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计算机芯片

发布时间：2023-05-16 15:14

作者：Ameya360

来源：网络

阅读量：2327

　　计算机芯片，准确地说就是硅片，也叫集成电路。它是微电子技术的主要产品。所谓微电子是相对"强电"、"弱电"等概念而言，指它处理的电子信号极其微小，它是现代信息技术的基础。计算机芯片是一种用硅材料制成的薄片，其大小仅有手指甲的一半。一个芯片是由几百个微电路连接在一起的，体积很小，在芯片上布满了产生脉冲电流的微电路。计算机芯片利用这些微电流，就能够完成控制计算机、自动化装置制和其它各种设备所需要的操作。计算机芯片内的电路很小，它使用的电流也很小，所以也称芯片为微电子器件。微型计算机中的主要芯片有微处理芯片、接口芯片、存储器芯片。

计算机芯片发展历史

　　1950~1960 年的空中竞争非常激烈。美国为了在飞船有限的空间内做更多的事要求设备的体积小而再小，以便在很小的空间内能装更多的电子设备，从而发展芯片。许多生产者很快利用芯片体积小，消耗电流少的优点，进一步生产了微型计算器和微型计算机。

　　自从第一台电子管计算机发明后，1974 年，三个美国科学家巴丁、肖克莱和布拉坦发明了晶体管。最早的晶体管是用锗半导体制成的，后来才使用硅半导体晶体管。大约1953年晶体管才开始用于计算机。

　　1958年在美国得克萨斯仪器公司工作的美国人杰克吉尔比提出将两个晶体管放在一片芯片上的设想，从而发明了第一个集成电路。随着技术进步，集成电路规模越来越大，功能越来越强。

　　自从1958年发明芯片以来，芯片发展非常迅速，仍在继续发展。每当出现一个新的自动装置或功能更强的计算机，多是由于研制出了新的功能更强的芯片。计算机生产者们一直在努力制造功能更强的芯片，来提高芯片的集成度和工作速度。

　　重大发展史

　　1、1971年，英特尔公司推出了第一枚微处理器——4004芯片;

　　意义：开始了人类将智能内嵌于电脑和无生命设备的历程，标志着电脑芯片技术从此开始腾飞。

　　2、1974年，英特尔公司推出了划时代的处理器，Intel 8080;

　　特点：采用复杂的指令集以及40管脚封装，其功能是8008的10倍，每秒能执行29万条指令。

　　3、1993年，具有里程牌意义的Intel Pentium处理器正式发布;

　　意义：宣布个人电脑开始进入多媒体时代。

　　4、1998年，英特尔发布了Pentium II Xeon处理器;

　　设计：Xeon主要设计来运行商业软件、因特网服务、公司数据存储、数据归类、数据库、电子，机械的自动化设计等。

　　5、2003年3月，英特尔发布一种完整的计算机解决方案——迅驰移动计算技术。

计算机芯片工作原理

　　芯片的衬底材料是具有 n-或 p-型的轻掺杂质单晶硅层。它起两个作用，一是作为在其上面和内部制造集成电路的物理介质，另一作用是作为电路本身的一部分，构成芯片核心的半导体电路和微型晶体管通过沉积或刻蚀直接构建在单晶硅表面上。

　　芯片的工作速度与芯片内电路之间信号传送路程的长短有关，路程越短速度越快，反之则越慢。芯片的工作时间单位是以纳秒计量的。

　　芯片中的电路越紧密地挤在一起，芯片的工作速度越快，而且由于更多的电路被设计在同样面积的硅片上，芯片的功能更强。实际中芯片所做的工作都是由晶体管完成的。芯片的代码用两种信号表示，即电压信号代码。它包括两种状态，被分别称为高电平和低电平状态，也可以用数字表示这两种信号，即用“1”表示高电压信号，用“0”表示低电压信号(“1”和“0”在二进制代码中叫做“位”(bit， binary digits 的缩写))。

　　芯片电路中由于晶体管的导通与断开而产生的一串电信号，也叫做信号流。信号流可以用来表示数字、字母和其它各种信息的代码。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

