集成电路开发及应用范文

导语：如何才能写好一篇集成电路开发及应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】集成电路 设计方法 IP技术

基于CMOS工艺发展背景下，CMOS集成电路得到了广泛应用，即到目前为止，仍有95%集成电路融入了CMOS工艺技术，但基于64kb动态存储器的发展，集成电路微小化设计逐渐引起了人们关注。因而在此基础上，为了迎合集成电路时代的发展，应注重在当前集成电路设计过程中从微电路、芯片等角度入手，对集成电路进行改善与优化，且突出小型化设计优势。以下就是对集成电路设计与IP设计技术的详细阐述，望其能为当前集成电路设计领域的发展提供参考。

1 当前集成电路设计方法

1.1 全定制设计方法

集成电路，即通过光刻、扩散、氧化等作业方法，将半导体、电阻、电容、电感等元器件集中于一块小硅片，置入管壳内，应用于网络通信、计算机、电子技术等领域中。而在集成电路设计过程中，为了营造良好的电路设计空间，应注重强调对全定制设计方法的应用，即在集成电路实践设计环节开展过程中通过版图编辑工具，对半导体元器件图形、尺寸、连线、位置等各个设计环节进行把控，最终通过版图布局、布线等，达到元器件组合、优化目的。同时，在元器件电路参数优化过程中，为了满足小型化集成电路应用需求，应遵从“自由格式”版图设计原则，且以紧凑的设计方法，对每个元器件所连导线进行布局，就此将芯片尺寸控制到最小状态下。例如，随机逻辑网络在设计过程中，为了提高网络运行速度，即采取全定制集成电路设计方法，满足了网络平台运行需求。但由于全定制设计方法在实施过程中，设计周期较长，为此，应注重对其的合理化应用。

1.2 半定制设计方法

半定制设计方法在应用过程中需借助原有的单元电路，同时注重在集成电路优化过程中，从单元库内选取适宜的电压或压焊块，以自动化方式对集成电路进行布局、布线，且获取掩膜版图。例如，专用集成电路ASIC在设计过程中为了减少成本投入量，即采用了半定制设计方法，同时注重在半定制设计方式应用过程中融入门阵列设计理念，即将若干个器件进行排序，且排列为门阵列形式，继而通过导线连接形式形成统一的电路单元，并保障各单元间的一致性。而在半定制集成电路设计过程中，亦可采取标准单元设计方式，即要求相关技术人员在集成电路设计过程中应运用版图编辑工具对集成电路进行操控，同时结合电路单元版图，连接、布局集成电路运作环境，达到布通率100%的集成电路设计状态。从以上的分析中即可看出，在小型化集成电路设计过程中，强调对半定制设计方法的应用，有助于缩短设计周期，为此，应提高对其的重视程度。

1.3 基于IP的设计方法

基于0.35μmCMOS工艺的推动下，传统的集成电路设计方式已经无法满足计算机、网络通讯等领域集成电路应用需求，因而在此基础上，为了推动各领域产业的进一步发展，应注重融入IP设计方法，即在集成电路设计过程中将“设计复用与软硬件协同”作为导向，开发单一模块，并集成、复用IP，就此将集成电路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP视角下，在集成电路设计过程中，要求相关工作人员应注重通过专业IP公司、Foundry积累、EDA厂商等路径获取IP核，且基于IP核支撑资源获取的基础上，完善检索系统、开发库管理系统、IP核库等，最终对1700多个IP核资源进行系统化整理，并通过VSIA标准评估方式，对IP核集成电路运行环境的安全性、动态性进行质量检测、评估，规避集成电路故障问题的凸显，且达到最佳的集成电路设计状态。另外，在IP集成电路设计过程中，亦应注重增设HDL代码等检测功能，从而满足集成电路设计要求，达到最佳的设计状态，且更好的应用于计算机、网络通讯等领域中。

2 集成电路设计中IP设计技术分析

基于IP的设计技术，主要分为软核、硬核、固核三种设计方式，同时在IP系统规划过程中，需完善32位处理器，同时融入微处理器、DSP等，继而应用于Internet、USB接口、微处理器核、UART等运作环境下。而IP设计技术在应用过程中对测试平台支撑条件提出了更高的要求，因而在IP设计环节开展过程中，应注重选用适宜的接口，寄存I/O，且以独立性IP模块设计方式，对芯片布局布线进行操控，简化集成电路整体设计过程。此外，在IP设计技术应用过程中，必须突出全面性特点，即从特性概述、框图、工作描述、版图信息、软模型/HDL模型等角度入手，推进IP文件化，最终实现对集成电路设计信息的全方位反馈。另外，就当前的现状来看，IP设计技术涵盖了ASIC测试、系统仿真、ASIC模拟、IP继承等设计环节，且制定了IP战略，因而有助于减少IP集成电路开发风险，为此，在当前集成电路设计工作开展过程中应融入IP设计技术，并建构AMBA总线等，打造良好的集成电路运行环境，强化整体电路集成度，达到最佳的电路布局、规划状态。

3 结论

综上可知，集成电路被广泛应用于计算机等产业发展领域，推进了社会的进步。为此，为了降低集成电路设计风险，减少开发经费，缩短开发时间，要求相关技术人员在集成电路设计工作开展过程中应注重强调对基于IP的设计方法、半定制设计方法、全定制设计方法等的应用，同时注重引入IP设计技术理念，完善ASIC模拟、系统测试等集成电路设计功能，最终就此规避电路开发中故障问题的凸显，达到最佳的集成电路开发、设计状态。

参考文献

[1]肖春花.集成电路设计方法及IP重用设计技术研究[J].电子技术与软件工程，2014，12（06）：190-191.

[2]李群，樊丽春.基于IP技术的模拟集成电路设计研究[J].科技创新导报，2013，12（08）：56-57.

[3]中国半导体行业协会关于举办“中国集成电路设计业2014年会暨中国内地与香港集成电路产业协作发展高峰论坛”的通知[J].中国集成电路，2014，20（10）：90-92.

