前些年，當焦點聚集在芯片行業，大家的話題都是“台積電”“華為麒麟芯片”“光刻機”“卡脖子”。

而這兩年大家關注的焦點變成了“芯片短缺”“芯片漲價”“國産替代化”......

從“為什麼芯片會被卡脖子”到現在“芯片短缺如何緩解”，能夠明顯感受到大家對于芯片重要性的認知深刻了許多。

但是很多同學接觸芯片行業，想要進一步了解的時候，還是會有各種各樣的問題待解答。

所以這是一篇零基礎小白可讀的、幫你迅速掌握芯片行業基本知識的科普文。收藏不虧。

先區分幾個基本概念：芯片、半導體、集成電路。

半導體：常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料，常見的半導體材料有矽、鍺、砷化镓等。現在芯片常用的半導體材料是矽。

集成電路：一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然後封裝在一個管殼内，成為具有所需電路功能的微型結構。

芯片：就是把一個電路所需的晶體管和其他器件制作在一塊半導體上（來自傑夫·達默）。芯片屬于集成電路的載體。

嚴格從定義上來說，集成電路 ≠ 芯片。

但從狹義上說，我們日常提到的IC、芯片、集成電路其實并沒有什麼差别。平時大家所讨論的IC行業、芯片行業指的也是同一個行業。

如果用一句話概括：芯片就是以半導體為原材料，把集成電路進行設計、制造、封測後，所得到的實體産品。

當芯片被搭載在手機、電腦、平闆上之後，它就成為了這類電子産品的核心與靈魂。

手機觸屏需要有觸控芯片，儲存信息需要有存儲芯片，實現通信功能要有基帶芯片、射頻芯片、藍牙芯片，想要拍出好看的照片就需要GPU......一部手機裡的芯片加起來都要有100多顆。

這麼多芯片，有沒有什麼系統的分類方式呢？其實芯片的分類方式有很多種：

按照處理信号方式可以分成：模拟芯片、數字芯片

信号分為模拟信号和數字信号，數字芯片就是處理數字信号的，比如CPU、邏輯電路等；模拟芯片是處理模拟信号的，比如運算放大器、線性穩壓器、基準電壓源等。

如今的芯片大多數都同時具有數字和模拟，一塊芯片到底歸屬為哪類産品是沒有絕對标準的，通常會根據芯片的核心功能來區分。

按照應用場景可以分：航天級芯片、車規級芯片、工業級芯片、商業級芯片

芯片可以用于航天、汽車、工業、消費不同的領域，之所以這麼分是因為這些領域對于芯片的性能要求不一樣，比如溫度範圍、精度、連續無故障運行時間（壽命）等。舉個例子：

工業級芯片比商業級芯片的溫度範圍要更寬，航天級芯片的性能最好，同時價格也最貴。

按照使用功能可以分：GPU、CPU、FPGA、DSP、ASIC、SoC......

剛剛說的觸控芯片、存儲芯片、藍牙芯片......就是依據使用功能來分類的。還有企業經常說的“我司的主營業務是 CPU芯片/WIFI芯片”，也從功能角度來分的。

之前專門寫過一篇以功能進行分類、以人體功能作為類比的文章，感興趣的朋友也可以詳細了解一下：《一篇文章帶你認識芯片分類及代表企業》

按照集成度可以分：小規模集成電路（SSI）、中規模集成電路（MSI）、大規模集成電路（LSI）、超大規模集成電路（VLSI）

集成度就是要看芯片上集成的元器件個數。現在智能手機裡的芯片基本都是特大規模集成電路了，裡面集合了數以億計的元器件。

其實這屬于早期來表述芯片集成度的方式，後來在發展過程中就以特征線寬（設計基準）的尺寸來表述，比如微米、納米。也可以理解為我們現在所常說的工藝制程。

按照工藝制程可以分：5nm芯片、7nm芯片、14nm芯片、28nm芯片......

這裡的nm其實就是指CMOS器件的栅長，也可以理解成最小布線寬度或者最小加工尺寸。

放眼全球，目前比較先進的制程就是台積電和三星的3nm，但是目前良率并不高（三星3nm良率僅有10-20%）。國内最先進的制程是中芯國際的14nm。

芯片的發展過程，也是充滿了“傳奇色彩”，我們需要從IC業内非常著名的“摩爾定律”講起。

摩爾定律是英特爾創始人之一戈登·摩爾的經驗之談。

之所以說是經驗之談，是因為該“定律”并非是自然科學的定律，而是戈登·摩爾經過長期觀察所總結出來的經驗。

1965年，戈登·摩爾在繪制一份發展報告的圖表時，發現了一個驚人的趨勢：每顆芯片所能容納的晶體管數目大概在18-24個月就會翻一番，性能也會提升一倍。

摩爾定律預言了芯片的規模和性能。

1971年，英特爾的第一代微處理器有2300個晶體管。2007年，45nm的處理器有8億多晶體管。現如今，麒麟9000采用的是5nm工藝制程，集成了153億晶體管。

在過往的50多年中，芯片行業一直在遵循着摩爾定律的預言在發展。

現在工藝已經逼近“極限”，工藝制程不可能無限縮小，近幾年摩爾定律也已經放緩。随着技術發展，摩爾定律也定然會遇到瓶頸。

但摩爾定律在半導體史上永遠都是傳奇而濃墨重彩的一筆。

芯片種類越多、功能越強大，就越讓人忍不住好奇：一顆芯片究竟是如何“披荊斬棘、打磨棱角”來到我們面前的？

下一篇文章就會給大家系統介紹芯片全産業鍊以及芯片從無到有的誕生過程。

學習之路上，IC修真院與你同行。

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