行业新闻

工业、汽车芯片市场，出现复苏信号

　　功率芯片大厂在2024年全面掉出了全球排名前十的阵营。根据Gartner的数据，美光和联发科的高成长，在2024年的统计中成功替代德州仪器、意法半导体，上榜全球TOP10。　　全球排名变动的背后，是汽车和工业市场销售疲软导致。然而，最近不少信号都在暗示：下半年汽车、工业领域半导体都会复苏。　　TI发布了最新的第二季度财报，TI CEO哈维夫·伊兰(Haviv Ilan)说到：“越来越多的证据和信号表明，所有渠道、所有地区的工业市场都正在复苏。”　　无独有偶，意法半导体也表达了类似的信号。意法半导体在发布财报后表示，公司对未来的营运状况持乐观态度，认为“谷底已过”。　　01四大巨头，财报飘绿　　我们来分别看一下，德州仪器、意法半导体、恩智浦和瑞萨，这四大巨头的财报数据。　　德州仪器第一季度营收达到了40.7亿美元，同比增长11%，净利润11.8亿美元。除了个人电子产品出现季节性的下滑，其他细分市场都实现了环比增长。模拟芯片业务是主要驱动力，营收达到32.1亿美元，同比增长13%，营业利润12.06亿美元，同比增长20%。模拟芯片的强劲表现，是因为汽车、工业和通信设备等领域的增长。　　嵌入式处理业务营收6.47亿美元，同比微降1%，营业利润下降62%，面临的市场竞争和需求波动。其他业务(包括DLP产品和计算器)营收2.12亿美元，同比增长23%，但营业利润受重组费用等因素影响下降55%。　　对于第二季度的营收，德州仪器预计在41.7亿美元至45.3亿美元之间。这一数字远超华尔街平均预期的41.2亿美元。也正是因为预期的增长，在财报公布的当天，TI的股价上涨了5%。　　意法半导体的第一季度数据不是很理想。Q1营收25.17亿美元，同比下降27.3%，环比2024年Q4下降24.2%，远超费城半导体指数成分股平均15%的营收降幅。　　其中，APMS产品组营收14.66亿美元，同比下降28%，其中功率与离散产品收入暴跌37.1%至3.97亿美元，运营利润从去年同期的7700万美元逆转为亏损2800万美元，主要受工业控制与新能源汽车充电桩订单延迟拖累;　　模拟、MEMS与传感器板块收入10.69亿美元，同比下降23.9%，智能手机MEMS传感器出货量下降18%反映了消费电子库存调整的持续影响。　　MDRF产品组营收10.48亿美元，同比下降26.5%，嵌入式处理板块(通用微控制器)收入下降29.1%，射频与光通信板块收入下降19.2%，汽车雷达芯片与手机射频前端需求双双疲软。　　恩智浦最新的业绩表现不佳。恩智浦本季度营收为28.4亿美元，符合指导区间中值，同比下降9%，环比下降9%。从具体的市场来看，占比最大的汽车市场本季度营收为16.74亿美元，同比下滑7%，环比下滑6%;工业与物联网市场本季度营收为5.08亿美元，同比下滑11%，环比下滑2%。　　瑞萨的财报也不太好看。瑞萨2025年第一季度(1 月-3 月)的财务业绩(基于非 GAAP)显示，销售额同比下降 12.2% 至 3088 亿日元，毛利率同比增长 0.1 个百分点至 56.7%。　　其中，占比最大的车用市场营收为1553亿日元，同比下滑12.8%，环比增长4.4%。虽然和上季度相比有所增长，但与2024年Q3之前不断增长的车用市场相比，有明显的萎缩。瑞萨CEO表示，就汽车业务而言，市场仍较为保守，主要处于观望状态。　　02工业、汽车市场，出现复苏信号　　尽管四大巨头财报，并不是非常亮眼，但对于下半年的汽车、工业市场，都表达了乐观的想法。　　德州仪器表示，从周期角度来看，我们在第一季度持续复苏，上次提及有三大终端正在实现同比增长并呈现复苏态势，分别是个人电子市场、企业系统和通信设备。工业也加入了复苏行列，而工业对我们而言是一个规模庞大的市场。我们在24Q4已经看到了一些复苏迹象，但基于25Q1的情况来看，我认为这种复苏与关税无关。　　意法半导体认为汽车市场呈现一些好转迹象。意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery指出：“公司订单出货比(book-to-bill ratio)高于1，订单量环比显著增长。”并且，对于整体面向汽车行业的发展策略，Jean-Marc Chery提到，意法半导体在持续推进汽车电子化和汽车数字化相关策略。　　