芯片

芯片（也称集成电路，IC）是一种将多个电子组件集成在一个小型半导体基板上的电子元件。芯片是现代电子设备的核心部分，负责计算、存储、输入输出等功能。常见的芯片类型包括中央处理器（CPU）、图形处理单元（GPU）、存储芯片等。随着技术的进步，芯片的计算能力和集成度不断提高，推动了智能手机、计算机、物联网设备等电子产品的快速发展。

什么是单片机，相信很多人都还不知道。也不知道单片机的作用是什么。单片机简称为单片微控制器(Microcontroler)，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，相当于一个微型的计算机，因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。

大家都知道我们的电脑主要是由中央处理单元CPU(进行运算、控制)、随机存储器RAM(数据存储)、存储器ROM(程序存储)、输入/输出设备I/O(串行口、并行输出口等)。安装在一个被称之为主板的印刷线路板上，就是我们个人的计算机了。

把单片机看成一个整体分成四块就很容易认识了。把这些东西(CPU，硬盘，内存，主板等等)用集成块做好后，如下图所视：

高速成像技术是太赫兹(THz)技术应用领域的重要研究方向之一，它在材料分析、高能物理过程分析、生物医学成像、人体安检等方面具有重要的应用价值。然而低温匹配读出电路的缺乏，使得快速响应光子型焦平面阵列探测器的设计十分困难，进而造成THz高速与实时成像技术的研究进展缓慢。

为解决这一难题，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员曹俊诚领衔的研究团队采用分子束外延技术堆叠生长THz量子阱探测器(THzQWP)和发光二极管(LED)的方法，制备了可无像素成像的THz频率上转换成像芯片(THzQWP-LED，如图1)。该芯片的峰值探测频率为5.2 THz，等效噪声功率达5.2pW/Hz0.5，等效成像像素为240×240。目前已完成该芯片与THz量子级联激光器(THzQCL)联动成像实验，实现了对THzQCL光斑几十微米量级衍射条纹的实时成像(如图2)，并在500 ns内完成了对THz QCL光斑的单帧高速成像(等同于两百万帧/s的成像速度)。相关研究成果发表在《科学报告》(Scientific Reports 6， 25383， 2016)上。

上述成像芯片的成功研制是THz高速成像技术的重要进展，对该频段内高速、高能物理过程、材料分析以及生物医学成像等技术的发展具有重要意义。

在物联网时代，芯片产业很难再维持过去的辉煌，面对过于细分的应用市场，芯片产业又该如何应对？

半导体芯片行业近两年出现大规模并购风潮背后的原因何在？汹涌而来的物联网浪潮带给芯片产业怎样的冲击？为何一边是芯片公司对应用市场的迷茫，而另一边硬件产品开发者却又找不到合适的芯片？

▼芯片产业并购“疯”潮背后的困境与焦虑

半导体芯片行业在2015年发生史上规模最大的并购“疯”潮之后，2016上半年稍微平息，到下半年又“疯”波再起，接连出现几桩大规模的并购案例，包括高通收购NXP、ADI收购凌力尔特(Linear)，瑞萨收购Intersil。

这背后透露出整个半导体芯片产业的困境与焦虑。在互联网和移动互联网时代，芯片技术决定了终端产品的升级换代，芯片有清晰而广大的产品应用市场。他们是整个消费电子市场的金字塔顶端。

但是，台式机电脑出货量已经连续8个季度下降，智能手机市场饱和，增长趋于停滞。更重要的是，物联网时代的来临宣告了芯片产业辉煌地位的终结。物联网碎片化的应用导致通用处理器芯片不再通用，如下图所示，仅仅智慧家庭产业就可以细分为如此众多的垂直细分市场，使得芯片厂商对自己芯片的定位和应用迷茫，尖端技术却找不到用武之地，只能用并购的规模化效应来暂时化解这种困境。

横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体宣布，ST33J2M0安全微控制器(MCU)获得中国金融认证中心(CFA, China Financial Authentication)安全芯片认证。中国金融认证中心系中国人民银行下属认证机构，获此权威机构认证是对意法半导体安全微控制器的信息交易安全保护功能的高度认可。

作为意法半导体ST33系列基于32位ARM® SecurCore® SC300 RISC内核的第三代安全微控制器，ST33J21M0兼备业内最高的性能、最快的硬件密码算法加速器和最高的时钟频率，让手机能够快速处理交易。ST33J2M0片上2MB用户闪存足够安装多个应用软件，同时受益于意法半导体的40nm CMOS先进工艺，ST33J2M0裸片面积很小，成本效益更高。此外，ST33J21M0的硬件架构采用多重高性能防错机制，CPU、存储器和数据总线均在保护之内，有助于简化高安全性软件的开发。

ST33系列满足市场对安全处理日益提高的需求，其中包括安全单元(eSE)、与NFC应用相关的单线协议(SWP) SIM卡和嵌入式通用集成电路卡(UICC)。对于需要更大存储容量和更高安全性的应用，例如支付应用和穿戴消费电子产品、工业4.0工厂自动化的机对机通信，以及V2X(车间和车路通信)和车载通信，安全处理尤为重要。

常见单片机芯片分析简介

● HT:工具好用.DEMO难搞.成本中等.
● PIC:工具难用,DEMO易搞.成本偏高.
● FREESCALE:工具难用,DEMO易搞.成本偏高.
● STC/51:工具好用,DEMO易搞.成本偏低.
● AVR:工具好用,DEMO易搞.成本中等.
● MSP430:工具非常好用,DEMO易搞.成本偏高.
● EMC:工具好用,DEMO难搞.成本偏低.
● SUNPLUS:工具难用,DEMO难搞.成本偏低.
● TENX:工具难用,DEMO难搞.成本偏低.
● OKI:工具难用,DEMO难搞.成本偏低.
● EPSON:工具难用,DEMO易搞.成本偏低.
● PHILIPS:工具好用,DEMO易搞.成本偏高.
● WINBOND:工具好用,DEMO易搞.成本中等.