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1 MPW服务概述

1.1 什么是MPW服务

在集成电路开发阶段，为了检验开发是否成功，必须进行工程流片。通常流片时至少需要6~12片晶圆片，制造出的芯片达上千片，远远超出设计检验要求；一旦设计存在问题，就会造成芯片大量报废，而且一次流片费用也不是中小企业和研究单位所能承受的。多项目晶圆MPW（Multi-Project Wafer）就是将多个相同工艺的集成电路设计在同一个晶圆片上流片，流片后每个设计项目可获得数十个芯片样品，既能满足实验需要，所需实验费用也由参与MPW流片的所有项目分摊，大大降低了中小企业介入集成电路设计的门槛。

1.2 MPW的需求与背景

上世纪80年代后，集成电路加工技术飞速发展，集成电路设计成了IC产业的瓶颈，迫切要求集成电路设计跟上加工技术；随着集成电路应用的普及，集成知识越来越复杂，并向系统靠近，迫切要求系统设计人员参与集成电路设计；为了全面提升电子产品的品质与缩短开发周期，许多整机公司和研究机构纷纷从事集成电路设计。因此，大面积、多角度培养集成电路设计人才迫在眉睫，而集成电路设计的巨额费用成为重要制约因素。

实施MPW技术服务必须有强有力的服务机构、设计部门和IC生产线。

1.3 MPW服务机构的任务

① 建立IC设计与电路系统设计之间的简便接口，以便于系统设计人员能够直接使用各种先进的集成电路加工技术实现其设计构想，并以最快的速度转化成实际样品。

② 组织多项目流片，大幅度减少IC设计、加工费用。

③ 不断扩大服务范围：从提供设计环境、承担部分设计，到承担全部设计、样片生产，以帮助集成电路用户或开发方完成设计项目。

④ 帮助中小企业实现小批量集成电路的委托设计、生产任务。

⑤ 支持与促进学校集成电路的设计与人才培养。

1.4 MPW技术简介

（1）项目启动阶段

MPW组织者首先根据市场需要，确定每次流片的技术参数、IC工艺参数、电路类型、芯片尺寸等。设计时的工艺文件：工艺文件由MPW组织者向Foundry（代工厂）索取，然后再由设计单位向MPW组织者索取。提交工艺文件时，双方都要签署保密协议。

（2）IP核的使用

参加MPW的项目可使用组织者或Foundry提供的IP核，其中软核在设计时提供，硬核在数据汇总到MPW组织者或Foundry处理后再进行嵌入。

（3）设计验证

所有参加MPW的项目汇总到组织者后，由组织者负责对设计的再次验证。验证成功后，由MPW组织者将所有项目版图综合成最终版图交掩膜版制版厂，开始流片过程。

（4）流片收费

每个项目芯片价格按所占Block的大小而非芯片实际大小计算。流片完成后，MPW组织者向每个项目提供10~20片裸片。需封装、测试则另收费。

2 国外MPW公共技术平台与公共技术服务状况

（1）MPW服务机构创意

1980年，美国防部军用先进研究项目管理局(DARPA)建立了非赢利的MPW加工服务机构，即MOS电路设计的实现服务机构MOSIS（MOS Implementation System）服务机构，为其下属研究部门所设计的各种集成电路寻找一种费用低廉的样品制作途径。MPW服务机构与方式的思路应运而生。加工服务内容：从初期的晶圆加工到后续增加的封装、测试、芯片设计。

（2）MOSIS机构的发展

考虑到MPW服务的技术性，1981年MOSIS委托南加州大学管理。在IC产业剧烈的国际竞争环境下，培养集成电路设计人才迫在眉睫。1985年，美国国家科学基金会NSF支持MOSIS，并和DARPA达成协议，将MPW服务对象扩大到各大学的VLSI设计的教学活动;1986年以后在产业界的支持下，将MPW服务扩大到产业部门尤其是中小型IC设计企业；1995年以后，MOSIS开始为国外的大学、研究机构以及商业部门服务。服务收费：国内大学教学服务免费，公司服务收费，国外大学优惠条件收费，国外公司收费较国内公司要高。

（3）其它国家的MPW服务机构

法国：1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服务机构，发展迅速，规模与MOSIS接近，对国外服务也十分热心。1981年至今，已为60个国家的400个研究机构和130家大学提供了服务，超过2500个课题参加了流片。1990年以前，CMP的服务对象主要是大学与研究所，1990年开始为中小企业提供小批量生产的MPW服务。由于小批量客户的不断增加，2001年的利润比2000年增加了30%。

欧盟：欧盟于1995年建立了有许多设计公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服务机构，旨在向欧洲各公司提供先进的ASIC、多芯片模块（MCM）和SoC解决方案，以提高它们在全球市场的竞争地位。EUROPRACTICE采取了"一步到位解决方案"的服务方式，用户只要与任何一家加盟EUROPRACTICE的设计公司联系，就可以由该公司负责与CAD厂商、单元库公司、代工厂、封装公司和测试公司联系处理全部服务事项。

加拿大：1984年成立了政府与工业界支持的非赢利性MPW服务机构CMC(Canadian Microelectronics Corporation)联盟，是加拿大微电子战略联盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前，CMC的成员包括44所大学和25家企业。CMC的服务包括：提供设计方法和其它产品服务，提高成员的设计水平；提供先进的制造工艺，确保客户的设计质量；提供技术及工艺的培训。

日本：1996年依托东京大学建立了VLSI设计与教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center)，开展MPC（Multi-Project Chip）服务。VDEC的目标是不断提高日本高校VLSI设计课程教育水平和集成电路制造的支持力度。2001年，共有43所大学的99位教授或研究小组通过VDEC的服务，完成了335个芯片的设计与制造。VDEC与主要EDA供应商都签有协议，每个EDA工具都拥有500~1000个license；需要时，这些license都可向最终用户开放。VDEC还对外提供第三方IP的使用，同时，VDEC本身也在从事IP研究。

韩国：1995年，在韩国先进科学技术研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)内建立了集成电路设计教育中心IDEC(IC Design Education Center)。

可以看出，世界各先进国家都认识到IC产业在未来世界经济发展中的重要地位，在IC加工技术发展到一定阶段后，抓住了IC产业飞速发展的关键；在IC应用层面上普及IC设计技术和大力降低IC设计、制造费用，并及时建立有效的MPW服务机构，使IC产业进入了飞速发展期。纵观各国MPW服务机构不尽相同，但都具有以下特点：

① 政府与产业界支持的非赢利机构；

② 开放性机构，主要为高等学校、研究机构、中小企业服务；

③ 提供先进的IC设计与制造技术，保证设计出的芯片具有先进性与商业价值；

④ 提供IC设计与制造技术的全程服务。

3 我国MPW现状

我国大陆地区从上世纪80年代后半期开始进入MPW加工服务，从早期利用国外的MPW加工服务机构到民间微电子设计、加工的相关企业、学校联合的MPW服务，到近期政府、企业介入后的MPW公共服务体系的建设，开始显露了较好的发展势头。

3.1 与国外MPW加工服务机构合作

1986年，北京华大与武汉邮科院合作利用德国的服务机构，免费进行了光纤二、三次群芯片组的样品制作，使武汉邮科院的通信产品得以更新换代。此后，上海交大、复旦、南京东南大学、北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学都从国外的MPW加工服务中获益匪浅。东南大学利用美国MOSIS机构的MPW加工服务，采用0.25和0.35 ìm的模数混合电路工艺进行了射频和高速电路的实验流片。

在与国外MPW服务机构的合作方面，东南大学射频与光电子集成电路研究所取得显著成果。建所初期就与美国MOSIS、法国CMP建立合作关系。1998年以境外教育机构身份正式加入MOSIS，同年，利用MOSIS提供的台湾半导体公司的CMOS工艺设计规则、模型及设计资料开发了基于Cadence软件设计环境的高速、射频集成电路，完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工艺共40多个电路的设计与制造，取得了许多国内领先、世界先进水平成果。2000年东南大学射光所还与法国的CMP组织正式签订了合作协议。

