集成电路科普

A. 谁能科普一下集成块是怎么制造出来的

简单说一下吧。并誉贺集成电路就是在一个很小的空间里集成的制虚瞎造了很多（几十万到几百亿）个电子元件的电路。其基本原理是利用在单晶硅上面扩散不同的杂质，使之具有不同的性质，一层一层叠合、连接成所需的电路和元件。具体讲，先按照功能设计电路，再按照电路设计实际元件位置和大小，这个图纸很大，然后拍照缩小，有时要缩小几次；每层都如此缩小，制作时，为了降低成本，同时制造许多个（几千到几万个）。先制造单晶硅，再在单晶硅平面上涂一层“光致抗蚀剂”，将拍好的电路照片覆盖上，用特定的光照射，底片上透明部分透光，因此底下的抗蚀剂便抗腐蚀，其它地方不抗腐蚀，照完后，用酸性液体将不抗腐蚀的部分腐蚀掉，然后进扩散炉扩散，腐蚀掉的部分便被扩散上杂质，有抗蚀剂的部分则没有被扩散上杂质。如此，一层一层按照设计需要，在不同位置扩散上不同形状、大小的杂质。从而形成不同的元器件，并进而构成不同的电路。最后，还要切割、测试、封装。焊接引线等。就成为集成电路的半成品了。最绝派终，还必须老化、再多次测试后，合格的方能出厂。

B. 猛擎科普：继碳基芯片之后，华为转向光子芯片

碳基芯片来了，弯道超车！

光子芯片来了，弯道超车！

似乎苹果三星已经被按在地上摩擦，沦为了过去式的老爷车。

近日，有人提到，关于中国科研人员研发的光子芯片，如果能成功，那么将可以应用于华为。而相关人士透露，这主要是因为首个轨道角动量的波导光子芯片被其研发出来，进一步实现光子OAM（轨道角动量）能在波导中近乎无损的有效传输，且就此申请专利。

手机的芯片

一般情况下，芯片工艺的制作是从设计研发，到生产，再到封测三大阶段。后两者还需要用到我们常说的光刻机，这也是制作环节的硬核。它的工作原理类似相片曝光，利用具光线的曝光将掩膜版中的图形纹理给印在硅片上。

所以我们先了解下常见芯片，手机芯片（chip）都是硅材质，且大多采用单晶硅。晶圆（Wafer）就是半导体载体的硅晶片，在该晶圆体中每个小点的单体晶片则是裸片（Die）。

设计芯片时，需要使用EDA方式

即通过CAD软件采用EDA方式实现集成芯片的设计，而设计如果无法做好，则不能达到集成效果，只能算是强硬的拼接。

而手机厂在设计中，要将这一系列的芯片组合在一起，怎么说呢？由于为了不占据空间，采用的ARM（英国一家设计公司）精简指令设计模板，如果单一的芯片，性能非常差。因此要将每个芯片集成起来，但此项技术是大部分企业没有突破的，仅有苹果，ARM，高通，三星等为数不多的企业能做到。

这就是为什么苹果的集成芯片性能好出那么多，以及英特尔比AMD同nm级下，依然比ADM性能强大许多（AMD也是集成，但是没有英特尔做得更好）。其他的企业，一般都是把芯片黏贴在一起组装的，并非做到了集成。

集成芯片是由哪些芯片构成的呢？

一、CPU（即中央处理器），它会在手机或者电脑中进行计算，相当于核心大脑。

二、GPU（即图形处理器），用于显示图形工作处理，目前手机中大多为3D的GPU，间接的给CPU减负，也是除CPU外最核心的一块芯片了。

三、NPU（即神经网络芯片），主要负责视频，图像等多媒体数据处理。

四、MCU（即单片微型计算机，扩容芯片），将CPU的频率跟规格缩减，另一个作用是把运行内存等元件统一的整合在单一芯片中。

五、ASIC（即定制集成电路），将所有元器件集成在电路中，相当于我们常说的电路板，可根据客户设计单独定制。

六、DSP（即数字信号芯片），利用硬件乘法器，来达到对各种数字信号处理的计算工作。

七、FPGA（即半定制电路），是设计可调控，生产即固定的可编程器，弥补定制电路不足与编程器电路数缺陷。

八、SOC（即可定制芯片），属于系统级别，常见的有可用于视频电话等方面（但在国外，其功能远远不止于此），也可以包含CPU、GPU等等。因为具备复杂指令的IP核，加上定制化，导致功能非常多。这个产品的技术含量极高，很少有企业能做出来，目前我国的企业都倒在了这里。SOC芯片是未来手机最主要的发展方向，因为其运行能力远强于其他芯片。

