5個層級帶你看清一顆芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　在我們闡明半導(dǎo)體芯片之前，我們先應(yīng)該了解兩點。其一半導(dǎo)體是什么，其二芯片是什么。

　　半導(dǎo)體

　　半導(dǎo)體( semiconductor)，指常溫下導(dǎo)電性能介于絕緣體(insulator)與導(dǎo)體(conductor)之間的材料。人們通常把導(dǎo)電性差的材料，如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導(dǎo)電性比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比，半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的，直到20世紀(jì)30年代，當(dāng)材料的提純技術(shù)改進(jìn)以后，半導(dǎo)體才得到工業(yè)界的重視。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅則是各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上最具有影響力的一種。

　　芯片

　　芯片(chip)，又稱微芯片(microchip)、集成電路(integrated circuit， IC)。是指內(nèi)含集成電路的硅片，體積很小。一般而言，芯片(IC)泛指所有的半導(dǎo)體元器件，是在硅板上集合多種電子元器件實現(xiàn)某種特定功能的電路模塊。它是電子設(shè)備中最重要的部分，承擔(dān)著運算和存儲的功能。廣泛應(yīng)用于軍工、民用等幾乎所有的電子設(shè)備。

　　講到這里你大概對于半導(dǎo)體和芯片有個簡單了解了，接下來我們來聊聊半導(dǎo)體芯片。

　　半導(dǎo)體芯片是什么?

　　一般情況下，半導(dǎo)體、集成電路、芯片這三個東東是可以劃等號的，因為講的其實是同一個事情。

　　半導(dǎo)體是一種材料，分為表格中四類，由于集成電路的占比非常高，超過80%，行業(yè)習(xí)慣把半導(dǎo)體行業(yè)稱為集成電路行業(yè)。

　　而芯片就是集成電路的載體，廣義上我們就將芯片等同于了集成電路。

　　所以對于小白來說，只需要記住，當(dāng)芯片、集成電路、半導(dǎo)體出現(xiàn)的時候，別慌，是同一碼事兒。

　　半導(dǎo)體芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　半導(dǎo)體芯片雖然個頭很小。但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，尤其是其最核心的微型單元——成千上萬個晶體管。我們就來為大家詳解一下半導(dǎo)體芯片集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。一般的，我們用從大到小的結(jié)構(gòu)層級來認(rèn)識集成電路，這樣會更好理解。

　　(1)系統(tǒng)級

　　我們還是以手機(jī)為例，整個手機(jī)是一個復(fù)雜的電路系統(tǒng)，它可以玩游戲、可以打電話、可以聽音樂、可以嗶--。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由多個半導(dǎo)體芯片以及電阻、電感、電容相互連接組成的，稱為系統(tǒng)級。(當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，將一整個系統(tǒng)做在一個芯片上的技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)多年——SoC技術(shù))

　　(2)模塊級

　　在整個系統(tǒng)中分為很多功能模塊各司其職。有的管理電源，有的負(fù)責(zé)通信，有的負(fù)責(zé)顯示，有的負(fù)責(zé)發(fā)聲，有的負(fù)責(zé)統(tǒng)領(lǐng)全局的計算，等等。我們稱為模塊級。這里面每一個模塊都是一個宏大的領(lǐng)域，都聚集著無數(shù)人類智慧的結(jié)晶，也養(yǎng)活了很多公司。