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芯片是什么?有什么作用?

芯片是一种微型电子元件,它是由一系列彼此连接的半导体构成的集成电路,可以实现一定的功能。芯片的作用是将复杂的电路功能集成在一块微小的空间里,从而实现一个特定的功能,从而简化电路的设计。芯片的作用涉及信号处理、存储、数据通讯和控制等,用于家电、电脑、手机等各种电子设备中。

微芯片是什么?

微芯片(也称为芯片、计算机芯片、集成电路或IC)是在一小片平面硅上的一组电子电路。在芯片上,晶体管充当微型电子开关,可以打开或关闭电流。微小开关的图案是在硅片上通过添加和移除材料来形成一个相互连接的多层晶格结构。

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硅是芯片工业的首选材料。与通常用于导电的金属不同,硅是一种“半导体”,这意味着它的导电性能可以通过与磷或硼等其他材料混合来提高。这使得打开或关闭电流成为可能。

好消息是,它无处不在!硅是由沙子制成的,它是地球上仅次于氧气的第二丰富的元素。硅晶圆是用一种叫做硅砂的沙子制成的,它是由二氧化硅制成的。这些沙子被熔化并铸造成一个大圆柱体,称为“锭”。然后把这个元宝切成薄片。

纳米尺度

指甲大小的微芯片包含数十亿个晶体管,所以很容易理解芯片上的功能需要多小。芯片特性以纳米为单位进行测量。一纳米是一米的十亿分之一,或一毫米的百万分之一。

相比之下,人类红细胞的直径为7000纳米,而病毒的平均直径为14纳米。目前最先进的芯片上最小的结构只有10纳米。ASML的EUV(极紫外)技术可以进一步缩小最小特征的规模。我们的系统可以创造的图形特征越小,制造商可以在芯片上安装更多的晶体管,芯片就能做更多的事情。

微芯片主要有两种类型:逻辑芯片和存储芯片。

逻辑芯片是电子设备的“大脑”——它们处理信息以完成任务。在逻辑芯片中,cpu(中央处理器)是最早的芯片,最早设计于20世纪60年代。但也有一些处理器有特定的功能,比如gpu(图形处理单元,为视觉显示而优化)和npu(神经处理单元,为深度学习和机器学习应用而设计)。

存储芯片存储信息。存储器芯片有两种类型:DRAM(动态随机存取存储器),它是“工作存储器”芯片,只能在设备开机时保存数据;NAND闪存,即使在设备关机后也能保存数据。例如,DRAM有助于在你的设备上运行程序,而NAND存储你的照片。DRAM的速度快,而NAND的读写速度慢。


本文最后更新时间:2023-01-06 01:45:41

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