九、BIOS（输入输出芯片），在启动后，对硬件检测与初始化功能。属于只读存储器，不供电情况下也可以保留数据。

十、CMOS（临时存储器），保留BIOS中的设置信息及系统时间，日期等，临时存储器，断电后数据丢失。

十一、DRAM（即动态随机存取存储器），短时间保留数据，需要定时刷新。

十二、NAND（即闪存），它的存储数据不易丢失，断电后依旧可以保留数据，提升了存储容量，一般保障重要数据。

十三、SRAM（即静态随机存取存储器），与DRAM相反，不刷新可保留数据，不过断电后依然数据丢失。

十四、ROM（只读存储器），断不断电都可以保留数据，虽然不是硬盘，但功能类似于电脑硬盘。

十五、IC（电源开关芯片），顾名思义按键开关后，该芯片带动电源。

十六、LED（发光芯片），手机信号灯一闪一闪的，有时候绿色有时候橙色，就是这个芯片在捣鬼，当然除此之外，还负责照明技术。

十七、CIS（传感器芯片），需要配合CIS传感器，两者联通点对点收发，如摄像头至CIS芯片的图像处理等。

十八、永久芯片（别名打印机芯片），因为属于垄断型芯片，所以很多人不知道，但类似于北斗，大多军用。寿命长，无差别工作。

十九、M芯片（视频监控芯片），在国内属于被垄断领域，由三大企业掌控，据说国外的该芯片性能更好一些，但一直无法进入市场。

二十、航天芯片，被垄断行业，倒是有一家民企，未来或许会国企改革。

二十一、北斗芯片，具备基带芯片，RF射频芯片及微处理器的芯片组，国内垄断企业。

二十二、载波芯片，电力网络收发器，具体参数不详，垄断行业。

当然芯片的种类有很多，还有物联网，AI（人工智能，甚至是互交功能），RFID（视频识别），雷达，网卡等芯片。手机的设计商们，需要把以上核心的芯片集成在一起，才能最大化性能。

光子芯片是什么原理？

单光子芯片由英特尔和美国加州大学共同研制，把原本具备发光属性的磷化铟，跟硅的光路融合至单个混合芯片里。于是在增加电压后，磷化铟的光，便会冲进硅体晶片中的波导，从而产生持续的激光束，最终由这种激光束来驱动手机芯片上的器件。

同样的原理在光纤中早已上演，不过其导体为玻璃或塑料。

我们的轨道角动量波导光子芯片，是将以上光在通过波导内以后，能够高效高保真地传输低阶OAM模式，传输效率约为60%。此外，三比特中那“高维量子比特（qutrit）”态，也比硅导体的双比特“量子比特（qubit）”态要好，该波导确实有可能对高维量子态拥有操控和传输的能力。

光子芯片VS硅芯片

事实上，电流传播速度大约等光速，为3 10^8m/s。光子芯片速度比硅芯片提高50倍，功耗却只有其1%，确实能够极大压缩成本。

那么光子芯片是否可以实现

但是，根据目前的研究表明，仍然无法让OAM存在于芯片内部。这一方面是由于生产设备问题，另外一方面，则是 传输中，无法掌握具体数据。以及由于扭曲光本身是自旋波导，加上螺旋形波阵的反冲，导致最后没有找到合适的位置。

不过磷化铟会致癌，属于2A类呼吸级致癌物，当然主要原因还是技术层面的问题。曾经英特尔就表示，此项技术依然需要很久，至少不是目前（十年内）可以做到的，当然等可以研发出的那天，标志着硅光子芯片成本的压缩。

超车的方向很重要

常常有人说就算我们研发了5nm芯片或者光刻机，但是西方 科技 肯定更领先，绝对不能在一棵树上吊死，要弯道超车云云。

其实这是需要有一定的知识储备或者说基础才行，如果在条件未充足的情况下，那么就像一辆三轮车想以60码速度超过 汽车 ，在弯道上就会翻车，没什么可以继续老话长谈的。甚至在芯片领域，我们什么都没有，研发，生产，设备等等，这就更应该扎实基础。

