集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)精選(九篇)
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第1篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
關(guān)鍵詞: 路燈; 監(jiān)控; 智能控制器
中圖分類號： TM571 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
0 引言
城市路燈照明系統(tǒng)隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，其功能已經(jīng)從單純的照明逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊阑h(huán)境、改善形象、活躍經(jīng)濟。由于路燈數(shù)量眾多、布置分散、運行管理困難和沒有通信功能，其管理和維護相當(dāng)困難。傳統(tǒng)的管理方式是依賴人工巡線檢查其工作狀態(tài)，只能控制開關(guān)狀態(tài)，無法掌握在線路燈的電壓、電流等工作狀態(tài)，造成管理混亂，維護遲緩。社會的發(fā)展對路燈的開關(guān)燈運行、節(jié)約能源、亮燈率和景觀照明提出了更高要求，因此必須利用先進技術(shù)提出一種合理有效的控制管理方案。近年來，隨著電力線載波通信技術(shù)的發(fā)展和日漸成熟，將其應(yīng)用在城市路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)中，不僅能控制城市路燈在不同時段的開關(guān)狀態(tài)，也可以采集路燈的電壓、電流信息，檢測其短路和斷路故障，還能夠通過載波信息實時查詢解析各路段的線路完整性，保護路燈和電纜被偷盜。
1 系統(tǒng)組成簡述
該系統(tǒng)由上位機、主控機和從控機3 部分構(gòu)成. 系統(tǒng)的組成如圖1 所示.
上位機由PC 機構(gòu)成, 用VB編寫的程序通過串口和主控單片機通信, 監(jiān)控路燈的工作情況. 為保證通信的可靠性, 在上位機和主控機的串口之間增加了轉(zhuǎn)換隔離模塊.主控機是由單片機構(gòu)成, 由于主控機的程序較大, 單片機采用Atmega128. 主控機一方面用電力載波的調(diào)制解調(diào)芯片通過電力線和下位機通信, 另一方面和上位PC 機通信.從控單片機用調(diào)制解調(diào)芯片通過電力線獲取主控機的指令, 控制路燈開關(guān); 將路燈的工作狀態(tài)通過電力線發(fā)送給主控機.
圖1系統(tǒng)組成
2 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
2．1主控機系統(tǒng)
在主控機采用核心板設(shè)計，結(jié)構(gòu)如圖2 所示．
圖2 主機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖
主控芯片采用AVR ATmega128 芯片． ATmega128是高性能、低功耗的8位微處理器，它的運行速度快，大多數(shù)指令可以在一個時鐘周期內(nèi)完成; 壽命: 10， 000 次寫/擦除周期; 具有獨立鎖定位、可選擇的啟動代碼區(qū); 通過片內(nèi)的啟動程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程; 真正的讀－修改－寫操作硬件乘法器只需兩個時鐘周期; 具有128K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash; 4K字節(jié)的內(nèi)部SRAM;可以對鎖定位進行編程以實現(xiàn)軟件加密;具有JTAG 接口，方便程序在線調(diào)試、下載; 兩個可編程的串行USART; 可工作于主機/從機模式的SPI串行接口。
2.2 從控機系統(tǒng)
控機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3 所示．
圖3 從機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖
電流傳感器、電壓傳感器和自制的光電轉(zhuǎn)換單元將采集到的信號通過調(diào)濾波后, 轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐怠㈦娏髦岛凸怆娹D(zhuǎn)換數(shù)據(jù),再輸入到AVR單片機ATMEGA8本身自帶的A/ D 轉(zhuǎn)換單元,進行運算處理。電壓傳感器并接在路燈的接線端子上,電流傳感器串接在路燈的回路中。
從機地址編碼單元由一組開關(guān)設(shè)置, 利用了單片機的10條端口線, 所以從機地址有1024個編碼。如果路燈的個數(shù)較多, 從機地址不夠, 可以通過分組管理的辦法進行擴充。單片機通過驅(qū)動單元( 含光耦固態(tài)繼電器) 來開啟和關(guān)閉燈。
2.3調(diào)制解調(diào)器LME2200C
市場上的電力線載波芯片種類較多，如XR2210/XR2206套片或LM1893、ST7536/ST7538、SST P300、PLT-22，這類芯片相對比較復(fù)雜，模擬電路比較多，價格昂貴，主要用于普通電力線載波通信?；诘蛪弘娫淳€載波通信的需要，采用電力線載波芯片LME2200C作為電源線載波通信芯片。該芯片集成了電力線通信的調(diào)制解調(diào)器，采用了多載波調(diào)制解調(diào)技術(shù)，芯片內(nèi)置了數(shù)字信號處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，能直接和模擬前端電路接口，同時，芯片與控制器之間的數(shù)據(jù)交互方式靈活，能簡單嵌入智能系統(tǒng)。
3 監(jiān)控中心的軟件設(shè)計
監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)是以Windows 2000 Server 作為運行系統(tǒng), 利用SQL Server 2000來管理系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)信息。以 作為開發(fā)工具, 采用了 技術(shù)對數(shù)據(jù)庫進行訪問。
中央控制室內(nèi)采用兩臺工控機互為備用，實現(xiàn)監(jiān)控管理系統(tǒng)的控制指令和巡檢信息的發(fā)送與接收，進行人機對話，打印報表等。數(shù)據(jù)服務(wù)器主要是用來存儲主控機的操作信息和處理后的數(shù)據(jù)信息，為系統(tǒng)管理和生成統(tǒng)計報表提供數(shù)據(jù)來源。主控機和數(shù)據(jù)服務(wù)器之間通過路由器建立C /S 結(jié)構(gòu)，其它經(jīng)授權(quán)的PC 機也可通過因特網(wǎng)接入該數(shù)據(jù)服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和跨地域遠程監(jiān)測。
大屏幕多媒體部分用于動態(tài)顯示整個區(qū)域的路燈位置、設(shè)備信息及實時工作狀態(tài)，巡檢到故障信息后自動轉(zhuǎn)換到報警窗口，放大故障路燈所在局部地理位置圖像并顯示故障類型和詳細(xì)信息，發(fā)出聲音和燈光報警，提醒工作人員及時處理故障。采用GPS衛(wèi)星時鐘信號為系統(tǒng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時間，定時校準(zhǔn)路段控制器內(nèi)時鐘信號，確保整個系統(tǒng)工作可靠。不間斷電源為整個中央控制室的供電系統(tǒng)提供后備電源，防止意外斷電中斷系統(tǒng)正常工作。
4 結(jié)論
本系統(tǒng)將無線通信和電力線載波通信相結(jié)合用于城市路燈遠程智能監(jiān)控管理，節(jié)省大量繁重的布線工作，避免單純使用無線通信成本居高不下、故障頻發(fā)維護困難的缺點，能夠?qū)Τ鞘新窡粝到y(tǒng)有效地遠程監(jiān)控管理。
參考文獻:
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第2篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
【關(guān)鍵詞】集成電路 設(shè)計方法 IP技術(shù)
基于CMOS工藝發(fā)展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應(yīng)用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術(shù)，但基于64kb動態(tài)存儲器的發(fā)展，集成電路微小化設(shè)計逐漸引起了人們關(guān)注。因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合集成電路時代的發(fā)展，應(yīng)注重在當(dāng)前集成電路設(shè)計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優(yōu)化，且突出小型化設(shè)計優(yōu)勢。以下就是對集成電路設(shè)計與IP設(shè)計技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)前集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。
1 當(dāng)前集成電路設(shè)計方法
1.1 全定制設(shè)計方法
集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業(yè)方法，將半導(dǎo)體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內(nèi)，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信、計算機、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計過程中，為了營造良好的電路設(shè)計空間，應(yīng)注重強調(diào)對全定制設(shè)計方法的應(yīng)用，即在集成電路實踐設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中通過版圖編輯工具，對半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設(shè)計環(huán)節(jié)進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優(yōu)化目的。同時，在元器件電路參數(shù)優(yōu)化過程中，為了滿足小型化集成電路應(yīng)用需求，應(yīng)遵從“自由格式”版圖設(shè)計原則，且以緊湊的設(shè)計方法，對每個元器件所連導(dǎo)線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如，隨機邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計過程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)運行速度，即采取全定制集成電路設(shè)計方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺運行需求。但由于全定制設(shè)計方法在實施過程中，設(shè)計周期較長，為此，應(yīng)注重對其的合理化應(yīng)用。
1.2 半定制設(shè)計方法
半定制設(shè)計方法在應(yīng)用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優(yōu)化過程中，從單元庫內(nèi)選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設(shè)計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設(shè)計方法，同時注重在半定制設(shè)計方式應(yīng)用過程中融入門陣列設(shè)計理念，即將若干個器件進行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導(dǎo)線連接形式形成統(tǒng)一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設(shè)計過程中，亦可采取標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計方式，即要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計過程中應(yīng)運用版圖編輯工具對集成電路進行操控，同時結(jié)合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環(huán)境，達到布通率100%的集成電路設(shè)計狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設(shè)計過程中，強調(diào)對半定制設(shè)計方法的應(yīng)用，有助于縮短設(shè)計周期，為此，應(yīng)提高對其的重視程度。
1.3 基于IP的設(shè)計方法
基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計方式已經(jīng)無法滿足計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域集成電路應(yīng)用需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了推動各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，應(yīng)注重融入IP設(shè)計方法，即在集成電路設(shè)計過程中將“設(shè)計復(fù)用與軟硬件協(xié)同”作為導(dǎo)向，開發(fā)單一模塊，并集成、復(fù)用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設(shè)計過程中，要求相關(guān)工作人員應(yīng)注重通過專業(yè)IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎(chǔ)上，完善檢索系統(tǒng)、開發(fā)庫管理系統(tǒng)、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進行系統(tǒng)化整理，并通過VSIA標(biāo)準(zhǔn)評估方式，對IP核集成電路運行環(huán)境的安全性、動態(tài)性進行質(zhì)量檢測、評估，規(guī)避集成電路故障問題的凸顯，且達到最佳的集成電路設(shè)計狀態(tài)。另外，在IP集成電路設(shè)計過程中，亦應(yīng)注重增設(shè)HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設(shè)計要求，達到最佳的設(shè)計狀態(tài)，且更好的應(yīng)用于計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域中。
