B体育媒体报道中经常看到,某某行业缺“芯”、卡脖子,有时候又会看到半导体行业国产替代率如何如何,当前市场格局变化机会怎样怎样。
半导体和芯片,还有电子、通信、计算机等等,这些概念哪些相关或者一样,或者之间有什么关系。
之前,以为,芯片说的就是电脑、手机上经常说的CPU,被卡脖子就是差一个CPU。偶然看有些理财媒体提到半导体指数与芯片指数,突然又想这俩说的是一个东西吗?是啥关系?
然后网上查查看,发现相关概念一箩筐,越看越乱,更不懂半导体、芯片说的是啥——射频、指纹识别、图像传感器、功率半导体、CPU、ARM、微处理器、MCU、SoC、DRAM、存储芯片、接口芯片、GPU、电源管理、模拟芯片、汽车电子、工控芯片、物联网、AI芯片、IGBT……分类简直太——多——了——!
而且,这个细分领域,那个行业龙头的,脑袋都懵了,不记得翻了多少网页,下面在浏览器里还在收藏的部分链接,简单地梳理了一下半导体或者说芯片的部分分类。
非专业人士,仅作笔记分享,不构成专业知识,如有专业人士,希望可以讨论一下。
媒体中很多时候会把半导体与芯片交叉重叠使用,实际前者范围比后者要大,但后者是前者中技术含量、重要性最高的一类。
电子产业可分为半导体、PCB、元器件等。其中,PCB是安装半导体、元器件的板子,元器件包含声、显示、光学、射频器件以及连接器等。
半导体分为集成电路、分立器件、传感器、光电子4类,有时候将传感器、光电子归类为分立器件。
分立器件包含晶体管、二极管、晶闸管、小信号器件B体育,其中,前三者又可以统称为功率器件,功率器件主要是和电力相关,和功率芯片统称为功率半导体。
传感器是将外界的物理信号转变为电信号,物理信号包括声音、图像、温度、湿度、压力和光信号等。可分为MEMS、图像传感器等。其中B体育,MEMS是微机电系统的缩写,采用微电子和微机械工艺,依据功能需求将微电路和微机械集成于一体的半导体系统。
前面简单梳理的是半导体中集成电路以外的部分,下面简单记录下这个目前还是最“卡脖子”的东东。
芯片按功能还可分为计算类、存储类、模拟类,与前两者都属于计算类,后面可以相应对应。
芯片按照处理信号类型或晶体管工作方式分为数字芯片、模拟芯片,前面分类的前三者都属于数字芯片,最后一个与后者对应。
数字芯片用来产生、放大和处理各种数字信号,例如CPU、内存芯片和DSP芯片等都属于此类。
微元件类主要有CPU、GPU、FPGA、ASIC、DSP、MCU、SoC等,逻辑IC有手机基带、以太网芯片等,存储器包含DRAM、NANDFlash、NORFlash等。当然前面都不是只包含这些,比如存储芯片,这三个是当前应用最典型、市场占有率最高的几类。
模拟芯片用来产生、放大和处理各种模拟信号。一切我们能够感知,比如图像,声音,触感,温度,湿度等,以及一些我们无法感知但客观存在的,比如微波,电信号等。
模拟IC通常包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频IC、数据转换芯片、指纹识别芯片、电源管理芯片及驱动芯片等。
当然这么多种类,模拟芯片可以继续细化分类,可分为通用型模拟IC与专用型模拟IC。
电源管理类芯片包含电源管理IC、AC/DC、DC/DC、驱动芯片等,信号链又分为射频信号链与模拟信号链。有时候通用型模拟IC又分为模拟芯片(电源管理+模拟信号链)与射频芯片。
模拟信号链芯片处理低频模拟信号,包括数据转换(ADC/DAC)、接口芯片、放大器/比较器等;射频信号链芯片包含射频收发器、低噪声放大器、功率放大器、滤波器、天线开关、调谐器等构成射频信号链的主要器件。
专用型模拟 IC主要根据下游应用领域划分,可为以下细分部分:通信 (基站和手机) 、消费电子、计算机、汽车、工业/其他。
其中芯片除了单独的数字芯片和模拟芯片,还可以单独梳理出一类集成类芯片,主要有MPU、MCU、DSC、SoC等。
其中MPU是CPU集合;MCU是集成了CPU、存储器等,相当于一个独立的“微型电脑”,可以直接独立运行一些简单的代码;DSC是DSP与MCU的结合;SoC是片上系统,比MCU要更加强大很多,是系统级的芯片,可以直接运行系统级的代码,或者可以说能够运行操作系统B体育。
芯片按照功能划分,分为运算及控制、通讯、存储、电源管理、驱动、音视频、传感等。
芯片,或者说半导体,按照应用领域分为,通信、手机、可穿戴设备、PC/平板、家电、服务器、工控/物联网、汽车电子、机器人、医疗仪器等B体育。其中移动终端芯片主要分为,射频芯片与基带芯片。
芯片按照使用场景可分为4或5类,4类为民用级(消费级)、工业级、汽车级、军工级,5类则是最后增加细分的航天级。
芯片(半导体)产业链按照产业流程分为芯片设计、芯片制造、芯片封测。产业链中设计制造封测一体化企业称为IDM模式。其中芯片(半导体)制造还可以分为硅片制造、晶圆加工。
芯片(半导体)制造、封测的上游支撑的相关行业为半导体设备、半导体材料以及专门做芯片架构授权的芯片IP与芯片设计工具EDA领域。
以上,就是目光前主要梳理的半导体行业相关的简单分类,可能会有一定的偏差疏漏,仅可做了解参考,或许随着进一步了解还会更新调整B体育。下面是基于当前的认识简要绘制的思维导图,在这分享出来,以便讨论。