SwayChat 吃喝玩樂 生活體驗

晶片依據功能的不同，可以分成 4 大類：
記憶體 IC（Memory IC）：用來儲存資料。依據停止供電後，資料是否能繼續儲存。
微元件 IC（Micro Component IC）：具有特殊資料處理功能的元件。
邏輯 IC（Logic IC）：進行邏輯運算的 IC。
類比 IC（Analog IC）：處理類比訊號的 IC

微元件 IC

用來處理數位訊號的積體電路稱為「數位積體電路（Digital IC）」，目前都是以「矽晶圓」製造，主要是用來處理 0 與 1 的加減乘除運算與儲存工作，其中處理器包括：中央處理器（CPU）、數位訊號處理器（DSP）、微處理器（MPU）、微控制器（MCU）、圖形處理器(GPU)等。

中央處理器（CPU）

中央處理器 （英語：Central Processing Unit，縮寫：CPU）是電腦的主要裝置之一，功能主要是解釋電腦指令以及處理電腦軟體中的資料。電腦的可程式化性主要是指對中央處理器的編程。1970年代以前，中央處理器由多個獨立單元構成，後來發展出由積體電路製造的中央處理器，這些高度收縮的元件就是所謂的微處理器，其中分出的中央處理器最為複雜的電路可以做成單一微小功能強大的單元，也就是所謂的核心。

中央處理器屬於「複雜指令集處理器（CISC）」，是利用「加法」為主來進行所有的運算工作，可以在一個時脈週期內進行一次加法運算，而乘法則必須使用「數個加法運算」才能達成。舉例來說：假設要花費 10 個加法運算才能完成 1 個乘法運算，當 CPU 的工作頻率為 1GHz（1G = 10 億），則使用這種 CPU 每秒鐘可以完成 10 億次「加法運算」，但是每秒鐘只能完成 1 億次「乘法運算」。CPU的代表廠商包括：英特爾（Intel, INTC-US）、超微半導體（AMD, AMD-US）等。

CPU 的特色包括：工作頻率高、運算功能強、CMOS 數目多、晶片面積大、成本高、耗電量大，目前大多應用在個人電腦、筆記型電腦、工作站、伺服器等較高階的產品上，這些產品另外還有一個共同的特色，由於 CPU 耗電量大產生廢熱，因此大部分必須使用風扇來散熱。

微處理器（MPU）

MPU是Micro Processor Unit的縮寫，指微處理器（這裡要注意不是微控制器，很多人會把微處理器和微控制器混淆），微處理器通常代表功能強大的CPU（可理解為增強型的CPU），這種晶片往往是計算機和高端系統的核心CPU。
微處理器（MPU）屬於「精簡指令集處理器（RISC）」，基本上也是利用「加法」為主來進行所有的運算工作，可以在一個時脈週期內進行一次加法運算，而乘法則必須使用「數個加法運算」才能達成。MPU 的代表廠商包括：安謀國際（ARM）或 MIPS 公司等，這兩家公司本身不賣處理器，只授權處理器的設計圖。

➤ARM 處理器：由 ARM 公司所設計，廣泛地應用在汽車電子、多媒體、影音娛樂等工業或消費性電子產品上做為「應用處理器（AP：Application Processor）」，著名的產品型號包括：ARM7、ARM9、AMR11、Cortex-A8/A9/A15 等。

➤MIPS 處理器：由 MIPS 公司所設計，大多應用在網路通訊等電子產品上，例如：ADSL 數據機、纜線數據機（Cable modem）、交換器（Switch）、路由器（Router）、閘道器（Gateway）等，著名的產品型號包括：MIPS32、MIPS64等。