为了推动大陆的MPW服务，射光所从2000年开始利用美国MOSIS机构为国内客户服务，建立了MPW服务网页，向公众及时流片时间及加入MPW的流程和手续。2001年，射光所通过MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工艺为清华大学、信息产业部第13所、南通工学院完成了3批10多个芯片的设计制造。目前，10多个高校、研究机构、企业成为射光所MPW成员。

3.2 高校、企业、研究机构合作实现MPW服务

90年代，上海复旦大学开始着手建立国内MPW加工服务机构；1995年，无锡上华微电子公司开始承担MPW加工服务，并于1996年组织了第一次MPW流片；1997年至1999年在上海市政府的支持下，连续组织了6次MPW流片，参加项目有82个；2000年受国家火炬计划、上海集成电路设计产业化基地、上海市科委及上海集成电路设计研究中心委托又组织了3次35个项目的MPW流片。清华大学与无锡上华合作，针对上华工艺，开发了0.6ìm单元库，开始了MPW加工服务，并将校内的工艺线用于MPW加工服务。近年来，在863 VLSI重大项目规划指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陆续成立了集成电路产业化基地，进一步推动了MPW加工服务的开展。清华大学从2000年开始，利用上华0.6ìm CMOS工艺为本校以及浙江大学、合肥工业大学组织了4次MPW流片，总共实现了106项设计；上海集成电路设计研究中心与复旦大学，于2001年利用上华1.0和0.6ìm CMOS工艺和TSMC的0.3ìm CMOS工艺，为产业界、教育界进行了8次MPW流片，实现了109个设计项目。

随着中国半导体工业飞速发展，将会在更多的先进工艺生产线为MPW提供加工服务，许多境外的半导体公司也在积极支持我国的MPW加工服务。随着上海、北京多条具有国际先进水平的深亚微米CMOS工艺线的建成，国家级的MPW计划会得到飞速发展。

3.3 台湾地区的MPW加工服务

1992年在台湾科学委员会的支持下，成立了集成电路设计和系统设计研究中心CIC。其目的是对大专院校的集成电路/系统设计提供MPW服务，对集成电路/系统设计人员进行培训，并推动产业界与学院的合作研究项目。到目前为止，CIC已为超过100家的台湾院校提供了MPW服务，总计有3909个IC项目流片成功，其中，76家大专院校有3423项，40多家研究所和产业界有486项。在EDA工具方面，有多家的IC/SYSTEM设计工具已运用在MPW的设计流程中。到目前为止，已有91家大专院校安装了14 100多个EDA工具的许可证，另外，0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的标准单元库已开始使用。除了常规MPW服务，CIC还向大专院校提供培训：2001年有7000人次，每年还有2次为产业界提供的高级培训。

台湾积体电路制造股份公司（台积公司：TSMC）从1998年提供MPW服务，成为全球IC设计的重要伙伴。2000年以来台积公司提供了100多次MPW服务，并完成了1000个以上IC芯片项目的研制。目前，台积公司已分别与上海集成电路设计研究中心、北京大学微处理器研究开发中心合作，提供MPW服务。

4 我国大陆地区MPW服务基地的建设

由于大陆地区原有微电子研究机构的历史配置，在进入基于MPW服务方式后，这些研究机构先后都介入了IC设计的MPW服务领域，并开始建立相应的MPW服务基地。

4.1 上海复旦大学与集成电路设计研究中心（ICC）

上海复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成电路设计教育服务中心"。主要任务是IC设计人才培养和组织MPW服务。1997~1999年组织了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委设立"上海多项目晶圆支援计划"，把开展MPW列为国家集成电路设计上海产业化基地的重点工作。在市科委组织下，复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室与ICC实现强强联合，面向全国，于2000年组织了3次、2001年组织了5次MPW流片。ICC于2001年底正式与TSMC达成合作协议，开展0.35ìm MPW流片服务。2002年与中芯国际集成电路制造（上海）有限公司（SMIC）合作推出本土0.35ìm及以下工艺的MPW流片服务。从ICC设立的网站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新动态和几乎所有的MPW服务信息。

4.2 南京东南大学射频与光电子集成电路研究所

1998年，南京东南大学射光所以境外教育机构的身份正式加入美国MOSIS，并签订有关协议，由此可获得多种工艺流片服务。2000年5月与法国的CMP签订了合作协议。1999年底受教育部委托，举办了"无生产线集成电路设计技术"高级研讨班。从2000年开始建立了MPW服务网页，通过网页向公众公布流片时间及加入MPW的流程和手续，目前，高速数字射频和光电芯片测试系统已开始运行，准备为全国超高速数字、射频和光电芯片研究提供技术支持，有许多高校、研究单位、公司已成为射光所MPW成员。

4.3 国家集成电路设计产业化（北京）基地MPW加工服务中心

在北京市政府的支持与直接参与下建立了"北京集成电路设计园有限责任公司"。正在建设中的国家集成电路设计产业化（北京）基地MPW加工服务中心由北京华兴微电子有限公司为承担单位，联合清华大学、北京大学共同建设。

4.4 北方微电子产业基地TSMC MPW技术服务中心

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集成电路(IC)产业是战略性、基础性和产业之间关联度很高的产业。它是电子信息产业和现代工业的基础,也是改造提升传统产业的核心技术,已成为衡量一个国家经济和信息产业发展水平的重要标志之一,是各国抢占经济科技制高点、提升综合国力的重点领域。

集成电路产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,它不仅要求有很强的经济实力,还要求具有很深的文化底蕴。集成电路产业由集成电路设计、掩模、集成电路制造、封装、测试、支撑等环节组成。随着集成电路技术的提升、市场规模的扩大以及资金投入的大幅提高,专业化分工的优点日益体现出来,集成电路产业从最初的一体化IDM,逐渐发展成既有IDM,又有无集成电路制造线的集成电路设计(Fabless)、集成电路代工制造(Foundry)、封装测试、设备与材料支撑等专业公司。

国家始终把集成电路作为信息产业发展的核心。2000年国家18号文件(《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》)出台后,为我国集成电路产业的发展创造了良好的政策环境。2005年国家制定的《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020年)》安排了16个国家重大专项,其中两个涉及到集成电路行业,一个是“核心电子器件、高端通用集成电路及基础软件产品”,另外一个则是“集成电路成套工艺、重大设备与配套材料”,分列第一、二位。2008年国家出台的《电子信息产业调整与振兴规划》明确提出:加大鼓励集成电路产业发展政策实施力度,立足自主创新,突破关键技术,要加大投入,集中力量实施集成电路升级,着重建立自主可控的集成电路产业体系。

