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B体育芯片种类知多少

发布时间:2023-10-01 14:58浏览次数: 来源于:网络

  B体育在先前推出的芯片产业链系列文章中,我们为大家详细梳理了芯片产业链上各个环节,以及各环节上的主要企业(有需要预习的同学请移步文末链接)。

  整个芯片产业链可分为设计、制造、封测三大环节,再辅以所需的EDA软件、半导体设备与半导体材料。

  我们在产业界常见,芯片行业研究逻辑多以水平分类上对不同种类的半导体产品企切入,MCU、模拟芯片、IGBT、第三代半导体等概念或名词常常成为大众投资者的认知盲区。

  针对读者的反馈,我们推出半导体的新系列文章旨在直接从产品角度,打破认知界限。用最专业的理解、最通俗的语言为大家解读半导体行业,致力于帮您发掘热门赛道的“隐藏款”。

  实际上,从产业研究角度,要解决这个问题首先要将半导体的分类方法捋明白,大量研究资料及资讯存在定义不明晰、不加以说明解释的现象,造成概念使用与分类存在混乱,我们在此尝试为大家厘清半导体常见的分类:

  半导体依照处理信号种类的不同可分为数字芯片与模拟芯片——数字芯片处理0和1等离散的数字信号,模拟芯片则处理温度、湿度B体育、压强等连续信号。

  随着半导体技术的发展,大多数芯片两种信号均能处理,区别在于处理哪种信号较多;

  依照衬底材料的不同可分为第一、第二、第三代半导体,第一代半导体以硅锗材料作为衬底材料,应用最为广泛,第三代半导体则以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)作为衬底材料;

  依照规格划分可分为军用级、车规级、工业级、民用级半导体,它们具有不同的温度适应能力与抗干扰能力。

  而我们最常见的逻辑芯片、功率半导体、MCU等概念是半导体依照功能场景为标准划分的细分品类。一颗芯片可能既是数字芯片,也是逻辑芯片,两者描述的侧重点不同,前者侧重于描述其处理的信号类型,而后者侧重于描述其功能。

  世界半导体贸易统计组织(WSTS)将所有半导体按照结构功能划分为集成电路、分立器件、光电子器件与传感器四大类。后续系列文章将分别对它们进行详细介绍B体育。

  集成电路简称IC(Integrated Circuit),是采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容等元件集成在半导体晶圆上,成为具有所需电路功能的微型结构,占全球半导体市场份额的83%。

  集成电路可进一步细分为承担计算功能的逻辑芯片、承担存储功能的存储芯片,承担传输与能源供给功能的模拟芯片以及将运算B体育、存储等功能集成于一个芯片之上的微控制单元(MCU)B体育,它们的市场份额分别占到半导体总体市场份额的22.41%、22.41%、10.79%、13.28%,逻辑芯片与存储芯片占比较高。

  分立器件则是内部没有集成的普通电阻、电容、晶体管等电子元件,是最早出现的半导体器件。我们的理解是在分立器件的发展过程中,随着半导体制造技术的发展,适合集成在芯片之中的分立器件演化为集成电路,而一些不适合集成于芯片之中的则还是以分立器件的形式保留至今。

  人们熟知的二极管、三极管、晶体管、MOSFET(金氧半场效晶体管)与IGBT(绝缘栅双极型晶体管)都属于分立器件,分立器件依据功率的标准细分为功率器件与小信号器件,广泛运用于整流、稳压、保护、开关等功能,市场份额约占半导体总市场份额的5%。

  光电子器件则是利用光-电子转换效应制成的各种功能器件,代表器件有LED(发光二极管)、LD(激光二极管)与光电探测器,部分资料将其归为分立器件的一个细分种类,应用于医学检测透视、红外探测、光电瞄具等领域,市场份额约占半导体总市场份额的9%。

  传感器是能敏锐的感知物理、化学、生物信息并将它们转化为电信息的电子元件,代表器件有MEMS(微机电系统)、CMOS图像传感器,主要应用于工控、遥测、家电等领域,市场份额约占半导体总市场份额的3%B体育。

  制程工艺中的14nm、7nm等说法指的是集成于芯片之上的晶体管的大小,制程工艺越先进意味着集成于芯片之上的晶体管越小,同样大小的晶圆上可集成的晶体管越多,性能更为强大。

  而12英寸、8英寸晶圆指的是半导体原材料硅晶圆的尺寸,晶圆尺寸越大,同一片晶圆能够提供的芯片数量越多,生产成本越低。

  国内半导体设备制造商中微半导体2021年宣布即将研制成功能够制作5nm芯片制程的刻蚀机,消息经大量媒体添油加醋,以讹传讹最终变为中微半导体已掌握5nm制程芯片制造技术,即将超过台积电。

  晶圆制造流程分为光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等工序,中微半导体为半导体设备提供商,仅提供刻蚀环节所需的刻蚀设备。晶圆制造过程中最关键的设备为光刻机,上海微电子正在进行28nm制程芯片所需光刻机的研发,尚未成功。

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