计算机芯片是什么 计算机芯片的工作原理

发布时间：2022-12-30 14:28
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：3544

　　计算机芯片是一种用硅材料制成的薄片，其大小仅有手指甲的一半。一个芯片是由几百个微电路连接在一起的，体积很小，在芯片上布满了产生脉冲电流的微电路。

计算机芯片是什么 计算机芯片的工作原理

　  一、计算机芯片是什么

　　计算机芯片，准确地说就是硅片，也叫集成电路。它是微电子技术的主要产品。所谓微电子是相对"强电"、"弱电"等概念而言，指它处理的电子信号极其微小，它是现代信息技术的基础。计算机芯片是一种用硅材料制成的薄片，其大小仅有手指甲的一半。一个芯片是由几百个微电路连接在一起的，体积很小，在芯片上布满了产生脉冲电流的微电路。计算机芯片利用这些微电流，就能够完成控制计算机、自动化装置制和其它各种设备所需要的操作。计算机芯片内的电路很小，它使用的电流也很小，所以也称芯片为微电子器件。微型计算机中的主要芯片有微处理芯片、接口芯片、存储器芯片。

　　二、计算机芯片的工作原理

　　芯片的衬底材料是具有 n-或 p-型的轻掺杂质单晶硅层。它起两个作用，一是作为在其上面和内部制造集成电路的物理介质，另一作用是作为电路本身的一部分，构成芯片核心的半导体电路和微型晶体管通过沉积或刻蚀直接构建在单晶硅表面上。

　　芯片的工作速度与芯片内电路之间信号传送路程的长短有关，路程越短速度越快，反之则越慢。芯片的工作时间单位是以纳秒计量的。

　　芯片中的电路越紧密地挤在一起，芯片的工作速度越快，而且由于更多的电路被设计在同样面积的硅片上，芯片的功能更强。实际中芯片所做的工作都是由晶体管完成的。芯片的代码用两种信号表示，即电压信号代码。

      它包括两种状态，被分别称为高电平和低电平状态，也可以用数字表示这两种信号，即用“1”表示高电压信号，用“0”表示低电压信号（“1”和“0”在二进制代码中叫做“位”(bit， binary digits 的缩写)）。这两种状态分别用 VIH 和 HIL 两个电压域值表示，且 VIH>HIL。VIH 被称为高逻辑阀，HIL 被称为低逻辑阀。如果某节点电压 V 满足不等式 V> HIL ，则认为该节点处于高状态，而如果V<VIH ，则为低状态。如果一个节点 的电压 V 满足不等式 HIL<V<VIH ，则状态不确定。

　　芯片电路中由于晶体管的导通与断开而产生的一串电信号，也叫做信号流。信号流可以用来表示数字、字母和其它各种信息的代码。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：盘点雷达芯片上市公司有哪些