哪怕要弯道超车，也选择我们较有优势的领域，超到全球一流或者顶级，这个可能性总比芯片来的高。不知道楼下的读者们，是怎么认为的呢？

C. 公需课培训属于省机培训还是地市机培训

属于地市机培训。
公需科目是专业技术人员继续教育的重要内容，包括专业技术人员应当普遍掌握的法律法规、理论政策、职业道德、技术信息等基本知识。开展专业技术人员公需科清谈目继续教育，是做好专业技术人员继续教育工作的重要方面，有利于专业技术人员优档坦化知识结构、拓宽眼界视野、提高科学人文等综合素质。全省行政区域内的国家答蠢碰机关、企业、事业单位以及社会团体等组织的专业技术人员，均应参加继续教育公需科目学习培训。
根据党的十九届五中全会精神、国家和我省重大战略以及专业技术人员需普遍掌握的相关基本知识等，经专家论证，2021—2022年度继续教育公需科目培训采取“3+1”的模式开展，即3个必修主题和1个选修主题。其中，3个必修主题为：成渝地区双城经济圈建设政策解读、国省《“十四五”规划纲要》全面解析、《民法典》解读及法治思维能力建设；
1个选修主题为：量子信息、集成电路技术科普。
各级人力资源社会保障部门和相关行业主管部门要充分认识开展公需科目学习培训的重要意义，积极谋划，认真部署，扎实做好公需科目继续教育的基础性工作。

D. 求科普这是什么样的集成电路

这叫御颤竖软封装IC，常洞返用于电子表、音乐IC、语音IC、电话机、等等。不可编程，出厂时固化好的镇大。

E. 集成显卡在主板的什么位置

集成显卡一般集成在主板的北桥芯片上，见下图：

1. 集成的显卡一般不带有显存，使用系统的一部分掘手主内存作为显存，具体的数量一般是系统根据需要自动动态调整的。

2. 集成显卡判衫嫌，由主板北桥芯片集成了显示卡芯片的主板称为整合主板，该北桥集成的显示卡芯片为集成显卡的核心，该核心和显存组成了塌培集成显卡。
   

F. 芯片的种类大家都了解多少呀

有三大芯片功能种类：处理器，记忆，特定功能。
5.1处理器。处理器又可从其应用范围细分为通用处理器，嵌入处理器，数字信号
处理器，数学辅助处理器。大部分处理器都具有用户编程性。

G. 科普文：芯片的制造过程

一、根据芯片上集成的微电子前迹器件裤简的数量，集成电路（芯片）分为以下六类：小型集成电路，中型集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路，极大规模集成电路，GLSI等。

最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的核心。

根据电路特点，集成电路分为模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路。

半导体集成电路工艺，包括以下步骤：光刻，刻蚀，薄膜（化学气相沉积或物理气相沉积），掺杂（热扩散或离子注入），化学机械平坦化CMP。

二、芯片制造如同盖房子，以晶圆作为地基，层层往上叠。没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此芯片设计师很重要。

在IC生产流程中，IC多由专业IC设计公司进行规划、设计，比如联发科、高通、Intel等。IC设计中，最重要的步骤就是规格制定。类比盖房子，先要决定要几间房子，有什么建筑法规要遵守，在确定好所有功能后再进行设计，这样才能免去后续多次修改的麻烦。

规格制定的第一步便是确定IC的目的、效能为何，对大方向做设定。接着是察看胡悔裤有哪些协定需要遵守，比如无线网卡的芯片就需要符合IEEE 802.11规范，不然，就无法与市面上其他设备连线。最后确定IC的制作方法，将不同欧冠功能分配成不同单元，并确立不同单元间连接的方法，如此便完成规格的制定。

接着便是设计芯片的细节，就先初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，方便后续制图。在IC 芯片中，使用硬体描述语言（HDL）将电路描写出来，常使用的HDL有Verilog、VHDL等，使用程式码可轻易的将IC功能表达出来。

有了完整规画后，接下来便是画出平面设计蓝图。在IC设计中，逻辑合成便是将确定无误的HDL code，放入电子设计自动化工具（EDA tool），让电脑将HDL code转换成逻辑电路，并反复修改至无误。

