一、芯片和集成电路的概念和区别

集成电路是 20 世纪 50 年代发展起来的一种半导体微型器件，是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等制造工艺，把半导体、电阻、电容等电子元器件及连接导线全部集成在微型硅片上，构成具有一定功能的电路，然后焊接封装成的电子微型器件。

根据产品特征的不同，集成电路分为微处理器、模拟电路、逻辑电路及存储器等类型。根据产品实现功能及下游领域的不同，集成电路行业又可分为通信芯片、传感器芯片、安全类芯片、存储器芯片、应用处理器芯片、电源管理芯片、开发及控制芯片、驱动芯片等类型。其中，通信芯片主要用于无线、微波通讯，终端应用场景众多，广泛应用于手机、电脑、智能家居、智能支付工具等电子产品。随着Wi-Fi等通信技术的普及应用，通信芯片市场规模逐年扩大，通信芯片也正向着体积小、速度快、功能多和低功耗的方向发展。

芯片（Chip）和集成电路（Integrated Circuit, IC）是两个相关但不完全相同的概念。虽然在许多场合下可以互相替代使用。芯片通常是指非常小型化的电子元件，它集成了许多的晶体管、电容、电阻、电感等元器件以及相关的电路，用来实现某种特定的功能。比如，中央处理器（CPU）就是一种芯片，它集成了大量的晶体管和相关电路，用来完成计算机的基本运算和控制任务。芯片通常是由单晶片材料上制造而成，具有高度集成和小型化的特点。集成电路则是一种制造技术和应用技术，是通过将多个电子元件（晶体管、电容、电阻等）和电路集成到一个芯片上，从而实现更高的集成度和更小的体积。集成电路常常使用半导体工艺制造，因为半导体材料的导电性能可控，制造工艺更加成熟，还能生产出高质量、高稳定性的芯片。芯片和集成电路虽然有重叠的部分，但它们的本质不同。芯片更强调的是功能，而集成电路更强调的是制造技术和应用。当然，在实际生产和使用中，这两个概念通常是相互关联的。

二、芯片的制造

▌芯片设计

硬件描述语言：以文本形式描述数字系统硬件的结构和行为的语言软件，常用的语言为VerilogHDL和VHDL两种，使用EDA软件将HDLcode一键转化成逻辑电路图，再使用EDA软件将逻辑电路图变成物理电路图（目前设计22nm以下芯片，只有正版芯片的物理电路图厂家可以制作掩膜，工厂识别电路图需要两次验证EDA正版代码）

▌物理制作环节

直拉法：一种晶体生长方法，将多晶硅放入密封坩埚，用氩气排空空气，将多晶硅加热至1420℃融化，将长条单晶硅晶种放入已融化硅，缓慢旋转拉升，冷凝后形成单晶硅。

光刻胶：对紫外线光非常敏感，普通灯光的微弱紫外线光都会让光刻胶提前反应，所以制作环节需要在黄光环境进行

光刻机：利用紫外光线透过掩膜照射到光刻胶上进行曝光，曝光的光刻胶利用掩膜将电路图刻印在晶体上

刻蚀机：利用等离子体物理冲击，将未被光刻胶覆盖的氧化膜和下方的硅片刻蚀掉，形成鳍式场效应晶体管中的鳍

离子注入机：高速度高能量离子束流，注入硅片改变载流子浓度和导电类型

气象沉积技术：对晶片涂上绝缘保护层，让其有更强的耐蚀能力，

CMP化学研磨技术：打磨凭证抛光

焊线处理：热超声键合技术：通过高频振动波传递到两个需要焊接的表面，使两个金属表面相互摩擦融合

三、芯片的用途

▌逻辑芯片

逻辑芯片(ProgrammableLogicDevice，PLD)也称可编程逻辑器件，PLD是做为一种通用集成电路产生的，他的逻辑功能按照用户对器件编程来确定。逻辑芯片总伴着逻辑电路，基本上是由与门、或门和非门电路组合而成的。PLD芯片属于数字类型的电路芯片，而非模拟或混合信号(同时具有数字电路与模拟电路)芯片。

当前，逻辑芯片可分为：通用处理器芯片、存储器芯片Memory、专用集成电路芯片ASIC和现场可编程逻辑阵列芯片FPGA;其中，通用处理器芯片又可细分为中央处理芯片CPU、图形处理芯片GPU以及数字信号处理芯片DSP。

▌根据芯片大小不同，逻辑芯片应用领域不同。

（1）7nm及以下的逻辑芯片常用于：中高端移动设备、人工智能，网络，5G基础架构，GPU和高性能计算。

（2）7-20nm的逻辑芯片常用于：应用处理器，蜂窝基带和ASIC设计，高端移动计算，网络通信，消费类和汽车电子应用。

（3）20-28nm的逻辑芯片常用于：CPU，GPU，高速网络芯片，智能电话，应用处理器(AP)，平板电脑，家庭娱乐，消费电子，汽车，物联网。

（4）28-45nm的逻辑芯片常用于：CPU,图形处理器，游戏机，网络，FPGA，硬盘驱动器，智能手机，数字电视(DTV)，机顶盒(Set-Top-Box)游戏和无线连接应用，物联网，可穿戴应用。

（5）55-90nm的逻辑芯片常用于：移动设备，计算机，汽车电子，物联网，智能可穿戴设备。

（6）90nm及以上的逻辑芯片常用于：光电传感、消费电子，计算机,移动计算，汽车电子，物联网，智能可穿戴设备。

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