Paano pag-uri-uriin ang mga semiconductor

Mayroong anim na klasipikasyon para sa semiconductors, na inuri ayon sa pamantayan ng produkto, uri ng signal ng pagproseso, proseso ng pagmamanupaktura, function ng paggamit, larangan ng aplikasyon, at paraan ng disenyo.

1ã Pag-uuri ayon sa pamantayan ng produkto

Ang mga semiconductor ay maaaring nahahati sa apat na kategorya: integrated circuits, discrete device, photoelectric device, at sensors. Kabilang sa mga ito, ang mga integrated circuit ay ang pinakamahalaga.

Mga pinagsama-samang circuit, ibig sabihin, mga IC, chip, at chip. Ang mga pinagsama-samang circuit ay maaaring higit pang nahahati sa apat na sub area: analog circuits, logic circuits, microprocessors, at memorya. Sa mass media, ang mga sensor, discrete device, atbp. ay tinutukoy din bilang mga IC o chips.

Noong 2019, ang mga integrated circuit ay umabot sa 84% ng pandaigdigang benta ng produkto ng semiconductor, na mas mataas sa 3% ng mga discrete device, 8% ng photoelectric device, at 3% ng mga sensor.

2ã Pag-uuri sa pamamagitan ng pagpoproseso ng signal

Ang isang chip na nagpoproseso ng higit pang mga analog signal ay isang analog chip, at isang chip na nagpoproseso ng higit pang mga digital na signal ay isang digital chip.

Ang mga analog signal ay simpleng signal na patuloy na inilalabas, tulad ng tunog. Ang pinakakaraniwang uri sa kalikasan ay ang mga analog signal. Ang katumbas ay isang discrete digital signal na binubuo ng 0 at 1 at non logic gate.

Ang mga analog signal at digital na signal ay maaaring ma-convert sa isa't isa. Halimbawa, ang larawan sa isang mobile phone ay isang analog signal, na maaaring ma-convert sa isang digital signal sa pamamagitan ng isang ADC converter, na pinoproseso ng isang digital chip, at sa wakas ay na-convert sa isang analog signal sa pamamagitan ng isang DAC converter.

Kasama sa mga karaniwang analog chip ang mga operational amplifier, digital to analog converter, phase lock loops, power management chips, comparator, at iba pa.

Kasama sa mga karaniwang digital chip ang mga pangkalahatang layunin na digital IC at mga dedikadong digital IC (ASIC). Kasama sa mga pangkalahatang digital IC ang memory DRAM, microcontroller MCU, microprocessor MPU, at iba pa. Ang dedikadong IC ay isang circuit na idinisenyo para sa partikular na layunin ng user.

3ã Pag-uuri ayon sa proseso ng pagmamanupaktura

Madalas nating marinig ang terminong "7nm" o "14nm" na chip, kung saan ang mga nanometer ay tumutukoy sa haba ng gate ng transistor sa loob ng chip, na siyang pinakamababang lapad ng linya sa loob ng chip. Sa madaling salita, ito ay tumutukoy sa distansya sa pagitan ng mga linya.

Ang kasalukuyang proseso ng pagmamanupaktura ay tumatagal ng 28 nm bilang watershed, at ang mga mas mababa sa 28 nm ay tinutukoy bilang mga advanced na proseso ng pagmamanupaktura. Sa kasalukuyan, ang pinaka-advanced na proseso ng pagmamanupaktura sa mainland China ay ang 14nm ng SMIC. Ang TSMC at Samsung ay kasalukuyang nag-iisang kumpanya sa mundo na nagpaplanong gumawa ng mass 5nm, 3nm, at 2nm.

Sa pangkalahatan, mas advanced ang proseso ng pagmamanupaktura, mas mataas ang pagganap ng chip, at mas mataas ang gastos sa pagmamanupaktura. Sa pangkalahatan, ang R&D investment para sa isang 28nm chip na disenyo ay kasing taas ng 1-2 bilyong yuan, habang ang isang 14nm chip ay nangangailangan ng 2-3 bilyong yuan.

4ã Pag-uuri ayon sa function ng paggamit

Maaari nating i-analyze ayon sa mga organo ng tao:

Utak - Computational function, ginagamit para sa computational analysis, nahahati sa main control chip at auxiliary chip. Ang pangunahing control chip ay may kasamang CPU, FPGA, at MCU, habang ang auxiliary chip ay may kasamang GPU na namamahala sa mga graphics at pagproseso ng imahe at isang AI chip na namamahala sa artificial intelligence computing.

Cerebral cortex - Mga function ng pag-iimbak ng data, tulad ng DRAM, NAND, FLASH (SDRAM, ROM), atbp.

Five senses - mga function ng sensing, pangunahin kasama ang mga sensor, tulad ng MEMS, fingerprint chips (microphone MEMS, CIS), atbp.

Limbs - Maglipat ng mga function, gaya ng Bluetooth, WIFI, NB-IOT, USB (HDMI interface, drive control) na mga interface, para sa paghahatid ng data.

Puso - Supply ng enerhiya, tulad ng DC-AC, LDO, atbp.

5ã Pag-uuri ayon sa field ng aplikasyon

Maaari itong nahahati sa apat na kategorya, ito ay, sibil na grado, industriyal na grado, automotive grade, at militar na grado.

6ã Pag-uuri ayon sa paraan ng disenyo

Ngayon, mayroong dalawang pangunahing kampo para sa disenyo ng semiconductor, ang isa ay malambot at ang isa ay mahirap, lalo na ang FPGA at ASIC. Ang FPGA ay unang binuo at ito pa rin ang mainstream. Ang FPGA ay isang pangkalahatang layunin na programmable logic chip na maaaring i-program sa DIY upang ipatupad ang iba't ibang digital circuit. Ang ASIC ay isang dedikadong digital chip. Pagkatapos magdisenyo ng digital circuit, hindi na mababago ang nabuong chip. Maaaring buuin at tukuyin ng FPGA ang mga function ng chip na may malakas na flexibility, habang ang ASIC ay may mas malakas na specificity.