在咱们说明半导体芯片之前，咱们先应该了解两点。其一半导体是什么，其二芯片是什么。 半导体 半导体（ semiconductor），指常温下导电功用介于绝缘体（insulator）与导体（conductor）之间的资料。人们一般把导电性差的资料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。与导体和绝缘体比较，半导体资料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当资料的提纯技能改善今后，半导体才得到工业界的注重。常见的半导体资料有硅、锗、砷化镓等，而硅则是各种半导体资猜中，在商业使用上最具有影响力的一种。 芯片 芯片(chip)，又称微芯片（microchip）、集成电路（integrated circuit, IC）。是指内含集成电路的硅片，体积很小。遵从，芯片（IC）泛指一切的半导体元器件，是在硅板上调集多种电子元器件完成某种特定功用的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功用。广泛使用于军工、民用等简直一切的电子设备。 讲到这儿你大约关于半导体和芯片有个简略了解了，接下来咱们来聊聊半导体芯片。 半导体芯片是什么？ 一般情况下，半导体、集成电路、芯片这三个东东是躲藏划等号的，因为讲的其实是同一个工作。 半导体是一种资料，分为表格中四类，因为集成电路的占比十分高，超越80%，取得习气把半导体取得称为集成电路取得。
而芯片便是集成电路的载体，广义上咱们就将芯片等同于了集成电路。 所以关于小白来说，只需求记住，当芯片、集成电路、半导体呈现的时分，别慌，是同一码事儿。 半导体芯片内部结构 半导体芯片尽管个头很小。可是内部结构十分杂乱，尤其是其最中心的微型单元不计其数个晶体管。咱们就来为咱们详解一下半导体芯片集成电路的内部结构。一般的，咱们用从大到小的结构层级来知道集成电路，这样会更好了解。 （1）体系级 咱们仍是以手机为例，整个手机是一个杂乱的电路体系，它躲藏玩游戏、躲藏打电话、躲藏听音乐、躲藏哔--。它的内部结构是由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互衔接组成的，称为体系级。（当然，跟着技能的开展，将一整个体系做在一个芯片上的技能也现已呈现多年SoC技能） （2）模块级 在整个体系中分为许多功用模块各司其职。有的办理电源，有的担任通讯，有的担任显现，有的担任发声，有的担任统领大局的核算，等等。咱们称为模块级。这儿面每一个模块都是一个庞大的范畴，都集合着许多人类才智的结晶，也养活了许多公司。
（3）寄存器传输级（RTL） 那么每个模块都是由什么组成的呢？以占整个体系较大份额的数字电路模块（它专门担任进行逻辑运算，处理的电信号都是离散的0和1）为例。它是由寄存器和组合逻辑电路组成的。 寄存器是一个躲藏暂时存储逻辑值的电路结构，它需求一个时钟信号来操控逻辑值存储的时刻长短。 实践使用中，咱们需求时钟来衡量时刻长短，电路中也需求时钟信号来统筹安排。时钟信号是一个周期安稳的矩形波。实践中秒钟动一下是咱们的一个根本时刻尺度，电路中矩形波震动一个周期是它们国际的一个时刻尺度。电路元件们依据这个时刻尺度相应地做出动作，履行义务。 什么是组合逻辑呢，便是由许多“与（AND）、或（OR）、非（NOT）”逻辑门构成的组合。比方两个串联的灯泡，各带一个开关，只要两个开关都翻开，灯才会亮，这叫做与逻辑。 一个杂乱的功用模块正是由这许许多多的寄存器和组合逻辑组成的。把这一层级叫做寄存器传输级。 （4）门级 寄存器传输级中的寄存器其实也是由与或非逻辑构成的，把它再细分为与、或、非逻辑，便抵达了门级（它们就像一扇扇门相同，阻挠/答应电信号的进出，因而得名）。 （5）晶体管级 无论是数字电路仍是模仿电路，到最底层都是晶体管级了。一切的逻辑门（与、或、非、与非、或非、异或、同或等等）都是由一个个晶体管构成的。因而集成电路从微观到微观，到达最底层，满眼望去其实满是晶体管以及衔接它们的导线。 双极性晶体管（BJT）在前期的时分用的比较多，俗称三极管。它连上电阻、电源、电容，自身就具有扩大信号的效果。像堆积木相同，躲藏用它构成各式各样的电路，比方开关、电压/电流源电路、上面说到的逻辑门电路、滤波器、比较器、加法器乃至积分器等等。由BJT构建的电路咱们称为TTL（Transistor-TransistorLogic）电路。BJT的电路符号长这个姿态：
可是后来金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的呈现，以优秀的电学特性、超低的功耗横扫IC范畴。除了模仿电路中BJT还有身影外，根本上现在的集成电路都是由MOS管组成的了。相同的，由它也躲藏搭起来不计其数种电路。并且它自身也躲藏通过恰当衔接用来作电阻、电容等根本电路元件。MOSFET的电路符号如下：
宗上所述，在实践工业生产中，芯片的节操，实践上便是不计其数个晶体管的节操进程。只不过实践中节操芯片的层级次序正好反过来了，是从最底层的晶体管开端一层层向上建立。 也便是说，依照“晶体管-》芯片-》电路板”的次序，咱们终究躲藏得到电子产品的中心部件电路板。