ວິທີການຈັດປະເພດ semiconductors

ມີຫົກປະເພດສໍາລັບ semiconductors, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກຈັດປະເພດໂດຍມາດຕະຖານຜະລິດຕະພັນ, ປະເພດສັນຍານການປຸງແຕ່ງ, ຂະບວນການຜະລິດ, ຫນ້າທີ່ນໍາໃຊ້, ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ແລະວິທີການອອກແບບ.

1ã ການຈັດປະເພດຕາມມາດຕະຖານຜະລິດຕະພັນ

semiconductors ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສີ່ປະເພດ: ວົງຈອນປະສົມປະສານ, ອຸປະກອນແຍກ, ອຸປະກອນ photoelectric, ແລະເຊັນເຊີ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ວົງຈອນປະສົມປະສານແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ.

ວົງຈອນປະສົມປະສານ, ຄື, ICs, ຊິບ, ແລະຊິບ. ວົງຈອນປະສົມປະສານສາມາດແບ່ງອອກເປັນສີ່ພື້ນທີ່ຍ່ອຍ: ວົງຈອນອະນາລັອກ, ວົງຈອນຕາມເຫດຜົນ, ໄມໂຄຣໂປຣເຊສເຊີ, ແລະຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ. ໃນສື່ມວນຊົນມະຫາຊົນ, ເຊັນເຊີ, ອຸປະກອນແຍກ, ແລະອື່ນໆແມ່ນຍັງເອີ້ນວ່າ ICs ຫຼືຊິບ.

ໃນປີ 2019, ວົງຈອນປະສົມປະສານກວມເອົາ 84% ຂອງຍອດຂາຍຜະລິດຕະພັນ semiconductor ທົ່ວໂລກ, ສູງກວ່າ 3% ຂອງອຸປະກອນແຍກ, 8% ຂອງອຸປະກອນ photoelectric, ແລະ 3% ຂອງເຊັນເຊີ.

2ã ການຈັດປະເພດໂດຍການປະມວນຜົນສັນຍານ

ຊິບທີ່ປະມວນຜົນສັນຍານອະນາລັອກຫຼາຍແມ່ນຊິບອະນາລັອກ, ແລະຊິບທີ່ປະມວນຜົນສັນຍານດິຈິຕອລຫຼາຍຂຶ້ນແມ່ນຊິບດິຈິຕອນ.

ສັນຍານອະນາລັອກແມ່ນພຽງແຕ່ສັນຍານທີ່ປ່ອຍອອກມາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຊັ່ນສຽງ. ປະເພດທົ່ວໄປທີ່ສຸດໃນທໍາມະຊາດແມ່ນສັນຍານການປຽບທຽບ. ທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນສັນຍານດິຈິຕອລທີ່ແຍກກັນປະກອບດ້ວຍ 0 ແລະ 1 ແລະປະຕູທີ່ບໍ່ມີເຫດຜົນ.

ສັນຍານອະນາລັອກແລະສັນຍານດິຈິຕອນສາມາດປ່ຽນເປັນກັນແລະກັນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ຮູບໃນໂທລະສັບມືຖືເປັນສັນຍານອະນາລັອກ, ເຊິ່ງສາມາດປ່ຽນເປັນສັນຍານດິຈິຕອນໂດຍຜ່ານຕົວແປງ ADC, ປະມວນຜົນໂດຍຊິບດິຈິຕອນ, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ປ່ຽນເປັນສັນຍານອະນາລັອກໂດຍຜ່ານຕົວແປງ DAC.

ຊິບອະນາລັອກທົ່ວໄປປະກອບມີເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ, ຕົວແປງສັນຍານດິຈິຕອນເປັນອະນາລັອກ, ວົງຈອນລັອກໄລຍະ, ຊິບການຈັດການພະລັງງານ, ເຄື່ອງປຽບທຽບ, ແລະອື່ນໆ.

ຊິບດິຈິຕອລທົ່ວໄປລວມມີ ໄອຊີດີຈີຕອນທົ່ວໄປ ແລະ ໄອຊີດິຈິຕອລ (ASICs). ໄອຊີດີຈີຕອນທົ່ວໄປປະກອບມີ DRAM ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ, microcontroller MCU, microprocessor MPU, ແລະອື່ນໆ. IC ສະເພາະແມ່ນວົງຈອນທີ່ອອກແບບມາເພື່ອຈຸດປະສົງສະເພາະຂອງຜູ້ໃຊ້.

3ã ການຈັດປະເພດໂດຍຂະບວນການຜະລິດ

ພວກເຮົາມັກຈະໄດ້ຍິນຄໍາວ່າ "7nm" ຫຼື "14nm" ຊິບ, ໃນ nanometers ຫມາຍເຖິງຄວາມຍາວປະຕູຮົ້ວຂອງ transistor ພາຍໃນຊິບ, ຊຶ່ງເປັນຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຕໍາ່ສຸດທີ່ພາຍໃນຊິບ. ໃນສັ້ນ, ມັນຫມາຍເຖິງໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສາຍ.

