導(dǎo)語(yǔ)

在先前推出的芯片產(chǎn)業(yè)鏈系列文章中，我們?yōu)榇蠹以敿?xì)梳理了芯片產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)，以及各環(huán)節(jié)上的主要企業(yè)（有需要預(yù)習(xí)的同學(xué)請(qǐng)移步文末鏈接）。

整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈可分為設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三大環(huán)節(jié)，再輔以所需的EDA軟件、半導(dǎo)體設(shè)備與半導(dǎo)體材料。

我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)界常見，芯片行業(yè)研究邏輯多以水平分類上對(duì)不同種類的半導(dǎo)體產(chǎn)品企切入，MCU、模擬芯片、IGBT、第三代半導(dǎo)體等概念或名詞常常成為大眾投資者的認(rèn)知盲區(qū)。?

針對(duì)讀者的反饋，我們推出半導(dǎo)體的新系列文章旨在直接從產(chǎn)品角度，打破認(rèn)知界限。用最專業(yè)的理解、最通俗的語(yǔ)言為大家解讀半導(dǎo)體行業(yè)，致力于幫您發(fā)掘熱門賽道的“隱藏款”。

問題：數(shù)字芯片和邏輯芯片有何不同？

實(shí)際上，從產(chǎn)業(yè)研究角度，要解決這個(gè)問題首先要將半導(dǎo)體的分類方法捋明白，大量研究資料及資訊存在定義不明晰、不加以說明解釋的現(xiàn)象，造成概念使用與分類存在混亂，我們?cè)诖藝L試為大家厘清半導(dǎo)體常見的分類：

半導(dǎo)體依照處理信號(hào)種類的不同可分為數(shù)字芯片與模擬芯片——數(shù)字芯片處理0和1等離散的數(shù)字信號(hào)，模擬芯片則處理溫度、濕度、壓強(qiáng)等連續(xù)信號(hào)。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)芯片兩種信號(hào)均能處理，區(qū)別在于處理哪種信號(hào)較多；?

依照襯底材料的不同可分為第一、第二、第三代半導(dǎo)體，第一代半導(dǎo)體以硅鍺材料作為襯底材料，應(yīng)用最為廣泛，第三代半導(dǎo)體則以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）作為襯底材料；

依照規(guī)格劃分可分為軍用級(jí)、車規(guī)級(jí)、工業(yè)級(jí)、民用級(jí)半導(dǎo)體，它們具有不同的溫度適應(yīng)能力與抗干擾能力。?

而我們最常見的邏輯芯片、功率半導(dǎo)體、MCU等概念是半導(dǎo)體依照功能場(chǎng)景為標(biāo)準(zhǔn)劃分的細(xì)分品類。一顆芯片可能既是數(shù)字芯片，也是邏輯芯片，兩者描述的側(cè)重點(diǎn)不同，前者側(cè)重于描述其處理的信號(hào)類型，而后者側(cè)重于描述其功能。

世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）將所有半導(dǎo)體按照結(jié)構(gòu)功能劃分為集成電路、分立器件、光電子器件與傳感器四大類。后續(xù)系列文章將分別對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)介紹。

集成電路簡(jiǎn)稱IC（Integrated Circuit），是采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容等元件集成在半導(dǎo)體晶圓上，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)份額的83%。

集成電路可進(jìn)一步細(xì)分為承擔(dān)計(jì)算功能的邏輯芯片、承擔(dān)存儲(chǔ)功能的存儲(chǔ)芯片，承擔(dān)傳輸與能源供給功能的模擬芯片以及將運(yùn)算、存儲(chǔ)等功能集成于一個(gè)芯片之上的微控制單元（MCU），它們的市場(chǎng)份額分別占到半導(dǎo)體總體市場(chǎng)份額的22.41%、22.41%、10.79%、13.28%，邏輯芯片與存儲(chǔ)芯片占比較高。?

分立器件則是內(nèi)部沒有集成的普通電阻、電容、晶體管等電子元件，是最早出現(xiàn)的半導(dǎo)體器件。我們的理解是在分立器件的發(fā)展過程中，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，適合集成在芯片之中的分立器件演化為集成電路，而一些不適合集成于芯片之中的則還是以分立器件的形式保留至今。?

人們熟知的二極管、三極管、晶體管、MOSFET（金氧半場(chǎng)效晶體管）與IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）都屬于分立器件，分立器件依據(jù)功率的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分為功率器件與小信號(hào)器件，廣泛運(yùn)用于整流、穩(wěn)壓、保護(hù)、開關(guān)等功能，市場(chǎng)份額約占半導(dǎo)體總市場(chǎng)份額的5%。?

光電子器件則是利用光-電子轉(zhuǎn)換效應(yīng)制成的各種功能器件，代表器件有LED（發(fā)光二極管）、LD（激光二極管）與光電探測(cè)器，部分資料將其歸為分立器件的一個(gè)細(xì)分種類，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測(cè)透視、紅外探測(cè)、光電瞄具等領(lǐng)域，市場(chǎng)份額約占半導(dǎo)體總市場(chǎng)份額的9%。?

傳感器是能敏銳的感知物理、化學(xué)、生物信息并將它們轉(zhuǎn)化為電信息的電子元件，代表器件有MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）、CMOS圖像傳感器，主要應(yīng)用于工控、遙測(cè)、家電等領(lǐng)域，市場(chǎng)份額約占半導(dǎo)體總市場(chǎng)份額的3%。?

有興趣對(duì)以上各類半導(dǎo)體進(jìn)行更詳細(xì)了解的小伙伴請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注本系列文章~

兩個(gè)易混概念

最后我們?cè)俸?jiǎn)單解釋下近期發(fā)現(xiàn)的的兩個(gè)誤區(qū)：

l晶體管尺寸VS硅片尺寸

制程工藝中的14nm、7nm等說法指的是集成于芯片之上的晶體管的大小，制程工藝越先進(jìn)意味著集成于芯片之上的晶體管越小，同樣大小的晶圓上可集成的晶體管越多，性能更為強(qiáng)大。

而12英寸、8英寸晶圓指的是半導(dǎo)體原材料硅晶圓的尺寸，晶圓尺寸越大，同一片晶圓能夠提供的芯片數(shù)量越多，生產(chǎn)成本越低。?

l刻蝕機(jī)VS光刻機(jī)

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備制造商中微半導(dǎo)體2021年宣布即將研制成功能夠制作5nm芯片制程的刻蝕機(jī)，消息經(jīng)大量媒體添油加醋，以訛傳訛最終變?yōu)橹形雽?dǎo)體已掌握5nm制程芯片制造技術(shù)，即將超過臺(tái)積電。

晶圓制造流程分為光刻、刻蝕、薄膜沉積、離子注入等工序，中微半導(dǎo)體為半導(dǎo)體設(shè)備提供商，僅提供刻蝕環(huán)節(jié)所需的刻蝕設(shè)備。晶圓制造過程中最關(guān)鍵的設(shè)備為光刻機(jī)，上海微電子正在進(jìn)行28nm制程芯片所需光刻機(jī)的研發(fā)，尚未成功。