芯片到底是什么？

　　芯片这个东东在我们的生活中已经无处不在了，在电子产品领域哪里都有芯片的身影。我们拆开一个电子产品，比如把机顶盒拆开，你会看到一块绿色的板子，上面嵌满了各种各样的元器件，这块绿板叫做PCB板子。还有不少人把PCB板子等同于芯片呢。芯片就在这块PCB板子上，往往用一块散热器盖住。
　　从外形上看，芯片是一块小方块，它的制作材料是硅。就在这小小的一片小方块上，聚集着大量的晶体管、集成电路。芯片周围延伸出很多的管脚，每一根管脚都有自己的作用，比如这根管脚做供电用，那根管脚做音视频输出用等。
　　芯片厂商把芯片卖给终端厂商，比如卖给机顶盒厂商，机顶盒厂商将芯片焊接到PCB板上，并且将芯片与PCB板的其他器件对接好，比如与DDR、Flash等器件对接好。
　　所以芯片就好比是PCB板子上的心脏，好多的信息都要输入进芯片处理，再由芯片将处理结果输出。
　　什么是芯片呢？芯片实际上是一片载有集成电路的一个半导体元件。 总的来说，芯片可以大致分为以下两类：
　　1.功能芯片 ，比如CPU，它可以实现一定的计算功能，当然除了CPU还有很多种芯片。
　　2.存储芯片 ，比如说我们电脑里有一种叫闪存的东西，flash，它可以存储一定的信息。但与我们的硬盘不一样，闪存是靠半导体芯片集成存储的（硬盘是靠磁介质进行存储的）。
　　用于制作集成电路的材料则是半导体，所谓半导体，就是有时导电，有时不导电的材料，如锗、硅、砷化镓等，科学家利用它们的特性，通过一定工艺，制作成晶体管 ，再把这些不同功能的大量的晶体 管(可能上亿个)做成各种复杂的电路，这种复杂的电路具有各种功能、能完成各种指令，被称为集成电路。随着现代工艺的进步，集成电路越来越复杂，体积越来越小，最终的产品形态就是我们今天各行各业都在使用，都离不开的芯片。
　　芯片为何难造？
　　小小的芯片里面却是包含了十分精密的工艺，一片比拇指大点的芯片使用的材料需要十分高的纯度，纯度几乎接近100%（99.9999999%），而且并不是部分的几个，是所有的材料都要精确。小小的芯片之所以可以容纳这么多信息，是因为制作芯片所采用的技术，全都是最高级的纳米技术，绝对不能容忍有一丝杂质。正因为这样所以制造一片芯片的费用也是相当的高，动辄就是几十万，从设计到生产需要经过两千多道的制作过程，时间能长达半年以上。芯片的制作不仅仅是工艺复杂，费用也是相当的昂贵。
　　所有的高科技电子设备都离不开芯片 ，现代化的生活也离不开芯片，对国家的发展和帮助不是数据可以衡量的，2019年进口数据可能会给你一些参考：
　　2019年中国进口商品中，芯片是第一大类型。全年进口的芯片总量为4451.3亿个，进口金额约为3055.5亿美元，约为同期进口商品总额的14.72%。从宏观来看，咱们中国已成为了世界上最大的电子产品制造大国、出口大国。
　　石油是中国进口商品类型中的第二大类。据统计，2019年中国进口了约5亿吨石油原油，进口总金额约为2413.2亿美元。
　　第三大类型是铁矿石。数据显示，2019年中国进口的铁矿石、铁矿砂总量高达10.69亿吨，进口金额高达1014.62亿美元。
　　随着科技的发展，芯片在制造业各领域的应用越来越广泛。那么，什么是芯片？如何制造芯片？涉及到多少高科技？
　　跟随央视新闻出品的科普长图，一起了解芯片那些事。
　　别看芯片的体积小，但制造难度非常大，其制作过程不亚于在指甲盖上建造一座城市，我们一般看到的芯片是这样的
　　但是在显微镜下，如同街道星罗棋布，无数的细节令人惊叹不已！
　　原来，指甲盖大小的芯片，上面却有数公里的导线和几千万甚至上亿根晶体管。
　　为了让这些纳米级的元件＂安家落户＂，芯片在投入使用前要经历上百道工序的纳米级改造……
　　半导体圈（微信：icquanzi）半导体圈（微信icquanzi）
　　芯片，以储量最丰富成本最廉价的二氧化硅为原料，成就了这个星球的科技之巅，颁一枚最佳逆袭奖，实至名归！
　　来源：央视新闻
　　芯片其实就是半导体元件产品的统称，属于集成电路的一种，英文全称为：＂integrated circuit＂，我们在使用中经常把它们称呼为＂IC＂或者＂微电路＂，它被广泛的应用在电子电路中：芯片的种类
　　芯片的种类笼统一点可以分为三种：
　　模拟集成电路： 比如运算放大器、开关电源芯片、逻辑运算器等，一般是用来做信号放大和逻辑运算处理的。