下一篇：电容式传感器的工作原理及主要特性

在线留言询价

相关阅读
芯片回暖信号，这类芯片需求逐渐复苏！
行业新闻

芯片回暖信号，这类芯片需求逐渐复苏！

　　中国微控制器单元 (MCU) 公司已经注意到需求复苏，并对 2024 年全年销售业绩表示乐观。几家中国大陆 MCU 公司报告称，2024 年第三季度销售额有所增长，这得益于市场补贴刺激了消费市场的替代需求。兆易创新表示，2024 年出货量创纪录的潜力巨大。　　多家MCU供应商，销售额增长超30%　　经过长时间的库存调整，兆易创新报告称其MCU 业务在 2023 年底达到最低点，此后每个季度的出货量都在稳步上升。尽管许多其他 MCU 供应商在第三季度之前对中国市场在 2024 年的复苏仍持谨慎态度，但最近的市场补贴已成功刺激需求，许多中国大陆 MCU 供应商报告第三季度销售额同比增长超过 30%。　　兆易创新2024年第三季度销售额达20.4亿元人民币，同比增长42.83%。归母净利润达3.15亿元人民币，同比增长222.5%。该公司将此增长归因于工业和计算存储市场的有效库存调整。　　据业内人士透露，2024年下半年中国市场对MCU的需求有所增强。尽管整体工业市场正在回调，但兆易创新推出的GD32G5系列MCU瞄准了DSMPS、充电桩、储能逆变器、服务器、光通信等工业应用的供应链。GD32G5系列计划于2024年12月开始量产。　　MCU市场显著改善，库存天数有所缩短　　复旦微电子公布2024年第三季度销售额为8.9亿元人民币，同比下降5.55%。归母净利润达到7900万元人民币，同比下降60.6%。该公司的产品组合包括安全和识别芯片、非易失性存储器、智能电表MCU芯片和FPGA。　　复旦微承认其四条产品线的竞争十分激烈。由于消费电子市场复苏缓慢，该公司已调整了部分安全、识别芯片和内存产品的价格。复旦微的 MCU 主要服务于智能电表应用，但该公司已将通用 MCU 的销售额在 2024 年提高到 30%，并积极拓展家用电器和汽车市场。该公司指出，通用 MCU 的毛利率因应用而异，但已接近与智能电表 MCU 相当的水平。　　乐鑫科技专注于物联网 (IoT) 应用的 Wi-Fi MCU，2024 年第三季度销售额达 5.4亿元人民币，同比增长 49.96%。归母净利润达 9900 万元人民币，同比增长 340.17%。乐鑫科技的主要收入来源是智能家用电器和消费电子产品，在新客户的额外订单的支持下，乐鑫预计 2024 年全年销售额将增长 30%～35%。　　尽管中国各大 MCU 供应商在 2024 年第三季度的销售业绩各不相同，但大家一致认为，2024 年下半年的 MCU 市场与上半年相比有显著改善，尽管各个细分市场的复苏率有所不同。大多数供应商报告称库存天数较上一季度有所缩短。业内消息人士表示，中国大陆MCU 制造商对市场透明度的乐观程度普遍高于中国台湾同行。　　中国台湾MCU企业对 4Q24 前景持谨慎态度　　据业内人士称，中国台湾 MCU 公司普遍对 2024 年第四季度的销售前景持谨慎态度，但 MCU 制造商仍预计新兴应用(例如边缘 AI 和新能源汽车)将带来销售增长势头。　　消息人士援引 MCU 供应商的话说，第四季度传统上是淡季，订单可见度较低。许多客户倾向于在第四季度需求增加时下紧急订单，而需求因应用而异。在生产成本方面，中国大陆的自给自足运动和本土企业对成熟芯片制造工艺的需求不断增长，削弱了中国大陆代工厂对中国台湾 MCU 客户的支持，中国台湾 MCU 客户现在必须寻找替代的制造合作伙伴。　　中国台湾和中国大陆供应商均表示，随着行业恢复健康，整体 MCU 价格已回落至几年前的水平。然而，通用 MCU 市场仍然竞争激烈，价格和需求尚未恢复到以前的水平。　　消息人士称，尽管 MCU 供应商对第四季度前景普遍持保守态度，但他们仍在继续努力开发新兴应用产品。在新兴市场领域中，汽车和工业应用仍为 MCU 市场注入增长动力。由于中国拥有巨大的新能源汽车市场，因此MCU制造商的布局优先考虑中国汽车市场。不少中国 MCU 厂商已在车用应用领域取得不俗成绩，除了推出更高阶的车用 MCU 外，中国厂商也瞄准边缘 AI 应用市场，与英飞凌、NXP 等厂商竞争。
2024-11-15 13:14 阅读量：364
全球芯片短缺，或将再次出现
行业新闻

全球芯片短缺，或将再次出现

　　继中国决定限制关键材料供应后，人们越来越担心再次出现严重的芯片短缺。　　科技行业刚刚从上一次全球芯片短缺中恢复过来，此次短缺始于 2020 年新冠疫情期间，一直持续到 2023 年。此次短缺影响了多种商品，包括计算机处理器、显卡、游戏机和汽车。　　如今，由于用于制造半导体的镓和锗等材料供应紧张，人们担心短缺现象即将再次出现。　　《金融时报》报道称，自北京决定限制这两种矿物的供应后，欧洲的这两种矿物的价格在过去一年里上涨了一倍。　　中国控制着这两种矿物的供应。据《金融时报》报道，中国生产了全球 98% 的镓和 60% 的锗。　　该报援引一位大型半导体材料消费者的匿名消息人士的话称，情况“危急”。　　受镓和锗供应受限影响的不仅仅是消费电子产品。这两种矿物还用于生产夜视镜等军事装备。　　现在的问题是美国和包括荷兰在内的其他西方国家是否会放松对中国的出口管制，以避免再次出现芯片短缺。　　上一次芯片短缺给多个行业带来了毁灭性的影响。多家汽车制造商被迫停产或减产，以等待芯片到货。通用汽车、福特和丰田等公司都受到了影响，导致新车数量大幅减少，二手车价格飙升。　　与此同时，显卡短缺导致 2021 年显卡组件价格飞涨，加密挖矿对显卡芯片的需求更是加剧了这一情况。一些显卡的售价是标价的四倍多，因为所谓的剥头皮机器人一上线就抢购一空。　　芯片供应的任何进一步限制都可能对半导体巨头英特尔等公司造成严重损害，这些公司仍在从之前的危机中恢复过来。本月早些时候，英特尔宣布裁员 15,000 人，第二季度亏损 16 亿美元，英特尔股价下跌近 30% 。　　分析师下调 2024 年芯片市场增长预测　　市场研究公司半导体情报 (Semiconductor Intelligence) 将 2024 年芯片市场增长率预测从 2023 年的 18% 下调了一个百分点至 17%。这可能部分是因为 2024 年第一季度芯片市场表现疲软。然而，从 4 月开始，市场似乎在人工智能热潮的推动下表现强劲，推动了处理器的销售并推高了内存价格。　　多位分析师预测，2025 年全球芯片市场增长率在 11% 至 15.6% 之间。　　据WSTS统计，2024年第2季度全球半导体市场规模达到1499亿美元，较2024年第1季度增长6.5%，较去年同期增长18.3%。　　领先的半导体公司 2024 年第二季度的收入增长普遍强劲，与 2024 年第一季度相比。在排名前十五的公司中，只有两家公司(联发科和意法半导体)在 2024 年第二季度的收入出现下滑。增长最强劲的是内存公司，SK Hynix 和 Kioxia 分别增长超过 30%，三星半导体增长 23%，美光科技增长 17%。2024 年第二季度排名前十五的公司与 2024 年第一季度相比的加权平均增长率为 8%，其中内存公司增长 22%，非内存公司增长 3%。　　2024 年第三季度的收入预期为正，但前景广阔。AMD 预计，得益于数据中心和客户端计算的强劲增长，2024 年第三季度的收入将环比增长 15%。美光表示，内存热潮将继续，供应低于需求，并预计增长 12%。　　预计 3Q24 收入增长率较低(约 1%)的公司包括：英特尔、联发科和意法半导体。意法半导体和恩智浦半导体预计 3Q24 汽车行业将有所改善，但工业领域仍然存在库存问题。
2024-08-28 15:14 阅读量：660
首颗2nm芯片下周见
行业新闻

