眾所周知，CPU芯片和操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最基礎(chǔ)的核心技術(shù)，而中國在這方面受制于人，常被稱為“缺芯少魂”

芯片雖然看起來很小，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)確是不能再復(fù)雜了，有高人用1500張圖片合成了一個(gè)芯片誕生的視頻，看它是怎么一層層的打磨出來的。

如果把芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)放大再放大，真的就像剝?nèi)ヒ粚佑忠粚拥某鞘薪Y(jié)構(gòu)。

在我們闡明半導(dǎo)體芯片之前，我們先應(yīng)該了解兩點(diǎn)。其一半導(dǎo)體是什么，其二芯片是什么。 半導(dǎo)體 半導(dǎo)體（ semiconductor），指常溫下導(dǎo)電性能介于絕緣體（insulator）與導(dǎo)體（conductor）之間的材料。人們通常把導(dǎo)電性差的材料，如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導(dǎo)電性比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體。

芯片 芯片（chip），又稱微芯片（microchip）、集成電路（integrated circuit， IC）。是指內(nèi)含集成電路的硅片，體積很小。一般而言，芯片（IC）泛指所有的半導(dǎo)體元器件，是在硅板上集合多種電子元器件實(shí)現(xiàn)某種特定功能的電路模塊。

芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

半導(dǎo)體芯片雖然個(gè)頭很小。但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，尤其是其最核心的微型單元——成千上萬個(gè)晶體管。

1、系統(tǒng)級(jí)

它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由多個(gè)半導(dǎo)體芯片以及電阻、電感、電容相互連接組成的，稱為系統(tǒng)級(jí)。（當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，將一整個(gè)系統(tǒng)做在一個(gè)芯片上的技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)多年——SoC技術(shù)）

2、模塊級(jí)

在整個(gè)系統(tǒng)中分為很多功能模塊各司其職。有的管理電源，有的負(fù)責(zé)通信，有的負(fù)責(zé)顯示，有的負(fù)責(zé)發(fā)聲，有的負(fù)責(zé)統(tǒng)領(lǐng)全局的計(jì)算，等等 —— 我們稱為模塊級(jí)，這里面每一個(gè)模塊都是一個(gè)宏大的領(lǐng)域。

3、寄存器傳輸級(jí)（RTL）

寄存器是一個(gè)能夠暫時(shí)存儲(chǔ)邏輯值的電路結(jié)構(gòu)，它需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來控制邏輯值存儲(chǔ)的時(shí)間長短。

4、門級(jí)

寄存器傳輸級(jí)中的寄存器其實(shí)也是由與或非邏輯構(gòu)成的，把它再細(xì)分為與、或、非邏輯，便到達(dá)了門級(jí)（它們就像一扇扇門一樣，阻擋/允許電信號(hào)的進(jìn)出，因而得名）。

5、晶體管級(jí)

無論是數(shù)字電路還是模擬電路，到最底層都是晶體管級(jí)了。所有的邏輯門（與、或、非、與非、或非、異或、同或等等）都是由一個(gè)個(gè)晶體管構(gòu)成的。

個(gè)人圖書館，失效分析，世界先進(jìn)制造技術(shù)論壇綜合整理

審核編輯 ：李倩