最后，将合成的程式码再放入另一套EDA tool，进行电路布局和绕线。

参考文章：芯片到底是什么？https://blog.csdn.net/fuli911/article/details/116740481?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162415509316780274192768%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=162415509316780274192768&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_click~default-2-116740481.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=%E8%8A%AF%E7%89%87&spm=1018.2226.3001.4187

H. 集成电路怎样使用

概述  集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文为缩写为IC，也俗称芯片。集成电路是六十年代出现的，当时只集成了十几个元器件。 后来集成度越来越高，也有了今天的P－III。

  集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别，而具体功能更是数不胜数，其应用遍及人类生活的方方面面。集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。其封装又有许多形式。“双列直插”和“单列直插”的最为常见。消费类电子产品中用软封装的IC，精密产品中用贴片封装的IC等。

对于CMOS型IC，特别要注意防止静电击穿IC，最好也不要用未接地的电烙铁焊接。使用IC也要注意其参数，如 工作电压，散热等。数字IC多用＋5V的工作电

集成电路介绍
  集成电路IC是封在单个封装件中的一组互连电路。装在陶瓷衬底上的分立元件或电路有时还和单个集成电路连在一起，称为混合集成电路。把全部元件和电路成型在单片晶体硅材料

使用TTL集成电路与CMOS集成电路的注意事项
  （1）使用TTL集成电路注意事项
  ①TTL集成电路的电源电压不能高于＋5.5V使用时，不能将电源与地颠倒错接，否则将会因为过大电流而造成器件损坏。
  ②电路的各输入端不能直接与高于＋5.5V和低于-0.5V的低内阻电源连接，因为低内阻电源能提供较大的电流，导致器件过热而烧坏。
  ③除三态和集电极开路的电路外，输出端不允许并联使用。如果将 图T306双列直插集电极开路的门电路输出端并联使用而使电路具有线与功能时，应在其输出端加一个预先计算好的上拉负载电阻到VCC端。
  ④输出端不允许与电源或地短路。否则可能造成器件损坏。但可以通过电阻与地相连，提高输出电平。
  ⑤在电源接通时，不要移动或插入集成电路，因为电流的冲击可能会造成其永久性损坏。
  ⑥多余的输入端最好不要悬空。虽然悬空相当于高电平，并不影响与非门的逻辑功能，但悬空容易受干扰，有时会造成电路的误动作，在时序电路中表现更为明显。因此，多余输入端一般不采用悬空办法，而是根据需要处理。例如：与门、与非门的多余输入端可直接接到VCC上；也可将不同的输入端通过一个公用电阻（几千欧）连到VCC上；或将多余的输入端和使用端井联。不用的或门和或非门等器件的所有输入端接地，也可将它们的输出端连到不使用的与门输入端上。

I. 缺芯又涨价一颗芯片背后的隐秘故事

[汽车之家行业]?一颗小芯片怎么就让整个汽车行业翻起巨大波澜？据媒体报道，因芯片短缺，导致ESP（电子稳定程序系统）和ECU(电子控制单元)两大模块无法生产，南北大众陷入停产风波，仅12月份就有超百万辆产能受影响。

然而，我国车用芯片与国际先进水平存在2-5代的差距，要想迎头赶上，并非一朝一夕之功。正如赛迪顾问集成电路产业研究中心总经理滕冉所言，国内在自动驾驶、车规传感器、车规功率器件、车规利基存储器等领域涌现出一批优秀芯片企业，但是我们起步较晚，技术和市场积累较少，我国汽车半导体产业还处于起步发展阶段。

编辑总结：唯有自立方能打破“缺芯”魔咒

大众停产风波的背后，有一个深层次的现实，便是国产芯片产业的孱弱。芯片供应短缺同时迎来涨价，除了市场规律之外，背后暗藏着话语权的问题。因为，我们核心技术被“卡脖子”，所以议价权不够。中国芯片崛起，会是在什么时候？我们希望这一天尽早到来，只有实现自主供应，才有可能彻底解决“缺芯”之痛。（文/汽车之家李争光）

J. 我国前十位集成电路制造企业都是哪家公司，求科普=。=

制造业最大的应该是中芯国际（SMIC）吧，此外有宏力、华力、华宏、上华等等