一篇文章带你认识芯片分类及代表企业

芯片的分类方式可以有很多种，如果我们随机采访10位业内大佬，也许会得到10种不同的答案。

举个例子，按照处理信号方式可分为模拟芯片和数字芯片。

按照设计理念可分为可分为通用芯片和专用芯片。

按照应用领域可分为航天级芯片，汽车级芯片，工业级芯片和商业级芯片。

按照制程的话还可以分为7nm芯片、14nm芯片、28nm芯片……

还有企业经常说的：我司的主营业务是 CPU芯片/存储芯片。其实这是从应用功能角度来分的。

今天我们就以钢铁侠为例，从应用功能的角度出发、以人做类比，进行一个详细的分类。

1. 处理器芯片

处理器芯片就相当于人类的大脑，是用来思考、分析和计算的。

中央处理器（CPU） ，是系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。一般提到CPU，很难不第一时间想到Intel，世界上第一款商业化的处理器就是Intel 4004。除了Intel之外，AMD、IBM、高通等都是设计CPU芯片的代表性企业。国产不错的CPU公司有华为、龙芯、海光、北京君正等。

图形处理器（GPU） ，也叫视觉处理器或显示芯片，它一般是在电脑、手机这类移动设备上做图像和图形相关运算工作的微处理器。Intel、英伟达、AMD都是GPU领域的代表企业。这两年国产GPU市场也是全面开花，壁仞、摩尔线程、芯动科技、景嘉微等企业都纷纷发布了国产GPU。

数字信号处理器（DSP） ，是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。除了音视频领域，在自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器等领域都能看到DSP的身影。Microchip、TI、ADI、ARM等公司都是DSP芯片领域的代表性企业。

微控制器（MCU） ，在一颗芯片上将计算、存储、接口等集成在一起，形成芯片级的计算机。MCU的用途比较广泛，但是它最大的应用场景还得是汽车，一辆汽车里就包含70多块MCU芯片。MCU芯片领域的国内外代表企业有：瑞萨电子、恩智浦、ST、华大半导体、士兰微、复旦微电子等。

2. 存储芯片

存储芯片相当于人类的大脑皮层，用来储存信息和数据。心理学上说，人脑记忆可以分为瞬时记忆、短时记忆、长时记忆。同样的，存储芯片也有不同的类型，起到不同的作用。

静态随机存取存储器（SRAM） ，只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持；但是只要断电，数据就会丢失。属于易失性存储器。

动态随机存取存储器（DRAM） ，只能将数据保持很短的时间，所以需要在通电状态下定时刷新，才能保持数据不变；断电后，数据就会丢失。同样属于易失性存储器。

只读存储器（ROM） ，信息一旦写入后就固定下来，即使切断电源，信息也不会丢失。属于非易失性存储器。

闪存（Flash） ，无论是否通电、是否刷新数据，都能够长久地保持数据。和ROM一样属于非易失性存储器。

我国作为世界上最大的存储芯片市场，但长期以来的存储芯片都是依赖进口。当下存储器市场可以说是被国外巨头垄断的状态，尤其是DRAM，光三星、海力士、美光这三家的市场占有率就在94%以上。为了突破存储芯片市场，现在国内也有多家存储芯片企业突围，比如长江存储、长鑫存储、兆易创新、华天科技、复旦微电子等。

3. 传感器

传感器就相当于人类的五官，可以感知/测量生活中的声音、图像、温度、湿度、压力和光信号等。

CMOS图像传感器（CIS） ，是将光学图像转换成电子信号的电子设备，相当于人的视网膜，手机、相机乃至卫星的拍摄成像都缺不了它。CIS领域的国内外代表企业有：索尼、三星、豪威科技、格科微等。

微机电系统（MEMS） ，是按功能要求在芯片上把微电路和微机械集成于一体的系统。在手机中的应用尤其广泛，比如磁传感器、指纹传感器、环境传感器等。MEMS领域的国内外代表企业有：博通、博世、歌尔微电子、敏芯微、士兰微等。

触摸/触控芯片（Touch） ，大家日常使用的手机和平板电脑，它们就内含触控芯片，这种芯片对环境变化具有灵敏的自动识别和跟踪功能。Touch芯片领域的国内外代表企业有：Atmel、比亚迪、晨星半导体、汇顶科技。