2 集成電路設(shè)計中IP設(shè)計技術(shù)分析
基于IP的設(shè)計技術(shù)，主要分為軟核、硬核、固核三種設(shè)計方式，同時在IP系統(tǒng)規(guī)劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應(yīng)用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環(huán)境下。而IP設(shè)計技術(shù)在應(yīng)用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中，應(yīng)注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設(shè)計方式，對芯片布局布線進行操控，簡化集成電路整體設(shè)計過程。此外，在IP設(shè)計技術(shù)應(yīng)用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進IP文件化，最終實現(xiàn)對集成電路設(shè)計信息的全方位反饋。另外，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，IP設(shè)計技術(shù)涵蓋了ASIC測試、系統(tǒng)仿真、ASIC模擬、IP繼承等設(shè)計環(huán)節(jié)，且制定了IP戰(zhàn)略，因而有助于減少IP集成電路開發(fā)風(fēng)險，為此，在當(dāng)前集成電路設(shè)計工作開展過程中應(yīng)融入IP設(shè)計技術(shù)，并建構(gòu)AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環(huán)境，強化整體電路集成度，達到最佳的電路布局、規(guī)劃狀態(tài)。
3 結(jié)論
綜上可知，集成電路被廣泛應(yīng)用于計算機等產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，推進了社會的進步。為此，為了降低集成電路設(shè)計風(fēng)險，減少開發(fā)經(jīng)費，縮短開發(fā)時間，要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計工作開展過程中應(yīng)注重強調(diào)對基于IP的設(shè)計方法、半定制設(shè)計方法、全定制設(shè)計方法等的應(yīng)用，同時注重引入IP設(shè)計技術(shù)理念，完善ASIC模擬、系統(tǒng)測試等集成電路設(shè)計功能，最終就此規(guī)避電路開發(fā)中故障問題的凸顯，達到最佳的集成電路開發(fā)、設(shè)計狀態(tài)。
參考文獻
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第3篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
關(guān)鍵詞 模擬集成電路設(shè)計；理論與實踐相結(jié)合；仿真實驗
中圖分類號：G642.4 文獻標(biāo)識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）30-0095-02
集成電路設(shè)計相關(guān)課程體系是各高等院校電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)等工科專業(yè)核心專業(yè)課程設(shè)置的重要組成部分，為大學(xué)生深入學(xué)習(xí)掌握集成電路設(shè)計的基本原理、分析方法、仿真方式等打下基礎(chǔ)。大多數(shù)理工科高校對電子類專業(yè)開設(shè)模擬集成電路設(shè)計和數(shù)字集成電路設(shè)計的課程，對學(xué)生進行綜合培養(yǎng)。對于模擬和數(shù)字集成電路設(shè)計，如果要深入到晶體管級進行分析和設(shè)計，那都必須進行原理的深入學(xué)習(xí)。而在現(xiàn)實工作中，數(shù)字集成電路設(shè)計主要是通過運用高級硬件電路描述語言基于門級對電路進行設(shè)計，晶體管級的原理分析只是理論基礎(chǔ)。模擬集成電路設(shè)計則必須完全深入晶體管級進行分析和設(shè)計，所以模擬集成電路設(shè)計更加繁瑣和復(fù)雜，對理論分析的要求也更高。
本文通過筆者多年來在模擬集成電路設(shè)計理論和實踐教學(xué)中積累的經(jīng)驗和教學(xué)心得，對如何在繁瑣和復(fù)雜的教學(xué)中使學(xué)生更好地掌握知識體系進行探討。
1 教材的選擇
1.1 國外經(jīng)典教材的參考
集成電路的設(shè)計國外特別是美國要領(lǐng)先中國幾十年的技術(shù)水平，如絕大多數(shù)高精尖端的芯片都是被INTEL、AMD、TI、ADI這樣的跨國巨頭所壟斷，在教學(xué)知識體系方面自然是美國的高校如斯坦福、加州大學(xué)等要比國內(nèi)高校更加系統(tǒng)和完善。美國出版的多本教材更是被奉為集成電路設(shè)計的圣經(jīng)，如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設(shè)計》、艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設(shè)計》等。但是即使是被奉為圣經(jīng)的教材，雖然經(jīng)典，也有其局限性。如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設(shè)計》對電路的理論分析非常透徹且深入淺出，卻缺乏相應(yīng)的仿真實驗來驗證其理論分析；而艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設(shè)計》雖有部分仿真實驗來驗證其理論分析，但其理論分析又不如拉扎維的教材那么透徹和深入淺出。
1.2 國內(nèi)教材的選擇
國內(nèi)的高校雖然較國外高校而言在集成電路設(shè)計領(lǐng)域起步要晚，差距也很大，但是在近些年國家政策的大力扶持下，已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展。國內(nèi)也有了幾本模擬集成電路設(shè)計知識講解得比較透徹的教材，比如：清華大學(xué)王自強編著的《CMOS集成放大器設(shè)計》就從簡單知識入手，講解淺顯易懂；東南大學(xué)吳建輝編著的《CMOS模擬集成電路分析與設(shè)計》分析比較透徹，講解自成體系。但是國內(nèi)出版的教材也都缺乏相應(yīng)的仿真實驗來驗證其理論分析。
針對國內(nèi)學(xué)生在集成電路設(shè)計知識領(lǐng)域基礎(chǔ)比較差的現(xiàn)狀，可以選擇國內(nèi)講解得比較簡單淺顯的教材為主線，并以國外經(jīng)典教材為參考。
2 教學(xué)方法的改進
模擬集成電路設(shè)計作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，比某些專業(yè)基礎(chǔ)課程如電路原理、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等要難度更大，也更為繁瑣和復(fù)雜。如果按照傳統(tǒng)方式進行講解，或者說僅僅是按照教材進行理論分析和推導(dǎo)，那么學(xué)生很難對這門知識深入理解和掌握。因此，在教學(xué)理論知識的過程中，穿教材中沒有的、可以驗證其相應(yīng)理論的仿真實驗，這樣能夠更好地使學(xué)生理解和掌握理論知識。
2.1 以HSPICE仿真實驗為輔助
SPICE是一種可以用于電路仿真的工具，大家所熟知的有PSPICE，它是一種可以適用于分立原件的電路仿真工具，而HSPICE是在集成電路設(shè)計領(lǐng)域?qū)I(yè)使用的高精度的仿真工具。專業(yè)的集成電路設(shè)計公司和研究所都是使用UNIX或LINUX環(huán)境下的大型專業(yè)工具軟件進行集成電路設(shè)計仿真，而筆者所在高校因為在此領(lǐng)域起步較晚，專業(yè)開設(shè)也較晚，專業(yè)實驗室也并不具備，所以并不具備很好的實驗條件來進行實驗輔助教學(xué)。因為HSPICE具有可以在Windows環(huán)境下方便使用的小型版本的軟件，所以可以很方便地用在課堂教學(xué)中。
2.2 理論與實踐相結(jié)合教學(xué)
在繁瑣復(fù)雜理論分析和推導(dǎo)的過程中，不斷地穿HSPICE仿真，來驗證理論分析和推導(dǎo)的結(jié)果，可以讓學(xué)生顯著加深對理論的理解和掌握。HSPICE仿真部分的內(nèi)容是清華、復(fù)旦、東南大學(xué)等高校教師出版的教材里面都沒有詳細(xì)講解的內(nèi)容，也是他們課堂理論講解過程中不會涉及到的知識。而在筆者所在高校以HSPICE仿真實驗為輔助，結(jié)合理論教學(xué)后，取得了積極顯著的教學(xué)效果，學(xué)生對理論知識的理解和課程考試成績都得到了大幅度的提升。以2008級到2010級電子類專業(yè)的學(xué)生為例，模擬集成電路設(shè)計課程考試得優(yōu)率從22%提升到了43%以上，學(xué)生對此教學(xué)方法也是高度認(rèn)同。
3 結(jié)束語
在我國大力實行人才戰(zhàn)略，強調(diào)人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，筆者所在高校也響應(yīng)國家號召，加強本科生培養(yǎng)，實施卓越工程教育，取得積極可喜的成績。國家在近些年大力支持集成電路設(shè)計的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國內(nèi)在此領(lǐng)域也有了長足進步，但也更加需要更多的專業(yè)人才來滿足市場需求。在此背景下，本文積極探索和提高模擬集成電路設(shè)計的教學(xué)方法，取得長足的進步和發(fā)展，也得到學(xué)生的高度認(rèn)同。筆者希望自己的經(jīng)驗和方法可以為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)提供參考和借鑒。
參考文獻
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第4篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
關(guān)鍵詞:專用集成電路設(shè)計;創(chuàng)新;教學(xué);探討
中圖分類號:G424文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0920-02
Discussing about How to Teach the "Design of Application-Specific Integrated Circuit" Course
WU Yu-hua
(Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)
Abstract: "Design of Application-Specific Integrated Circuit" is an important specialty course. In this paper, we will discuss the teaching technique about this course of non-micro-electronics specialty. Combining the teaching practice, several teaching experiences about "Design of Application-Specific Integrated Circuit" course are summarized.
Key words: design of application-specific integrated circuit; innovate; teaching; discuss
《專用集成電路設(shè)計》是電氣信息類專業(yè)開設(shè)的一門比較重要的專業(yè)課。為了培養(yǎng)寬口徑、基礎(chǔ)扎實的集成電路設(shè)計人才,滿足IC行業(yè)對人才的大量需求,無論是在微電子專業(yè),還是在相關(guān)的其他電氣信息類專業(yè),不少重點高等院校都已經(jīng)開設(shè)了本門課程。在學(xué)生已經(jīng)掌握了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和一定的晶體管原理知識的基礎(chǔ)上,通過學(xué)習(xí)《專用集成電路設(shè)計》課,進行ASIC設(shè)計理論的學(xué)習(xí)和實踐的強化,進一步掌握集成電路和電路系統(tǒng)的設(shè)計知識,提高集成電路設(shè)計能力,增長集成電路設(shè)計經(jīng)驗;通過理論教學(xué)和實踐教學(xué),來加強電氣信息類專業(yè)學(xué)生的電路設(shè)計基礎(chǔ)、版圖設(shè)計基礎(chǔ)以及集成電路設(shè)計各環(huán)節(jié)的驗證知識等,培養(yǎng)學(xué)生在集成電路設(shè)計方面的研究興趣,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進一步的深造打好基礎(chǔ)。
由于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的需要,北京電子科技學(xué)院同樣開設(shè)了《專用集成電路設(shè)計》的專業(yè)選修課,授課對象是電子信息工程專業(yè)的本科生,由于非微電子的專業(yè)背景原因,他們并不具備足夠的半導(dǎo)體物理、晶體管原理等知識,因此在本課程的教學(xué)過程中,必然要針對具體對象,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)思路,加強教學(xué)研究,找到一種適合于非微電子專業(yè)本科生的教學(xué)思想和教學(xué)方法。通過教學(xué)實踐,學(xué)生對于課程組在這一課程中的創(chuàng)新、探索和具體的教學(xué)方法比較認(rèn)可。這里把我們在《專用集成電路設(shè)計》課教學(xué)實踐中的初步探索做一些總結(jié),希望與大家分享。
1 結(jié)合實際合理設(shè)置授課內(nèi)容,以學(xué)生能夠接受為目標(biāo)
電子信息工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《專用集成電路設(shè)計》課程之前,已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了《電路分析》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《EDA技術(shù)》等有關(guān)電子技術(shù)和電路系統(tǒng)的課程,對于電路系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)有了一定的理解,并進行過比較系統(tǒng)的動手實踐訓(xùn)練,為進一步學(xué)習(xí)《專用集成電路設(shè)計》課程打下了比較堅實的知識基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)。但是由于專業(yè)背景的原因,該專業(yè)不太可能只是為了《專用集成電路設(shè)計》課而專門開設(shè)《半導(dǎo)體物理》、《晶體管原理》等這些在微電子專業(yè)才有的課程,因此,與微電子專業(yè)相比,電子信息工程專業(yè)的本科生欠缺有關(guān)晶體管原理和半導(dǎo)體工藝等方面的必要知識。在設(shè)置授課內(nèi)容時,必然要考慮到這一點,總的原則應(yīng)當(dāng)是以學(xué)生能夠接受、但又不應(yīng)該過于輕松接受為目標(biāo),而且要盡量避免與《EDA技術(shù)》等課程的知識重復(fù)。