　　数字集成电路： 单片机、ARM芯片等，这种一般是通过纳米技术等在里面刻有成千上万，甚至上亿的晶体管，需要通过代码来驱动来执行的。
　　混合电路： 这种电路属于数字电路和模拟电路的组合，比如我们的数模转换电路等。芯片的制作过程
　　芯片的制作过程主要有，芯片图纸的设计 晶片的制作 封装 测试等四个主要步骤。其中最复杂的要数晶片的制作了，晶片的制作要分为，硅锭的制作和打磨 切片成晶片 涂膜光刻 蚀刻 掺加杂质 晶圆测试 封装测试。这样一个芯片才算完成了。芯片的应用
　　模拟芯片的应用： 如运算放大电路 ，一般用在电子电路中做信号放大的左右，比如从传感器获得的信号比较微弱，通过比例放大器之后就可以把这个信号放大处理了，另外还有比较器用来做信号对比等。开关电源芯片一般是用在电源电路上面，用来提升电源电路的可靠性，比如电脑的电源，充电器的插头等。
　　数字芯片的应用： 也可以称之为＂微电脑芯片＂，需要通过代码编程才能运行，数字芯片应用比较灵活简单和广泛，但是对编程人员有一定的要求。常用语电脑主板、手机处理器、伺服机控制、自动驾驶芯片等高端行业。总结
　　目前芯片的使用越来越多样化，通过纳米技术也已经将芯片做的越来越小，像华为的麒麟990处理器，里面已经超过100亿个晶体管了。未来还将开始发展光芯片、量子芯片技术。将会是现在芯片的成百上千倍的性能。
　　再回答芯片是什么之前，回忆一下生活中有哪些具体芯片。电脑中的cpu是一种芯片，显卡是一种芯片，内存是一种芯片，网卡是一种芯片。除了电脑之外，像手机中，智能家居中还存在着大量种类的芯片。
　　芯片需要通电才能工作，因此其本质上是一种电路。具体的来说是由基本逻辑门组合而成的电路。逻辑门是由晶体管实现的逻辑功能单元，其中主要材料就半导体硅。早期的芯片功能简单，电路还不怎么复杂，例如英特尔的8008 cpu。现在芯片功能极其复杂，因此需要大规模的集成电路加以实现，例如英伟达的ai芯片。当电路复杂时候，就需要解决散热以及功耗问题，这也是芯片厂商重要的技术。
　　由于芯片种类繁多，其作用也是多方面的，包括计算，存储，图形处理，数据转发等等，要试具体芯片类型而异。
　　好问题，好在＂到底＂二字：芯片是集成电路，与普通电路搭积木的方式类似，集成电路是在高纯硅晶圆片上通过一系列技术和工艺加工处理得到，背后支撑的理论主要是半导体、微电子、IC设计等科技。硅片来自石英砂，沙土SiO2，筛选和熔炼后，提纯出高精度硅碇，经过清洗，氧化，磁控溅射，光刻，刻蚀，离子注入掺杂，电镀，抛光，平坦化，外延，封装，测试后，最终得到IC成品。典型的低原材料成本，高知识产权附加值商品。芯片功能五花八门，类别十分庞大，功率，处理，控制，专用等。但，万变不离其宗说到底，电荷，电压，电流，磁场等物理概念是其处理对象，传感器特殊些，会对自然界不同的物理量进行感应，而进转化为可以量化的电信号。芯片出现的需求来自社会各行各业，例如小尺寸，低功耗，低成本，高可靠性等功能需求推动了半导体产业持续进步。芯片设计来自学术圈的牵头，尤其是模拟/数字集成电路，处理器架构，仿真，物理版图设计，嵌入式软件等理论与技术的创立与发展。芯片能够大规模商业化，遍地开花，来自垂直产业链的良性循环。商业价值的实现与互惠互利，促使例如核心半导体制造设备、关键工艺、知识产权、市场推广等各个环节不断优化迭代，共同创造了芯片产业的繁荣。总结下：小小的芯片是一种高集成度的电子电路器件，高度凝聚全人类文明精华（理工科技为主），源自国防，兴于民用，汇集诸多社会资源，扮演关键角色，乃国家核心技术实力代表。最后附上我，作为一个近二十年天天跟芯片打交道的人，认为比较科学合理的芯片分类，截图来自著名的mouser官网，供参考。
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　　很高兴能够看到和回答这个问题,作为一个科技爱好者，我每天都在关注科技发展方面的消息，每天收获也蛮多的。
　　首先，我觉得这是一个非常好的问题，也是很多小白用户困惑之处，下面我将根据自己的经验认真回答这个问题。 芯片的科学定义：
　　指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他设备的一部分。
　　计算机芯片
　　如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。
