芯片设计有几种?逻辑IC、模拟IC、SoC一次看懂

从手机、计算机,到电动车与工业机器人,芯片早已是现代科技不可或缺的基础。但你是否曾经疑惑:芯片都是一样的吗?其实,在IC(集成电路)设计领域中,根据用途与信号类型,芯片可以分成几个主要类型,包括逻辑IC、模拟IC,以及整合度更高的SoC。本文将带你快速了解这三种芯片设计的核心概念与差异。


逻辑IC是什么?处理数字信号的核心组件

逻辑IC,又称数字IC,是根据「0」与「1」的逻辑信号来运作的芯片。这类IC主要处理逻辑运算与控制功能,包括中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、控制器(MCU)、内存(如SRAM与DRAM)等。现代电子产品中的信息处理、通讯与控制功能,几乎都由逻辑IC来执行。

逻辑IC设计高度依赖EDA(Electronic Design Automation)工具与硬件描述语言(如 Verilog 与 VHDL),整体开发流程相对标准化。不同于模拟设计,逻辑IC可以更容易被仿真、验证与大规模制造。


模拟IC是什么?与真实世界连接的桥梁

与逻辑IC不同,模拟IC处理的是连续变化的「真实信号」,例如声音、电压、温度、光线等。举例来说,音频放大器、电源管理芯片(PMIC)、传感器读出电路、射频收发模块等,都是模拟IC的典型应用。

模拟IC设计仰赖电路设计经验与直觉,变量多、仿真难度高,也较难标准化。因此,模拟设计通常需要资深工程师进行手动调校,是一门结合艺术与工程的技术。


SoC是什么?将整个系统塞进一颗芯片

SoC(System on Chip)是一种高整合的芯片设计方式,将原本分散在多颗芯片上的功能,整合到单一芯片中。例如手机芯片中常见的应用处理器(AP),通常就是一颗SoC,里面包含CPU、GPU、内存控制器、通讯模块、图像处理器等子系统。

SoC的最大优势是体积小、功耗低、系统效能整合度高,特别适合行动装置、穿戴式装置、自驾车AI、智慧家电等对体积与效能要求极高的应用。

SoC设计通常结合大量数字与少量模拟功能,并需进行跨领域整合,如软硬件协同开发、功耗管理、封装与测试协调等。


本文转自:iSTART 芯測科技,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。如不支持转载,请联系小编demi@eetrend.com删除。

最新文章