根據(jù)我們的課程內(nèi)容設(shè)置原則,將《專用集成電路設(shè)計》課的講授內(nèi)容分為以下幾章:第一章:ASIC設(shè)計概述;第二章:CMOS邏輯;第三章:ASIC庫設(shè)計;第四章:ASIC的前端設(shè)計;第五章:ASIC的后端設(shè)計;第六章:可測性設(shè)計技術(shù);第七章:SOC設(shè)計技術(shù)簡介。在各章的講授中,占用課時較多的分別是第二章、第三章和第五章。在講授時強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力,使學(xué)生對專用集成電路的設(shè)計、制造、測試等一整套流程有一般性、整體性的了解,建立專用集成電路的基本概念和方法,了解IC領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢,激發(fā)學(xué)生潛在的對集成電路前、后端設(shè)計的興趣。為了配合理論教學(xué),提升教學(xué)效果,還設(shè)置了合適的實驗教學(xué)內(nèi)容。
2 注重實驗教學(xué)效果,以培養(yǎng)動手實踐能力為目標(biāo)
集成電路設(shè)計類課程除了理論教學(xué)以外,實驗教學(xué)尤為重要,因為這類課程對學(xué)生的訓(xùn)練重點正是在于動手實驗,提前接觸到未來在進一步的研究和工作中可能會應(yīng)用到的一些軟件工具、設(shè)計流程以及設(shè)計技巧等,這樣才能促進學(xué)生理論與實踐相結(jié)合,真正幫助學(xué)生掌握ASIC設(shè)計技術(shù)。因此本課程要更加注重實驗教學(xué)效果,著力培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力,進而使學(xué)生能夠更加準(zhǔn)確、具體和形象地掌握在課堂上學(xué)到的理論知識。根據(jù)這一原則,經(jīng)過試用修訂,我們專門編印了《專用集成電路設(shè)計實驗指導(dǎo)書》,根據(jù)大綱的變化,使用工具版本的提高,目前已經(jīng)編印了2007版和2009版的實驗指導(dǎo)書,共設(shè)計了五個實驗,具體是:實驗一:IC設(shè)計工具的使用;實驗二:單元電路的前端設(shè)計;實驗三:標(biāo)準(zhǔn)單元的版圖繪制與驗證;實驗四:四位加法器和減法器ASIC的設(shè)計;實驗五:計數(shù)器ASIC的設(shè)計。每個實驗3學(xué)時,其中實驗二、實驗四和實驗五為綜合性、設(shè)計性實驗。
選用一種合適的集成電路設(shè)計工具是順利進行實踐教學(xué)的關(guān)鍵。我們選用了美國Tanner Research公司開發(fā)的一種優(yōu)秀集成電路設(shè)計工具――Tanner Tools Pro,它雖然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具強大,但它的最大優(yōu)點是成本低,可以在PC機上使用,而且圖形處理速度快,編輯功能強,便于學(xué)習(xí),使用方便,特別適用于高校進行相關(guān)的教學(xué)和科研工作。Tanner Pro工具在美國和臺灣的很多大學(xué)中早已被廣泛應(yīng)用,臺灣不少IC設(shè)計企業(yè)也在使用Tanner Pro工具。該工具較新版本為Tanner Tools Pro 13.0,主要包含了S-EDIT(原理圖編輯)、L-EDIT(版圖編輯)、T-SPICE(電路仿真)、W-EDIT(波形觀察)和LVS(版圖與原理圖比對)等幾個功能不同的子工具,滿足了集成電路設(shè)計從前端到后端、設(shè)計驗證的一系列過程的需要,完全可以適用于《專用集成電路設(shè)計》課程的實踐教學(xué)。通過我們在課程實驗、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的使用,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對這個工具上手快、掌握熟,對于以后使用其他的IC設(shè)計工具也有一定的幫助,而且培養(yǎng)了他們將來涉足IC設(shè)計領(lǐng)域的興趣和信心。圖1是學(xué)生在實踐教學(xué)中得到的一個版圖設(shè)計結(jié)果。
3 適當(dāng)講授最新技術(shù)進展,以讓學(xué)生跟上行業(yè)發(fā)展腳步為目標(biāo)
我們都知道,集成電路設(shè)計技術(shù)、制造工藝等的發(fā)展速度飛快,遵循著集成電路最小特征尺寸以每三年減小70%的速度下降、集成度每年翻一番和價格每兩年下降一半的著名的摩爾定律,集成電路的設(shè)計和制造技術(shù)發(fā)展日新月異。因此,在《專用集成電路設(shè)計》的教學(xué)過程中,必須要根據(jù)教學(xué)大綱的要求,在系統(tǒng)講授已經(jīng)設(shè)置好的教學(xué)內(nèi)容的前提下,結(jié)合具體授課內(nèi)容,適當(dāng)講授最新技術(shù)進展,以期讓學(xué)生跟上集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展的腳步,并不斷將這些新技術(shù)、新進展、新方法、新工具、新工藝融入到授課內(nèi)容中,做到授課內(nèi)容常講常新。其實這除了讓學(xué)生可以接受到最新的知識和了解到該領(lǐng)域最新進展之外,同時也是一個教學(xué)相長的過程,對于教師的教學(xué)和相關(guān)科研也是一種無形的促進,可以督促教師不斷地跟蹤與IC設(shè)計、制造相關(guān)的最新研究成果,并進行精心的組織,將這些成果有機融入到課程教學(xué)中,做到授課內(nèi)容的不斷更新,而且這樣也才能夠避免一份講稿多年重復(fù)使用,保證教師在教學(xué)中的激情,增強教學(xué)效果。
在這里僅僅舉一個具體例子。在一次講授到集成電路工藝的內(nèi)容時,作者為同學(xué)們講授了不斷發(fā)展的集成電路工藝水平,以及所遇到的工藝發(fā)展瓶頸對于摩爾定律的挑戰(zhàn),還具體講到了Intel公司新推出的0.45nm工藝的CPU,它采用了大大不同于以往的工藝方法,這次工藝變革可以稱得上是“拯救摩爾定律”的一大技術(shù)進展。本次課后,不少同學(xué)紛紛通過互聯(lián)網(wǎng)等來查閱這一最新工藝的具體情形,表現(xiàn)出了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
4 創(chuàng)新課程考查方式,以激發(fā)學(xué)生進一步的研究興趣為目標(biāo)
一門課程的考查方式如何,對于這門課程能不能按照教師的預(yù)想,達到既定的最終教學(xué)目的,有著比較重要的作用。傳統(tǒng)的一張試卷去“考”出學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方式雖然比較簡單省事,但卻過于單調(diào),雖然從某種程度上能夠考查出學(xué)生對這門課程知識的掌握程度,但是對于激發(fā)學(xué)生在學(xué)完這門課程之后,對本學(xué)科、本領(lǐng)域進行進一步研究的興趣卻作用不大。由于自從接受學(xué)校教育以來經(jīng)歷了無數(shù)次的考試,不少學(xué)生厭煩考試的情緒比較嚴(yán)重,恨不得考完后把教材、作業(yè)、筆記等都馬上丟棄,這是現(xiàn)實存在的、我們必須得承認(rèn)的事實。從某種意義上說,通過考試來考查學(xué)生的學(xué)習(xí),有時對最終教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)會起到一定的反作用。而且單純考試的方式也很難發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這門課、這個領(lǐng)域、這個行業(yè)的獨特想法和創(chuàng)新思路。
作者在《專用集成電路設(shè)計》教學(xué)過程中,結(jié)合課程的專業(yè)特點,積極探索并實踐了采用提交論文和現(xiàn)場答辯相結(jié)合的課程考查方式,即在課程講授到二分之一左右時,布置給學(xué)生論文題目,對于論文的范圍、參考文獻的篇數(shù)、論文的格式和字?jǐn)?shù)等做出明確而具體的規(guī)范,要求學(xué)生在最后一次課之前提交自己的論文,做好答辯ppt,并利用專門的時間集中進行答辯,每位學(xué)生對自己準(zhǔn)備的論文,進行5分鐘左右的講解,并接受教師和其他學(xué)生的提問。通過創(chuàng)新課程考查方式,提交論文和現(xiàn)場答辯相結(jié)合,讓學(xué)生在準(zhǔn)備論文和答辯材料的過程中對專用集成電路設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容和工藝、方法等有了更加深刻的理解,并有了一個系統(tǒng)的知識梳理過程,現(xiàn)場答辯的方式也更能夠展現(xiàn)學(xué)生對于集成電路設(shè)計的一些獨特的思路和創(chuàng)新性的理解,學(xué)生在經(jīng)歷這一過程時,也促使自己積極思考,主動研究,努力去探索和集成電路、微電子學(xué)有關(guān)的一些研究方法和最新進展,激發(fā)自己在完成本門課程的學(xué)習(xí)后、甚至是大學(xué)畢業(yè)后進行進一步研究的興趣和信心;另外還在這個過程中提升了學(xué)生的論文寫作能力、科學(xué)研究能力。
5 結(jié)束語
《專用集成電路設(shè)計》課(或者其他名稱的類似課程)在不少設(shè)有微電子學(xué)專業(yè)的重點大學(xué)中開設(shè)較為普遍,但在沒有微電子學(xué)專業(yè)的高校特別是非重點高校中開設(shè)并不多,對于該課程教學(xué)實踐中的一些具體的方法研究和探討需要更加深入。作者在教學(xué)實踐中,緊密圍繞本校、本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),以授課對象為主體,遵循課程的教學(xué)規(guī)律和科學(xué)研究規(guī)律,選擇合適的授課內(nèi)容和教學(xué)方法,并且不斷地對此進行探索和研究,收到了初步的教學(xué)效果。當(dāng)然,教學(xué)創(chuàng)新永無止境,教學(xué)方法的研究和探討不能止步,作為一名年輕教師,在今后的教學(xué)實踐中,作者將在加強學(xué)習(xí)以及與同行交流的前提下,進一步拓寬和創(chuàng)新教學(xué)思路,探索和完善教學(xué)模式,研究和更新教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)和探討教學(xué)技巧,敢于創(chuàng)新,善于創(chuàng)新,真正做到教好書,育好人。
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第5篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計企業(yè)；成本核算
中圖分類號：F23 文獻標(biāo)識碼：A
收錄日期：2015年8月30日
一、前言
集成電路的整個產(chǎn)業(yè)鏈包括三大部分，即集成電路設(shè)計、生產(chǎn)制造和封裝及測試。由于集成電路行業(yè)在我國起步晚，目前最尖端的集成電路企業(yè)幾乎全被外資壟斷，因此國家從改革開放以來，逐年加大集成電路產(chǎn)業(yè)的投入。近年來，我國的集成電路企業(yè)飛速發(fā)展，規(guī)模逐年擴大。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2015年第一季度中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為685.5億元。其中，IC設(shè)計銷售額為225.1億元，生產(chǎn)制造業(yè)銷售額為184.9億元，封裝測試銷售額為275.5億元。作為集成電路產(chǎn)業(yè)的IC設(shè)計得到國家的大力鼓勵發(fā)展，以期望由IC設(shè)計帶動整個中國的集成電路產(chǎn)業(yè)。我國的集成電路企業(yè)主要分布在長三角、珠三角、京津地區(qū)和西部的重慶、西安和武漢等。其中，長三角地區(qū)集中了全國約55%的集成電路制造企業(yè)、80%的集成電路封裝測試企業(yè)和近50%的集成電路設(shè)計企業(yè)，該區(qū)域已經(jīng)形成了包括集成電路的研發(fā)、設(shè)計、芯片制造、封裝測試及其相關(guān)配套支撐等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。
集成電路行業(yè)是一個高投入、高產(chǎn)出和高風(fēng)險的行業(yè)，動輒幾十億元甚至幾百億元的投入才能建成一條完整的生產(chǎn)線。國務(wù)院在2000年就開始下發(fā)文件鼓勵軟件和集成電路企業(yè)發(fā)展，從政策法規(guī)方面，鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業(yè)傾斜；2010年和2012年更是聯(lián)合國家稅務(wù)總局下發(fā)文件對集成電路企業(yè)進行稅收優(yōu)惠激勵，2013年國家發(fā)改委等五部門聯(lián)合下發(fā)了發(fā)改高技[2013]234號文，凡是符合認(rèn)定的集成電路設(shè)計的企業(yè)均可以享受10%的所得稅優(yōu)惠政策。因此，對于這樣一個高投入、高技術(shù)、高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，國家又大力支持的產(chǎn)業(yè)，做好成本核算是非常必要的。長期以來，集成電路設(shè)計企業(yè)由于行業(yè)面較窄，又屬于高投入、復(fù)雜程度不斷提高的行業(yè)，成本核算一直沒有一個明確的核算方法。
二、集成電路設(shè)計生產(chǎn)流程
集成電路設(shè)計企業(yè)是一個新型行業(yè)的研發(fā)設(shè)計企業(yè)，跟常規(guī)企業(yè)的工作流程有很大區(qū)別，如下圖1。（圖1）集成電路設(shè)計企業(yè)在收到客戶的產(chǎn)品設(shè)計要求后，根據(jù)產(chǎn)品需求進行IC設(shè)計和繪圖，設(shè)計過程中需要選擇相應(yīng)的晶圓材料，以便滿足設(shè)計需求。設(shè)計完成后需要把設(shè)計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產(chǎn)的母版，在IC生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過光刻掩膜版在晶圓上生產(chǎn)出所設(shè)計的芯片產(chǎn)品。生產(chǎn)完成后進入下一環(huán)節(jié)封裝，由專業(yè)的封裝企業(yè)對所生產(chǎn)的芯片進行封裝，然后測試相關(guān)芯片產(chǎn)品的參數(shù)和性能是否達到設(shè)計要求，初步測試完成后，把芯片產(chǎn)品返回集成電路設(shè)計企業(yè)，由設(shè)計企業(yè)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行出廠前的測試和檢驗，最后合格的芯片將會發(fā)給客戶。
