芯片,以储量最丰富成本最廉价的二氧化硅为原料,成就了这个星球的科技之巅,颁一枚最佳逆袭奖,实至名归!
根据2017年全球半导体市场的产业状况,可以看到全球主流科技把半导体市场归为四类,集成电路,光电子,分立器件和传感器,而且集成电路占到83%,所以大部分人都把集成电路看成半导体产业。
集成电路(Integrated Circuit, 简称IC),又叫做芯片(chip),所以说集成电路,IC,芯片,chip这四个名字都是指一个东西。
光电子产业对于我们普通老百姓来讲,最常见的就是天天见到的手机屏幕,不论是普通LED还是OLED都属于光电子。还有一些其他应用就是激光器件,打印机里用的发射器,光纤等等。其实如果是简单应用的话,光电子技术还是比较简单的。
传感器这个东西对于我们普通老百姓来讲,经常听到,但是很少了解它。其实它就是这样的一种存在,你肯定使用他,但是你感受不到它的存在。比如你的手机里面有压力传感器,你车子里面的温度传感器,还有医疗用的测量,诊断传感器,环境部门使用的气敏,以及检测大气PM2.5的传感器,办公楼里为了防火安装的烟感等等。总之传感器的功能就是将压力,温度等信息转换成电信号的东西。这类的公司,其实以欧美公司为主,比如霍尼韦尔,西门子,通用,还有中国的豪威等等。
分立器件:在系统板子上,除了小黑盒子集成电路(IC)外,还有一些地方插着二极管,三极管,电阻,电容,逻辑器件等等,这些就是分立器件。为什么不把这些电阻,电容,二极管集成在IC里面,那样不是更加方便吗?而且可以让系统板更小。其实现在就是这个趋势,越来越多的分立器件集成到IC里面,但是还没有完全消除,主要有这么几个原因。
1. 相对通用IC来讲,分立器件应用更广。对于一些IC厂商来讲,会有很多客户使用自己的IC,每个客户都是使用不同的功能,使用不同的系统板,但是IC只有一个。即使IC里面使用了fuse,trim这样的功能,也不能同时满足很多客户的要求。这样就造成这些IC必须配合分立器件才能实现应有的功能。
2. IC难以实现大功率。IC的长处是体积小,运算快,控制性强,但是对于一些需要大功率的产品,单纯IC还很难实现,这时候就必须在外围挂一些分立器件来提高输出功率。
3. 使用环境更广。对于在一些IC来讲,如果在特殊条件下使用(比如高温,高压),会产生很多副作用,而如果使用特殊工艺,成本又太高。如果这个时候的需要逻辑很简单,就会使用分立器件来代替IC,因为分立器件的成本比IC要低很多。这样就避免了外界条件对主体IC的影响。
因此,IC将会取代越来越多的分立器件,但是IC不会完全取代分立器件,因为它也有很多优点是IC比不上的。
那么分立器件,传感器和光电子和集成电路的区别是什么呢?其实就是名字上的“集成”二字,集成电路中的晶体管数量都是上百万级的。
像苹果A系列,高通骁龙系列,华为麒麟系列的芯片,晶体管数量达到了上亿,几十亿的级别。但是分立器件中的晶体管数量就比较少,极端情况下,一颗元件只有一个晶体管。比如很多公司生产的肖特基二极管,IGBT,MEMS等等。
虽然这些分立器件的集成度低,但是他们也有一些优点,比如适应的环境更加恶劣,能够满足更高电压的需求等等。
了解了以上内容,我们就能具体说明芯片技术了。