通常情況下,對芯片的分類有兩種方式,一般會根據(jù)芯片功能進(jìn)行分類,不過有時也會根據(jù)使用的集成電路劃分不同的類型。
按照功能劃分,可以分為四種類型,主要是內(nèi)存芯片、微處理器、標(biāo)準(zhǔn)芯片和復(fù)雜的片上系統(tǒng)(SoCs)。按照集成電路的類型來劃分,則可以分為三類,分別是數(shù)字芯片、模擬芯片和混合芯片。
從功能上看,半導(dǎo)體存儲芯片將數(shù)據(jù)和程序存儲在計算機(jī)和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上。隨機(jī)存取存儲器(RAM)芯片提供臨時的工作空間,而閃存芯片則可以永久保存信息,除非主動刪除這些信息。只讀存儲器(ROM)和可編程只讀存儲器(PROM)芯片不能修改。而可擦可編程只讀存儲器(EPROM)和電可擦只讀存儲器(EEPROM)芯片可以是可以修改的。
微處理器包括一個或多個中央處理器(CPU)。計算機(jī)服務(wù)器、個人電腦(PC)、平板電腦和智能手機(jī)可能都有多個CPU。PC和服務(wù)器中的32位和64位微處理器基于x86、POWER和SPARC芯片架構(gòu)。而移動設(shè)備通常使用ARM芯片架構(gòu)。功能較弱的8位、16位和24位微處理器則主要用在玩具和汽車等產(chǎn)品中。
標(biāo)準(zhǔn)芯片,也稱為商用集成電路,是用于執(zhí)行重復(fù)處理程序的簡單芯片。這些芯片會被批量生產(chǎn),通常用于條形碼掃描儀等用途簡單的設(shè)備。商用IC市場的特點是利潤率較低,主要由亞洲大型半導(dǎo)體制造商主導(dǎo)。
SoC是最受廠商歡迎的一種新型芯片。在SoC中,整個系統(tǒng)所需的所有電子元件都被構(gòu)建到一個單芯片中。SoC的功能比微控制器芯片更廣泛,后者通常將CPU與RAM、ROM和輸入/輸出(I/O)設(shè)備相結(jié)合。在智能手機(jī)中,SoC還可以集成圖形、相機(jī)、音頻和視頻處理功能。通過添加一個管理芯片和一個無線電芯片還可以實現(xiàn)一個三芯片的解決方案。
芯片的另一種分類方式,是按照使用的集成電路進(jìn)行劃分,目前大多數(shù)計算機(jī)處理器都使用數(shù)字電路。這些電路通常結(jié)合晶體管和邏輯門。有時,會添加微控制器。數(shù)字電路通常使用基于二進(jìn)制方案的數(shù)字離散信號。使用兩種不同的電壓,每個電壓代表一個不同的邏輯值。
但是這并不代表模擬芯片已經(jīng)完全被數(shù)字芯片取代。電源芯片使用的通常就是模擬芯片。寬帶信號也仍然需要模擬芯片,它們?nèi)匀槐挥米?u style="color: rgb(51, 51, 51) !important;">傳感器。在模擬芯片中,電壓和電流在電路中指定的點上不斷變化。模擬芯片通常包括晶體管和無源元件,如電感、電容和電阻。模擬芯片更容易產(chǎn)生噪聲或電壓的微小變化,這可能會產(chǎn)生一些誤差。
混合電路半導(dǎo)體是一種典型的數(shù)字芯片,同時具有處理模擬電路和數(shù)字電路的技術(shù)。微控制器可能包括用于連接模擬芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),例如溫度傳感器。而數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)可以使微控制器產(chǎn)生模擬電壓,從而通過模擬設(shè)備發(fā)出聲音。