對于集成電路設(shè)計企業(yè)來說，整個集成電路生產(chǎn)流程都需要全方位介入，每個環(huán)節(jié)都要跟蹤，以便設(shè)計的產(chǎn)品能符合要求，一旦一個環(huán)節(jié)出了問題，例如合格率下降、封裝不符合要求等，設(shè)計的芯片可能要全部報廢，無法返工處理，這將會對集成電路設(shè)計企業(yè)帶來很大損失。
三、成本核算方法比較
傳統(tǒng)企業(yè)的成本核算方法一般有下面幾種：
（一）品種法：核算產(chǎn)品成本的品種法是以產(chǎn)品的品種為成本計算對象，歸集費用，計算產(chǎn)品成本的一種方法。品種法一般適用于大量大批單步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)，如發(fā)電、采掘等企業(yè)。在這種類型的企業(yè)中，由于產(chǎn)品的工藝流程不能間斷，沒有必要也不可能劃分生產(chǎn)步驟計算產(chǎn)品成本，只能以產(chǎn)品品種作為成本計算對象。
品種法除廣泛應(yīng)用于單步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)外，對于大量大批多步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)或者車間，如果其生產(chǎn)規(guī)模小，或者按流水線組織生產(chǎn)，或者從原材料投入到產(chǎn)品產(chǎn)出的全過程是集中封閉式的生產(chǎn)，管理上不要求按照生產(chǎn)步驟計算產(chǎn)品成本，也可以采用品種法計算成本，如小型水泥廠、磚瓦廠、化肥廠、鑄造廠和小型造紙廠等。
按照產(chǎn)品品種計算成本，是產(chǎn)品成本計算最基礎(chǔ)、最一般的要求。不論什么組織方式的制造企業(yè)，不論什么生產(chǎn)類型的產(chǎn)品，也不論成本管理要求如何，最終都必須按照產(chǎn)品品種計算出產(chǎn)品成本。因此，品種法是最基本的成本計算方法。
（二）分批法：分批法亦稱訂單法，它是以產(chǎn)品的批別（或訂單）為計算對象歸集費用并計算產(chǎn)品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產(chǎn)類型的企業(yè)，如船舶、重型機械制造企業(yè)以及精密儀器、專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。對于新產(chǎn)品的試制，工業(yè)性修理作業(yè)和輔助生產(chǎn)的工具模具制造等，也可以采用分批法計算成本。在單件小批生產(chǎn)類型企業(yè)中，通常根據(jù)用戶的訂單組織產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)何種產(chǎn)品，每批產(chǎn)品的批量大小以及完工時間，均要根據(jù)需求單位加以確定。同時，也要考慮訂單的具體情況，并結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷程度合理組織產(chǎn)品的批次及批量。
（三）分步法：分布法是以產(chǎn)品的品種及其所經(jīng)過的生產(chǎn)步驟作為成本計算對象，歸集生產(chǎn)費用，計算各種產(chǎn)品成本及其各步驟成本的一種方法。分布法主要適用于大量大批復(fù)雜生產(chǎn)的企業(yè)，如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)。例如，鋼鐵企業(yè)可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)步驟。在這種企業(yè)里，其生產(chǎn)過程是由若干個在技術(shù)上可以間斷的生產(chǎn)步驟組成的，每個生產(chǎn)步驟除了生產(chǎn)出半成品（最后步驟為產(chǎn)品）外，還有一些處于加工階段的在產(chǎn)品。已經(jīng)生產(chǎn)出來的半成品及可以用于下一生產(chǎn)步驟的再加工，也可以對外銷售。
（四）作業(yè)成本法：作業(yè)成本法是一個以作業(yè)為基礎(chǔ)的管理信息系統(tǒng)。它以作業(yè)為中心，作業(yè)的劃分從產(chǎn)品設(shè)計開始，到物料供應(yīng)；從工藝流程的各個環(huán)節(jié)、總裝、質(zhì)檢到發(fā)運銷售全過程，通過對作業(yè)及作業(yè)成本的確認(rèn)計量，最終計算出相對準(zhǔn)確的產(chǎn)品成本。同時，經(jīng)過對所有與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)作業(yè)的跟蹤，消除不增值作業(yè)，優(yōu)化作業(yè)鏈和價值鏈，增加需求者價值，提供有用信息，促進最大限度的節(jié)約，提高決策、計劃、控制能力，以最終達到提高企業(yè)競爭力和獲利能力，增加企業(yè)價值的目的。
由于集成電路設(shè)計企業(yè)的特殊生產(chǎn)工藝流程，集成電路設(shè)計企業(yè)的主要生產(chǎn)和封裝、測試都是在第三方廠家進行，分批法、分步法和作業(yè)成本法都不太適合作為集成電路設(shè)計企業(yè)的成本核算方法，所以品種法將作為集成電路設(shè)計企業(yè)的基礎(chǔ)成本核算方法。
四、IC產(chǎn)品的品種法
品種法作為一種傳統(tǒng)的成本核算方法，在集成電路設(shè)計企業(yè)里是十分實用的。由于集成電路設(shè)計企業(yè)的生產(chǎn)流程比較特殊，產(chǎn)品從材料到生產(chǎn)、封裝、測試，最后回到集成電路設(shè)計企業(yè)都是在第三方廠商進行，每一個環(huán)節(jié)的成本費用無法及時掌握，IC產(chǎn)品又有其特殊性，每種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，不僅依賴于設(shè)計圖紙，而且依賴于代工的工藝水平，每個批次的合格率并不盡相同，其成品率通常只有在該種產(chǎn)品的所有生產(chǎn)批次全部回到設(shè)計企業(yè)并通過質(zhì)量的合格測試入庫時才能準(zhǔn)確得出，然而設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)品并不是一次性全部生產(chǎn)出來，一般需要若干個批次，或許幾十上百個批次加工，在最后幾個批次返回設(shè)計企業(yè)時，早期的許多批次產(chǎn)品早已經(jīng)發(fā)給客戶使用了，因此集成電路設(shè)計企業(yè)的按品種進行成本核算應(yīng)該是有一定預(yù)期的品種法，即需要提前預(yù)估該種產(chǎn)品的成品率或廢品率，盡量準(zhǔn)確核算每一個IC產(chǎn)品的成本。
五、結(jié)語
集成電路設(shè)計是個技術(shù)發(fā)展、技術(shù)更新非常迅速的行業(yè)，IC設(shè)計企業(yè)要在這個競爭非常激烈的行業(yè)站住腳跟或者有更好的發(fā)展，就必須緊密把握市場的變化趨勢，不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新、改進技術(shù)或工藝，及時調(diào)整市場需求的產(chǎn)品設(shè)計方向，持續(xù)不斷的通過科學(xué)合理的成本控制手段，從技術(shù)上和成本上建立競爭優(yōu)勢；同時，充分利用國家對于集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策，特別是對集成電路設(shè)計企業(yè)的優(yōu)惠政策，加大重大項目和新興產(chǎn)業(yè)IC芯片應(yīng)用的研發(fā)和投資力度；合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領(lǐng)域的研究資源和技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路，縮短項目的研發(fā)周期；通過各種途徑加強企業(yè)的成本控制手段，來達到提高中國IC設(shè)計企業(yè)整體競爭實力，擴大市場份額。
主要參考文獻：
[1]中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會.cn.
第6篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
關(guān)鍵詞 片上系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)論 集成電路設(shè)計 項目化教學(xué)
中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）17-0010-02
隨著半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，集成電路的規(guī)?？梢赃_上億個晶體管，已經(jīng)發(fā)展到片上系統(tǒng)SoC（System on Chip）。現(xiàn)代片上系統(tǒng)（SoC）是利用IP核（Intellectual Property Core）復(fù)用和深亞微米技術(shù)，采用軟件和硬件結(jié)合的設(shè)計和驗證方法，在一塊芯片上實現(xiàn)復(fù)雜的功能。它廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療設(shè)備、手機和其他消費電子，其應(yīng)用領(lǐng)域的市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 2013年集成電路設(shè)計市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)
圖2 2008-2014年集成電路行業(yè)的產(chǎn)值
2008年以來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從2107億元增長到2915億元。2014年，據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，共生產(chǎn)集成電路1015.5億塊，同比增長12.4%，增幅高于上年7.1個百分點；集成電路行業(yè)銷售產(chǎn)值同比增長8.7%，增幅高于上年0.1個百分點。集成電路行業(yè)的產(chǎn)值如圖2所示。
近年來，半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對人才的需求在不斷增加。據(jù)權(quán)威機構(gòu)報道，2010年以來，中國IC產(chǎn)業(yè)對設(shè)計工程師的需求將達到30萬人以上，并且逐年增加，但目前國內(nèi)實際人才數(shù)量相較于需求遠遠不夠。高校是人才培養(yǎng)的搖籃，但高校大多數(shù)教授基礎(chǔ)概念，并了解基本的設(shè)計流程和設(shè)計方法，遠不能滿足行業(yè)的要求。
針對這一現(xiàn)象，《片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計導(dǎo)論》課程將結(jié)合《固體物理》《半導(dǎo)體物理》《數(shù)字集成電路設(shè)計》《模擬集成電路設(shè)計》《VHDL語言》等多門課程，以項目化教學(xué)的形式進行教學(xué)，并且對其進行探討。
一、采用項目化教學(xué)改善學(xué)生只會理論、不會設(shè)計的現(xiàn)狀
（1）解決SoC設(shè)計與相關(guān)課程之間的內(nèi)部聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容主要涉獵到相類似的部分，通過將一個大項目分解成幾個小項目，通過逐漸加大項目的難度，使學(xué)生在項目中逐漸加深了對知識點的理解，并且將課程的主要內(nèi)容相互銜接與融合，形成完整的SoC設(shè)計概念。例如通過對矩陣加法器的項目分解如下幾個小項目來實現(xiàn)，具體項目如圖3所示。通過這些項目設(shè)計過程完整地訓(xùn)練，既培養(yǎng)了較強的SoC設(shè)計能力，還提升了學(xué)生的擇業(yè)面。
圖3 項目流程圖
（2）項目中會先有示例，然后引導(dǎo)學(xué)生對分解的小項目做設(shè)計，熟悉設(shè)計流程和設(shè)計方法，而且解決了理論教學(xué)與實踐教學(xué)相脫節(jié)的問題，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的理論教學(xué)方式，達到較好的教學(xué)效果。
二、 通過PDCA戴明環(huán)的方式改善設(shè)計的產(chǎn)品不能用的問題
（1）在SoC設(shè)計的過程中，通過跟蹤課內(nèi)外學(xué)生設(shè)計中反應(yīng)的問題，對項目難易度的進行調(diào)整，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，逐步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、團結(jié)協(xié)作等能力。
（2）結(jié)合新的技術(shù)或者領(lǐng)域，對項目進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在基礎(chǔ)層上讓學(xué)生邊學(xué)邊做，在單個簡單的模塊中進行訓(xùn)練，最后實現(xiàn)復(fù)雜的項目要求的功能，達到SoC設(shè)計能力的提高。
通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學(xué)方法，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃進行合理和高效的修改。PDCA戴明環(huán)如圖4所示。
圖4 PDCA循環(huán)
三、小結(jié)
教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一個完整的項目，其中包括需求、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、驗證等部分。學(xué)生不僅掌握了基本概念，也提高了設(shè)計實踐能力，更提升了團隊意識?！镀舷到y(tǒng)（SoC）設(shè)計導(dǎo)論》課程項目化教學(xué)改變了傳統(tǒng)的理論課教學(xué)方式，以目標(biāo)為導(dǎo)向，以設(shè)計作為考核標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮了學(xué)生的能動性和協(xié)作能力，使學(xué)生理論與實踐齊頭并進，縮短了與集成電路設(shè)計人才的距離。
參考文獻：
[1] 陳超，王心一，王成華. 基于PSoC的實驗教學(xué)平臺開發(fā)[J]. 實驗室研究與探索， 2010，29（10）：110-113.
[2] 馬仁杰，王榮科，左雪梅等. 管理學(xué)原理[M]. 北京：人民郵電出版社，2013，（9）.
[3]周殿鳳.片上可編程系統(tǒng)項目化教學(xué)探討[J].輕工科技， 2013，（5）：190-191.
