路!使用邏輯門電路能夠組成更加複雜的電路,進而達到運算的目的。之後,隨著科技的發展,人類史上第一臺計算機誕生了!

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這第一臺計算機使用了18000只電子管,6000個開關,7000只電阻,10000只電容,50萬條線,重達30噸!而接下來就很簡單了,將這30噸的“電路”集成到指甲那麼大的地方上,便是芯片。

1.硅把下圖中的東西氯化再蒸餾,便能得到純度很高的硅,切成片就是硅片。

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硅的評判指標是純度,太陽能級高純硅要求99.9999%(全世界超過一半為中國產),芯片用的電子級高純硅要求99.999999999%(共11個9),幾乎全賴進口!2018年,江蘇的鑫華公司剛剛實現量產。

2.晶圓

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晶圓硅提純時,需要旋轉,成品如下圖:切片後的硅片也是圓的,因此就叫“晶圓”,相信很多人都聽過這個詞吧!

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切好之後,需要在晶圓上把成千上萬的電路裝起來的,由“晶圓廠”完成,晶圓加工的過程比較繁瑣,這裡就不詳細說明了。

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上圖中的一個個小方塊就是芯片,芯片放大來看就是一大堆電路,最底層使十分簡單的門電路~那麼問題來了,為什麼不把芯片做的更大一些來安裝更多的電路,以提升性能呢?答案就一個字:錢!一塊300mm直徑的晶圓,16nm工藝可以做出100塊芯片,10nm工藝可以做出210塊芯片,於是價格就便宜了一半,這樣在市場上便更有優勢,能夠賺更多的錢繼續投入研發

3.設計與製造芯片公司有三類:設計製造都做、只做設計、只做製造。早期的設計製造都是一起的,比較著名的有美國英特爾、韓國三星、中國臺灣旺宏電子等。隨著芯片越來越複雜,設計與製造逐漸分開;只做設計的芯片公司包括美國的高通、博通、 AMD ,中國臺灣的聯發科,大陸的華為海思、展訊等。

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下面所長來詳細介紹一下高通、麒麟、聯發科等手機芯片~高通驍龍處理器在安卓手機中應用十分廣泛,其中800系列為高端、600系列為中高端、400系列為中低端

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高通的設計偏向於性能模式, CPU 、 GPU 等性能十分強悍,但一不小心容易成為“火龍”

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再來說聯發科處理器,臺灣聯發科技股份有限公司( MediaTek . Inc )是全球著名 IC 設計廠商,專注於無線通訊及數字多媒體等技術領域。雖然聯發科很出名,但可惜的是,其 SoC 的整體性能和優化均落後於“旗艦”的水平,因此經常被用於中低端手機上,而且還有網友戲稱其為“一核有難,九核圍觀。

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最後瞭解一下麒麟芯片。提起麒麟芯片,我們總是會說“海思麒麟”,其實海思即是麒麟芯片的設計廠商,是華為旗下的子公司。

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