无锡是中国集成电路产业重镇,曾作为国家南方微电子工业基地,先后承担国家“六五”、“七五”和“九0八”工程。经过近20年的不断发展,无锡不仅积累了雄厚的集成电路产业基础,而且培育和引进了一批骨干企业,有力地推动了我国集成电路产业的发展。2000年,无锡成为国家科技部批准的7个国家集成电路设计产业化基地之一。2008年,无锡成为继上海之后第二个由国家发改委认定的国家微电子高新技术产业基地,进一步确立了无锡在中国集成电路产业中的优势地位,2009年8月7日,温总理访问无锡并确立无锡为中国物联网产业发展的核心城市,微电子工业作为物联网产业发展的基础电子支撑,又引来了新一轮的发展机遇。

发展集成电路产业是实现无锡新区产业结构调整、支撑经济可持续发展、引领经济腾飞、提升创新型城市地位、提高城市综合实力和竞争力的关键。无锡新区应当抓住从世界金融危机中回暖和建设“感知中国中心”的发展机遇,以优先发展集成电路设计业、重视和引进晶圆制造业、优化发展封测配套业、积极扶持支撑业为方向,加大对产业发展的引导和扶持,加快新区超大规模集成电路产业园的建设,加强高端人才的集聚和培育,实现无锡市委市政府提出的“把无锡打造成为中国真正的集成电路集聚区、世界集成电路的高地、打造‘中国IC设计第一区’和‘东方硅谷’品牌的愿景”,实现新区集成电路产业的跨越式发展。

2新区超大规模集成电路园

(2010年-2012年)行动计划

2.1 指导思想

全面贯彻落实科学发展观,坚持走新型工业化道路,紧跟信息产业发展的世界潮流,以积极扶持、引导现有存量企业为基础,以引进和孵化为手段,以重点项目为抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推进力度,提高市场化运行程度,强攻设计业,壮大制造业,构建集成电路设计、制造、封装测试、系统应用、产业支撑于一体的完整IC产业链,建成“东方硅谷”。

2.2 发展目标

从2010年到2012年,无锡新区集成电路产业年均引进企业数15家以上,期内累计新增规范IC企业40家,期末产业链企业总数120家以上,产业规模年均增长25%以上,2012年目标400亿元,到2015年,全区集成电路产业规模达到800亿元,占全国比重达20%以上。年均引进和培养中、高级IC人才600名,期内累计新增2000名,期末专业技术高端人才存量达3000名。

2.3 主要任务

2.3.1 重点发展领域

按照“优先发展集成电路设计业,重点引进晶圆制造业,优化提升封装测试业,积极扶植支撑业”的基本思路,继续完善和落实产业政策,加强公共服务,提升自主创新能力,推进相关资源整合重组,促进产业链各环节的协调发展,形成无锡市集成电路产业最集中区域。

2.3.2 产业发展空间布局

集成电路产业是无锡新区区域优势产业,产业规模占据全市70%以上,按照“区域集中、产业集聚、发展集约”的原则,高标准规划和建设新区超大规模集成电路产业园,引导有实力的企业进入产业园区,由园区的骨干企业作龙头,带动和盘活区域产业,增强园区产业链上下游企业间的互动配合,不断补充、丰富、完善和加强产业链建设,形成具有竞争实力的产业集群,成为无锡新区集成电路产业发展的主体工程。

无锡新区超大规模集成电路产业园位于无锡新区,距离无锡硕放机场15公里,距无锡新区管委会约3公里。

超大规模集成电路产业园区总规划面积3平方公里,规划区域北起泰山路、西至锡仕路,东临312国道和沪宁高速公路,南至新二路。园区规划主体功能区包括制造业区设计孵化区、设计产业化总部经济区、设计产业化配套服务区等,占地共700亩,规划基础配套区包括建设园内干道网和开放式对外交通网络,同步配套与发展IC设计产业相关联的宽带网络中心、国际卫星中心、国际培训中心等,按照园内企业人群特点,规划高端生活商务区。

园区目前已有国内最大工艺最先进的集成电路制造企业海力士恒亿半导体,南侧有KEC等集成电路和元器件制造、封测企业。园区的目标是建成集科研教育区、企业技术产品贸易区、企业孵化区、规模企业独立研发区和生活服务区于一体的高标准、国际化的集成电路专业科技园区,作为承接以IC设计业为主体、封测、制造、系统方案及支撑业为配套的企业创新创业的主要载体。支持跨国企业全球研发中心、技术支持中心、产品系统方案及应用、上下游企业交流互动、规模企业独立研发配套设施、物流、仓储、产品营销网点、国际企业代表处等的建设,组建“类IDM”的一站式解决方案平台。

2.3.3 主要发展方向与任务

(1)集成电路设计业

集成电路设计是集成电路产业发展的龙头,是整个产业链中最具引领和带动作用的环节,处于集成电路价值链的顶端。国家对IC产业、特别是IC设计业发展的政策扶持为集成电路发展IC设计产业提供了良好的宏观政策环境。“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”与“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”列在16个重大专项的第一、二位,说明政府对集成电路产业的高度重视。这两个重大专项实施方案的通过,为IC设计企业提升研发创新能力、突破核心技术提供了发展机遇。新区集成电路产业的发展需要密切结合已有产业优势,顺应产业发展潮流,进一步促进集成电路产业的技术水平和整体规模,实现集成电路设计产业新一轮超常规的发展。

1)、结合现有优势,做大做强以消费类为主的模拟芯片产业。

无锡集成电路产业发展起步早,基础好,实力强。目前,无锡新区积聚了60余家集成电路设计企业,包括国有企业、研究机构、民营企业以及近几年引进的海归人士创业企业。代表性企业包括有:华润矽科、友达、力芯、芯朋、美新、海威、无锡中星微、硅动力、紫芯、圆芯、爱芯科、博创、华芯美等公司。产品以消费类电子为主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驱动、射频芯片、智能电网芯片等,形成了以模拟电路为主的产品门类集聚,模拟IC产品的研发和生产,成为无锡地区IC设计领域的特色和优势,推动以模拟电路产品开发为基础的现有企业实现规模化发展,是新区集成电路产业做大做强的坚实基础。

2)结合高端调整战略,持续引进、培育系统设计企业。

无锡“530”计划吸引众多海外高端集成电路人才到无锡创业,已经成为无锡城市的一张“名片”,并在全球范围内造就了关注高科技、发展高科技的影响力。以海归人员为代表的创业企业相继研发成功通信、MEMS、多媒体SOC等一批高端产品,为无锡高端集成电路设计的战略调整,提供了坚实的人才基础和技术基础。随着海峡两岸关系的平缓与改善,中国台湾正在考虑放宽集成电路设计企业到大陆投资政策,新区要紧紧抓住这一机遇,加大对中国台湾集成电路设计企业的引进力度。新区拥有相对完善的基础配套设施、宜居的人文环境、浓厚的产业氛围、完备的公共技术平台和服务体系,将成高端集成电路人才创业的首选。

