芯片

芯片（也称集成电路，IC）是一种将多个电子组件集成在一个小型半导体基板上的电子元件。芯片是现代电子设备的核心部分，负责计算、存储、输入输出等功能。常见的芯片类型包括中央处理器（CPU）、图形处理单元（GPU）、存储芯片等。随着技术的进步，芯片的计算能力和集成度不断提高，推动了智能手机、计算机、物联网设备等电子产品的快速发展。

据报道，全球芯片短缺已经影响到从汽车到视频游戏机等诸多产品，而下一个上榜产品将是智能手机。今年，全球半导体一直供不应求，原因有很多，包括新冠肺炎疫情导致的工厂关闭，以及对消费电子产品需求的上升。

Cerebras Systems 及其晶圆级硬件由于其完全非传统的制造方法在业界引起了轰动。他们没有像 AI 中的所有其他参与者一样构建一个专用于机器学习的大芯片，而是瞄准了一个完全不同的扩展途径。他们奉行将整个晶圆制成单个芯片的策略。该硬件已显示出令人惊讶的多功能性，甚至在其他高性能计算应用程序中也取得了突破性进展。

Gartner预计，全球芯片短缺将持续到2021年，预计到2022年第二季度才能恢复到正常水平。

世界范围内的芯片短缺和制造商的囤积正在创造一个"危险区"，因为处理器的交货时间提升到了2017年以来的最长水平。

全球领先的信息技术研究和顾问公司Gartner预测，全球半导体供应短缺将在整个2021持续并在2022年第二季度恢复至正常水平。

今年年初始于汽车领域的全球芯片短缺，目前仍在持续，波及的汽车制造商越来越多，影响范围也在不断扩大，智能手机、家电等领域的芯片供应，目前也较为紧张。

本文主要讨论芯片的散热/发热、热阻、温升、热设计等概念。

根据MarketWatch发布的报告显示，世界范围内的芯片短缺现象预计还会持续三四个季度，如果准确的话，要到2022年的某个时候，行业才会恢复正常。

我们在电源滤波电路上可以看到各种各样的电容，100uF、10uF、100nF、10nF不同的容值，那么这些参数是如何确定的？

数字电路要运行稳定可靠，电源一定要”干净“，并且能量补充一定要及时，也就是滤波去耦一定要好。什么是滤波去耦，简单的说就是在芯片不需要电流的时候存储能量，在需要电流的时候又能及时地补充能量。有读者看到这里会说，这个职责不是DC/DC、LDO的吗？对，在低频的时候它们可以搞定，但高速的数字系统就不一样了。

先来看看电容，电容的作用简单来说就是存储电荷。我们都知道在电源中要加电容滤波，在每个芯片的电源脚放置一个0.1uF的电容去耦。但是，怎么有些板子芯片的电源脚旁边的电容是0.1uF的或者0.01uF的，有什么讲究吗？

要搞懂这个道道就要了解电容的实际特性。理想的电容它只是一个电荷的存储器，即C，而实际制造出来的电容却不是那么简单。分析电源完整性的时候我们常用的电容模型如图1所示。