首颗2nm芯片下周见

　　据中国台湾业界消息，台积电2nm(N2)制程芯片即将于下周在位于中国台湾北部新竹科学园区的宝山工厂试产，有望率先用于苹果iPhone 17 Pro和其它苹果产品。知情人士透露，台积电于2023年12月首次向苹果进行2nm制程相关示范，预计试产时间为2024年10月。业界认为，台积电2nm技术量产进度优于预期，此前市场预计最早将于第四季度量产。　　据台积电官方介绍，2nm制程节点相比3nm能效可提升10%~15%，功耗则最多降低30%。当试产良率达到一定标准时，便可以推进到量产阶段。台积电将从2nm工艺开始应用GAA(全环绕栅极)纳米片晶体管结构，这有助于提高性能。此外台积电还将基于2nm节点推出背面供电(BSPR)技术，进一步提升芯片密度和速度，预计2026年量产。　　得益于人工智能(AI)芯片的强劲需求，台积电现有3nm产能供不应求。业界最新消息称，“产能到年底前都排得很满”，此外有传言称台积电将提高3nm代工服务价格。　　有消息称苹果已经与台积电秘密达成独家协议，包下台积电2nm首批全部产能，这与此前苹果独占首批3nm产能的做法类似，A17 Pro为首款采用台积电3nm制程的量产芯片，拥有约190亿个晶体管。　　为应对AI芯片订单需求，台积电位于高雄的第二座2nm工厂也在加紧建设当中。　　根据外资报告，台积电2024年资本支出可能达到上限值320亿美元，2025年有望进一步升至370亿美元，原因是提前部署2nm工艺量产，采购先进设备。随着竞争对手三星同样发力2nm GAA工艺，并获得订单，台积电提前部署产能目的是为保持在晶圆代工领域的领导地位。
2024-07-11 09:39 阅读量：428
苹果M5芯片首度曝光：台积电代工 用于人工智能服务器
行业新闻

苹果M5芯片首度曝光：台积电代工 用于人工智能服务器

　　据媒体报道，苹果M5系列芯片将由台积电代工，使用台积电最先进的SoIC-X封装技术，用于人工智能服务器。　　苹果预计在明年下半年批量生产M5芯片，届时台积电将大幅提升SoIC产能。　　目前苹果正在其AI服务器集群中使用M2 Ultra芯片，预计今年的使用量可能达到20万左右。　　作为台积电先进封装技术组合3D Fabric的一部分，台积电SoIC是业内第一个高密度3D chiplet堆迭技术，SoIC是“3D封装最前沿”技术。　　据悉，SoIC设计让芯片可以直接堆迭在芯片上，台积电的3D SoIC的凸点间距最小可达6um，居于所有封装技术首位。　　与CoWoS及InFo技术相比，SoIC可提供更高的封装密度、更小的键合间隔，还可以与CoWoS/InFo共用，基于SoIC的CoWoS/InFo封装将带来更小的芯片尺寸，实现多个小芯片集成。
2024-07-08 14:03 阅读量：518
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
TL431ACLPR Texas Instruments
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
北桥芯片 硅光芯片 电压基准芯片 flash芯片 ARM芯片 驱动芯片 语音识别芯片 音频芯片 微流控芯片 基带芯片 计算机芯片 3D图形芯片 DSP芯片 电源管理芯片 Dram芯片
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。