3)结合电子器件国产化战略,发展大功率、高电压半导体功率器件。

高效节能已经成为未来电子产品发展的一个重要方向,电源能耗标准已经在全球逐步实施,将来,很多国家将分别实施绿色电源标准,世界各国已对家电与消费电子产品的待机功耗与效率开始实施越来越严格的省电要求,高效节能保护环境已成为当今共识。提高效率与减小待机功耗已成为消费电子与家电产品电源的两个非常关键的指标。中国目前已经开始针对某些产品提出能效要求,此外,欧美发达国家对某些电子产品有直接的能效要求,如果中国想要出口,就必须满足其能效要求,这些提高能效的要求将会为功率器件市场提供更大的市场动力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件则主要包括功率MOSFET、大功率晶体管和IGBT 等半导体器件,功率器件几乎用于所有的电子制造业,除了保证设备的正常运行以外,功率器件还能起到有效的节能作用。由于制造工艺等因素的限制,形成相对较高的技术门槛,同时,新区企业拥有的深厚的模拟电路技术功底以及工艺开发制造能力,作为一种产业化周期相对较短的项目,现在越来越清晰的看到,模拟和功率器件是新区集成电路设计业的重点发展方向。

4)结合传感网示范基地建设,发展射频电子、无线通信、卫星电子、汽车电子、娱乐电子及未来数字家居电子产业。

“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。专家预测10年内物联网就可能大规模普及,应用物联网技术的高科技市场将达到上万亿元的规模,遍及智能交通、环境保护、公共安全、工业监测、物流、医疗等各个领域。目前,物联网对于全世界而言都刚起步,各个国家都基本处于同一起跑线。温总理访问无锡并确立无锡为未来中国传感网产业发展的核心城市,将成为难得的战略机遇,新区集成电路产业应该紧紧围绕物联网产业发展的历史机遇,大力发展射频电子、MEMS传感技术、数字家居等,为传感网示范基地建设和物联网产业的发展,提供有效的基础电子支撑。

(2)集成电路制造业

重大项目,特别是高端芯片生产线项目建设是扩大产业规模、形成产业集群、带动就业、带动产业发展的重要手段。是新区集成电路产业壮大规模的主要支撑,新区要确保集成电路制造业在全国的领先地位,必须扶持和推进现有重点项目,积极引进高端技术和特色配套工艺生产线。

1)积极推进现有大型晶园制造业项目

制造业投资规模大,技术门槛高,整体带动性强,处于产业链的中游位置,是完善产业链的关键。新区集成电路制造业以我国的最大的晶圆制造企业无锡海力士-恒亿半导体为核心,推动12英寸生产线产能扩张,鼓励企业不断通过技术改造,提升技术水平,支持企业周边专业配套,完善其产业链。鼓励KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企业发展,促进设计业、制造业的协调互动发展。积极推进落实中国电子科技集团公司第58所的8英寸工艺线建设,进一步重点引进晶圆制造业,确保集成电路制造业在国内的领先地位。

2)重视引进高端技术与特色工艺生产线

国际IC大厂纷纷剥离芯片制造线,甩掉运转晶圆制造线所带来的巨大成本压力,向更专注于IC设计的方向发展。特别是受国际金融危机引发的经济危机影响以来,这一趋势更为明显,纷纷向海外转移晶圆制造线,产业园将紧紧抓住机遇,加大招商引资力度。在重点发展12英寸、90纳米及以下技术生产线,兼顾8英寸芯片生产线的建设的同时,重视引进基于MEMS工艺、射频电路加工的特色工艺生产线,协助开发模拟、数模混合、SOI、GeSi等特色工艺产品,实现多层次、全方位的晶圆制造能力。

(3)集成电路辅助产业

1)优化提升封装测试业

无锡新区IC封装测试业以对外开放服务的经营模式为主,海力士封装项目、华润安盛、英飞凌、东芝半导体、强茂科技等封测企业增强了无锡新区封测环节的整体实力。近年来封测企业通过强化技术创新,在芯片级封装、层叠封装和微型化封装等方面取得突破,缩短了与国际先进水平的差距,成为国内集成电路封装测试的重要板块。

随着3G手机、数字电视、信息家电和通讯领域、交通领域、医疗保健领域的迅速发展,集成电路市场对高端集成电路产品的需求量不断增加,对QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高脚数产品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高档封装产品需求已呈较大的增长态势。无锡新区将根据IC产品产业化对高端封测的需求趋势,积极调整产品、产业结构,重点发展系统级封装(SIP)、芯片倒装焊(Flipchip)、球栅阵列封装(BGA)、芯片级封装(CSP)、多芯片组件(MCM)等先进封装测试技术水平和能力,提升产品技术档次,促进封测产业结构的调整和优化。

2)积极扶持支撑业

支撑与配套产业主要集中在小尺寸单晶硅棒、引线框架、塑封材料、工夹具、特种气体、超纯试剂等。我国在集成电路支撑业方面基础还相当薄弱。新区将根据企业需求,积极引进相关配套支撑企业,实现12英寸硅抛光片和8~12英寸硅外延片、锗硅外延片、SOI材料、宽禁带化合物半导体材料、光刻胶、化学试剂、特种气体、引线框架等关键材料的配套。以部分关键设备、材料为突破口,重视基础技术研究,加快产业化进程,提高支撑配套能力,形成上下游配套完善的集成电路产业链。

3保障措施

国家持续执行宏观调控政策、集成电路产业升温回暖以及国内IC需求市场持续扩大、国际IC产业持续转移和周期性发展是无锡新区集成电路产业发展未来面临的主要外部环境,要全面实现“规划”目标,就必须在落实保障措施上很下功夫。2010-2012年,新区集成电路产业将重点围绕载体保障、人才保障、政策保障,兴起新一轮环境建设和招商引智,实现产业的转型升级和产业总量新的扩张,为实现中国“IC设计第一区”打下坚实的基础。

3.1 快速启动超大规模集成电路产业园载体建设

按照相关部门的部署和要求,各部门协调分工负责,前后联动,高起点规划,高标准建设。尽快确定园区规划、建设规划、资金筹措计划等。2010年首先启动10万平方米集成电路研发区载体建设,2011年,进一步加大开发力度,基本形成园区形象。

3.2 强力推进核“芯”战略专业招商引智工程

以国家集成电路设计园现有专业招商队伍为基础,进一步补充和完善具备语言、专业技术、国际商务、投融资顾问、科技管理等全方位能力的专门化招商队伍;区域重点突破硅谷、中国台湾、北京、上海、深圳等地专业产业招商,聚焦集成电路设计业、集成电路先进制造业、集成电路支撑(配套)业三个板块,引导以消费类为主导的芯片向高端系统级芯片转变,以创建中国“集成电路产业第一园区”的气魄,调动各方资源,强力推进产业招商工作。

3.3 与时俱进,不断更新和升级公共技术服务平台

进一步仔细研究现有企业对公共服务需求情况,在无锡IC基地原有EDA设计服务平台、FPGA创新验证平台、测试及可靠性检测服务平台、IP信息服务平台以及相关科技信息中介服务平台的基础上,拓展系统芯片设计支撑服务能力,搭建适用于系统应用解决方案开发的系统设计、PCB制作、IP模块验证、系统验证服务平台。为重点培育和发展的六大新兴产业之一的“物联网”产业的发展提供必要的有效的服务延伸。支持以专用芯片设计为主向系统级芯片和系统方案开发方向延伸,完善、调整和优化整体产业结构。支持集成电路芯片设计与MEMS传感器的集成技术,使传感器更加坚固耐用、寿命长、成本更加合理,最终使传感器件实现智能化。

