1310
前些年，当焦点聚集在芯片行业，大家的话题都是“台积电”“华为麒麟芯片”“光刻机”“卡脖子”。
而这两年大家关注的焦点变成了“芯片短缺”“芯片涨价”“国产替代化”......
从“为什么芯片会被卡脖子”到现在“芯片短缺如何缓解”，能够明显感受到大家对于芯片重要性的认知深刻了许多。
但是很多同学接触芯片行业，想要进一步了解的时候，还是会有各种各样的问题待解答。
所以这是一篇零基础小白可读的、帮你迅速掌握芯片行业基本知识的科普文。收藏不亏。
芯片概念
半导体：常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。现在芯片常用的半导体材料是硅。
集成电路：一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。
芯片：就是把一个电路所需的晶体管和其他器件制作在一块半导体上（来自杰夫·达默）。芯片属于集成电路的载体。
严格从定义上来说，集成电路 ≠ 芯片。
但从狭义上说，我们日常提到的IC、芯片、集成电路其实并没有什么差别。平时大家所讨论的IC行业、芯片行业指的也是同一个行业。
如果用一句话概括：芯片就是以半导体为原材料，把集成电路进行设计、制造、封测后，所得到的实体产品。
当芯片被搭载在手机、电脑、平板上之后，它就成为了这类电子产品的核心与灵魂。
手机触屏需要有触控芯片，储存信息需要有存储芯片，实现通信功能要有基带芯片、射频芯片、蓝牙芯片，想要拍出好看的照片就需要GPU......一部手机里的芯片加起来都要有100多颗。
芯片分类
这么多芯片，有没有什么系统的分类方式呢？其实芯片的分类方式有很多种：
按照处理信号方式可以分成：模拟芯片、数字芯片信号分为模拟信号和数字信号，数字芯片就是处理数字信号的，比如CPU、逻辑电路等；模拟芯片是处理模拟信号的，比如运算放大器、线性稳压器、基准电压源等。如今的芯片大多数都同时具有数字和模拟，一块芯片到底归属为哪类产品是没有绝对标准的，通常会根据芯片的核心功能来区分。
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：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：《一篇文章带你认识芯片分类及代表企业》
按照集成度可以分：小规模集成电路（SSI）、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。
芯片种类越多、功能越强大，就越让人忍不住好奇：一颗芯片究竟是如何“披荆斩棘、打磨棱角”来到我们面前的？
下一篇文章就会给大家系统介绍芯片全产业链以及芯片从无到有的诞生过程。学习之路上，IC修真院与你同行。
