芯片的工作原理

芯片是一种集成电路，由大量的晶体管构成。不同的芯片有不同的集成规模，大到几亿；小到几十、几百个晶体管。

芯片的工作原理是将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理的。

集成电路对于离散晶体管有两个主要优势：成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术，作为一个单位印刷，而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关，消耗更低能量，因为组件很小且彼此靠近。2006年，芯片面积从几平方毫米到350 mm2，每mm2可以达到一百万个晶体管。

数字集成电路可以包含任何东西，在几平方毫米上有从几千到百万的逻辑门、触发器、多任务器和其他电路。这些电路的小尺寸使得与板级集成相比，有更高速度，更低功耗并降低了制造成本。这些数字IC，以微处理器、数字信号处理器和微控制器为代表，工作中使用二进制，处理1和0信号。

其实芯片跟外界连接的途径只有一种，那就是引脚。而所谓的引脚也不过是两种功能：

一种是输入，用来监控外界的状态，无论是外部中断，还是串口接收都是输入的一种特殊状态；

一种是输出，用来操控外界，无论是串口输出，PWM也都只不过是输出的一种特殊形式而已。

芯片在使用微细加工手段制造出来的半导体片子里面并不一定有电路，集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片，经过晶圆涂膜、晶圆光刻显影、蚀刻、掺加杂质、晶圆测试、封装、测试、包装即可完成整体制造。

文章整合自：沉静时光、伊秀经验、与非网

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