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手机处理器是干什么的,手机处理器是干什么的?

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于手机处理器是干什么的的问题,于是小编就整理了1个相关介绍手机处理器是干什么的的解答,让我们一起看看吧。

芯片到底是什么?

芯片这个东东在我们的生活中已经无处不在了,在电子产品领域哪里都有芯片的身影。我们拆开一个电子产品,比如把机顶盒拆开,你会看到一块绿色的板子,上面嵌满了各种各样的元器件,这块绿板叫做PCB板子。还有不少人把PCB板子等同于芯片呢。芯片就在这块PCB板子上,往往用一块散热器盖住。

手机处理器是干什么的,手机处理器是干什么的?

从外形上看,芯片是一块小方块,它的制作材料是硅。就在这小小的一片小方块上,聚集着大量的晶体管、集成电路。芯片周围延伸出很多的管脚,每一根管脚都有自己的作用,比如这根管脚做供电用,那根管脚做音视频输出用等。

芯片厂商把芯片卖给终端厂商,比如卖给机顶盒厂商,机顶盒厂商将芯片焊接到PCB板上,并且将芯片与PCB板的其他器件对接好,比如与DDR、Flash等器件对接好。

所以芯片就好比是PCB板子上的心脏,好多的信息都要输入进芯片处理,再由芯片将处理结果输出。

什么是芯片呢?芯片实际上是一片载有集成电路的一个半导体元件。总的来说,芯片可以大致分为以下两类:

1.功能芯片,比如CPU,它可以实现一定的计算功能,当然除了CPU还有很多种芯片。

2.存储芯片,比如说我们电脑里有一种叫闪存的东西,flash,它可以存储一定的信息。但与我们的硬盘不一样,闪存是靠半导体芯片集成存储的(硬盘是靠磁介质进行存储的)。

用于制作集成电路的材料则是半导体,所谓半导体,就是有时导电,有时不导电的材料,如锗、硅、砷化镓等,科学家利用它们的特性,通过一定工艺,制作成晶体管,再把这些不同功能的大量的晶体管(可能上亿个)做成各种复杂的电路,这种复杂的电路具有各种功能、能完成各种指令,被称为集成电路。随着现代工艺的进步,集成电路越来越复杂,体积越来越小,最终的产品形态就是我们今天各行各业都在使用,都离不开的芯片。

芯片为何难造?

小小的芯片里面却是包含了十分精密的工艺,一片比拇指大点的芯片使用的材料需要十分高的纯度,纯度几乎接近100%(99.9999999%),而且并不是部分的几个,是所有的材料都要精确。小小的芯片之所以可以容纳这么多信息,是因为制作芯片所采用的技术,全都是最高级的纳米技术,绝对不能容忍有一丝杂质。正因为这样所以制造一片芯片的费用也是相当的高,动辄就是几十万,从设计到生产需要经过两千多道的制作过程,时间能长达半年以上。芯片的制作不仅仅是工艺复杂,费用也是相当的昂贵。

所有的高科技电子设备都离不开芯片,现代化的生活也离不开芯片,对国家的发展和帮助不是数据可以衡量的,2019年进口数据可能会给你一些参考:

2019年中国进口商品中,芯片是第一大类型。全年进口的芯片总量为4451.3亿个,进口金额约为3055.5亿美元,约为同期进口商品总额的14.72%。从宏观来看,咱们中国已成为了世界上最大的电子产品制造大国、出口大国。

石油是中国进口商品类型中的第二大类。据统计,2019年中国进口了约5亿吨石油原油,进口总金额约为2413.2亿美元。

第三大类型是铁矿石。数据显示,2019年中国进口的铁矿石、铁矿砂总量高达10.69亿吨,进口金额高达1014.62亿美元。

芯片其实就是半导体元件产品的统称,属于集成电路的一种,英文全称为:“integrated circuit”,我们在使用中经常把它们称呼为“IC”或者“微电路”,它被广泛的应用在电子电路中:

芯片的种类

芯片的种类笼统一点可以分为三种:

