半导体产品的类别应该怎么去区分呢？

时间： 2024-05-14 来源：凌讯微电子官网

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按照国际通行的半导体产品标准方式进行分类，半导体可以分为四类：集成电路，分立器件，传感器和光电子器件，这四类可以统称为半导体元件。

图 1

1.按照处理信号分类

处理模拟信号的芯片叫做模拟芯片，处理数字信号的芯片叫做数字芯片。那模拟信号和数字信号又是什么呢？
信号是反映消息的物理量，例如工业控制中的温度、压力、流量、自然界的声音等，因而信号是消息的表现形式。由于电信号容易传播、处理和控制，人们常将非电的物理量通过各种传感器转换成电信号，以达到提取、传送、交换、存储等目的。信号的形式是多种多样的，例如：根据信号是否具有随机性分为确定信号和随机信号，根据信号是否具有周期性分为周期信号和非周期信号，根据对时间的取值分为连续时间信号和离散时间信号等等。

2.按照制造工艺分类

这种分类可能是我们最为常见的，比如时常听到的14nm芯片、7nm芯片等就是按照制造工艺来划分芯片的。（此处的7nm、14nm是指芯片内部晶体管栅极的最小线宽/栅宽）一般情况下，工艺制程越先进，芯片的性能越高，但制程先进的芯片制造成本也高。市调机构指出，通常情况下，一款28nm芯片的设计研发投入约1-2亿元，14nm芯片约2-3亿元，研发周期约1-2年。现在工艺制程的发展已经逼近极限，从平衡成本和性能上来考虑，工艺制程并非越先进越好，而是选择合适的更好。不同种类的芯片在制程最优选择上会有差异，比如数字芯片对先进制程要求高，但是模拟芯片则不一定。

3.按照使用功能分类

此种分类方式应该是半导体元件分类中最复杂，但也是最常用的方式。

4.计算功能

这类芯片主要用来计算分析的，和人体大脑类似，分为主控芯片和辅助芯片。主控芯片中有CPU/SoC/FPGA/MCU，辅助芯片有主管图形图像处理的GPU和主打人工智能计算的AI芯片。

5.数据存储功能

DRAM，SDRAM,ROM,NAND等，主要是用于数据存储。

6.感知功能

主要为传感器，如MEMS，指纹芯片，CIS等，主要通过望闻问切来感知外部世界。

7.传输功能

蓝牙、wifi，NB-IOT，宽带，USB接口，以太网接口，HDMI接口，驱动控制等，用于数据传输。

8.能源供给功能

电源芯片，DC-AC，LDO等，用于能源供给。

9.按照设计方式分类

以设计方式分类，当今的半导体设计有两大阵营：FPGA 和 ASIC。其中FPGA发展在先，目前仍是主流应用。

简单来说FPGA是通用可编程逻辑芯片，可以DIY编程实现各种各样的数字电路；ASIC是上文所说的专用数字芯片，设计好数字电路后，流片生成出来的是不可以更改的芯片。前者的特点在于可重构定义芯片功能，灵活性强；后者的专用性强，一般是针对某一特定应用定制开发。

表 1

两种芯片都是随着半导体工艺发展和物联网应用需求而来，从几十纳米到现在的7纳米制程，性能都在不断提升。应用方向差异却逐渐明显：FPGA在上市速度、一次性测试成本、配置性上表现突出；而ASIC在运算性能、量产成本上远胜于FPGA。不过，因为ASIC 是固定的电路，如果设计更新，新一代芯片就要重新设计，定模，加工。双方算是各有所长。

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