ຂະບວນການຜະລິດໃນປະຈຸບັນໃຊ້ເວລາ 28 nm ເປັນແຫຼ່ງນ້ໍາ, ແລະຜູ້ທີ່ຕ່ໍາກວ່າ 28 nm ແມ່ນເອີ້ນວ່າຂະບວນການຜະລິດກ້າວຫນ້າ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຂະບວນການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າທີ່ສຸດໃນປະເທດຈີນແຜ່ນດິນໃຫຍ່ແມ່ນ 14nm ຂອງ SMIC. TSMC ແລະ Samsung ປະຈຸບັນເປັນບໍລິສັດດຽວໃນໂລກທີ່ມີແຜນທີ່ຈະຜະລິດ 5nm, 3nm, ແລະ 2nm.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຂະບວນການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າຫຼາຍ, ປະສິດທິພາບຂອງຊິບສູງຂຶ້ນ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດສູງຂຶ້ນ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ການລົງທຶນ R&D ສໍາລັບການອອກແບບຊິບ 28nm ແມ່ນສູງເຖິງ 1-2 ຕື້ຢວນ, ໃນຂະນະທີ່ຊິບ 14nm ຕ້ອງການ 2-3 ຕື້ຢວນ.

4ã ການຈັດປະເພດໂດຍຟັງຊັນການນຳໃຊ້

ພວກເຮົາສາມາດປຽບທຽບຕາມອະໄວຍະວະຂອງມະນຸດ:

ສະຫມອງ - ການທໍາງານຂອງຄອມພິວເຕີ້, ໃຊ້ສໍາລັບການວິເຄາະຄອມພິວເຕີ້, ແບ່ງອອກເປັນຊິບຄວບຄຸມຕົ້ນຕໍແລະຊິບຊ່ວຍ. ຊິບຄວບຄຸມຕົ້ນຕໍປະກອບມີ CPU, FPGA, ແລະ MCU, ໃນຂະນະທີ່ຊິບຊ່ວຍປະກອບມີ GPU ທີ່ຮັບຜິດຊອບດ້ານກາຟິກແລະການປຸງແຕ່ງຮູບພາບແລະຊິບ AI ຮັບຜິດຊອບຄອມພິວເຕີ້ປັນຍາປະດິດ.

Cerebral cortex - ຫນ້າທີ່ເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນ, ເຊັ່ນ: DRAM, NAND, FLASH (SDRAM, ROM), ແລະອື່ນໆ.

ຫ້າຄວາມຮູ້ສຶກ - ຟັງຊັນການຮັບຮູ້, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນລວມທັງເຊັນເຊີ, ເຊັ່ນ: MEMS, ຊິບນິ້ວມື (ໄມໂຄໂຟນ MEMS, CIS), ແລະອື່ນໆ.

Limbs - ຟັງຊັນການໂອນຍ້າຍ, ເຊັ່ນ Bluetooth, WIFI, NB-IOT, USB (ການໂຕ້ຕອບ HDMI, ການຄວບຄຸມໄດ) ການໂຕ້ຕອບ, ສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນ.

ຫົວໃຈ - ການສະຫນອງພະລັງງານ, ເຊັ່ນ: DC-AC, LDO, ແລະອື່ນໆ.

5ã ການຈັດປະເພດຕາມຊ່ອງຂໍ້ມູນແອັບພລິເຄຊັນ

ມັນ​ສາ​ມາດ​ແບ່ງ​ອອກ​ເປັນ​ສີ່​ປະ​ເພດ​, ຄື​, ລະ​ດັບ​ພົນ​ລະ​ເຮືອນ​, ເກຣດ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​, ເກຣດ​ລົດ​ຍົນ​, ແລະ​ຊັ້ນ​ຮຽນ​ການ​ທະ​ຫານ​.

6ãជន​ປະ​ເພດ​ໂດຍ​ວິ​ທີ​ການ​ອອກ​ແບບ​

ໃນມື້ນີ້, ມີສອງແຄ້ມໃຫຍ່ສໍາລັບການອອກແບບ semiconductor, ຫນຶ່ງແມ່ນອ່ອນແລະອີກຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນແຂງ, ຄື FPGA ແລະ ASIC. FPGA ໄດ້ຖືກພັດທະນາກ່ອນແລະຍັງເປັນກະແສຫຼັກ. FPGA ເປັນ​ຊິບ​ຕາມ​ເຫດ​ຜົນ​ທີ່​ຕັ້ງ​ໂຄງ​ການ​ທົ່ວ​ໄປ​ທີ່​ສາ​ມາດ​ເຮັດ​ໂຄງ​ການ DIY ເພື່ອ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ວົງ​ຈອນ​ດິ​ຈິ​ຕອນ​ຕ່າງໆ​. ASIC ເປັນຊິບດິຈິຕອນທີ່ອຸທິດຕົນ. ຫຼັງຈາກການອອກແບບວົງຈອນດິຈິຕອນ, ຊິບທີ່ສ້າງຂຶ້ນບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້. FPGA ສາມາດສ້າງໃຫມ່ແລະກໍານົດຫນ້າທີ່ chip ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ໃນຂະນະທີ່ ASIC ມີຄວາມສະເພາະທີ່ເຂັ້ມແຂງກວ່າ.