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5个层级带你看清一颗芯片的内部结构

作者:时间:2019-01-21来源:与非网收藏
编者按:半导体芯片虽然个头很小。但是内部结构非常复杂,尤其是其最核心的微型单元——成千上万个晶体管。我们就来为大家详解一下半导体芯片集成电路的内部结构。一般的,我们用从大到小的结构层级来认识集成电路,这样会更好理解。

  在我们阐明之前,我们先应该了解两点。其一是什么,其二是什么。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201901/396925.htm

  

  半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于绝缘体(insulator)与导体(conductor)之间的材料。人们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体才得到工业界的重视。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅则是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

  

  芯片(chip),又称微芯片(microchip)、集成电路(integrated circuit, IC)。是指内含集成电路的硅片,体积很小。一般而言,芯片(IC)泛指所有的半导体元器件,是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能。广泛应用于军工、民用等几乎所有的电子设备。

5个层级带你看清一颗芯片的内部结构

  讲到这里你大概对于半导体和芯片有个简单了解了,接下来我们来聊聊半导体芯片。

  半导体芯片是什么?

  一般情况下,半导体、集成电路、芯片这三个东东是可以划等号的,因为讲的其实是同一个事情。

  半导体是一种材料,分为表格中四类,由于集成电路的占比非常高,超过80%,行业习惯把半导体行业称为集成电路行业。

  而芯片就是集成电路的载体,广义上我们就将芯片等同于了集成电路。

  所以对于小白来说,只需要记住,当芯片、集成电路、半导体出现的时候,别慌,是同一码事儿。

  半导体芯片内部结构

  半导体芯片虽然个头很小。但是内部结构非常复杂,尤其是其最核心的微型单元——成千上万个晶体管。我们就来为大家详解一下半导体芯片集成电路的内部结构。一般的,我们用从大到小的结构层级来认识集成电路,这样会更好理解。

  (1)系统级

  我们还是以手机为例,整个手机是一个复杂的电路系统,它可以玩游戏、可以打电话、可以听音乐、可以哔--。它的内部结构是由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互连接组成的,称为系统级。(当然,随着技术的发展,将一整个系统做在一个芯片上的技术也已经出现多年——SoC技术)

  (2)模块级

  在整个系统中分为很多功能模块各司其职。有的管理电源,有的负责通信,有的负责显示,有的负责发声,有的负责统领全局的计算,等等。我们称为模块级。这里面每一个模块都是一个宏大的领域,都聚集着无数人类智慧的结晶,也养活了很多公司。

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关键词: 芯片 半导体

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