国内几种常用的单片机芯片做个简介：

•高集成度让具有智能手机投屏等功能的全数字仪表盘和多媒体主机下探到中低端汽车
•高性能多核架构确保图形和音视频质量出色
•片上专用安全微控制器，内置密码算法加速硬件，确保数据安全处理于业界领先水平

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）发布了新的汽车信息娱乐处理技术，让有助于提升普通汽车高档感的纯数字式仪表盘（俗称液晶仪表盘）走进中低端车型。

MCU深入生活应用是不容易质疑的趋势，尤其是MCU在功能优化或市场区隔目的下，进行DSP数位讯号处理器或FPU浮点运算单元功能整合，使得MCU的可应用场域大幅扩展。
　　
微控制器加速芯片整合大幅扩展MCU可应用场域
　　
微控制器(MCU)深入人们应用生活，几乎大小设备都看得到MCU踪影，在MCU导入DSP数位讯号处理器、FPU浮点运算单元功能后，MCU更大幅扩展元件可适用范围，这几年来，在众多MCU大厂纷纷针对旗下商品推出多样整合方案，不管是产品策略还是市场区隔，也让MCU市场更加丰富多元。
　　
MCU深入生活应用是不容易质疑的趋势，尤其是MCU在功能优化或市场区隔目的下，进行DSP数位讯号处理器或FPU浮点运算单元功能整合，使得MCU的可应用场域大幅扩展。
　　
MCU整合FPU可以在进阶数值运算的精密度大幅提升、处理效能也能获得改善。

芯片在电子学中是一种把电路小型化的方式，主要包括半导体设备，也包括被动组件等，并通常制造在半导体晶圆表面上。

前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜集成电路；另有一种厚膜混成集成电路是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

集成电路产业的特色是赢者通吃，像Intel这样的巨头，巅峰时期的利润可以高达60%。那么，相对应动辄几百、上千元的CPU，它的实际成本到底是多少呢？

先来看看制造过程

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，其中晶片制作过程尤为的复杂。精密的芯片其制造过程非常的复杂首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”。

“中国高端芯片联盟”于近日成立，发起者包括紫光集团、长江存储、中芯国际、华为、中兴，及中国工信部电信研究院、中标软件等 27 家中国芯片产业链骨干企业及科研院所。TrendForce 旗下拓墣产业研究所研究经理林建宏表示，中国产官学界此举旨在打造“架构──芯片──软件──整机──系统──资讯服务”的产业生态体系，显示中国积极由制造大国过渡到制造强国的发展雄心。

林建宏指出，中国大陆高端芯片联盟将任务设定在本土化、封闭的垂直合作上，与中国台湾地区半导体业界专业分工及国际化的发展脉络立足点迥异，然而此消息却仍在中国台湾地区引起相当大的回响，显示半导体产业在缺乏创新产品下，整体由有利于垂直分工的科技驱动，进入了以需求带动的应用驱动。中国台湾地区市场与品牌无法支持半导体产业（尤其 IC 设计领域）足够的应用创新与需求，因而公司长期成长的关键就在如何吸引全球的创意选择台湾合作。然而，目前中国台湾地区的 IC 设计业与自身最大的客户与市场──中国大陆，无法顺利合资合作，这是中国高端芯片联盟成立后，中国台湾地区政府与企业该严肃面对与加速改善的课题。

本月早些时候公布的“2015年半导体国际技术路线图”（ITRS）显示，经过50多年的微型化，晶体管的尺寸可能将在五年后停止缩减。

该报告预测，在2021年后，继续缩小微处理器中晶体管的尺寸，对公司而言在经济上不可取。相反，芯片制造商将用其他方法增大晶体管密度，即将晶体管从水平结构，转变为垂直结构并建造多层电路。

一些人认为，这一变化相当于是宣布摩尔定律的终结。雪上加霜的是，这是最后一份ITRS路线图。

ITRS由美国发起，而后扩展到全球，已有20年的历史，现在却走到了终点。

订阅芯片

芯片

一文看懂单片机与CPU的相似与不同

超高速太赫兹阵列成像芯片研制成功

深度解析 | 物联网时代，将如何颠覆芯片产业？

意法半导体获得中国金融认证中心安全芯片认证

常见单片机芯片难度分析

意法半导体(ST)发布新款汽车芯片，让中低端汽车具有高端的图形和音视频功能

微控制器加速芯片整合大幅扩展MCU可应用场域

一文了解芯片制造过程及硬件成本

中国内地高端芯片联盟成立，中国台湾地区半导体业应加紧脚步力求突破

摩尔定律死亡？权威报告：2021年芯片只能向3D转型