Gemäß der funktionalen Klassifizierung kann es in vier Typen unterteilt werden, hauptsächlich Speicherchips, Mikroprozessoren, Standardchips und komplexe Systems-on-Chip (SoCs). Je nach Art der integrierten Schaltkreise lassen sie sich in drei Kategorien einteilen: digitale Chips, analoge Chips und Hybridchips.
Aus funktionaler Sicht speichern Halbleiterspeicherchips Daten und Programme auf Computern und Datenspeichergeräten. Der RAM-Chip (Random Access Memory) bietet temporären Arbeitsspeicher, während der Flash-Speicherchip Informationen dauerhaft speichern kann, sofern sie nicht aktiv gelöscht werden. Nur-Lese-Speicherchips (ROM) und programmierbare Nur-Lese-Speicherchips (PROM) können nicht geändert werden. Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) und Electrically Erasable Read Only Memory (EEPROM)-Chips können modifiziert werden.
Ein Mikroprozessor umfasst eine oder mehrere Zentraleinheiten (CPUs). Computerserver, Personalcomputer (PCs), Tablets und Smartphones können alle über mehrere CPUs verfügen. Die 32-Bit- und 64-Bit-Mikroprozessoren in PCs und Servern basieren auf x86-, POWER- und SPARC-Chiparchitekturen. Mobile Geräte verwenden typischerweise die ARM-Chip-Architektur. Schwächere 8-Bit-, 16-Bit- und 24-Bit-Mikroprozessoren werden hauptsächlich in Produkten wie Spielzeug und Autos verwendet.
Standardchips, auch kommerzielle integrierte Schaltkreise genannt, sind einfache Chips, die zur Ausführung sich wiederholender Verarbeitungsprogramme verwendet werden. Diese Chips werden in Massenproduktion hergestellt und typischerweise für einfache Geräte wie Barcode-Scanner verwendet. Der kommerzielle IC-Markt zeichnet sich durch niedrige Gewinnmargen aus und wird hauptsächlich von großen asiatischen Halbleiterherstellern dominiert.
SoC ist der beliebteste neue Chiptyp bei Herstellern. Beim SoC sind alle für das Gesamtsystem benötigten elektronischen Komponenten in einem einzigen Chip verbaut. SoC verfügt über einen größeren Funktionsumfang als Mikrocontroller-Chips, die typischerweise CPU mit RAM, ROM und Eingabe-/Ausgabegeräten (I/O) kombinieren. In Smartphones kann SoC auch Grafik-, Kamera-, Audio- und Videoverarbeitungsfunktionen integrieren. Durch Hinzufügen eines Management-Chips und eines Funkchips kann auch eine Drei-Chip-Lösung implementiert werden.
Eine andere Klassifizierungsmethode für Chips basiert auf den verwendeten integrierten Schaltkreisen, und derzeit verwenden die meisten Computerprozessoren digitale Schaltkreise. Diese Schaltkreise kombinieren typischerweise Transistoren und Logikgatter. Manchmal kommen Mikrocontroller hinzu. Digitale Schaltkreise verwenden typischerweise digitale diskrete Signale, die auf binären Schemata basieren. Verwenden Sie zwei unterschiedliche Spannungen, die jeweils einen anderen logischen Wert darstellen.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass analoge Chips vollständig durch digitale Chips ersetzt wurden. Leistungschips verwenden typischerweise analoge Chips. Breitbandsignale erfordern weiterhin analoge Chips, die weiterhin als Sensoren verwendet werden. In analogen Chips ändern sich Spannung und Strom ständig an bestimmten Punkten im Stromkreis. Analoge Chips umfassen typischerweise Transistoren und passive Komponenten wie Induktivitäten, Kondensatoren und Widerstände. Analoge Chips neigen eher dazu, Rauschen oder kleine Spannungsänderungen zu erzeugen, was zu einigen Fehlern führen kann.
Hybridschaltungshalbleiter sind eine typische Art digitaler Chips mit der Fähigkeit, sowohl analoge als auch digitale Schaltungen zu verarbeiten. Mikrocontroller können Analog-Digital-Wandler (ADCs) zum Anschluss analoger Chips, z. B. Temperatursensoren, enthalten