　　对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。芯片制造过程
　　芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节。
　　1、首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的＂图样＂。
　　芯片的原料晶圆
　　晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。
　　2、晶圆涂膜
　　晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。
　　晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。
　　3、搀加杂质
　　将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。
　　4、晶圆测试
　　经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。
　　5、封装
　　将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。
　　6、测试、包装
　　经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。
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　　芯片就是无所不能的机器大脑。
　　芯片，就是体积很小的集成电路。
　　1946年2月，第一台计算机(eniac)在美国诞生。
　　这个体积庞大的计算机，用了18000个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电功率约150千瓦，每秒钟可进行5000次运算。
　　5000次运算？？现在全球最牛手机芯片苹果A13最高每秒可运算万亿次！！！而它还没有一个指甲盖大。
　　过了74年，为什么差距会这么大？苹果A13芯片虽然小，但是它用了台积电最新的7nm工艺，集成了85亿个晶体管，远大于第一个计算机eniac的18000个电子管。
　　A13可以叫芯片，而eniac就不能叫芯片，根本区别就在于A13是把超级多的电子元器件（晶体管）集成到了一个很小的空间里，降低电路尺寸，降低功耗，这得益于亚微米级、纳米级加工与制造的MEMS工艺，包括光刻、溅射、氧化、刻蚀等等，尤其是光刻。
　　芯片实际上是半导体元件产品的统称，属于集成电路的一种。英文被完全称为＂集成电路＂。在使用中，我们通常称它们为＂集成电路＂或＂微电路＂。它广泛用于电子电路：
　　芯片类型
　　一般来说，芯片的类型可以分为三种：
　　模拟集成电路：如运算放大器、开关电源芯片、逻辑运算器等。通常用于信号放大和逻辑运算处理。
　　数字集成电路：单片机、ARM芯片等。这些晶体管通常通过纳米技术等雕刻成数万甚至数亿个晶体管。它们需要由代码驱动来执行。
　　混合电路：这种电路属于数字电路和模拟电路的结合，比如我们的数模转换电路。
　　芯片制造工艺
　　芯片制造过程主要包括四个主要步骤：芯片图纸设计、芯片制作、封装和测试。其中最复杂的是晶片的制作，包括硅锭的制作和抛光、切片、涂膜光刻，蚀刻，掺杂杂质、晶片测试和封装测试。这样一个芯片就完成了。
　　芯片的应用
　　模拟芯片的应用：如运算放大器电路，通常用于信号放大的电子电路。例如，从传感器获得的信号相对较弱。通过比例放大器后，信号可以被放大和处理。此外，比较器用于信号比较等。开关电源芯片通常用于电源电路，以提高电源电路的可靠性，如计算机电源、充电器插头等。
　　数字芯片的应用：它也可以称为＂微型计算机芯片＂，它需要代码编程才能运行。数字芯片应用灵活、简单、广泛，但对程序员有一定的要求。通用语言：电脑主板、手机处理器、伺服控制、自动驱动芯片等高端行业。
　　摘要
　　目前，芯片的用途越来越多样化，通过纳米技术，芯片变得越来越小。例如，华为的麒麟990处理器有超过100亿个晶体管。未来还将发展光学芯片和量子芯片技术。这将是目前芯片成百的几千倍