Σύμφωνα με τη λειτουργική ταξινόμηση, μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις τύπους, κυρίως τσιπ μνήμης, μικροεπεξεργαστές, τυπικά τσιπ και σύνθετα συστήματα σε τσιπ (SoCs). Ανάλογα με τους τύπους των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: ψηφιακά τσιπ, αναλογικά τσιπ και υβριδικά τσιπ.
Από λειτουργική άποψη, τα τσιπ αποθήκευσης ημιαγωγών αποθηκεύουν δεδομένα και προγράμματα σε υπολογιστές και συσκευές αποθήκευσης δεδομένων. Το τσιπ μνήμης τυχαίας πρόσβασης (RAM) παρέχει προσωρινό χώρο εργασίας, ενώ το τσιπ μνήμης flash μπορεί να αποθηκεύσει μόνιμα πληροφορίες εκτός εάν διαγραφεί ενεργά. Δεν είναι δυνατή η τροποποίηση των τσιπ μνήμης μόνο για ανάγνωση (ROM) και προγραμματιζόμενης μνήμης μόνο για ανάγνωση (PROM). Τα τσιπ Μνήμης μόνο για ανάγνωση με δυνατότητα διαγραφής (EPROM) και Μνήμης μόνο για ανάγνωση με δυνατότητα διαγραφής (EEPROM) μπορούν να τροποποιηθούν.
Ένας μικροεπεξεργαστής περιλαμβάνει μία ή περισσότερες κεντρικές μονάδες επεξεργασίας (CPU). Οι διακομιστές υπολογιστών, οι προσωπικοί υπολογιστές (PC), οι ταμπλέτες και τα smartphone μπορεί να έχουν πολλαπλές CPU. Οι μικροεπεξεργαστές 32 bit και 64 bit σε υπολογιστές και διακομιστές βασίζονται σε αρχιτεκτονικές τσιπ x86, POWER και SPARC. Οι φορητές συσκευές χρησιμοποιούν συνήθως αρχιτεκτονική τσιπ ARM. Οι πιο αδύναμοι μικροεπεξεργαστές 8 bit, 16 bit και 24 bit χρησιμοποιούνται κυρίως σε προϊόντα όπως παιχνίδια και αυτοκίνητα.
Τα τυπικά τσιπ, γνωστά και ως εμπορικά ολοκληρωμένα κυκλώματα, είναι απλά τσιπ που χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση επαναλαμβανόμενων προγραμμάτων επεξεργασίας. Αυτά τα τσιπ θα παράγονται μαζικά και θα χρησιμοποιούνται συνήθως για απλές συσκευές όπως σαρωτές γραμμωτού κώδικα. Η εμπορική αγορά IC χαρακτηρίζεται από χαμηλά περιθώρια κέρδους, που κυριαρχούνται κυρίως από μεγάλους ασιατικούς κατασκευαστές ημιαγωγών.
Το SoC είναι ο πιο δημοφιλής νέος τύπος τσιπ μεταξύ των κατασκευαστών. Στο SoC, όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που απαιτούνται για ολόκληρο το σύστημα είναι ενσωματωμένα σε ένα ενιαίο τσιπ. Το SoC έχει ένα ευρύτερο φάσμα λειτουργιών από τα τσιπ μικροελεγκτών, τα οποία συνήθως συνδυάζουν την CPU με τη μνήμη RAM, τη ROM και τις συσκευές εισόδου/εξόδου (I/O). Στα smartphone, το SoC μπορεί επίσης να ενσωματώσει λειτουργίες επεξεργασίας γραφικών, φωτογραφικών μηχανών, ήχου και βίντεο. Με την προσθήκη ενός τσιπ διαχείρισης και ενός τσιπ ραδιοφώνου, μπορεί επίσης να εφαρμοστεί μια λύση τριών τσιπ.
Μια άλλη μέθοδος ταξινόμησης για τα τσιπ βασίζεται στα ολοκληρωμένα κυκλώματα που χρησιμοποιούνται και επί του παρόντος οι περισσότεροι επεξεργαστές υπολογιστών χρησιμοποιούν ψηφιακά κυκλώματα. Αυτά τα κυκλώματα συνήθως συνδυάζουν τρανζίστορ και λογικές πύλες. Μερικές φορές, προστίθενται μικροελεγκτές. Τα ψηφιακά κυκλώματα συνήθως χρησιμοποιούν ψηφιακά διακριτά σήματα που βασίζονται σε δυαδικά σχήματα. Χρησιμοποιήστε δύο διαφορετικές τάσεις, η καθεμία αντιπροσωπεύει διαφορετική λογική τιμή.
Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι τα αναλογικά τσιπ έχουν αντικατασταθεί πλήρως από ψηφιακά τσιπ. Τα τσιπ ισχύος συνήθως χρησιμοποιούν αναλογικά τσιπ. Τα ευρυζωνικά σήματα εξακολουθούν να απαιτούν αναλογικά τσιπ, τα οποία εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ως αισθητήρες. Στα αναλογικά τσιπ, η τάση και το ρεύμα αλλάζουν συνεχώς σε καθορισμένα σημεία του κυκλώματος. Τα αναλογικά τσιπ περιλαμβάνουν συνήθως τρανζίστορ και παθητικά εξαρτήματα όπως επαγωγείς, πυκνωτές και αντιστάσεις. Τα αναλογικά τσιπ είναι πιο επιρρεπή στη δημιουργία θορύβου ή μικρές αλλαγές στην τάση, που μπορεί να οδηγήσουν σε ορισμένα σφάλματα.
Οι ημιαγωγοί υβριδικού κυκλώματος είναι ένας τυπικός τύπος ψηφιακού τσιπ με δυνατότητα επεξεργασίας αναλογικών και ψηφιακών κυκλωμάτων. Οι μικροελεγκτές μπορεί να περιλαμβάνουν μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό (ADC) για τη σύνδεση αναλογικών τσιπ, όπως η θερμοκρασία
