芯片行业一直在遵循着摩尔定律的预言在发展,德州仪器TI超大规模集成电路(VLSI)

来源:时间: 2024-05-22

芯片行业一直在遵循着摩尔定律的预言在发展,德州仪器TI超大规模集成电路(VLSI)

按照应用场景可以分:航天级芯片、车规级芯片、工业级芯片、商业级芯片芯片可以用于航天、汽车、工业、消费不同的领域,之所以这么分是因为这些领域对于芯片的性能要求不一样,比如温度范围、精度、连续无故障运行时间(寿命)等。举个例子:德州仪器TI工业级芯片比商业级芯片的温度范围要更宽,航天级芯片的性能最好,同时价格也最贵。按照使用功能可以分:GPU、CPU、FPGA、DSP、ASIC、SoC......刚刚说的触控芯片、存储芯片、蓝牙芯片......就是依据使用功能来分类的。还有企业经常说的“我司的主营业务是 CPU芯片/WIFI芯片”,也从功能角度来分的。之前专门写过一篇以功能进行分类、以人体功能作为类比的文章,感兴趣的朋友也可以详细了解一下:按照集成度可以分:小规模集成电路(SSI)、德州仪器TI中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)集成度就是要看芯片上集成的元器件个数。现在智能手机里的芯片基本都是特大规模集成电路了,里面集合了数以亿计的元器件。其实这属于早期来表述芯片集成度的方式,后来在发展过程中就以特征线宽(设计基准)的尺寸来表述,比如微米、纳米。也可以理解为我们现在所常说的工艺制程。按照工艺制程可以分:5nm芯片、7nm芯片、14nm芯片、28nm芯片......这里的nm其实就是指CMOS器件的栅长,也可以理解成最小布线宽度或者最小加工尺寸。放眼全球,目前比较先进的制程就是台积电和三星的3nm,但是目前良率并不高(三星3nm良率仅有10-20%)。国内最先进的制程是中芯国际的14nm。芯片的发展过程,也是充满了“传奇色彩”,我们需要从IC业内非常著名的“摩尔定律”讲起。摩尔定律摩尔定律是英特尔创始人之一戈登·摩尔的经验之谈。之所以说是经验之谈,是因为该“定律”并非是自然科学的定律,而是戈登·摩尔经过长期观察所总结出来的经验。1965年,戈登·摩尔在绘制一份发展报告的图表时,发现了一个惊人的趋势:每颗芯片所能容纳的晶体管数目大概在18-24个月就会翻一番,性能也会提升一倍。摩尔定律预言了芯片的规模和性能。1971年,英特尔的第一代微处理器有2300个晶体管。2007年,45nm的处理器有8亿多晶体管。现如今,麒麟9000采用的是5nm工艺制程,集成了153亿晶体管。在过往的50多年中,芯片行业一直在遵循着摩尔定律的预言在发展。现在工艺已经逼近“极限”,工艺制程不可能无限缩小,近几年摩尔定律也已经放缓。随着技术发展,摩尔定律也定然会遇到瓶颈。但摩尔定律在半导体史上永远都是传奇而浓墨重彩的一笔。


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