半导体与芯片之谜它们究竟是如何区分的
半导体与芯片之谜:它们究竟是如何区分的?
在当今科技迅猛发展的时代,电子产品无处不在,它们的核心组成部分往往是微小而精密的半导体和芯片。然而,对于很多人来说,这两个词汇似乎指代同一种东西,实际上它们之间存在着本质上的差异。今天,我们就来揭开这层面纱,探索半导体和芯片之间真正的不同。
什么是半导体?
首先,让我们从最基础的地方开始——了解什么是一块简单的半导体。所谓“半导体”,它并不像其名中所暗示的一样,只有电阻或只有一种电性(即金属或绝缘材料),而是一种介于金属和绝缘材料之间的物质。这种特殊性使得它能够控制电流,从而成为电子设备中的关键组件。
从晶圆到芯片
接下来,我们要谈论的是通过将大量相同功能的小型化单元排列在一起,可以形成一个更复杂、功能更强大的集成电路。这就是人们常说的“芯片”。简而言之,一颗标准化生产的大规模集成电路可以被认为是一个由许多个小型化版本单位构成的大型系统。在这个过程中,每一颗单独的小单位就是一块薄薄的地板,在这个地板上,是那些传感器、存储器或者处理器等各式各样的功能模块排列。
区别之初
现在,我们已经知道了每个概念代表的是什么,但我们还没有真的看到它们具体如何不同的。一点点看起来,它们只是描述了一些基本原理,而不是详细说明两者间具体差别。但让我们深入一些,看看这些差别可能是什么样子:
物理结构
半导体通常指的是一种特定的材料,如硅,其能量带结构允许它进行控制流量。
芯片则是在这一基础上进一步加工出的具有特定功能的一个或多个逻辑门、存储单元等小部件集合。
尺寸
半导体可以指任何具有这些属性的一段材料,无论大小。
芯片则通常意味着已经精确制备并放置到一定规格内的一个区域,以便于大规模生产并安装到各种电子设备中。
用途
半導體可用于制作各种类型的事物,从简单的小灯泡到复杂的心脏起搏器。
芯片则专门用于制造现代计算机硬件,比如CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)以及其他需要高度集成了数字逻辑操作的人工智能系统部件。
因此,当你购买电脑时,你会得到一个包含了数以百万计转换信号的小晶圆,这些信号被设计为实现某些非常具体目的,而不是仅仅作为纯粹物理学意义上的"半导体"使用。当你把那个晶圆切割成适合你的应用程序大小后,就得到了一个"芯片",这才是一个拥有明确任务执行能力,并且因为其极高程度上的对外接口兼容性,可以轻松插入任何支持该类技术标准主板内部槽位中的另一个工作实例。而对于一般用户来说,他们不需要直接关注这些细节,因为他们更多关心的是最终产品能够提供哪些服务和性能,而不是里面的构造方式及组件名称。