第7篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
關(guān)鍵詞：張江園區(qū)；集成電路設(shè)計；企業(yè)
中圖分類號：F270 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）12-0026-04
自1958年美國德克薩斯儀器公司發(fā)明了世界上第一塊集成電路以來，作為電子信息行業(yè)的核心和基礎(chǔ)，集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大，技術(shù)水平突飛猛進，這是技術(shù)驅(qū)動和市場拉動雙重合力的結(jié)果。雖然集成電路制造業(yè)依然是這個產(chǎn)業(yè)鏈的中流砥柱，但值得注意的是近年來設(shè)計業(yè)異軍突起。張江集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點無疑也暗合了這樣的趨勢。雖然張江集成電路設(shè)計、制造、封裝測試和設(shè)備材料四業(yè)均保持了平穩(wěn)快速的增長態(tài)勢，但設(shè)計業(yè)充分顯示了先導(dǎo)性行業(yè)的活力，成為整個產(chǎn)業(yè)鏈中增長最快、占比上升最明顯的行業(yè)。
一、張江集成電路設(shè)計企業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢
集成電路產(chǎn)業(yè)是張江高科技園區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。該產(chǎn)業(yè)鏈的形成肇始于2000年底第一家晶圓代工企業(yè)——中芯國際的投資建設(shè)。一大批芯片設(shè)計、制造、封裝、測試及設(shè)備材料等上下游企業(yè)，在張江 “產(chǎn)業(yè)鏈”發(fā)展思路和以創(chuàng)新帶動園區(qū)建設(shè)的主導(dǎo)思想下快速集聚張江，展訊、華虹、格科微、昂寶、AMD、Nvidia和Marvel等一批國內(nèi)外著名設(shè)計企業(yè)經(jīng)歷了多年的快速發(fā)展，在移動通訊、3G/4G手機芯片、高清數(shù)字電視、智能標(biāo)簽、綠色電源、數(shù)字多媒體等芯片設(shè)計領(lǐng)域形成了獨特的發(fā)展優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：
（一）技術(shù)水平加速提升
作為產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)含量最高的設(shè)計業(yè)，生存和發(fā)展的根本動力在于技術(shù)創(chuàng)新。
張江園區(qū)一批具有競爭力的自主創(chuàng)新設(shè)計企業(yè)，通過技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新已成為各自細(xì)分領(lǐng)域的引領(lǐng)者，部分領(lǐng)軍企業(yè)設(shè)計研發(fā)的產(chǎn)品已達到國際先進水平。2011年初，展訊推出了全球首款40nm低功耗商用TD-HSPA/TD-SCDMA多模通信芯片，這款芯片的研制成功，標(biāo)志著張江園區(qū)手機芯片設(shè)計水平首次達到世界一流水平。又如深迪半導(dǎo)體開發(fā)的一款陀螺儀產(chǎn)品—SSZ030CG，標(biāo)志著第一款具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的商用MEMS陀螺儀的誕生，打破了歐美及日本對這一高科技領(lǐng)域的技術(shù)壁壘。
經(jīng)過多年的努力，張江集成電路設(shè)計企業(yè)相繼實現(xiàn)了技術(shù)乃至應(yīng)用領(lǐng)域的新突破。設(shè)計企業(yè)研發(fā)的基帶、射頻、圖像傳感器、功率放大器、能源計量等20多類芯片被廣泛應(yīng)用于手機、智能卡、數(shù)字電視、汽車電子、智能電表和水表等消費電子和工業(yè)電子領(lǐng)域。越來越多的設(shè)計企業(yè)從單一的技術(shù)或產(chǎn)品開發(fā)向系統(tǒng)方案集成和終端產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)變。
（二）銷售收入持續(xù)增長
張江集成電路設(shè)計企業(yè)已由初創(chuàng)期轉(zhuǎn)入成長期，持續(xù)快速增長正是IC設(shè)計企業(yè)進入成長期的重要標(biāo)志。
2010年，在全球和國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)全面復(fù)蘇的背景下，張江設(shè)計業(yè)呈現(xiàn)全面爆發(fā)式的增長，實現(xiàn)銷售收入66.1億元，同比增長56%。2011年，即使在半導(dǎo)體行業(yè)不景氣的情況下，張江設(shè)計業(yè)依然實現(xiàn)銷售收入95.7億元，首次超過芯片制造業(yè)，同比增長44.8%，是四業(yè)中增速最快的行業(yè)，遠高于國內(nèi)30.2%的平均增速。占上海的比重由2010年的58.4%上升為64.1%，占全國比重由18.2%上升至20.2%。
自2004年張江出現(xiàn)首家超億元的設(shè)計企業(yè)（上海華虹集成電路有限責(zé)任公司）以來，每年超億元的設(shè)計企業(yè)數(shù)量不斷增加，2012年已達10多家。其中最為突出的是展訊公司，2011年銷售收入在上一年猛增238%的基礎(chǔ)上再次翻番，達到42.88億元，增速居全球前25大集成電路設(shè)計企業(yè)首位。
（三）資源整合步伐加快
并購重組現(xiàn)已成為設(shè)計企業(yè)在短期內(nèi)快速實現(xiàn)業(yè)務(wù)整合，彌補技術(shù)短板的最佳方案，這也是世界集成電路發(fā)達國家和地區(qū)的普遍規(guī)律。
張江集成電路設(shè)計企業(yè)順應(yīng)國際半導(dǎo)體行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域兼并重組的發(fā)展趨勢，通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間的并購重組，克服單一企業(yè)進入市場的障礙，加速進入高端芯片市場。例如聚辰半導(dǎo)體與美凌微電子以股份置換的方式進行合并，發(fā)揮雙方在智能卡芯片、模擬和混合信號集成電路產(chǎn)品方面的優(yōu)勢，融合數(shù)字和模擬技術(shù)，打造國內(nèi)模擬IC市場的巨頭。再如銳迪科在布局基帶芯片領(lǐng)域的同時，獲得泰鼎一項IP特許和開發(fā)協(xié)議，可以開發(fā)生產(chǎn)和銷售派生版本的數(shù)字電視SOC平臺，這也意味著銳迪科將進入數(shù)字電視市場。
張江集成電路設(shè)計企業(yè)通過兼并重組，實現(xiàn)強強聯(lián)合，既保存了企業(yè)實力，延伸拓寬了產(chǎn)業(yè)鏈；又推動了企業(yè)做大做強，增強了市場競爭力。
二、張江集成電路設(shè)計企業(yè)的發(fā)展瓶頸
張江園區(qū)是中國集成電路設(shè)計企業(yè)最為集中，技術(shù)水平相對較高，所有制形式最為多樣化的產(chǎn)業(yè)基地。但在張江落戶的設(shè)計企業(yè)，總的來說，還處于成長階段，企業(yè)規(guī)模小，盈利能力不足，產(chǎn)品線單一，缺乏核心技術(shù)和自主品牌。張江大多數(shù)設(shè)計企業(yè)發(fā)展后勁乏力的主要原因在于：
（一）政策限制挫傷企業(yè)發(fā)展活力
政策支持在集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要作用不言而喻。2000年的國發(fā)18號文開啟了國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金十年。但近年來，政策的諸多限制，抑制了芯片設(shè)計企業(yè)乃至整個產(chǎn)業(yè)鏈的良性發(fā)展。
首先，由于財稅[2000]25號文對“集成電路設(shè)計企業(yè)”的定義，導(dǎo)致許多設(shè)計企業(yè)在工商登記后，稅務(wù)機關(guān)不認(rèn)可其為生產(chǎn)型企業(yè)，拿不到加工手冊，無法實現(xiàn)出口退稅。當(dāng)設(shè)計企業(yè)設(shè)計的芯片需要在境內(nèi)加工時，只能通過境外公司下訂單，并通過國外公司銷售。而張江的設(shè)計企業(yè)僅僅成了設(shè)計中心。
其次，中國自2005年4月1日起停止執(zhí)行財稅[2002]70號第一條即增值稅實際稅負(fù)超過3%的部分實行即征即退政策，致使設(shè)計企業(yè)在尚未銷售產(chǎn)品前，須先交付芯片制造、封裝和測試等各個加工環(huán)節(jié)17%的增值稅，從而造成設(shè)計企業(yè)流動資金周轉(zhuǎn)困難。而其他采用增值稅制的國家和地區(qū)，如新加坡為3%，中國臺灣為5%，韓國為10%，都較國內(nèi)低。設(shè)計企業(yè)為了避免資金占壓，只能迂回境外下單加工。此外，由于進口芯片可以免稅，境內(nèi)客戶便不愿采購境內(nèi)設(shè)計企業(yè)芯片，造成境內(nèi)設(shè)計企業(yè)不能實現(xiàn)本土銷售。
張江一批設(shè)計企業(yè)因受政策影響，在完成設(shè)計后不得不轉(zhuǎn)移到境外生產(chǎn)和銷售，造成銷售額、利潤和稅收大量流向境外，使張江的芯片代工企業(yè)和封裝測試企業(yè)得不到設(shè)計企業(yè)的訂單支持，既阻礙了以設(shè)計企業(yè)為“龍頭”推動集成電路產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展的趨勢，也使國家稅收遭受巨大損失。
（二）融資困難束縛企業(yè)發(fā)展規(guī)模
集成電路產(chǎn)業(yè)是一個技術(shù)密集、資金密集和人才密集的產(chǎn)業(yè)，對于投融資環(huán)境的要求較其他產(chǎn)業(yè)更為迫切。然而，集成電路設(shè)計企業(yè)的特殊性，使其融資之路較其他產(chǎn)業(yè)更為艱難。
首先，中國的投融資渠道比較單一，國內(nèi)銀行體系重點關(guān)注的是回報率穩(wěn)定、資產(chǎn)風(fēng)險小的行業(yè)和大型國有企業(yè)。而大多數(shù)設(shè)計企業(yè)無廠房、設(shè)備等固定資產(chǎn)，其資產(chǎn)輕、規(guī)模小、歷史短的特征，不符合傳統(tǒng)意義上的銀行放貸標(biāo)準(zhǔn)。近年來，雖然有些銀行推出了以知識產(chǎn)權(quán)等無形資產(chǎn)獲取信用貸款的金融產(chǎn)品，但由于知識產(chǎn)權(quán)質(zhì)押登記流程長，耗時久，加上一般高新技術(shù)較為尖端，其市場價值和發(fā)展前景難以為金融機構(gòu)人員理解和評估。銀行為了規(guī)避自身風(fēng)險，不愿從根本上突破現(xiàn)有的評估模式，所以真正通過知識產(chǎn)權(quán)質(zhì)押獲得銀行貸款的企業(yè)少之又少。
其次，雖然設(shè)計企業(yè)可以選擇國內(nèi)或海外上市，但國內(nèi)上市門檻高，使眾多設(shè)計企業(yè)望而卻步。如主板市場需要連續(xù)三年盈利，中小板需要連續(xù)兩年盈利，創(chuàng)業(yè)板需要最近三個會計年度凈利潤均為正數(shù)，且累計超過3 000萬元。而海外上市手續(xù)復(fù)雜、成本高，加上國際影響力不夠，能夠成功上市的僅屬業(yè)中翹楚，中小型設(shè)計企業(yè)根本無法企及。此外，雖有政府扶持資金，但審核周期長，有時要超過一年，根本無法在企業(yè)最需要資金的時候雪中送炭。
融資困難一方面使眾多的設(shè)計企業(yè)發(fā)展規(guī)模受阻；另一方面無力投入高新技術(shù)研發(fā)，致使產(chǎn)品附加值不高，只能在國內(nèi)低端產(chǎn)品市場競爭，前景堪憂。
（三）人才缺失制約企業(yè)發(fā)展?jié)摿?/p>
集成電路設(shè)計業(yè)是產(chǎn)業(yè)鏈中人才密集度最高的行業(yè)，如何更好地利用現(xiàn)有人才激勵政策、戶籍政策來吸引人才，留住人才，用好人才，是助推設(shè)計企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
一般來說，集成電路設(shè)計企業(yè)引進的研發(fā)高端人才大多來自海外，收入相對較高。然而根據(jù)中國現(xiàn)行的個人所得稅法的相關(guān)規(guī)定，這些人才收入的征稅率相較于其在國外繳納的所得稅來說要高出許多。據(jù)統(tǒng)計，一位年薪10萬美元的美籍工程師，按照美國稅法以及其撫養(yǎng)子女、購房貸款和贍養(yǎng)父母的抵扣規(guī)定，其實際繳納的總稅率僅為10%～15%。而按照中國個人所得稅法，實際繳納的總稅率至少達35%，根本不利于設(shè)計企業(yè)高端人才的引進，也降低了該類人才留在國內(nèi)發(fā)展的穩(wěn)定性。
同時，受上海戶籍制度的限制，許多優(yōu)秀的外地人才被拒之門外。雖然有居住證制度，但與戶籍享有的權(quán)利和保障存在明顯差異，尤其在子女教育問題上。更重要的是居住證遠沒上海戶籍那樣讓人產(chǎn)生安全感與歸屬感。許多優(yōu)秀的外地人才只能到上海周邊地區(qū)——戶籍政策門檻相對較低的蘇、杭州等地，尋找個人價值的發(fā)展空間。此外，上海作為全國最發(fā)達的現(xiàn)代化城市，生活成本居高不下。根據(jù)英國經(jīng)濟學(xué)人智庫最新一期“全球生活成本指數(shù)”排行榜，上海已與紐約基本看齊，大陸第一，全球第三十，遠高于內(nèi)地城市的生活成本，不僅令未來者望而卻步，也令已居者萌生去意。
上海日趨緊張的用人環(huán)境和設(shè)計企業(yè)成倍增長的人才需求形成巨大的供需矛盾，招聘人才難，人才流失嚴(yán)重已成為制約設(shè)計企業(yè)發(fā)展不容忽視的關(guān)鍵因素。
三、張江集成電路設(shè)計企業(yè)發(fā)展策略
集成電路設(shè)計業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)中最具活力和最富發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)，是集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的集中體現(xiàn)，也是中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。如果設(shè)計業(yè)發(fā)展滯緩，不僅牽制集成電路市場的擴展，也嚴(yán)重影響芯片制造和封裝測試等整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與穩(wěn)定。因此，采取一些有突破性的措施來迅速改善集成電路設(shè)計業(yè)的現(xiàn)狀，對推動集成電路整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展十分重要。