3.4 内培外引,建设专业人才第一高地

加大人才引进力度。针对无锡新区集成电路产业发展实际需求,丰富中高级人才信息积累,每年高级人才信息积累达到500名以上。大力推进高校集成电路人才引导网络建设,与东南大学、西安电子科技大学、成都电子科技大学等国内相关院校开展合作,每年引进相关专业应届毕业生500人以上,其中研究生100人以上。及时研究了解国内集成电路产业发达地区IC人才结构、人才流动情况,实现信息共享,每年引进IC中高级人才200人以上。积极开展各类国际人才招聘活动,拓宽留学归国人员引进渠道,力争引进国际IC专家、留学归国人员100人以上。到2012年,无锡新区IC设计高级专业技术人才总数达到3000人。

建立健全教育培训体系。以东南大学的集成电路学院在无锡新区建立的高层次人才培养基地为重点,到2012年硕士及以上学历培养能力每年达到500人。支持江南大学、东南大学无锡分校扩大本科教育规模,加强无锡科技职业学院集成电路相关学科的办学实力,建立区内实践、实习基地,保障行业对各类专业技术人才的需求。与国际著名教育机构联合建立高层次的商学院和公共管理学院,面向企业中高层管理人员,加强商务人才和公共管理人才的培养。

3.5 加强制度创新,突出政策导向

近几年,新区管委会多次调整完善对IC设计创新创业的扶持力度(从科技18条到55条),对IC设计产业的发展起了很大的作用,根据世界IC产业发展新态势、新动向,结合新区IC产业现状及未来发展计划,在2009年新区科技55条及其它成功践行政策策略基础上,建议增加如下举措:

1、在投融资方面,成立新区以IC设计为主的专业投资公司,参考硅谷等地成熟理念和方法,通过引进和培养打造一支专业团队,管理新区已投资的IC设计公司,成立每年不少于5000万元的重组基金,在国家IC设计基地等配合下,通过资本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC设计产业化项目,推进新区IC设计公司改造升级,进军中国乃至世界前列。

2、政策扶持范围方面,从IC设计扩大到IC全产业链(掩模、制造、封装、测试等),包括设备或材料、配件供应商的办事处或技术服务中心等。

3、在提升产业链相关度方面,对IC设计企业在新区内配套企业加工(掩模、制造、封装、测试)的,其缴纳的增值税新区留成部分进行补贴。

4、在高级人才引进方面,将2009年55条科技政策中关于补贴企业高级技术和管理人才猎头费用条款扩大到IC企业。

篇4

关键词:内嵌式;非挥发性内存;NEOBIT;NEOFLASH;SONOS

Technology and Application o

f Embedded Logic Non-Volatile Memory

Steve Tung-Cheng Kuo, Rick Shih-Jye Shen, Charles Ching-Hsiang Hsu

(eMemory Technology Inc.)

Abstract:NVM IP can provide features of high production yield、precision SPEC and system parameters adjustable function for IC. The development of embedded NVM IP can be separated to traditional type and logical type. The process of traditional NVM IP (floating gate structure) is more complex than logical NVM IP, it needs extra 7~9 mask layers to produce NVM cell and peripheral circuit. Logical NVM IP uses normal I/O cell of general logical process to produce NVM cell and peripheral circuit. Based on the maturity of logical process and production cost, logical NVM IP is the most popular NVM IP solution for chip manufactured by normal logical process. It can be embedded in general digital, analog or mix mode IC. Logical NVM IP will become a standard IP solution for logical process, and embedded on the chips of each consumer electronics system in the future.

Key word:Embedded; Non-Volatile Memory; NEOBIT; NEOFLASH; SONOS

1简介

自半导体工业发展以来,扮演推进制程能力演进的终端应用产品已由消费性电子产品取代了个人计算机。消费性电子产品种类繁多,若以需求量大者定义,则泛指:

家用视讯产品:液晶电视,数字机顶盒,DVD 播放机, 家用游乐器;

个人化娱乐产品:MP3 播放机,MP4 播放机,手持式游乐器;

个人化通讯产品:手机, 手持式导航系统。

目前个人计算机之发展不再只单纯追求运算速度,亦趋向包含视讯/ 娱乐/ 通讯功能,换个角度来看,个人计算机亦属于消费性电子产品!观察消费性电子产品在销售市场的特色,其一贯的销售模式为“随着时间而降低价格”。最快速提品上市的厂商往往能赚取最高利润。因此,下列因素决定消费性电子产品的竞争力与获利率:开发时程、开发成本、生产良率、生产成本。

进一步对消费性电子产品进行分析,其中的关键零组件,如核心控制芯片、模拟输出或接收芯片与内存芯片等,需具备高良率、高精准度与配合系统做参数调效的特性,方能使整体系统具最短开发时程与生产成本。内嵌式非挥发性内存的功能,可提供其所在芯片达到此目标。内嵌式非挥发性内存的主要功能可分为:微调集成电路模拟信号、集成电路功能设定、系统参数设定、指令集或系统数据储存、信息保密设定、系统序号或个人身分设定。

目前在半导体业界中,内嵌式非挥发性内存的发展可分为传统型与逻辑型。传统型内嵌式非挥发性内存的制造过程相当复杂,相对于一般逻辑制程来说,需额外增加7 ~ 9道光罩,以产生HV n/p MOS,NVM cell与其所需之VT I/I。逻辑型非挥发性存储器则不同于传统型,其利用一般逻辑制程中之I/O组件来组成非挥发性内存之核心存储单元,且其周边电路并不需使用高压组件(HV n/p MOS。相较于传统型内嵌式非挥发性内存,其可大幅降低IC的生产成本与生产良率,并提供相等之产品功能。逻辑型非挥发性内存可依读写次数区分为:

单次写入型(OTP):1次写入;

多次写入型(MTP):1 ~ 1000次写入;

闪存型(Flash):大于1000次写入。

逻辑型非挥发性内存之特点为(图1):

2基本组件架构

目前逻辑型非挥发性内存,依结构与供货商之不同大致上可分为(表1)

NEOBIT:利用单层浮栅架构,提供OTP与MTP功能。利用CHE机制达到数据写入目的,使用UV光照射以达到擦除数据之功能。在制程方面则与一般逻辑IC完全相同。

NEOFLASH:使用SONOS架构,提供大于1000次写入功能。利用CHE机制达到数据写入目的。以FN机制达到数据擦除。相较于一般逻辑制程只需额外增加2道光罩。

