Жартылай өткізгіштерді қалай жіктеуге болады

Жартылай өткізгіштердің алты классификациясы бар, олар өнім стандарты, өңдеу сигналының түрі, өндіру процесі, пайдалану функциясы, қолдану өрісі және дизайн әдісі бойынша жіктеледі.

1ã Өнім стандарты бойынша жіктеу

Жартылай өткізгіштерді төрт категорияға бөлуге болады: интегралдық схемалар, дискретті құрылғылар, фотоэлектрлік құрылғылар және сенсорлар. Олардың ішінде интегралдық схемалар ең маңызды болып табылады.

Интегралды схемалар, атап айтқанда, IC, чиптер және чиптер. Интегралды схемаларды одан әрі төрт ішкі аймаққа бөлуге болады: аналогтық схемалар, логикалық схемалар, микропроцессорлар және жады. Бұқаралық ақпарат құралдарында сенсорлар, дискретті құрылғылар және т.б., сондай-ақ IC немесе чиптер деп аталады.

2019 жылы интегралды микросхемалар жартылай өткізгіш өнімдерінің жаһандық сатылымының 84% құрады, дискретті құрылғылардың 3%, фотоэлектрлік құрылғылардың 8% және сенсорлардың 3% -дан әлдеқайда жоғары.

2ã Сигналды өңдеу арқылы жіктеу

Көбірек аналогтық сигналдарды өңдейтін чип аналогтық чип, ал көбірек цифрлық сигналдарды өңдейтін чип цифрлық чип болып табылады.

Аналогтық сигналдар жай ғана дыбыс сияқты үздіксіз шығарылатын сигналдар болып табылады. Табиғатта кең тараған түрі аналогтық сигналдар. Сәйкес 0 және 1 және логикалық емес қақпалардан тұратын дискретті цифрлық сигнал.

Аналогтық сигналдар мен цифрлық сигналдарды бір-біріне түрлендіруге болады. Мысалы, ұялы телефондағы сурет аналогтық сигнал болып табылады, оны ADC түрлендіргіші арқылы цифрлық сигналға түрлендіруге, цифрлық чиппен өңдеуге және ең соңында DAC түрлендіргіші арқылы аналогтық сигналға айналдыруға болады.

Жалпы аналогтық микросхемаларға операциялық күшейткіштер, цифрлық-аналогтық түрлендіргіштер, фазалық блокталған контурлар, қуатты басқару микросхемалары, компараторлар және т.б.

Жалпы сандық чиптерге жалпы мақсаттағы цифрлық IC және арнайы сандық IC (ASIC) кіреді. Жалпы сандық ИК-терге жад DRAM, микроконтроллер MCU, микропроцессорлық MPU және т.б. Арнайы IC – белгілі бір пайдаланушының арнайы мақсатына арналған схема.

3ã Өндіріс процесі бойынша жіктеу

Біз «7 нм» немесе «14 нм» чип терминін жиі естиміз, онда нанометрлер чип ішіндегі транзистордың қақпасының ұзындығын білдіреді, бұл чиптің ішіндегі ең аз сызық ені. Қысқаша айтқанда, бұл сызықтар арасындағы қашықтықты білдіреді.

Ағымдағы өндіріс процесі су айыру ретінде 28 нм алады, ал 28 нм-ден төмен болғандар озық өндірістік процестер деп аталады. Қазіргі уақытта материктік Қытайдағы ең озық өндіріс процесі SMIC 14 нм болып табылады. TSMC және Samsung қазіргі уақытта 5 нм, 3 нм және 2 нм сериялық өндірісті жоспарлап отырған әлемдегі жалғыз компаниялар.

Жалпы айтқанда, өндіріс процесі неғұрлым жетілдірілген болса, чиптің өнімділігі соғұрлым жоғары болады және өндіріс құны соғұрлым жоғары болады. Жалпы алғанда, 28 нм чип дизайнына ҒЗТКЖ инвестициясы 1-2 миллиард юаньға жетеді, ал 14 нм чип үшін 2-3 миллиард юань қажет.

4ã Қолдану функциясы бойынша жіктеу

Адамның мүшелеріне қарай ұқсастыруға болады:

Ми - Есептеу функциясы, есептеу талдауы үшін пайдаланылады, негізгі басқару микросхемасы және көмекші микросхема болып бөлінеді. Негізгі басқару чипіне процессор, FPGA және MCU кіреді, ал қосалқы чипте графика мен кескінді өңдеуге жауап беретін GPU және жасанды интеллектпен есептеуге жауап беретін AI чипі бар.

Церебральды қыртыс - деректерді сақтау функциялары, мысалы, DRAM, NAND, FLASH (SDRAM, ROM) және т.б.

Бес сезім – сезу функциялары, негізінен сенсорлар, мысалы, MEMS, саусақ ізі чиптері (микрофон MEMS, CIS) және т.б.

Limbs - деректерді тасымалдауға арналған Bluetooth, WIFI, NB-IOT, USB (HDMI интерфейсі, дискіні басқару) интерфейстері сияқты тасымалдау функциялары.

Жүрек - энергиямен қамтамасыз ету, мысалы, DC-AC, LDO және т.б.

5ã Қолданба өрісі бойынша жіктеу

Оны төрт санатқа бөлуге болады, атап айтқанда, азаматтық дәреже, өнеркәсіптік дәреже, автомобильдік сынып және әскери дәреже.

6ã Жобалау әдісі бойынша жіктеу

Бүгінгі таңда жартылай өткізгішті жобалауға арналған екі негізгі лагерь бар, бірі жұмсақ, екіншісі қатты, атап айтқанда FPGA және ASIC. FPGA алғаш рет жасалды және әлі де негізгі ағым болып табылады. FPGA - бұл әртүрлі сандық схемаларды жүзеге асыру үшін DIY бағдарламалануы мүмкін жалпы мақсаттағы бағдарламаланатын логикалық чип. ASIC – арнайы сандық чип. Цифрлық схеманы құрастырғаннан кейін жасалған чипті өзгерту мүмкін емес. FPGA чип функцияларын күшті икемділікпен қайта құрып, анықтай алады, ал ASIC күштірек ерекшелікке ие.