  • 模拟集成电路:比如运算放大器、开关电源芯片、逻辑运算器等,一般是用来做信号放大和逻辑运算处理的。

  • 数字集成电路:单片机、ARM芯片等,这种一般是通过纳米技术等在里面刻有成千上万,甚至上亿的晶体管,需要通过代码来驱动来执行的。

  • 混合电路:这种电路属于数字电路和模拟电路的组合,比如我们的数模转换电路等。

芯片的制作过程

芯片的制作过程主要有,芯片图纸的设计→晶片的制作→封装→测试等四个主要步骤。其中最复杂的要数晶片的制作了,晶片的制作要分为,硅锭的制作和打磨→切片成晶片→涂膜光刻→蚀刻→掺加杂质→晶圆测试→封装测试。这样一个芯片才算完成了。

芯片的应用

模拟芯片的应用:运算放大电路,一般用在电子电路中做信号放大的左右,比如从传感器获得的信号比较微弱,通过比例放大器之后就可以把这个信号放大处理了,另外还有比较器用来做信号对比等。开关电源芯片一般是用在电源电路上面,用来提升电源电路的可靠性,比如电脑的电源,充电器的插头等。

数字芯片的应用:也可以称之为“微电脑芯片”,需要通过代码编程才能运行,数字芯片应用比较灵活简单和广泛,但是对编程人员有一定的要求。常用语电脑主板、手机处理器、伺服机控制、自动驾驶芯片等高端行业。

总结

目前芯片的使用越来越多样化,通过纳米技术也已经将芯片做的越来越小,像华为的麒麟990处理器,里面已经超过100亿个晶体管了。未来还将开始发展光芯片、量子芯片技术。将会是现在芯片的成百上千倍的性能。

好问题,好在“到底”二字:

  1. 芯片是集成电路,与普通电路搭积木的方式类似,集成电路是在高纯硅晶圆片上通过一系列技术和工艺加工处理得到,背后支撑的理论主要是半导体、微电子、IC设计等科技。
  2. 硅片来自石英砂,沙土SiO2,筛选和熔炼后,提纯出高精度硅碇,经过清洗,氧化,磁控溅射,光刻,刻蚀,离子注入掺杂,电镀,抛光,平坦化,外延,封装,测试后,最终得到IC成品。典型的低原材料成本,高知识产权附加值商品。
  3. 芯片功能五花八门,类别十分庞大,功率,处理,控制,专用等。但,万变不离其宗说到底,电荷,电压,电流,磁场等物理概念是其处理对象,传感器特殊些,会对自然界不同的物理量进行感应,而进转化为可以量化的电信号。
  4. 芯片出现的需求来自社会各行各业,例如小尺寸,低功耗,低成本,高可靠性等功能需求推动了半导体产业持续进步。
  5. 芯片设计来自学术圈的牵头,尤其是模拟/数字集成电路,处理器架构,仿真,物理版图设计,嵌入式软件等理论与技术的创立与发展。
  6. 芯片能够大规模商业化,遍地开花,来自垂直产业链的良性循环。商业价值的实现与互惠互利,促使例如核心半导体制造设备、关键工艺、知识产权、市场推广等各个环节不断优化迭代,共同创造了芯片产业的繁荣。
  7. 总结下:小小的芯片是一种高集成度的电子电路器件,高度凝聚全人类文明精华(理工科技为主),源自国防,兴于民用,汇集诸多社会资源,扮演关键角色,乃国家核心技术实力代表。
  8. 最后附上我,作为一个近二十年天天跟芯片打交道的人,认为比较科学合理的芯片分类,截图来自著名的mouser官网,供参考。

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芯片,就是体积很小的集成电路。

1946年2月,第一台计算机(eniac)在美国诞生。

这个体积庞大的计算机,用了18000个电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电功率约150千瓦,每秒钟可进行5000次运算。

5000次运算??现在全球最牛手机芯片苹果A13最高每秒可运算万亿次!!!而它还没有一个指甲盖大。

过了74年,为什么差距会这么大?苹果A13芯片虽然小,但是它用了台积电最新的7nm工艺,集成了85亿个晶体管,远大于第一个计算机eniac的18000个电子管。

A13可以叫芯片,而eniac就不能叫芯片,根本区别就在于A13是把超级多的电子元器件(晶体管)集成到了一个很小的空间里,降低电路尺寸,降低功耗,这得益于亚微米级、纳米级加工与制造的MEMS工艺,包括光刻、溅射、氧化、刻蚀等等,尤其是光刻。

到此,以上就是小编对于手机处理器是干什么的的问题就介绍到这了,希望介绍关于手机处理器是干什么的的1点解答对大家有用。

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