兩三年前，芯易君曾梳理過一次芯片分類和代表企業(yè)，獲得了高贊和高閱讀量。

后來有很多課代表提問FPGA和AI芯片算哪一類？今天我們就整體來梳理一遍。以下開始正文：

芯片的分類方式可以有很多種，如果我們隨機(jī)采訪10位業(yè)內(nèi)大佬，也許會(huì)得到10種不同的答案。舉個(gè)例子：

芯片的不同分類方式

按照處理信號(hào)方式可分為模擬芯片和數(shù)字芯片。

按照應(yīng)用領(lǐng)域可分為軍工級(jí)芯片、工業(yè)級(jí)芯片、汽車級(jí)芯片和商業(yè)級(jí)芯片。

按照工藝制程的話還可以分為5nm芯片、14nm芯片、65nm芯片……

按照場(chǎng)景需求可分為可分為FPGA和ASIC。

還有一些企業(yè)經(jīng)常說的：我司的主營(yíng)業(yè)務(wù)是 CPU芯片/存儲(chǔ)芯片。其實(shí)這是從應(yīng)用功能角度來分的。

今天我們就以鋼鐵俠為例，從應(yīng)用功能的角度出發(fā)、以人體做類比，進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分類。

01

處理器芯片

處理器芯片就相當(dāng)于人類的大腦，是用來思考、分析和計(jì)算的。

中央處理器（CPU），是系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。一般提到CPU，很難不第一時(shí)間想到Intel，世界上第一款商業(yè)化的處理器就是Intel 4004。除了Intel之外，AMD、IBM、高通等都是設(shè)計(jì)CPU芯片的代表性企業(yè)。國(guó)產(chǎn)不錯(cuò)的CPU公司有龍芯、海光、北京君正等。

圖形處理器（GPU），也叫視覺處理器或顯示芯片，它一般是在電腦、手機(jī)這類移動(dòng)設(shè)備上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。Intel、英偉達(dá)、AMD都是GPU領(lǐng)域的代表企業(yè)。這兩年國(guó)產(chǎn)GPU市場(chǎng)也是全面開花，壁仞、摩爾線程、芯動(dòng)科技、景嘉微等企業(yè)都紛紛發(fā)布了國(guó)產(chǎn)GPU。

數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），是一種獨(dú)特的微處理器,是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件。除了音視頻領(lǐng)域，在自動(dòng)控制、雷達(dá)、軍事、航空航天、醫(yī)療、家用電器等領(lǐng)域都能看到DSP的身影。Microchip、TI、ADI、ARM等公司都是DSP芯片領(lǐng)域的代表性企業(yè)。

微控制器（MCU），在一顆芯片上將計(jì)算、存儲(chǔ)、接口等集成在一起，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)。MCU的用途比較廣泛，但是它最大的應(yīng)用場(chǎng)景還得是汽車，一輛汽車?yán)锞桶?0多塊MCU芯片。MCU芯片領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外代表企業(yè)有：瑞薩電子、恩智浦、ST、華大半導(dǎo)體、士蘭微、復(fù)旦微電子等。

02

存儲(chǔ)芯片

存儲(chǔ)芯片相當(dāng)于人類的大腦皮層，用來儲(chǔ)存信息和數(shù)據(jù)。心理學(xué)上說，人腦記憶可以分為瞬時(shí)記憶、短時(shí)記憶、長(zhǎng)時(shí)記憶。同樣的，存儲(chǔ)芯片也有不同的類型，起到不同的作用。

?靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SRAM），只要保持通電，里面儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)就可以恒常保持；但是只要斷電，數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。屬于易失性存儲(chǔ)器。

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM），只能將數(shù)據(jù)保持很短的時(shí)間，所以需要在通電狀態(tài)下定時(shí)刷新，才能保持?jǐn)?shù)據(jù)不變；斷電后，數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。同樣屬于易失性存儲(chǔ)器。

只讀存儲(chǔ)器（ROM），信息一旦寫入后就固定下來，即使切斷電源，信息也不會(huì)丟失。屬于非易失性存儲(chǔ)器。

閃存（Flash），無論是否通電、是否刷新數(shù)據(jù)，都能夠長(zhǎng)久地保持?jǐn)?shù)據(jù)。和ROM一樣屬于非易失性存儲(chǔ)器。

我國(guó)作為世界上最大的存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)，但長(zhǎng)期以來的存儲(chǔ)芯片都是依賴進(jìn)口。當(dāng)下存儲(chǔ)器市場(chǎng)可以說是被國(guó)外巨頭壟斷的狀態(tài)，尤其是DRAM，光三星、海力士、美光這三家的市場(chǎng)占有率就在94%以上。為了突破存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也有多家存儲(chǔ)芯片企業(yè)突圍，比如長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、兆易創(chuàng)新、華天科技、復(fù)旦微電子等。

03

傳感器

傳感器就相當(dāng)于人類的五官，可以感知/測(cè)量生活中的聲音、圖像、溫度、濕度、壓力和光信號(hào)等。

CMOS圖像傳感器（CIS），是將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的電子設(shè)備，相當(dāng)于人的視網(wǎng)膜，手機(jī)、相機(jī)乃至衛(wèi)星的拍攝成像都缺不了它。CIS領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外代表企業(yè)有：索尼、三星、豪威科技、格科微等。