MPU 的特色包括：工作頻率較低、運算功能較差、晶片面積小、CMOS 數目少、成本低、耗電量小，比較適合用來作為「嵌入式處理器（EP）」，這些產品共同的特色就是不能使用風扇，而且對成本的控管比較嚴格。由於半導體製程技術的進步，目前微處理器（MPU）的工作頻率也愈來愈高，和中央處理器（CPU）已經很接近，而智慧型手機、平板電腦的功能也愈來愈接進個人電腦，甚至已經威脅到個人電腦的市場了，在可以預見的未來，MPU 的市場仍然持續成長，但是CPU 的市場則很難成長，甚至已經開始衰退了。

微控制器（MCU）
MCU是Micro Control Unit的縮寫，指微控制器。隨著大規模集成電路的出現及發展，把計算機的CPU、RAM、ROM、定時器和輸入輸出I/O引腳集成在一個晶片上，比如51，STC、Cortex-M這些晶片，它們的內部除了CPU外還包含了RAM和ROM，可直接添加簡單的器件（電阻，電容）等構成最小系統就可以運行代碼了。而像ARM（Cortex-A系列）直接放代碼是運行不了的，因為它本質上只是增強版的CPU，必須添加相應的RAM和ROM。

單晶片，全稱單晶片微電腦（英語：single-chip microcomputer），又稱微控制器單元（microcontroller unit），是把中央處理器、儲存器、定時/計數器（timer/counter）、各種輸入輸出介面等都整合在一塊積體電路晶片上的微型計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比，它更強調自供應（不用外接硬體）和節約成本。它的最大優點是體積小，可放在儀表內部，但儲存量小，輸入輸出介面簡單，功能較低。由於其發展非常迅速，舊的定義已不能滿足，所以在很多應用場合被稱為範圍更廣的微控制器

圖形處理器(GPU)

圖形處理器（英語：Graphics Processing Unit，縮寫：GPU；又稱顯示核心、顯示卡、視覺處理器、顯示晶片或繪圖晶片）是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些行動裝置（如平板電腦、智慧型手機等）上執行繪圖運算工作的微處理器。
圖形處理器是NVIDIA公司（NVIDIA）在1999年8月發表NVIDIA GeForce 256（GeForce 256）繪圖處理晶片時首先提出的概念，在此之前，電腦中處理影像輸出的顯示晶片，通常很少被視為是一個獨立的運算單元。而對手冶天科技（ATi）亦提出視覺處理器（Visual Processing Unit）概念。圖形處理器使顯示卡減少對中央處理器（CPU）的依賴，並分擔部分原本是由中央處理器所擔當的工作，尤其是在進行三維繪圖運算時，功效更加明顯。
圖形處理器可單獨與專用電路板以及附屬組件組成顯示卡，或單獨一片晶片直接內嵌入到主機板上，或者內建於主機板的北橋晶片中，現在也有內建於CPU上組成SoC的。
圖形處理器（GPU）在二十年前曾經是所有電腦的顯示器必備的處理器，後來由於圖形處理器的功能慢慢被整合到英特爾的晶片組內，使得 GPU 的需求量大幅下降，曾經讓銷售 GPU 的廠商經營困難。
近年來人工智慧（AI：Artificial Intelligence）興起，科學家們發現人工智慧的演算法使用 GPU 運算的效能比 CPU 高出大約 100 倍以上，因此開始大量使用 GPU 進行人工智慧運算，使得銷售 GPU 的廠商重新找到殺手級的應用而前景看好，由於人工智慧的演算法目前都是由雲端的「伺服器（Server）」來處理，因此 GPU 主要是銷售給製作伺服器的廠商。

【概念說明】處理器的核心（Core）
目前 Intel 的 CPU 常見的最多做到 8 核心，但是 Nvidia 的 GPU 已經做到 5,120 核心（Volta Tesla V100），看起來似乎 Nvidia 的技術大幅領先 Intel，其實不是這樣看的，CPU 的核心比 GPU 的核心複雜很多，簡單的說，我把 CPU 的核心稱為「大核心」，是設計用來做複雜運算功能的；GPU 的核心稱為「小核心」，適合處理簡單、大量、重複的運算工作。

數位訊號處理器（DSP）