带你搞懂专用集成电路（ASIC）：这些常见疑问都有答案

啥是专用集成电路（ASIC）啊？其实它就是专门为某一种或几种特定功能设计的集成电路，不像那种能灵活改用途的芯片，它生来就是为了干特定活儿的，比如有些专门用来处理视频解码，有些专门负责加密解密，针对性特别强。

那 ASIC 和咱们常听说的 CPU、GPU 有啥不一样呢？CPU 就像个全能选手，啥活儿都能搭把手，处理各种复杂又多变的任务；GPU 更擅长并行处理，像玩游戏、做图形渲染这些就离不开它。而 ASIC 是 “专才”，只盯着自己擅长的那一件或几件事，别的活儿它可能压根干不了，但在自己的领域里，效率通常比 CPU、GPU 高不少。

ASIC 既然是专用的，那它是不是只能用在某一个特定产品里啊？也不完全是。比如有些 ASIC 是为某一类功能设计的，像特定类型的物联网设备数据处理，只要产品需要这种数据处理功能，不管是智能手环还是智能门锁，都有可能用到同一款这类 ASIC，只是具体适配的时候可能要做些小调整。

做一款 ASIC 的成本高不高啊？一般来说成本不低。首先设计的时候需要专业的团队，花不少时间做电路设计、验证这些工作，这部分人力和时间成本就不少；然后生产的时候，还得制作专门的光刻掩膜，这也是一笔不小的开销，所以通常只有生产规模比较大的时候，分摊下来的成本才会相对划算。

ASIC 的功耗怎么样？比起那些通用芯片，ASIC 的功耗通常更低。因为它只保留了实现特定功能必需的电路，没有多余的、用不上的电路，这样在工作的时候，就不会有多余的电能被浪费掉，功耗自然就降下来了。

咱们平时用的电子产品里，有哪些会用到 ASIC 啊？其实还挺多的。比如手机里的基带芯片，就是专门负责处理通信信号的 ASIC；还有智能手表里的心率监测芯片，也是为了精准监测心率设计的 ASIC；另外像路由器里的网络处理芯片，很多也属于 ASIC 的范畴。

ASIC 设计出来之后，能随便改功能吗？基本不行。因为 ASIC 的电路是根据特定功能固定下来的，一旦生产出来，电路结构就没法变了。如果想让它实现新的功能，那得重新进行设计、制作掩膜，相当于重新做一款新的 ASIC，不像 FPGA 那样能通过编程灵活修改功能。

ASIC 的工作速度快吗？在它擅长的特定任务上，速度通常很快。因为它的电路是为特定功能优化过的，不需要像通用芯片那样在处理不同任务时频繁切换，也没有多余的电路占用资源，所以在执行目标任务时，能以很高的效率运行，速度也就比较有优势。

设计一款 ASIC 大概需要多长时间啊？这个时间不固定，得看 ASIC 的复杂程度。如果是功能比较简单的 ASIC，比如只负责简单的信号转换，可能几个月就能设计完成；但如果是功能复杂的，像用于高端服务器的专用处理 ASIC，涉及的电路模块多，验证难度也大，可能需要一两年，甚至更长时间才能设计好。

ASIC 和 FPGA 比起来，哪个更适合批量生产啊？肯定是 ASIC 更适合。虽然 FPGA 开发起来更灵活，不需要制作掩膜，但 FPGA 的单价通常比 ASIC 高，而且功耗也相对大一些。如果产品需要批量生产，用 ASIC 的话，虽然前期设计和掩膜成本高，但分摊到每个产品上的成本会更低，长期来看更划算。

ASIC 在生产过程中，会不会出现不合格的产品啊？会的。和其他芯片一样，ASIC 在生产过程中，受到工艺精度、原材料质量、生产环境等多种因素的影响，难免会有一些芯片的性能不达标，或者存在故障，这些就是不合格的产品。不过厂家会通过测试，把不合格的产品筛选出来，不会流入市场。

不同厂家生产的 ASIC，就算功能类似，性能也会不一样吗？大概率会不一样。因为不同厂家的设计思路、采用的工艺技术、优化方向都可能不同。比如同样是手机基带 ASIC，有的厂家可能更注重通信速率，有的可能更注重功耗控制，还有的可能在信号稳定性上做了更多优化，所以就算功能类似，实际的性能表现也会有差异。

ASIC 需要软件支持才能工作吗？大部分情况下需要。虽然 ASIC 是硬件，但它在工作的时候，也需要相应的软件来控制和协调。比如手机里的基带 ASIC，就需要基带软件来控制它什么时候接收信号、怎么处理信号、如何与手机其他部件配合等，没有软件的支持，ASIC 很难单独正常工作。

ASIC 的体积能做得很小吗？可以的。现在的芯片制造工艺越来越先进，像 7 纳米、5 纳米工艺已经很成熟了，用这些先进工艺生产 ASIC，能在很小的芯片面积上集成大量的电路。而且 ASIC 本身没有多余的电路，电路布局也能更紧凑，所以它的体积可以做得比较小，很适合用在手机、智能穿戴设备这些对体积要求严格的产品里。