芯片分类

什么是芯片

芯片：microchip

也就是 集成电路，英语：integrated circuit，缩写作 IC，或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、晶片/芯片（chip）在电子学中是一种将电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。（百度百科）

从1949年到1957年，维尔纳·雅各比（Werner Jacobi）、杰弗里·杜默（Jeffrey Dummer）、西德尼·达林顿（Sidney Darlington）、樽井康夫（Yasuo Tarui）都开发了原型。

但现代集成电路是由 杰克·基尔比（Jack Kilby，1923年11月8日－2005年6月20日） 在1958年发明的，2000年，基尔比 因集成电路的发明被授予诺贝尔物理学奖。

发展路径：

真空管-->晶体管（二极管、晶体管等）-->手工组装电路-->照相平版技术（印刷）-->集成电路-->

小型-->中型-->大型...极大规模-->GLSI（英文全名为Giga Scale Integration）

GLSI：逻辑门1,000,001个以上或晶体管10,000,001个以上。

 

摩尔定律（Moore's Law）

其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。

by 戈登·摩尔（Gordon Moore）

提出时间：1965年4月

 

CPU制程进步

在1971年，英特尔发布了第一款微处理器4004，采用10微米工艺制造，仅有2300个晶体管，频率为108 KHz。

1989年，80486是英特尔首个突破100万个晶体管数量。

在1993年，奔腾（Pentium）处理器横空出世，第一版的奔腾处理器采用0.8微米（800纳米）工艺制造，拥有310万个晶体管，频率有60 MHz和66 MHz两款。

2006年：英特尔在Presler核心的Pentium Extreme Edition 955处理器上首次应用了65纳米工艺，达到了 3亿7千6百万个 晶体管。

在2019年，AMD推出了基于Zen 2架构的Ryzen 3000系列处理器，采用台积电的 7纳米工艺制造。

更多请看 参考资料#9。

 

分类1：模拟 vs 数字

• 模拟集成电路
  • 传感器（transducer/sensor）
  • 电源控制电路
  • 运算放大器（operational amplifier）
• 数字集成电路
  • MPU（Micro Processor Unit）
  • DSP（数字信号处理，Digital Signal Processing）
  • MCU（Mirco Controller Unit）
• 混合信号集成电路
  • 模拟数字转换器（A/D转换器，或简称ADC）
  • 数字模拟转换器（D/A转换器，简称DAC）

 

分类2：通用 vs 专用

• 通用芯片
  • 中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）
    
    • MPU
  • 图形处理器（英语：graphics processing unit，缩写：GPU）
  • DSP（数字信号处理，Digital Signal Processing）
• 专用芯片
  • FPGA（现场可编程逻辑门阵列，Field Programmable Gate Array）
  • ASIC（供专门应用的集成电路，Application Specific Integrated Circuit）
  • ASSP（专用标准产品，Application Specific Standard Parts）

 

分类3：AI芯片（人工智能芯片）

分类包括：GPU 、FPGA 、ASIC。

别名：AI加速器 或 计算卡。

下面是一些厂商推出的AI芯片：

• APU
  • Accelerated Processing Unit
  • 2011年AMD公司发布的芯片
• BPU
  • Brain Processing Unit
  • 地平线公司（https://cn.horizon.ai/） 主导的嵌入式处理器架构
  • 自动驾驶
• DPU
  • 数据处理器（英文名【Data Processing Unit】）
  • 面向以数据为中心的计算的新一代处理器
• NPU
  • 神经网络处理单元
  • 一种专门针对神经网络计算的硬件器件
  • 目前最先进的神经网络计算硬件之一（参考资料#5）
• TPU
  • 张量处理器（英语：tensor processing unit）
  • Google在2016年的Google I/O年会上首次公布了TPU
  • 第二代：2017年
  • 第三代：2018年
• VPU
  • (Video Processing Unit，视频处理单元）
  • 一种全新的视频处理平台核心引擎
  • 具有硬解码功能以及减少CPU负荷的能力
  • 由ATI提出，用于区别于传统GPU
• XPU
  • (⊙o⊙)…

更多 PU，请网络搜索更多资料

 

分类4：功能

计算	CPU GPU FPGA ASIC SOC AI芯片
连接	2/3/4/5G NB-IOT（窄带物联网，Narrow Band Internet of Things） 蓝牙 WIFI GPS USB 以太网 HDMI（高清多媒体接口，High Definition Multimedia Interface） 射频器件/芯片 更多
存储	DRAM（动态随机存取存储器，Dynamic Random Access Memory） SDRAM（同步动态随机存取内存，synchronous dynamic random-access memory） ROM（只读存储器，Read-Only Memory） NAND（Nand-flash存储器） FLASH（Flash Memory）
感知	传感器： MEMS（全称是微型电子机械系统，Micro-ElectroMechanical System） 指纹芯片 CIS（接触式图像传感器，Contact Image Sensor） 麦克风 摄像头 更多
驱动
电源	电源芯片 DC-AC LDO（低压差线性稳压器）
更多

 

注：vs, versus 的缩写。

 

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特别说明，

1）本文引用了很多博文链接，如有侵权，请通知；

2）作者水平非常有限，如有错漏，非常欢迎不吝指正。

 

本文链接：

https://www.cnblogs.com/luo630/p/17478920.html

 

参考资料

1、百度百科：芯片

百度百科：AI芯片

2、知乎：【半导体和芯片系列】芯片分类：通用芯片和专用芯片
by 5G终端漫谈
https://zhuanlan.zhihu.com/p/374131234
编辑于 2021-05-21 14:46

3、知乎：芯片的分类
by 迷途的連隊长
https://zhuanlan.zhihu.com/p/395169843
发布于 2021-08-01 16:06

4、知乎：MPU和MCU的区别
by 其实我是老莫
https://zhuanlan.zhihu.com/p/106860696
发布于 2020-02-14 18:28

5、知乎：一篇文章带你通俗易懂的了解 NPU
by Answer Ace
https://zhuanlan.zhihu.com/p/613752713
发布于 2023-03-14 00:30

6、知乎：GPU ,VPU 分别是什么意思？
by 李清龙
https://zhuanlan.zhihu.com/p/338372228
编辑于 2021-03-13 16:58

7、知乎：一文带你了解CPU,GPU,TPU,DPU,NPU,BPU
知识God
https://zhuanlan.zhihu.com/p/400280516
发布于 2021-08-16 14:40

8、百度：琳琅满目的 XPU，到底是什么？
by 雷峰网leiphone
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1716571615390990716
2021-11-16 14:06

9、超能课堂(283)：回顾CPU制程工艺发展
https://post.smzdm.com/p/a4d6337k/
2021-08-14 14:36:06

 

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