芯片分类及代表企业

芯片分类及代表企业
芯片分类及代表企业

芯片的分类方式可以有很多种,如果我们随机采访10位业内大佬,也许会得到10种不同的答案。举个例子,按照处理信号方式可分为模拟芯片和数字芯片。按照设计理念可分为可分为通用芯片和专用芯片。按照应用领域可分为航天级芯片,汽车级芯片,工业级芯片和商业级芯片。按照制程的话还可以分为7nm芯片、14nm芯片、28nm芯片…… 还有企业经常说的:我司的主营业务是 CPU芯片/存储芯片。其实这是从应用功能角度来分的。今天我们就以钢铁侠为例,从应用功能的角度出发、以人做类比,进行一个详细的分类。

1. 处理器芯片

处理器芯片就相当于人类的大脑,是用来思考、分析和计算的。中央处理器(CPU),是系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。一般提到CPU,很难不第一时间想到Intel,世界上第一款商业化的处理器就是Intel 4004。除了Intel之外,AMD、IBM、高通等都是设计CPU芯片的代表性企业。国产不错的CPU公司有华为、龙芯、海光、北京君正等。图形处理器(GPU),也叫视觉处理器或显示芯片,它一般是在电脑、手机这类移动设备上做图像和图形相关运算工作的微处理器。Intel、英伟达、AMD都是GPU领域的代表企业。

这两年国产GPU市场也是全面开花,壁仞、摩尔线程、芯动科技、景嘉微等企业都纷纷发布了国产GPU。数字信号处理器(DSP),是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。除了音视频领域,在自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器等领域都能看到DSP的身影。Microchip、TI、ADI、ARM等公司都是DSP芯片领域的代表性企业。

微控制器(MCU),在一颗芯片上将计算、存储、接口等集成在一起,形成芯片级的计算机。MCU的用途比较广泛,但是它最大的应用场景还得是汽车,一辆汽车里就包含70多块MCU芯片。MCU芯片领域的国内外代表企业有:瑞萨电子、恩智浦、ST、华大半导体、士兰微、复旦微电子等。

2. 存储芯片

存储芯片相当于人类的大脑皮层,用来储存信息和数据。心理学上说,人脑记忆可以分为瞬时记忆、短时记忆、长时记忆。同样的,存储芯片也有不同的类型,起到不同的作用。静态随机存取存储器(SRAM),只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持;但是只要断电,数据就会丢失。属于易失性存储器。动态随机存取存储器(DRAM),只能将数据保持很短的时间,所以需要在通电状态下定时刷新,才能保持数据不变;断电后,数据就会丢失。同样属于易失性存储器。

只读存储器(ROM),信息一旦写入后就固定下来,即使切断电源,信息也不会丢失。属于非易失性存储器。闪存(Flash),无论是否通电、是否刷新数据,都能够长久地保持数据。和ROM一样属于非易失性存储器。我国作为世界上最大的存储芯片市场,但长期以来的存储芯片都是依赖进口。当下存储器市场可以说是被国外巨头垄断的状态,尤其是DRAM,光三星、海力士、美光这三家的市场占有率就在94%以上。为了突破存储芯片市场,现在国内也有多家存储芯片企业突围,比如长江存储、长鑫存储、兆易创新、华天科技、复旦微电子等。

3.  传感器

传感器就相当于人类的五官,可以感知/测量生活中的声音、图像、温度、湿度、压力和光信号等。CMOS图像传感器(CIS),是将光学图像转换成电子信号的电子设备,相当于人的视网膜,手机、相机乃至卫星的拍摄成像都缺不了它。CIS领域的国内外代表企业有:索尼、三星、豪威科技、格科微等。微机电系统(MEMS),是按功能要求在芯片上把微电路和微机械集成于一体的系统。

在手机中的应用尤其广泛,比如磁传感器、指纹传感器、环境传感器等。MEMS领域的国内外代表企业有:博通、博世、歌尔微电子、敏芯微、士兰微等。触摸/触控芯片(Touch),大家日常使用的手机和平板电脑,它们就内含触控芯片,这种芯片对环境变化具有灵敏的自动识别和跟踪功能。Touch芯片领域的国内外代表企业有:Atmel、比亚迪、晨星半导体、汇顶科技。

4.  电源芯片

电源芯片相当于人类的心脏,可以给身体其他器官提供营养物质。电源芯片可以给ASIC、DSP、CPU、Memory、FPGA及其他数字或模拟负载提供供电。DC/DC电源芯片(DCDC),指直流转换为直流的电源,是开关电源芯片的一种(另一种是AC/DC)。相较于AC/DC,DC/DC的设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化。LDO低压差线性稳压器(LDO),是一种稳压器。在电子设计中,经常需要用不同的直流电压给不同器件供电,就可以通过LDO稳压芯片来实现。电源管理单元(PMU),是一种高度集成的、更加便携式的电源管理方案,可以获得更高的电源转换效率和更低的功耗。在电源芯片领域比较有代表性的国内外企业有:芯源系统、TI、英飞凌、东芝、瑞芯微、圣邦微电子、上海贝岭等。

5.  通信芯片

通信芯片相当于人类的神经,四通八达,传递信息和数据。蓝牙芯片(Bluetooth),蓝牙大家经常会用到,它是一种近距离无线连接技术,支持声音、图像的传输。在蓝牙芯片领域有代表性的企业有:高通、赛普拉斯、Dialog、ST、紫光展锐等。无线芯片(WIFI)就不用多说了,上网冲浪必备,也是一种近距离无线通信。

在WIFI芯片领域有代表性的企业有:高通、博通、Marvell、联发科、瑞昱、乐鑫等。窄带物联网芯片(NB-loT),是一种远距离无线通信,属于广域网。可以应用到智能抄表、智慧路灯、智慧停车、共享单车等多种领域。在NB-loT芯片领域有代表性的企业有:高通、华为、中兴微、联发科、紫光展锐等。

6.  接口芯片

接口芯片相当于人的“四肢”。同样可以用于传递信息和数据。通用串行总线芯片(USB),是一个外部总线标准,是应用在PC和手机领域的一种接口技术。它也是我们日常接触比较多的一种,比如电脑上的USB插口、手机的USB充电线,都和我们的生活息息相关。在USB芯片领域有代表性的企业有:赛普拉斯、恩智浦和全志科技。高清多媒体接口芯片(HDMI),是一种全数字化视频和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号。生活中的笔记本电脑、电视、机顶盒就有HDMI接口。在HDMI芯片领域有代表性的企业有:东芝、ADI和全志科技。

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