本文摘要：在我们阐述半导体芯片之前，我们再行应当理解两点。

在我们阐述半导体芯片之前，我们再行应当理解两点。其一半导体是什么，其二芯片是什么。

半导体半导体（semiconductor），指常温下导电性能介于绝缘体（insulator）与导体（conductor）之间的材料。人们一般来说把导电性劣的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称作绝缘体。

而把导电性较为好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称作导体。与导体和绝缘体比起，半导体材料的找到是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的制备技术改良以后，半导体才获得工业界的推崇。少见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅则是各种半导体材料中，在商业应用于上最具备影响力的一种。

芯片芯片（chip），又称微芯片（microchip）、集成电路（integratedcircuit，IC）。是指含有集成电路的硅片，体积较小。一般而言，芯片（IC）泛指所有的半导体元器件，是在硅板上子集多种电子元器件构建某种特定功能的电路模块。

它是电子设备中最重要的部分，分担着运算和存储的功能。普遍应用于军工、民用等完全所有的电子设备。谈到这里你大约对于半导体和芯片有个非常简单理解了，接下来我们来聊聊半导体芯片。

半导体芯片是什么？一般情况下，半导体、集成电路、芯片这三个东东是可以划等号的，因为谈的只不过是同一个事情。半导体是一种材料，分成表格中四类，由于集成电路的占比十分低，多达80％，行业习惯把半导体行业称作集成电路行业。而芯片就是集成电路的载体，广义上我们就将芯片等同于了集成电路。

所以对于小白来说，只必须忘记，当芯片、集成电路、半导体经常出现的时候，别慌，是同一码事儿。半导体芯片内部结构半导体芯片虽然个头较小。但是内部结构非常复杂，特别是在是其最核心的微型单元——成千上万个晶体管。我们就来为大家编撰一下半导体芯片集成电路的内部结构。

一般的，我们用从大到小的结构层级来了解集成电路，这样不会更佳解读。（1）系统级我们还是以手机为事例，整个手机是一个简单的电路系统，它可以玩游戏、可以打电话、可以听音乐、可以哔－－。它的内部结构是由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互连接构成的，称作系统级。（当然，随着技术的发展，将一整个系统做到在一个芯片上的技术也早已经常出现多年——SoC技术）（2）模块级在整个系统中分成很多功能模块各司其职。

有的管理电源，有的负责管理通信，有的负责管理表明，有的负责管理倾听，有的负责管理统率全局的计算出来，等等。我们称作模块级。这里面每一个模块都是一个宏伟的领域，都挤满着无数人类智慧的结晶，也养活了很多公司。

（3）寄存器传输级（RTL）那么每个模块都是由什么构成的呢？以占到整个系统较小比例的数字电路模块（它专门负责管理展开逻辑运算，处置的电信号都是线性的0和1）为事例。它是由寄存器和人组逻辑电路构成的。寄存器是一个需要继续存储逻辑值的电路结构，它必须一个时钟信号来掌控逻辑值存储的时间长短。

实际应用于中，我们必须时钟来取决于时间长短，电路中也必须时钟信号来统筹安排。时钟信号是一个周期平稳的矩形波。

现实中秒钟一动一下是我们的一个基本时间尺度，电路中矩形波波动一个周期是它们世界的一个时间尺度。电路元件们根据这个时间尺度适当地作出动作，履行义务。什么是人组逻辑呢，就是由很多“与（AND）、或（OR）、非（NOT）”逻辑门包含的人组。

比如两个串联的灯泡，各带上一个电源，只有两个电源都关上，灯才不会暗，这叫作与逻辑。一个简单的功能模块正是由这许许多多的寄存器和人组逻辑构成的。

把这一层级叫作寄存器传输级。（4）门级寄存器传输级中的寄存器只不过也是由与或非逻辑包含的，把它再行细分为与、或、非逻辑，之后抵达了门级（它们就像一扇扇门一样，挡住／容许电信号的出入，因而故名）。（5）晶体管级无论是数字电路还是仿真电路，到最底层都是晶体管级了。

所有的逻辑门（与、或、非、与非、或非、密文、同或等等）都是由一个个晶体管包含的。因此集成电路从宏观到微观，超过最底层，满眼望见只不过仅有是晶体管以及相连它们的导线。

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