4. 电源芯片

电源芯片相当于人类的心脏，可以给身体其他器官提供营养物质。电源芯片可以给ASIC、DSP、CPU、Memory、FPGA及其他数字或模拟负载提供供电。

DC/DC电源芯片（DCDC） ，指直流转换为直流的电源，是开关电源芯片的一种（另一种是AC/DC）。相较于AC/DC，DC/DC的设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化。

LDO低压差线性稳压器（LDO） ，是一种稳压器。在电子设计中，经常需要用不同的直流电压给不同器件供电，就可以通过LDO稳压芯片来实现。

电源管理单元（PMU） ，是一种高度集成的、更加便携式的电源管理方案，可以获得更高的电源转换效率和更低的功耗。

在电源芯片领域比较有代表性的国内外企业有：芯源系统、TI、英飞凌、东芝、瑞芯微、圣邦微电子、上海贝岭等。

5. 通信芯片

通信芯片相当于人类的神经，四通八达，传递信息和数据。

蓝牙芯片（Bluetooth），蓝牙大家经常会用到，它是一种近距离无线连接技术，支持声音、图像的传输。在蓝牙芯片领域有代表性的企业有：高通、赛普拉斯、Dialog、ST、紫光展锐等。

无线芯片（WIFI）就不用多说了，上网冲浪必备，也是一种近距离无线通信。在WIFI芯片领域有代表性的企业有：高通、博通、Marvell、联发科、瑞昱、乐鑫等。

窄带物联网芯片（NB-loT），是一种远距离无线通信，属于广域网。可以应用到智能抄表、智慧路灯、智慧停车、共享单车等多种领域。在NB-loT芯片领域有代表性的企业有：高通、华为、中兴微、联发科、紫光展锐等。

6. 接口芯片

接口芯片相当于人的“四肢”。同样可以用于传递信息和数据。

通用串行总线芯片（USB），是一个外部总线标准，是应用在PC和手机领域的一种接口技术。它也是我们日常接触比较多的一种，比如电脑上的USB插口、手机的USB充电线，都和我们的生活息息相关。在USB芯片领域有代表性的企业有：赛普拉斯、恩智浦和全志科技。

高清多媒体接口芯片（HDMI），是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。生活中的笔记本电脑、电视、机顶盒就有HDMI接口。在HDMI芯片领域有代表性的企业有：东芝、ADI和全志科技。

结 语

在芯片产业“国产替代化”盛行的当下，已经入行的工程师，在专业知识方面是信手拈来，但对于芯片分类却是不甚了解。而打算入行的工程师在参加企业面试时，甚至不清楚公司的主营芯片产品。

写下本文的初衷也正在于此，在IC学习之路上，IC修真院与你同行。

声明：部分内容参考自网络。

芯片分级分类

（1）计算芯片（大脑）：如CPU，GPU，FPGA，MCU，AI等都用作计算分析的，和人体大脑类似。

（2）存储芯片（脑皮）：DRAM，SDRAM,ROM,NAND,FLASH等，主要是用于数据存储

（3）感知芯片（五官）：MEMS，指纹，麦克风，摄像头等，主要通过望闻问切来感知外部世界

（4）通信芯片（手脚）：蓝牙、wifi，NB-IOT，宽带，USB接口，以太网接口，HDMI接口，驱动控制等，用于数据传输

（5）能源芯片（心脏）：电源芯片，DC-AC，LDO等，用于能源供给

国际标准分类方式

我们先看一下国际标准分类方式，在国际半导体的统计中，半导体产业只分成四种类型：集成电路，分立器件，传感器和光电子 ，我们上面说的这四类可以统称为半导体元件。其中集成电路（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。但是，在我们通常的新闻中，没有分的这么清楚，他们会把半导体元件统统叫做集成电路（比如也会把分立器件也叫做芯片），所以大家要根据前后文的意思来判断文章想表达的是哪一类。

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，一个晶体管就是这个样子

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（当然MEMS现在也会和集成电路集成在一起，很多分立器件的晶体管也不是上图这个样子的）。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。了解完这个之后我们就看下面的细分，下面所有的内容，如果没有特殊说明，都是指集成电路。