AE Fuse:使用单层浮栅架构提供MTP功能。其利用CHE机制达到数据写入,FN机制达到数据擦除。

XPM:提供OTP功能,其较为特殊处为利用破坏栅级氧化层方式去侦测是否有栅电流达到写入目的。其架构无法达到数据擦除。

以下就其中具代表性结构进行探讨:

2.1 NEOBIT

NEOBIT的优点为在不同代工厂与制程间,非常容易移转。低操作电压与高的速度。高效率写入,低于100μs。

2.1.1 组成结构

NEOBIT可作为OTP(单次写入),或MTP(多次写入)内嵌式逻辑型非挥发性内存使用,其结构特点为使用2T PMOS架构 (图2)。其中可分为SG(选择栅)与SL(源级线),用以组成选取存储单元功能。另有一FG(浮栅)与BL(位线),用以作为存储单元储存数据的功能。

2.1.2 资料写入与擦除

数据写入时,外加写入电压状态于Neobit的各端点。先将PMOS开启,并于其通到底端形成高电场,使通过之热空穴碰撞原子,产生高能电子空穴对。此时,浮栅因感应基底电压,本身会呈现正电压状态。下方因碰撞而生的高能电子,受上方栅极正电压吸引,形成栅极电流穿越氧化绝缘层进入浮栅中。(如图3所示)

数据擦除时,需照射UV光(紫外光)。其目的为使浮栅中所储存的电子,能吸收UV光(紫外光)能量再度成为高能电子穿越出氧化绝缘层,以达到数据擦除动作(如图4所示)。

2.1.3 数据读取

当存储单元中的浮栅储存电子时,则此单元为开启状态,对外输出一高读取电流(~50μA)。当存储单元中的浮栅未储存电子时,则此单元为关闭状态,对外几乎无输出电流(< 1 pA)(图5)。

2.2 NEOFLASH

NEOFLASH的优点为易于在不同代工厂与制程间进行转移,只需额外2层非关键光罩,具有低操作电压与高存取速度,以及低功耗与高均匀式数据擦除(可提升读取正确率)。

2.2.1 组成结构

NEOBIT可作为OTP(单次写入),MTP(多次写入)或FLASH(大于1000次写入)的内嵌式逻辑型非挥发性内存使用,其结构特点为使用1 PMOS + 1 PMOS(ONO层替代氧化层)的2T架构 。其中可分为SG(选择闸)与SL(源级线),用以组成选取存储单元之功能。另有一CG(控制闸)与BL(位线),用以作为存储单元储存数据的功能(如图6所示)。

2.2.2 资料写入与擦除

数据写入时,外加写入电压状态于NEOFLASH之各端点。先将PMOS开启,并于其通到底端形成高电场,使通过之热空穴碰撞原子,产生高能电子空穴对。此时,外加一写入电压于控制栅,下方因碰撞而生的高能电子,受上方栅极电压吸引,形成栅级电流穿越第一氧化绝缘层进入Nitride(氮化物)中(如图7所示)。

数据擦除时,需外加擦除电压状态于NEOFLASH的各端点。其目的为使储存于Nitride(氮化物)中的电子,利用FN tunneling机制,穿越出氧化绝缘层,以达到数据擦除动作(如图8所示)。

2.2.3 数据读取

当存储单元中的Nitride(氮化物)储存电子时,则此单元为开启状态,对外输出一高读取电流(~50μA)。当存储单元中的Nitride(氮化物)未储存电子时,则此单元为关闭状态,对外几乎无输出电流(< 1 pA),如图9所示。

2.2.4 数据重复读写

观察NEOFLASH输出电流的变化,当数据重复读写达10,000次时,写入与非写入的存储单元输出电流差仍大于50μA。由此可知NEOFLASH操作可靠度,相较于传统型非挥发性内存(Floating Gate Flash)已相差无几。(如图10所示)

2.2.5制程优点

观察NEOFLASH结构,相较于传统型非挥发性内存(Floating Gate Flash)具有较低生产成本,且易于在不同代工厂与制程间进行转移。只需额外下列2层非关键光罩。(图11)

非存储单元区ONO 蚀刻: 为使ONO层能只在SONOS单元上形成;

存储单元区ONO 蚀刻: 移除在存储数组中不需使用之NON层,并进行LDD I/I以增强存储单元中之短信道效应。

3主要功能

消费性电子产品的发展日新月异,其中关键型集成电路的复杂度也日益提升。观察逻辑型内嵌式非挥发性内存在关键型集成电路之主要功能可分为:微调集成电路模拟信号、集成电路功能设定、系统参数设定、指令集或系统数据储存、信息存取保密设定、系统序号或个人身分设定。以下将就各主要功能详细说明。

3.1 微调集成电路模拟信号

在一般集成电路中,常具有内部传递或对外输出的模拟信号。但随终端产品复杂度的提升,此类信号的传输速度,消耗功率与精准度的规格要求也日趋严谨。此时,集成电路设计工作者需使用一可微调电路,以解决模拟信号精准度不足,或因制程漂移而造成的模拟信号失真问题。

传统型可微调电路为金属熔断式。在晶圆阶段测试时,由外部输入一大电流将预计熔断电之金属线烧断,以达微调之目的。此类方式最主要之缺点为需由外部输入一大电流,若内部其它电路安排不慎,则非常容易被波及,造成良率或可靠度问题。另一次要问题为某些模拟信号异常敏感,集成电路包装后所形成的新应力,亦会对此类信号造成指标漂移(图12)。金属熔断式微调电路,针对集成电路包装后所形成的应力干扰问题无法调整。

逻辑型内嵌式非挥发性内存使用一小型内存数组,记录微调信息(图13)。使用时输出相关信息于开关式微调电路(图14),利用不同开关点之开启与关闭,调正信号的精准度。相较于熔断式微调电路,其微调信息可于集成电路包装前或完成后进行微调,可使最终集成电路的模拟信号精准度不受各阶段制程或包装变量影响。

3.2 集成电路功能设定

整合型集成电路规划时,常将未来所有可能之规格纳入设计规范中。当产品进入量产后,此一集成电路需依不同的功能与规格需求,制定不同的营销策略与定价方式。为了在同一集成电路上产生不同的功能与规格需求,集成电路本身须对各项功能具有开启或关闭的选择能力。传统做法是在集成电路设计时,在周边保留额外的PAD,连接于内部功能选择电路。在进行集成电路包装时,将这些额外的PAD打线,连接于输入电压处或接地处,以完成集成电路的功能选择。逻辑型内嵌式非挥发性内存可使用一小型内存数组,记录集成电路之功能选择信息。其功能选择信息可于集成电路包装前或完成后进行记录,此弹性可将整合型集成电路的生产库存压力降至最低,有效帮助供货商降低成本。