微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS），是按功能要求在芯片上把微電路和微機(jī)械集成于一體的系統(tǒng)。在手機(jī)中的應(yīng)用尤其廣泛，比如磁傳感器、指紋傳感器、環(huán)境傳感器等。MEMS領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外代表企業(yè)有：博通、博世、歌爾微電子、敏芯微、士蘭微等。

觸摸/觸控芯片（Touch），大家日常使用的手機(jī)和平板電腦，它們就內(nèi)含觸控芯片，這種芯片對(duì)環(huán)境變化具有靈敏的自動(dòng)識(shí)別和跟蹤功能。Touch芯片領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外代表企業(yè)有：Atmel、比亞迪、晨星半導(dǎo)體、匯頂科技。

04

電源芯片

電源芯片相當(dāng)于人類的心臟，可以給身體其他器官提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。電源芯片可以給ASIC、DSP、CPU、Memory、FPGA及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。

?DC/DC電源芯片（DCDC），指直流轉(zhuǎn)換為直流的電源，是開關(guān)電源芯片的一種（另一種是AC/DC）。相較于AC/DC，DC/DC的設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化。

LDO低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO），是一種穩(wěn)壓器。在電子設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要用不同的直流電壓給不同器件供電，就可以通過LDO穩(wěn)壓芯片來實(shí)現(xiàn)。

電源管理單元（PMU），是一種高度集成的、更加便攜式的電源管理方案，可以獲得更高的電源轉(zhuǎn)換效率和更低的功耗。

在電源芯片領(lǐng)域比較有代表性的國(guó)內(nèi)外企業(yè)有：芯源系統(tǒng)、TI、英飛凌、東芝、瑞芯微、圣邦微電子、上海貝嶺等。

05

通信芯片

通信芯片相當(dāng)于人類的神經(jīng)，四通八達(dá)，傳遞信息和數(shù)據(jù)。

?藍(lán)牙芯片（Bluetooth），藍(lán)牙大家經(jīng)常會(huì)用到，它是一種近距離無線連接技術(shù)，支持聲音、圖像的傳輸。在藍(lán)牙芯片領(lǐng)域有代表性的企業(yè)有：高通、賽普拉斯、Dialog、ST、紫光展銳等。

無線芯片（WIFI）就不用多說了，上網(wǎng)沖浪必備，也是一種近距離無線通信。在WIFI芯片領(lǐng)域有代表性的企業(yè)有：高通、博通、Marvell、聯(lián)發(fā)科、瑞昱、樂鑫等。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)芯片（NB-loT），是一種遠(yuǎn)距離無線通信，屬于廣域網(wǎng)?？梢詰?yīng)用到智能抄表、智慧路燈、智慧停車、共享單車等多種領(lǐng)域。在NB-loT芯片領(lǐng)域有代表性的企業(yè)有：高通、華為、中興微、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳等。

06

接口芯片

接口芯片相當(dāng)于人的“四肢”。同樣可以用于傳遞信息和數(shù)據(jù)。

通用串行總線芯片（USB），是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，是應(yīng)用在PC和手機(jī)領(lǐng)域的一種接口技術(shù)。它也是我們?nèi)粘＝佑|比較多的一種，比如電腦上的USB插口、手機(jī)的USB充電線，都和我們的生活息息相關(guān)。在USB芯片領(lǐng)域有代表性的企業(yè)有：賽普拉斯、恩智浦和全志科技。

高清多媒體接口芯片（HDMI），是一種全數(shù)字化視頻和聲音發(fā)送接口，可以發(fā)送未壓縮的音頻及視頻信號(hào)。生活中的筆記本電腦、電視、機(jī)頂盒就有HDMI接口。在HDMI芯片領(lǐng)域有代表性的企業(yè)有：東芝、ADI和全志科技。

07

其他類別

之前有很多朋友問過FPGA和AI芯片算哪一類？

先說FPGA吧，首先我們要知道FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列。簡(jiǎn)單點(diǎn)來說，F(xiàn)PGA就是一種可編程的硬件芯片，和上述的那些具有固定功能的芯片本身就不是同一類。

通常FPGA和ASIC（專用集成電路）是一對(duì)相對(duì)概念。如果說FPGA是可重新編程的，具備靈活性和可塑性；那么ASIC就是針對(duì)特定應(yīng)用定制設(shè)計(jì)的，具有高性能和高效率。

至于兩者之間的詳細(xì)區(qū)別，之前有寫過文章，給感興趣的朋友指?jìng)€(gè)路：

接下來說AI芯片。眾所周知，AI芯片是今年的出圈產(chǎn)品，也是IC行業(yè)的新財(cái)富密碼。

目前市場(chǎng)上比較常見的用于AI的芯片有GPU、DSP、FPGA和ASIC，以及他們的各種組合。它們都可以運(yùn)行AI算法。但AI芯片和傳統(tǒng)芯片還是有本質(zhì)的區(qū)別的——AI芯片需要為AI算法專門設(shè)計(jì)。

換句話說，AI芯片指的就是針對(duì)人工智能算法做了特殊加速設(shè)計(jì)的芯片。

08

寫在最后

在芯片產(chǎn)業(yè)“國(guó)產(chǎn)替代化”盛行的當(dāng)下，已經(jīng)入行的工程師，在專業(yè)知識(shí)方面是信手拈來，但對(duì)于芯片分類卻是不甚了解。

編輯：黃飛