（一）構(gòu)建以設(shè)計企業(yè)為“龍頭”的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈保稅監(jiān)管新模式
首先，將設(shè)計企業(yè)視同于將產(chǎn)品制造外包的集成電路生產(chǎn)型企業(yè)，使其可以享受產(chǎn)品出口退稅，鼓勵設(shè)計企業(yè)將流片加工和銷售重返境內(nèi)。目前，集成電路生產(chǎn)制造有兩種方式，一種是英特爾、德州儀器公司等企業(yè)采用的IDM（集成器件制造商）方式；另一種是以垂直分工為主要特征的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈方式，主要由集成電路設(shè)計公司（Fabless）、芯片代工企業(yè)（Foundry）、封裝測試企業(yè)（Assembly&Testing）分別完成。中國臺灣地區(qū)、新加坡、韓國等均是通過后一種方式參與集成電路產(chǎn)業(yè)的國際分工。中國集成電路產(chǎn)業(yè)也是借助于這種方式得以迅速崛起。因此，對集成電路設(shè)計企業(yè)的認(rèn)識不應(yīng)僅停留在設(shè)計服務(wù)層面上。實際上，F(xiàn)abless才是集成電路設(shè)計企業(yè)的主流商業(yè)模式。Fabless的準(zhǔn)確含義是沒有芯片廠的半導(dǎo)體公司。如果在政策層面能夠?qū)⒃O(shè)計企業(yè)定位于生產(chǎn)型企業(yè)，設(shè)計企業(yè)享受免抵退政策也就順理成章了。
其次，參照臺灣新竹的成功經(jīng)驗，將集成電路產(chǎn)業(yè)進行全程保稅，即保關(guān)稅和增值稅。對經(jīng)認(rèn)定的集成電路企業(yè)，無論是集成電路設(shè)計、生產(chǎn)、封裝、測試企業(yè)還是集成電路設(shè)備和原材料生產(chǎn)企業(yè)，在其從事集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)經(jīng)營活動中，給予保稅政策。當(dāng)這些企業(yè)的產(chǎn)品實現(xiàn)國內(nèi)銷售，就按國內(nèi)銷售征稅；若產(chǎn)品出口，則免于征稅。如果張江集成電路產(chǎn)業(yè)能夠參照國際通行做法，對設(shè)計企業(yè)設(shè)計的芯片在生產(chǎn)加工過程中不征收增值稅，那么它對帶動芯片制造、封裝測試、設(shè)備制造和軟件開發(fā)等各個環(huán)節(jié)的跨越式發(fā)展有著不可估量的作用，它可以使整個產(chǎn)業(yè)鏈上繳給國家的稅收呈幾何級、跳越式增長。
（二）搭建投融資專業(yè)化金融服務(wù)平臺，助力設(shè)計企業(yè)發(fā)展騰飛
首先，根據(jù)張江設(shè)計企業(yè)特性和發(fā)展階段，開發(fā)多層次、多品種的金融產(chǎn)品，以適應(yīng)不同特點和階段的企業(yè)融資需求。對于處在研發(fā)階段的初創(chuàng)型企業(yè)，引入張江小額貸款、融資租賃和融資擔(dān)保等；對于產(chǎn)品處于研發(fā)階段的企業(yè)，則從“投貸聯(lián)動”入手，引入私募基金、風(fēng)險投資等。同時，加大推進張江已經(jīng)實施的“銀政合作”項目，按照“風(fēng)險共擔(dān)、限額補貼、征信先行、專業(yè)運作、監(jiān)管創(chuàng)新”的原則，以企業(yè)融資信用信息征集為基礎(chǔ)，不斷引入多家商業(yè)銀行共同參與，支持銀行擴大放貸規(guī)模，對解決企業(yè)融資問題有突出貢獻的機構(gòu)給予風(fēng)險補償和獎勵。一方面，銀行通過提高抵押融資比例、豐富質(zhì)押融資手段、加快審批速度、優(yōu)化信貸結(jié)構(gòu)，為企業(yè)提供銀行融資；另一方面，政府通過風(fēng)險共擔(dān)、梯度獎勵等激勵措施，增強銀行放貸信心。有了政府的擔(dān)保抵沖壞賬額度，銀行的放貸規(guī)模成倍放大，一些原本不符合銀行放貸條件的企業(yè)可以因此得益，從而解決設(shè)計企業(yè)在發(fā)展過程中的融資難題。
其次，幫助設(shè)計企業(yè)進入多層次資本市場，促使企業(yè)創(chuàng)新與資本運作有機結(jié)合。對有改制上市意愿的企業(yè)，邀請券商等專業(yè)中介機構(gòu)進行不同資本市場的專題培訓(xùn)或上門個別輔導(dǎo)，從公司治理、內(nèi)部控制、股權(quán)激勵、商業(yè)模式設(shè)計等多角度全面分析企業(yè)發(fā)展之路，有針對性地幫助企業(yè)提高上市融資實務(wù)操作技能，使之充分了解企業(yè)自身發(fā)展現(xiàn)狀，選擇最佳上市板塊。尤其是要幫助設(shè)計企業(yè)充分認(rèn)識到“新三板”作為多層次資本市場的組成部分，可成為有創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿ζ髽I(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要加速器。同時，鼓勵設(shè)計企業(yè)進入OTC中心掛牌交易，對交易各方給予引導(dǎo)和支持，為科技型企業(yè)早期融資創(chuàng)造條件。
（三）推動創(chuàng)新人才政策，營造聚才、育才、用才的良好環(huán)境
首先，以張江建設(shè)國家自主創(chuàng)新示范區(qū)為契機，推進和落實“張江創(chuàng)新十條”政策。設(shè)立以國資為導(dǎo)向的“代持股專項資金”，實施股權(quán)激勵。對符合股權(quán)激勵條件的團隊和個人，給予股權(quán)認(rèn)購、代持及股權(quán)取得階段所產(chǎn)生的個人所得稅代墊等資金支持。推行“張江聚才計劃”，加速高端人才集聚。建立以市場化的角度、企業(yè)家的眼光為導(dǎo)向的全新人才評價方法，以實踐和貢獻為出發(fā)點來衡量人才。設(shè)立“張江創(chuàng)新人才獎勵資金”，通過評價方式、評價標(biāo)準(zhǔn)和激勵方式的創(chuàng)新幫助企業(yè)吸引和留住關(guān)鍵、骨干人才。還可借鑒一些國家或地區(qū)的做法，對貢獻大和特別急需的高層次人才，實施個人所得稅補貼、個人購房貸款貼息及年度嘉獎等激勵政策，來加大企業(yè)吸引人才，留住人才的法碼。
其次，不斷優(yōu)化工作和生活環(huán)境，全方位降低人才的創(chuàng)業(yè)和居住成本。針對上海高房價對企業(yè)引進、留住人才帶來的壓力，加速開發(fā)建設(shè)價格優(yōu)惠、配套設(shè)置齊全的人才公寓，建造限價商品房，定向配售給符合條件的引進人才、專業(yè)技術(shù)骨干、管理人員自住。同時，積極拓展優(yōu)質(zhì)教育資源，提升園區(qū)基礎(chǔ)教育水平，對設(shè)計企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，其子女在學(xué)前教育、義務(wù)教育階段入園入學(xué)安排上予以優(yōu)先照顧，并為外籍高層次人才及其配偶、未成年子女和外籍高端技術(shù)人員，申請長期居留許可提供便利。
四、結(jié)束語
當(dāng)今世界正處于電子信息時代，集成電路產(chǎn)業(yè)對于改變我們的生活方式，促進全球信息技術(shù)發(fā)展，提（下轉(zhuǎn)79頁）（上接28頁）升各國綜合國力具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。未來的張江，如何把握相關(guān)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的機遇，實現(xiàn)以集成電路設(shè)計企業(yè)為龍頭，帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展；如何把握建設(shè)張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的重大機遇，集聚創(chuàng)新能力，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，躋身世界一流集成電路產(chǎn)業(yè)競爭行列，任重而道遠。
參考文獻：
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第8篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
兩個月前,我們剛剛慶祝了中華人民共和國60周年華誕,在國慶慶典上我們直接感受到了祖國的繁榮和富強,感受到了作為炎黃子孫的驕傲和自豪,感受到了龍的傳人對中華民族復(fù)興的殷切期盼。此前溫總理視察無錫和南通的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)并作了重要的講話,溫總理說:“國家要把經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)調(diào)輕,要發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個智慧產(chǎn)業(yè),其發(fā)展有三個要素:第一,就是要擁有高端產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。第二,就是高新技術(shù)也得面向市場。第三,必須具有優(yōu)勢的研發(fā)力量。研發(fā)新的技術(shù),能夠帶動一個產(chǎn)業(yè),一個行業(yè),甚至起革命性作用的技術(shù)”。總理的話清晰地指明了我們集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略方向,并給了我們極大的鼓勵和信心。正是在這樣的背景下,今天,集成電路設(shè)計業(yè)界的各路精英以及產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的朋友又一次在廈門相聚,共同探討中國集成電路設(shè)計業(yè)的發(fā)展,共同謀劃中國集成電路設(shè)計業(yè)的未來。廈門是一個歷史悠久的城市,更是一個有深厚文化底蘊的城市,如今,廈門又在隨著時代的步伐向高新技術(shù)城市的方向發(fā)展,對于這次會議能夠在廈門成功舉辦,我謹(jǐn)代表中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會向福建省和廈門市的領(lǐng)導(dǎo)表示衷心的感謝。廈門還是一個與海峽對岸最近的城市,這也為兩岸企業(yè)界與專家學(xué)者直接進行交流與溝通提供了最有利的契機和場所,請允許我代表中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會,并以我個人的名義,向蒞臨會議的臺灣工研院院長史欽泰先生、虞華年先生以及所有與會的貴賓表示最熱烈的歡迎。
下面,我講三個問題。
1金融危機影響下的
中國集成電路設(shè)計業(yè)概貌
2008年以來,金融風(fēng)暴席卷全球,世界經(jīng)濟遭遇重創(chuàng),金融危機波及各個產(chǎn)業(yè),中國集成電路設(shè)計企業(yè)也不同程度地受到影響。一些以出口為主要市場的企業(yè),其銷售額與利潤均大幅下滑;一些主要為國外整機配套的企業(yè),由于整機市場的衰退、或換代而受到直接牽連;作為“輕資產(chǎn)”的部分設(shè)計企業(yè),在金融危機的沖擊下,由于缺少擔(dān)保資源而不得不面臨資金鏈中斷的困境。但是,70%左右的企業(yè)平靜而理性地接受了金融危機的挑戰(zhàn),主動、及時地調(diào)整了自己的市場和技術(shù)策略,從而繼續(xù)保持了增長的態(tài)勢。
在集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的新興地區(qū)業(yè)已出現(xiàn)了可喜的成果:廈門現(xiàn)在已有20～30家設(shè)計企業(yè),09年已出現(xiàn)亮點,諸如硅思微電子以模擬技術(shù)見長,企業(yè)營業(yè)規(guī)模預(yù)計過2億元;海芯微電子的12位A/D芯片已在計量儀器的市場中占80%的份額;優(yōu)訊公司的通信芯片已具相當(dāng)高的技術(shù)含量,主要銷往國際市場。天津市晶奇微電子公司的大動態(tài)范圍安全監(jiān)控照相芯片基于全自主開發(fā)的多項專利,如全并行像素結(jié)構(gòu),使得Bg0350監(jiān)控芯片在暗光特性,動態(tài)范圍,噪聲,工作溫度等視頻監(jiān)控關(guān)鍵性指標(biāo)方面,與Sony CCD PCX223有一比,完全可以取代進口,現(xiàn)已量產(chǎn)供貨。南京英特神思公司開發(fā)的適用于各類傳感器及與IC結(jié)合的芯片設(shè)計用的EDA軟件,與國際主流EDA軟件兼容,產(chǎn)品已被日本尼康等國際企業(yè)采用,它將對未來物聯(lián)網(wǎng)的傳感器開發(fā)產(chǎn)生積極作用。
根據(jù)各地區(qū)政府所統(tǒng)計的數(shù)據(jù),和企業(yè)自愿披露的信息統(tǒng)計,中國集成電路設(shè)計業(yè)2009年預(yù)計銷售總額為379.83億元,同比增長11%,全行業(yè)平均凈利潤率為13%左右(最高為50%)。
據(jù)不完全統(tǒng)計,各地區(qū)集成電路設(shè)計業(yè)的銷售額為:京津環(huán)渤海地區(qū)104.7億元,長江三角洲地區(qū)132.1億元,珠海三角地區(qū)90.5億元,其它地區(qū)18億元,以上合計345.3億元;一些未進行確切統(tǒng)計的公司的銷售額按已統(tǒng)計數(shù)額的10%估算,則2009年中國集成電路設(shè)計業(yè)總銷售額預(yù)計為345.3×1.1=379.83億元,詳見表1。
排名前35位的56個企業(yè)(占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的12%)的銷售額總和為228.85億元,占行業(yè)總額的60.25%。國內(nèi)設(shè)計業(yè)除了總體銷售總額有持續(xù)增長外,還充分利用了國內(nèi)的加工資源,對整個集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻,例如,士蘭、上華和華越98%左右的加工能力在為國內(nèi)設(shè)計業(yè)服務(wù),中國設(shè)計企業(yè)利用中芯國際、和艦與華虹的產(chǎn)能分別達到了16%~35%,利用通富微電、江陰長電、天水華天的封裝產(chǎn)能分別達到了16~90%。
排名前35位的中國設(shè)計企業(yè),其2009年銷售額的預(yù)計增長率見表2。
2 金融危機影響下
中國集成電路設(shè)計業(yè)的表現(xiàn)
面對金融風(fēng)暴對經(jīng)濟的沖擊,企業(yè)無非是三種出路,一是淡出市場,具體表現(xiàn)是破產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)(即退出所從事的產(chǎn)業(yè));二是頂住壓力,渡過難關(guān),臥薪嘗膽,以求再戰(zhàn);三是積極調(diào)整,適應(yīng)需求,以新思路、新技術(shù)、新產(chǎn)品來開拓新市場,擴大企業(yè)的生存和進一步發(fā)展的空間。