先举个例子

我现在给你端一盘炒土豆丝，这个例子的用处，后面就知道了。

现在我问你，你吃了什么菜？你怎么说？你可以说“我吃了一盘炒菜”，你也可以说“我吃了一盘土豆”，你也可以说“我吃了一盘土豆丝”，你也可以说“我吃了一盘头发丝一样细的土豆丝”。但是不管你说什么，都是这同一盘菜，只不过是在不同的角度去描述罢了~OK，只要理解这个就好说了~

按照不同的处理信号来分类

这个标准有点类似于上面例子中的“土豆”这个词，指的是内容，它不是炒茄子，炒豆角，炒番茄，而是炒“土豆”。如果按照这个标准来看，所有的集成电路可以分为模拟芯片和数字芯片两种。处理模拟信号的芯片叫做模拟芯片，处理数字信号的芯片叫做数字芯片。那什么叫做模拟信号和数字信号呢？

模拟信号: 模拟这个词真的很难解释，就像是解释“太极”二字一样，你能理解，但是表达不出来。说简单点就是连续信号，也就是连续发出的，比如我们发出的声音等等，最典型的就是正弦波，如下

其实大自然中大部分信号都是模拟信号。

数字信号： 就是离散信号，简单点就是不连续的，如果我们用数字信号来描述上面的正弦波。

在现在的芯片中，早已经不是单纯的模拟芯片或者是数字芯片了。现在的芯片里面既能处理模拟信号的部分，也能处理数字信号的部分。主要看哪个多哪个少，如果处理模拟信号的部分多一些，就叫做模拟芯片，反之叫做数字芯片。

按照不同应用场景来分类

如果按照这个标准类分类，大概可以分为4类，民用级（消费级），工业级，汽车级，军工级（还有人把航天级芯片当作第5类，不过都无所谓了，大家能理解就可以）。还是回到那个例子，按照不同应用场景就有点类似于上面的"炒"这个词，它不是"炖"，"蒸"，"炸"。比如消费级芯片，我们比作是"炒"，工业级比作是"炖"，汽车级比作是"炸"等等。

不同级别的芯片对应的标准也不一样，具体情况这里简单的讲一下，如下图不同级别的芯片，对于工作温度，工艺处理方式都不同。

前面说过，我们的分类是相互独立的，所以一个芯片既可能是模拟芯片也可能是消费级芯片 。比如手机指纹识别芯片，我们可以叫他模拟芯片，也可以叫他消费级芯片，都是指这颗芯片。就比如上面端的那盘炒土豆丝，你既可以叫它炒菜，也可以叫它土豆，但是指的是相同的一盘菜。

按照制造工艺来分

这种分类可能最常见，我们平时经常听到7nm芯片，14nm芯片等等，都是按照这个工艺来分的。对于上面这个例子来讲，类似于上面例子中土豆丝的直径。7nm芯片表示的是这个土豆丝的直径有7nm（只是举例子，不要太较真），14nm芯片就是土豆丝的直径有14nm。所以就有了7nm芯片制造了数字芯片，制造了CPU，GPU等等。

按照使用功能来分类

这种分类方式是也是大家最常见的，比如GPU，CPU，FPGA，DSP，ASIC，SOC等等，都是按照这个分类方式分类的。放到上面的例子就是我们吃的是土豆丝（GPU），强调的是“丝”，不是“土豆块”（CPU），土豆泥（FPGA）。关于上面几种芯片的具体分别，撸主会单独写一篇文章来说明。大家在这里只需要了解这个分类方式就可以了。

既然有这么多分类方式，那么问题来了，该怎么去形容这颗芯片呢？你可以用7nm来形容，也可以用来CPU来形容，也可以用数字芯片来形容，哪一种都没有错，所以你才在新闻上看到这么多对于芯片的不同叫法。

"我吃了一盘只有7nm宽的炒土豆丝"，翻译成芯片用语，就是"我使用了一颗7nm工艺制作的民用级数字芯片GPU" 。当然你可以用“炒菜”“土豆丝”等等不同的用语来形容这道菜，但是这始终是同一道菜。就像是你可以用“7nm芯片”“数字芯片”“民用级芯片”等等不同的标准来形容这款GPU一样，他们只是根据不同的标准来形容同一件事情而已。

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