Как устроена сим карта, то есть вариантов строения микрочипа столько сколько пользователей ?

Основная функция SIM-карты — безопасная идентификация телефона в сети, а хранение данных, например списка телефонных номеров или записной книжки, является лишь побочной и второстепенной функцией.
SIM-кapтa — это микрокомпьютер на базе 8-разрядного процессора и памяти трех видов: ROM, RAM и EEPROM. Микропроцессор SIM-карты поддерживает набор из 18 команд стандарта SIM Tool Kit (STK). Энергонезависимая память EEPROM достигает объем в 64 Кбайт и программируется дистанционно. В целях безопасности служебная часть перепрограммируемой памяти SIM-карты, в которой хранится специальный международный идентификационный номер абонента мобильной связи — IMSI (International Mobile Subscriber Identity), его индивидуальный шифровальный ключ (Ki) и программа криптографического алгоритма (A3), доступна только внутреннему процессору SIM-карты. Чтобы считать эти данные извне, необходимо сначала передать процессору PIN- или PUK-код, уникальные для каждого экземпляра устройства.
Пользовательская информация хранится в энергонезависимой памяти SIM-карты. Для этого в ней создается простая и своеобразная файловая система. В корневой директории MF (Master File) находятся подкаталоги DF (Dedicated Files) и EF (Elementary File). В подкаталогах хранятся сами файлы. Элементарные файлы содержат служебную информацию, например код IMSI абонента, список языков и т. д. Каждый файл состоит из заголовка (header) и тела (body). Заголовок описывает структуру файла и его атрибуты, а тело содержит данные. Файлы на SIM-карте бывают трех типов: прозрачные, линейные и циклические.

Финансовая сторона отношений абонента с оператором осуществляется в автоматическом режиме при помощи так называемой биллинговой системы (от англ. Billing – выписывание счёта) — программного комплекса, осуществляющего учет объема потребляемых абонентами услуг, расчет и списание денежных средств в соответствии с тарифами компании.

Местоположение мобильного устройства (геолокация) определяется по расположению станций сотовых сетей, используя метод обратной геодезической засечки. Точность выданных координат зависит от типа сотовой сети (GSM, UMTS, WCDMA, LTE) и колеблется в широких вариационных пределах — от нескольких километров до десятков метров. Определяется не точное место расположения телефона, а статистическая вероятность его нахождения между рядом ориентиров. При этом в крупных мегаполисах точность такого определения гораздо выше (вплоть до улицы и номера дома) из-за наличия большого количества вышек мобильной связи и известных ориентиров, тогда как в сельской местности и иных территориях границы будут весьма размыты.