下面列舉一些表現(xiàn):
2009年,在中國集成電路設(shè)計行業(yè)的480余家企業(yè)中,約有70家企業(yè)表現(xiàn)為第一種情況,破產(chǎn)者、改行者陸續(xù)有之。少部分企業(yè)則呈現(xiàn)第二種情況,例如有些企業(yè)對2.5代移動通信芯片的研發(fā)投入了大量人力與物力,而3G標(biāo)準(zhǔn)推行后,運營商迅速進入3G時代,使2.5G的產(chǎn)品失去市場。但是這些企業(yè)沒有后退,根據(jù)市場形勢變化,迅速加強市場調(diào)研,抓緊利用已有的技術(shù)優(yōu)勢和成果繼續(xù)再戰(zhàn)。
大多數(shù)中國集成電路設(shè)計企業(yè)沒有被金融危機擊垮,而是以“重整河山”的勇氣和積極的態(tài)度面對金融風(fēng)暴的沖擊。從上表可以看出,在排名前35位的企業(yè)中,約有70%的企業(yè)仍實現(xiàn)了正增長,約有10%的企業(yè)基本持平,只有約20%的企業(yè)同比有所下降。
造成銷售額增長率下降主要有以下幾個因素:
1、 世界市場需求萎縮對出口依賴型企業(yè)的打擊。
2、 國內(nèi)部分企業(yè)的產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重,中低檔產(chǎn)品的價格競爭異常激烈,成“一片紅海”之勢。
3、 自身的不足和缺陷。隨著電子消費產(chǎn)品下鄉(xiāng)優(yōu)惠政策的出臺,中國市場巨大的剛性需求又一次得以顯現(xiàn),在世界經(jīng)濟危機的沙化漠原中如同一片綠洲充滿了生命力。使得一些國際企業(yè)和臺灣企業(yè)也受到了極大的誘惑和吸引,這些企業(yè)利用其傳統(tǒng)的高端產(chǎn)品技術(shù)及其價格的優(yōu)勢迅速針對中國的中低端集成電路與整機市場的需求,快速的開發(fā)對路產(chǎn)品,在家電下鄉(xiāng)這一大市場中獲得較大的收益。同比之下,國內(nèi)企業(yè)的收效是有限的,一是因為競爭進一步加劇,同時在同一個市場的需求下,暴露了我國集成電路設(shè)計企業(yè)生產(chǎn)的集成電路品種針對系統(tǒng)整機明顯的不配套性。這也說明即使有好的政策和市場也往往由于自己的缺陷,競爭力不強而坐失商機。家電下鄉(xiāng)就像一面鏡子,照出了我們企業(yè)存在的不足。需要引起我們高度的重視,這也是激勵我們改進的重要收獲。
設(shè)計企業(yè)具有:以知識和人才為主要財富、資產(chǎn)輕型化、產(chǎn)品要不斷創(chuàng)新?lián)Q代等顯著的特質(zhì)。市場變化迅猛因而要求企業(yè)必須具有很高的綜合應(yīng)變能力。而我們有些企業(yè)在關(guān)鍵時刻雖然面臨商機,但卻找不到必要的籌資渠道和支持門路,貸款困難,資金鏈?zhǔn)执嗳?因而研發(fā)資金捉襟見肘;更有甚者,某些企業(yè)的股東難以承受金融海嘯的拍打,在急功近利思想的驅(qū)使下,提前撤資,造成企業(yè)運營軌道的斷裂。
面對金融風(fēng)暴的突然襲擊,我們的大部分企業(yè)采取了積極的應(yīng)對舉措,從而緩解了市場變化對企業(yè)運營的影響。例如晶門科技受摩托羅拉從手機市場淡出的影響,其主打產(chǎn)品銷售大幅下滑,但該企業(yè)迅速轉(zhuǎn)向內(nèi)地市場,與京東方、CEC等大型企業(yè)合作,在TFT大尺寸高端產(chǎn)品方面取得了重要突破,即將走出低谷。
設(shè)計企業(yè)與制造企業(yè)、封裝企業(yè)共同開發(fā)新工藝,將產(chǎn)品創(chuàng)新的鏈條延伸到加工和封裝環(huán)節(jié)。在“以設(shè)計主控加工”的模式探索中取得了一系列進展,如杭州士蘭3年投入8億元研發(fā)高頻高壓器件工藝,在LED顯示屏的研制中取得重要進展,今年國慶在天安門廣場上矗立的50×5m2的兩幅巨型顯示屏,就是士蘭在國際競標(biāo)中取得的重大成果。雖然身受金融風(fēng)暴的沖擊,但是士蘭僅在2009年一年繳稅就超過1億元。又如比亞迪與寧波中偉共同開發(fā)了高壓、高頻器件工藝,并通過技術(shù)的合作完成了企業(yè)并購和重組,成立了寧波中偉半導(dǎo)體公司;上海貝嶺業(yè)已完成以設(shè)計主控工藝加工的轉(zhuǎn)變。
此外士蘭、比亞迪、貝嶺、華為、中興通訊、海爾、京東方、長虹等整機企業(yè)積極與設(shè)計企業(yè)相結(jié)合,有可能打造新型的IDM企業(yè);
北京君正充分發(fā)揮自主知識產(chǎn)權(quán)的CPU core-Xbust的潛能,利用Android開放結(jié)構(gòu);北京創(chuàng)毅視訊抓住CMMB標(biāo)準(zhǔn),這兩家公司積極調(diào)動資源迅速開發(fā)新的信息平臺和應(yīng)用平臺,并與開發(fā)商、增值商、系統(tǒng)應(yīng)用商結(jié)成全新的聯(lián)盟,推出新一代的產(chǎn)品, 2010年兩個企業(yè)的銷售額預(yù)計均可望有2-4倍的提升。
銳迪科微電子已經(jīng)成為有相當(dāng)實力的射頻集成電路設(shè)計公司,是國內(nèi)能夠提供包括收發(fā)器芯片、功率放大器芯片、天線開關(guān)在內(nèi)的完整射頻前端解決方案的IC廠商,打破了阻礙中國通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“短板”和瓶頸,可以提供3G(TD-SCDMA)、2G/2.5G(GSM/GPRS)、大靈通(SCDMA)、小靈通(PHS)全系列移動通信核心射頻芯片。
格科微電子(上海)有限公司已經(jīng)獲得多項關(guān)于 CMOS 圖像傳感器結(jié)構(gòu)和工藝方面的美國專利。格科微電子的 CMOS 圖像傳感器產(chǎn)品可以在較低的成本達到 CCD 傳感器的圖像品質(zhì)水平,并在功耗、系統(tǒng)集成方面享有 CCD 無法比擬的優(yōu)勢。該公司已占據(jù)了全球低端圖像傳感器超過 50%的市場份額。
江蘇隆智半導(dǎo)體、北京芯技佳藝與中芯國際、上海華虹合作,推出了NOR-Flash系列芯片。該系列產(chǎn)品采用90-110nm工藝,最大容量為64M。目前,世界Flash市場總額約為250億美元,其中NAND-Flash約為160億美元,NOR-Flash約為90億美元。NAND主要用于數(shù)據(jù)存儲,存取速度較慢,但容量要大(目前最高32G),對加工工藝要求很高,目前在45nm左右;NOR主要用于編碼存儲,對工作速度和功耗要求高,但容量不大(目前最高512M)加工工藝一般在90-180nm。因此NOR很適合我國的市場需求和加工條件。先行起步,是經(jīng)濟和客觀的正確選擇。
杭州國芯充分利用所掌握C-Core的技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)了多種芯片,2009年銷售額預(yù)計增長135%,呈現(xiàn)出逆勢上揚的可喜局面。
3對今后工作的思考和建議
3.1 產(chǎn)品注重功能多樣化
創(chuàng)新與變革是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律。
集成電路產(chǎn)業(yè)到今天,不斷表現(xiàn)出新的趨勢和特征:一方面繼續(xù)專注于CMOS技術(shù),沿著摩爾定律前進;另一方面,產(chǎn)品多功能化趨勢日益明顯。技術(shù)首先是為民所用“More than MOORE”恰恰是貫徹了這個宗旨,所以提供創(chuàng)新產(chǎn)品為己任的設(shè)計行業(yè)與設(shè)計企業(yè)應(yīng)把功能多樣化作為我們發(fā)展的重要戰(zhàn)略。
3.2 實施產(chǎn)品品牌戰(zhàn)略
注重產(chǎn)品品牌的培植,是改善市場秩序、完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境做強產(chǎn)業(yè)的重要舉措。我們講品牌,是指那些在市場中已得到客戶廣泛認(rèn)同的產(chǎn)品,其產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、價格和服務(wù)均是取得認(rèn)同的要素,產(chǎn)品在大量使用后已積累了很好的商譽。今天市場上秩序動蕩,同類化的產(chǎn)品不是靠性能、質(zhì)量、價格、服務(wù)全面綜合能力的競爭,僅僅靠降價去吸引客戶,最終是丟失質(zhì)量、丟失性能,產(chǎn)業(yè)和用戶均難逃兩敗俱傷的下場。注重產(chǎn)品品牌和鑄造品牌的過程就是企業(yè)和產(chǎn)業(yè)成熟的過程、市場穩(wěn)定的過程,和實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展的過程。
3.3 開辟新市場
① 2009年9月,第13屆全國商密產(chǎn)品展覽會在京舉行,展示了一個事實:安全產(chǎn)品市場充滿了商機。近年來國家用于數(shù)字認(rèn)證系統(tǒng),包括增值稅發(fā)票認(rèn)證系統(tǒng)、金融數(shù)據(jù)密碼機、智能IC卡及密鑰、加密傳真機等數(shù)字安全產(chǎn)品已達6.71億臺(套),其中芯片由國內(nèi)13家企業(yè)供給,深圳國民技術(shù)公司已成為這一領(lǐng)域的佼佼者。
② 以節(jié)能、減排和低碳能源應(yīng)用為代表的綠色集成電路市場。目前,除在LED市場有所作為,其余如太陽能、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域尚為集成電路設(shè)計企業(yè)未開墾的處女地。
③ 汽車綜合信息平臺。汽車電子預(yù)計是今后發(fā)展迅速的、大有可為的市場,應(yīng)像對手機、PC、電視等智能平臺一樣予以密切關(guān)注。在汽車電子領(lǐng)域已取得一定成效的比亞迪公司就此提出了“One Car One Wafer”的口號。
④ 就智能卡而言,城市只剩下“紅海”空間,而農(nóng)村仍存在巨大的市場空間,并對智能卡的低功耗、安全和成本提出了新的需求。
⑤ 新技術(shù)和新應(yīng)用的市場。比如移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及傳感網(wǎng)帶來的新技術(shù)和新應(yīng)用市場。MEMS微機電系統(tǒng)將在上述的新應(yīng)用市場中大有用武之地。
針對上述新市場我們認(rèn)為在以后的發(fā)展中要特別注意如下幾點:
1、 創(chuàng)新,不僅僅是技術(shù)的創(chuàng)新,更要注重技術(shù)+產(chǎn)品+品牌+商路的綜合創(chuàng)新。所謂“商路”,就是能夠使得產(chǎn)品變?yōu)樯唐返那篮图记?不僅要和加工制造企業(yè)建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,更要和增值開發(fā)商、應(yīng)用開發(fā)商建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
2、 應(yīng)用是創(chuàng)新的重要推動力。特別要重視“應(yīng)用專利”。設(shè)計企業(yè)不應(yīng)只為應(yīng)用企業(yè)提供通用芯片,在芯片越來越復(fù)雜的情況下,設(shè)計公司應(yīng)具備提供“芯片+軟件+解決方案”的能力,從而形成自己獨特的“應(yīng)用專利”。發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),不僅要關(guān)注傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),也要關(guān)注增值開發(fā)商、應(yīng)用開發(fā)商的增長,他們是我們產(chǎn)業(yè)的重要聯(lián)盟,只有芯片開發(fā)商、增值開發(fā)商、應(yīng)用開發(fā)商都得到發(fā)展和壯大,才可能帶來市場的繁榮和應(yīng)用的繁榮。
3、 企業(yè)做強優(yōu)于做大,一般而言指資產(chǎn)規(guī)模大、營業(yè)規(guī)模大,謂之“大”。強則有4個體征:營業(yè)規(guī)模、核心技術(shù)競爭力、良好的盈利能力和品牌。我認(rèn)為中國的設(shè)計企業(yè)應(yīng)盡快出現(xiàn)多個營業(yè)額大于3億美元、凈利潤高于20%(毛利40~60%)的企業(yè)。才可在激烈的競爭中與國際型大企業(yè)一決高低。
4、 打造產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟鏈
自深圳2009年泛珠三角創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇又一次取得了共識,產(chǎn)品的創(chuàng)新可以興旺一個企業(yè),如i-phone對蘋果的影響,技術(shù)的創(chuàng)新可以帶動一個產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,比如3G對移動通信產(chǎn)業(yè),甚至連技術(shù)提供模式的創(chuàng)新都可以催生出新的產(chǎn)業(yè)機會,比如MTK TURN-Key解決方案對山寨手機產(chǎn)業(yè)。然而產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新屬于生態(tài)系統(tǒng)級的創(chuàng)新,可以帶動整條產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展,并確保和光大產(chǎn)品的創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)提供模式創(chuàng)新的成果,使產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)的資源在一起協(xié)調(diào)配置發(fā)揮最大的效益,是提升產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的重大革新。產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段后的必然產(chǎn)物,需要產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)自發(fā)的有針對性的聚集和溝通,達到心理上的融合,是以提升經(jīng)濟效益為目標(biāo),才能打造垂直一體化(IDM)形成真正的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟鏈。這就意味著芯片設(shè)計、制造(含封測)、應(yīng)用、分銷、系統(tǒng)整合,已成了一個鮮活的整體。深圳作為公認(rèn)的電子應(yīng)用設(shè)計之都,已在整個產(chǎn)業(yè)鏈資源整合的征程上邁出了強有力的步伐,并呈現(xiàn)了明顯的產(chǎn)業(yè)集聚格局。