数字化方面，汽车微控制器(MCU)是公司中期以来的营收增长驱动力之一。在中国、欧洲、中东、非洲以及美洲地区，无论是OEM厂商还是Tier1供应商，都有强劲的产品导入(design-in)势头。　　实际上，不少数据机构之前都预测，下半年汽车和工业芯片将迎来复苏拐点。　　IDC最新报告显示，2025年全球半导体市场年增15.9%，该数据虽较去年20%成长率略有放缓，但仍整体将维持健康发展，其中车用及工业用领域半导体则有望在今年下半年(H2)触底。　　另一家分析机构TechInsights也预测称，2025年通信、工业和车用等领域的库存水位有望降低，下半年需求可望复苏，预计包括功率半导体，IC等广泛意义的半导体市场整体预计将呈现低个位数的增长。　　汽车市场在今年出现了两极分化的情况。　　类似MCU、PMIC等通用型芯片，因为产能过剩及传统燃油车需求疲软，库存压力持续至2025年二季度末，预计三季度初趋近历史平均水平。　　功率器件方面，碳化硅(SiC)供需缺口因产能扩张收窄，仅高端IGBT维持结构性短缺，市场复苏节奏分化——功率器件于二季度反弹，通用芯片延迟至三季度。　　现货市场的情况又如何?　　根据Quiksol的消息，受电动汽车及智能驾驶需求爆发，NXP车规级MCU及雷达芯片需求上涨，目前原厂交付周期变长。MCU在市场上的现货价已经环比上涨10%～15%。其余产品的需求较为平稳。　　而ST近期在现货市场比较火热，尤其是通用料。3月，ST通用料相较年初已有进一步涨价，但价格倒挂的现象仍未完全消除，仅是有所缓解。涨价更像是一种理性回调，价格逐步恢复至相对合理的水平。此外，最近几周受关税影响，ST也出现了涨价情况。　　工业芯片市场在今年温和复苏。主要的核心动力是：中国“新基建”投资及欧美制造业回流。　　尽管2024年库存仍高于历史水平，但随着库存消化在二季度完成、政策驱动需求三季度回升，工业芯片市场将于下半年实现库存优化，降息对需求的提振则需至年底显现。　　德州仪器财报显示，工业领域在连续七个季度环比下滑后，收入实现高个位数环比增长;此外，企业级系统增长中个位数百分比，通信设备环比增长约10%。　　Jean-Marc Chery在业绩交流会上则提到，目前较为确定工业领域在第一季度将是触底的收入表现，第一季度订单相比第四季度已经有所增长，整体库存水平在逐渐下降，尤其是智能工业领域表现明显，电力与能源领域的库存下降幅度相对较小。　　03关税影响，仍然存在　　从目前的情况来看，尽管全球市场有所回升，但今年的关税影响还是非常大的。由于美国关税的影响，目前大部分机构，都认为2026年全球半导体市场会出现萎缩。TechInsights预测萎缩的市场大概会在34%左右。　　TI也回应了关税的影响。TI表示，在中国的重要客户占据去年总营收的19%，在今年Q1占据了20%，中国市场至关重要。我们正在与客户密切合作，了解他们各自的需求，以便在第一时间为他们提供支持，缓解他们对2025年下半年乃至2026年可能出现情况的担忧。　　目前TI为了支持客户，库存支持上一部分是寄售库存。还有一部分是存放在距离客户制造工厂很近的地方。简单来说，德州仪器会具备一定的灵活性，具体操作需视不同客户的情况而定。　　Counterpoint研究副总监Brady Wang对记者分析，“由于宏观经济疲软及关税政策带来的不确定性加剧，我们已将汽车半导体需求复苏的预测时间从2026年第一季度推迟至2026年第二季度。近期多家汽车半导体企业的大规模裁员已印证这一调整。”　　几天前，意法半导体宣布未来三年将在全球裁员约2800人，旨在调整企业布局和削减成本。这次裁员比例达6%左右，预计意大利和法国的业务都将受到影响。　　美国投行杰富瑞集团在一封给客户的信里写道，关税带来的任何中断和不确定性都可能打压传统芯片的需求，从4月份开始，预计半导体需求和销售将以比此前预期更快的速度放缓，所以分析师决定下调英飞凌2025财年的业绩预期，对意法半导体、奥地利微电子(AMS)的业绩前景更是持“高度谨慎”的态度。

2025-05-12 11:41 阅读量：210

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