除了地域上的趨向外,我們也需要有大企業(yè)出臺,援手這種創(chuàng)新的整合,最終打造中國的集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟鏈。華潤集團、中國電子和中國電子科技集團均已在戰(zhàn)略規(guī)劃和資本層面上做出了安排。整合以創(chuàng)新為主體的設(shè)計企業(yè)的序幕已經(jīng)展開。
5、 充分利用國家的政策和專項資金加速設(shè)計企業(yè)做強做大的步伐。如2009年4月國務(wù)院出臺了“電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;8月份啟動創(chuàng)業(yè)板;2009年10月,籌謀已久的“核高基”國家重大專項也已啟動。國家對于行業(yè)的發(fā)展給予的扶助也正向廣度和深度發(fā)展,今年在國家發(fā)改委有關(guān)司局的倡導(dǎo)下,設(shè)計分會組織了行業(yè)內(nèi)有關(guān)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)化基地對我國的集成電路市場和應(yīng)用進行了較為深刻的調(diào)研,并在現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)資源可以支撐的市場需求中,首先對五大類集成電路應(yīng)用領(lǐng)域進行了規(guī)劃,旨在打造中國品牌。擬申請一個有明確經(jīng)濟考核目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)化專項,以夯實產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),并希望成為承接“核高基”項目的產(chǎn)業(yè)平臺和資源重組與結(jié)構(gòu)調(diào)整的平臺,工信部、財政部實施多年的電子生產(chǎn)發(fā)展基金,每年針對集成電路產(chǎn)品層面,與時俱進的強化著對集成電路企業(yè)的推動。
在經(jīng)歷了全球性金融危機的沖擊后,弱小的設(shè)計業(yè)受到了磨練,也體會到自強不息的喜悅,但是在今天的競爭環(huán)境下,面對國際化企業(yè)的挑戰(zhàn),沒有國家政策的必要扶持是不客觀的,所以,全行業(yè)依然企盼著作為普惠性政策的新18號文件的出臺。
中國的集成電路設(shè)計業(yè)是一個植根于本土的產(chǎn)業(yè),是一個擁有龐大市場需求的產(chǎn)業(yè),是一個有所作為、也應(yīng)該有更大作為的產(chǎn)業(yè)。作為行業(yè)協(xié)會,我們理應(yīng)繼續(xù)為大家提供更好的服務(wù),爭取各級政府對設(shè)計業(yè)的大力支持,開拓各種交流信息的渠道,建立不同層面的溝通平臺;作為企業(yè),一定要克服浮躁作風(fēng),客觀冷靜的分析和明確自己的市場定位,隨時根據(jù)市場的變化對自己的技術(shù)和產(chǎn)品策略進行必要的調(diào)整,以創(chuàng)新為本,摒棄最低端的價格競爭方式,逐步在國內(nèi)以至在世界市場上建立自己的品牌,為企業(yè)做強做大、為中國做強做大不斷做出新的貢獻。
21世紀(jì)是信息產(chǎn)業(yè)大有可為的時代,是集成電路技術(shù)面臨新的革命的時代。為此我們希望兩岸的集成電路業(yè)界同仁能夠攜手合作,共同為集成電路產(chǎn)業(yè)的春天再創(chuàng)輝煌。在CCD、光纖之后,或許在不久的將來,新的諾貝爾獎金獲得者就在我們中間出現(xiàn),我們期待著。
現(xiàn)在,北方已經(jīng)是寒風(fēng)凜冽,但廈門依然是春色滿園。金融風(fēng)暴可以造成一時的蕭條,但絕對不會阻擋住人類社會前進的步伐。
第9篇：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)范文
集成電路是當(dāng)今信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的基礎(chǔ)和源動力，已經(jīng)高度滲透與融合到國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的每個領(lǐng)域，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個國家產(chǎn)業(yè)競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志之一[1]，美國更將其視為未來20年從根本上改造制造業(yè)的四大技術(shù)領(lǐng)域之首。我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場，2013年規(guī)模達9166億元，占全球市場份額的50%左右。近年來，國家大力發(fā)展集成電路，在上海浦東等地建立了集成電路產(chǎn)業(yè)基地，對于集成電路設(shè)計、制造、封裝、測試等方面的專門技術(shù)人才需求巨大。為了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，推進我國集成電路發(fā)展，許多高校開設(shè)了電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，以培養(yǎng)集成電路方向的專業(yè)人才。集成電路版圖設(shè)計是電路設(shè)計與集成電路工藝之間必不可少的環(huán)節(jié)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，在從事集成電路設(shè)計工作的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生中，由于具有更多的電路知識儲備，研究生的從業(yè)比例比本科生高出很多。而以集成電路版圖為代表包括集成電路測試以及工藝等與集成電路設(shè)計相關(guān)的工作，相對而言對電路設(shè)計知識的要求低很多。因而集成電路版圖設(shè)計崗位對本科生而言更具競爭力。在版圖設(shè)計崗位工作若干年知識和經(jīng)驗的積累也將有利于從事集成電路設(shè)計工作。因此，版圖設(shè)計工程師的培養(yǎng)也成為了上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)的重要方向和辦學(xué)特色。本文根據(jù)上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)，結(jié)合本校人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，就集成電路版圖設(shè)計理論和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進行了探索和實踐。
一、優(yōu)化理論教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，突出課程特點
集成電路版圖作為一門電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)課程，教學(xué)內(nèi)容與電子技術(shù)（模擬電路和數(shù)字電路）、半導(dǎo)體器件、集成電路設(shè)計基礎(chǔ)等先修課程中的電路理論、器件基礎(chǔ)和工藝原理等理論知識緊密聯(lián)系，同時版圖設(shè)計具有很強的實踐特點。因此，必須從本專業(yè)學(xué)生的實際特點和整個專業(yè)課程布局出發(fā)，注重課程與其他課程承前啟后，有機融合，摸索出一套實用有效的教學(xué)方法。在理論授課過程中從集成電路的設(shè)計流程入手，在CMOS集成電路和雙極集成電路基本工藝進行概述的基礎(chǔ)上，從版圖基本單元到電路再到芯片循序漸進地講授集成電路版圖結(jié)構(gòu)、設(shè)計原理和方法，做到與上游知識點的融會貫通。
集成電路的規(guī)模已發(fā)展到片上系統(tǒng)（SOC）階段，教科書的更新速度遠遠落后于集成電路技術(shù)的發(fā)展速度。集成電路工藝線寬達到了納米量級，對于集成電路版圖設(shè)計在當(dāng)前工藝條件下出現(xiàn)的新問題和新規(guī)則，通過查閱最新的文獻資料，向?qū)W生介紹版圖設(shè)計前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢，開拓學(xué)生視野，提升學(xué)習(xí)熱情。在課堂教學(xué)中盡量減少冗長的公式和繁復(fù)的理論推導(dǎo)，將理論講解和工程實踐相結(jié)合，通過工程案例使學(xué)生了解版圖設(shè)計是科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗的有機結(jié)合。比如，在有關(guān)天線效應(yīng)的教學(xué)過程中針對一款采用中芯國際（SMIC）0.18um 1p6m工藝的雷達信號處理SOC 芯片，結(jié)合跳線法和反偏二極管的天線效應(yīng)消除方法，詳細(xì)闡述版圖設(shè)計中完全修正天線規(guī)則違例的關(guān)鍵步驟，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了較好的教學(xué)效果。
集成電路版圖起著承接電路設(shè)計和芯片實現(xiàn)的重要作用。通過版圖設(shè)計，可以將立體的電路轉(zhuǎn)化為二維的平面幾何圖形，再通過工藝加工轉(zhuǎn)化為基于半導(dǎo)體硅材料的立體結(jié)構(gòu)[2]。集成電路版圖設(shè)計是集成電路流程中的重要環(huán)節(jié)，與集成電路工藝密切相關(guān)。為了讓學(xué)生獲得直觀、準(zhǔn)確和清楚的認(rèn)識，制作了形象生動、圖文并茂的多媒體教學(xué)課件，將集成電路典型的設(shè)計流程、雙極和CMOS集成電路工藝流程、芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、版圖的層次等內(nèi)容以圖片、Flash動畫、視頻等形式進行展示。
版圖包含了集成電路尺寸、各層拓?fù)涠x等器件相關(guān)的物理信息數(shù)據(jù)[3]。掩膜上的圖形決定著芯片上器件或連接物理層的尺寸。因此版圖上的幾何圖形尺寸與芯片上物理層的尺寸直接相關(guān)。而集成電路制造廠家根據(jù)版圖數(shù)據(jù)來制造掩膜，對于同種工藝各個foundry廠商所提供的版圖設(shè)計規(guī)則各不相同[4]。教學(xué)實踐中注意將先進的典型芯片版圖設(shè)計實例引入課堂，例如舉出臺灣積體電路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工藝的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的芯片版圖實例，讓學(xué)生從當(dāng)今業(yè)界實際制造芯片的角度學(xué)習(xí)和掌握版圖設(shè)計的規(guī)則，同時切實感受到模擬版圖和數(shù)字版圖設(shè)計的藝術(shù)。
二、利用業(yè)界主流EDA工具，構(gòu)建基于完整版圖設(shè)計流程的實驗體系
集成電路版圖設(shè)計實驗采用了Cadence公司的EDA工具進行版圖設(shè)計。Cadence的EDA產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計的整個流程，包括系統(tǒng)級設(shè)計、功能驗證、集成電路（IC）綜合及布局布線、物理驗證、PCB設(shè)計和硬件仿真建模模擬、混合信號及射頻IC設(shè)計、全定制IC設(shè)計等。全球知名半導(dǎo)體與電子系統(tǒng)公司如AMD、NEC、三星、飛利浦均將Cadence軟件作為其全球設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。將業(yè)界主流的EDA設(shè)計軟件引入實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生畢業(yè)后很快適應(yīng)崗位，盡快進入角色。
專業(yè)實驗室配備了多臺高性能Sun服務(wù)器、工作站以及60臺供學(xué)生實驗用的PC機。服務(wù)器中安裝的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、電路圖設(shè)計工具Composer、電路模擬工具Analog Artist、版圖設(shè)計工具Virtuoso Layout Editing、版圖驗證工具Dracula 和Diva、自動布局布線工具Preview和Silicon Ensemble。
Cadence軟件是按照庫（Library）、單元（Cell）、和視圖（View）的層次實現(xiàn)對文件的管理。庫、單元和視圖三者之間的關(guān)系為庫文件是一組單元的集合，包含著各個單元的不同視圖。庫文件包括技術(shù)庫和設(shè)計庫兩種，設(shè)計庫是針對用戶設(shè)立，不同的用戶可以有不同的設(shè)計庫。而技術(shù)庫是針對工藝設(shè)立，不同特征尺寸的工藝、不同的芯片制造商的技術(shù)庫不同。為了讓學(xué)生在掌握主流EDA工具使用的同時對版圖設(shè)計流程有準(zhǔn)確、深入的理解，安排針對無錫上華公司0.6um兩層多晶硅兩層金屬（Double Poly Double Metal）混合信號CMOS工藝的一系列實驗讓學(xué)生掌握包括從電路圖的建立、版圖建立與編輯、電學(xué)規(guī)則檢查（ERC），設(shè)計規(guī)則檢查（DRC）、到電路圖-版圖一致性檢查（LVS）的完整的版圖設(shè)計流程[5]。通過完整的基于設(shè)計流程的版圖實驗使學(xué)生能較好地掌握電路設(shè)計工具Composer、版圖設(shè)計工具Virtuoso Layout Editor以及版圖驗證工具Dracula和Diva的使用，同時對版圖設(shè)計的關(guān)鍵步驟形成清晰的認(rèn)識。
以下以CMOS與非門為例，介紹基于一個完整的數(shù)字版圖設(shè)計流程的教學(xué)實例。
在CMOS與非門的版圖設(shè)計中，首先要求學(xué)生建立設(shè)計庫和技術(shù)庫，在技術(shù)庫中加載CSMC 0.6um的工藝的技術(shù)文件，將設(shè)計庫與技術(shù)庫進行關(guān)聯(lián)。然后在設(shè)計庫中用Composer中建立相應(yīng)的電路原理圖（schematic），進行ERC檢查。再根據(jù)電路原理圖用Virtuoso Layout Editor工具繪制對應(yīng)的版圖（layout）。版圖繪制步驟依次為MOS晶體管的有源區(qū)、多晶硅柵極、MOS管源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔、P+注入、N阱、N阱接觸、N+注入、襯底接觸、金屬連線、電源線、地線、輸入及輸出?；镜陌鎴D繪制完成之后，將輸入、輸出端口以及電源線和地線的名稱標(biāo)注于版圖的適當(dāng)位置處，再在Dracula工具中利用幾何設(shè)計規(guī)則文件進行DRC驗證。然后利用GDS版圖數(shù)據(jù)與電路圖網(wǎng)表進行版圖與原理圖一致性檢查（LVS），修改其中的錯誤并按最小面積優(yōu)化版圖，最后版圖全部通過檢查，設(shè)計完成。圖1和圖2分別給出了CMOS與非門的原理圖和版圖。