3.3 系统参数设定

集成电路销售后,需先系统厂商端进行系统组装。单一系统中不同的关键零组件互相搭配组装时,若要最佳化系统性能需做系统参数的设定与调整。较复杂的系统,需在消费者使用时,周期性地记录系统随使用时间而变化的程度,如老化等。以小尺寸液晶驱动集成电路为例(图15),小尺寸液晶面板通常使用于可携式电子产品,因其体积限制,所以必须将液晶面板所需要的各类集成电路功能整合为单一集成电路方案。此集成电路中包含了大尺寸面板系统中的许多功能,如液晶面板驱动集成电路/液晶面板控制集成电路/时序控制集成电路等。其最大特点为配合液晶面板特性,储存相关参数设定于内部存储器中,如 OD LUT,Gamma curve内部频率与时间参数。

3.4指令集或系统数据储存

一般微控制器内部之组成架构,如图16所示,其中逻辑型非挥发性内存所扮演的角色为指令集之储存,简单型微控制器所需储存指令集的空间约为16k×8,高阶微控制器需更复杂的指令集,其所需之空间在32 k×32以上。假使微控制器在系统操作过程中需周期性侦测或记录系统状态的话,则需使用多次写入型的逻辑型非挥发性内存,亦需更大的储存空间以记录系统状态。

3.5 信息存取保密设定

关于使用于付费内容存取的集成电路,其内部需逻辑型内嵌式非挥发性内存,作为保密金钥的设定。如部份数字机顶盒系统具有付费功能,以达到接收付费视讯内容的功能。因此其内部的主要控制集成电路会使用逻辑型非挥发性内存,记录付费内容供货商所特有的序号或保密金钥,以达到保护付费内容的目的(如图17所示)。

3.6 系统序号或个人身分设定

关于具有系统序号或身分识别功能的集成电路,其内部需逻辑型内嵌式非挥发性内存,作为系统序号或身分识别功能的设定。如以太网络卡中的MAC address(网络识别码)、手机IMEI code (手机身分识别码)或者是智能卡集成电路的识别码。

4终端系统应用分析

消费型电子产品中,由许多不同集成电路搭配组合而成。逻辑型非挥发性内存在这些关键集成电路中,常同时提供数种功能。以下将以液晶电视、触控面板与小尺寸面板等三种系统应用为范例,分析逻辑型非挥发性内存在系统中所扮演的角色。

4.1 液晶电视应用

在液晶电视系统中使用一颗整合型核心控制集成电路,负责管理大部分液晶电视所需的功能,另有一颗电源管理集成电路作为液晶电视系统电源管理用。对于面板之管理方面则有时序控制集成电路(T-CON)、液晶面板管理集成电路、液晶面板驱动集成电路与LED光源驱动集成电路,在这些种类的集成电路中,逻辑型非挥发性内存的所扮演的功能为:

整合型核心控制芯片(DTV controller):

作为模拟信号接口的调整;

HDCP保密金钥与序号的设定。

电源管理芯片(PMIC):内部模拟信号与输出电压/电流调整。

液晶面板管理芯片: 与液晶面板相关的参数设定。

LED驱动芯片:内部模拟信号与输出电压/电流调整。

时序控制芯片(T-CON):内部频率与时间参数调整。

4.2 触控型面板之应用

在触控面板中,需一颗具微控制器功能的触控集成电路作为计算触摸点的坐标,因此在此触控集成电路中需要使用逻辑型非挥发性内存来达成以下功能:

储存内部微控制器指令集与坐标计算方式;

储存触控面板的环境参数,如触控点坐标校正值;

触控芯片内部模拟信号与电信/电阻/振荡频率之精确度微调。

4.3 小尺寸液晶面板之应用

在小尺寸液晶面板通常使用于可携式电子产品,因其体积限制,所以必须将液晶面板所需要的各类芯片功能整合为单一集成电路方案。如图所示,此单芯片中包含了大尺寸面板系统中许多集成电路的功能,如液晶面板驱动集成电路/液晶面板控制集成电路/时序控制集成电路等。分析逻辑型非挥发性内存在此功能为:模拟信号微调(集成电路内部)、液晶面板相关参数设定: OD LUT,Gamma curve、内部频率与时间参数调整等。

5制程平台

力旺电子(eMemory Technology Inc.)为服务许多集成电路设计界的客户,多年来努力开发本身逻辑型非挥发性内存的服务范围,将其产品推广至全世界各主要制程代工厂,并于每家代工厂中垂直推广于各世代不同的制程上。其最终目标为提供一最完善逻辑型非挥发性内存使用平台,使各种消费型电子产品中所需之芯片有最佳逻辑型非挥发性内存使用方案。

目前在客户端使用力旺电子(eMemory Technology Inc.)所提供之逻辑型非挥发性内存生产的集成电路,以晶圆(Wafer)方式计算,总量已超过150万片(如图18所示)。

6未来挑战

随着制程持续微缩,逻辑型非挥发性内存必须面临超低电压操作的环境,此时在电路设计与组件操作特性上会直接产生的可能问题为:

使用相同之CHE机制作为数据写入速度是否能满足系统需求?

使用相同之FN机制作为数据擦除方式是否效率不足?

在半导体工业/学术界,亦有许多单位尝试去开发不同架构的非挥发性内存,使用新材料作为非挥发性内存单元,如MRAM,PCRAM,PRAM。其共同特色是可低电压操作,但需大电流。此类新式非挥发性内存架构在进入真正大量量产前势必会遭遇下列主要问题:

与一般逻辑制程的兼容性;

制造成本相较于一般逻辑IC的增加幅度;

生产良率;

输出的信号/噪声比;

是否能跟随一般逻辑制程微缩。

需真正克服上述问题,新的非挥发性内存能扩展其应用范围。

7总结

基于技术成熟度与生产成本因素,逻辑型非挥发性内存成为在逻辑制程中使用度最高的解决方案。其可应用之范围包含所有使用兼容于一般逻辑制程的数字/模拟芯片。未来逻辑型非挥发性内存解决方案会成为一标准化设计,并被广泛使用于各类消费型电子产品中。

作者简介

徐清祥博士,董事长,力旺电子股份有限公司;1981年毕业于台湾新竹清华大学电机工程学系,旋后于美国伊利诺大学电机工程学系取得硕士与博士学位,于半导体领域已发表超过200篇专利与120篇论文。

成立力旺电子之前,徐清祥博士在美期间担任IBM T.J.Watson实验室研究员。1992年回到母校新竹清华大学电机系担任副教授一职,于1996年成为教授,1998担任清大电子所所长。其间并曾担任自强中心主任及创新育成中心主任。徐清祥博士于2000年起担任力旺电子总经理,带领团队从事嵌入式非挥发性内存之制裁及开发,现为力旺电子之董事长。

篇5

第一条为了加快*软件产业和集成电路产业发展，根据《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》，结合本市实际情况，制定本规定。

第二条按照其有关部门规定，经认定的软件企业和集成电路企业，除享受《若干政策》、国家及本市支持高新技术产业发展政策外，同时执行本政策规定。

第三条本市软件企业和集成电路企业的认定机构和认定程序，由市信息办会同市计委、市经委、市科委、市外经贸委、市教委、市财政局、市质量技监局等部门按照国家有关规定确定。

第二章软件产业

第四条由市政府安排5亿元软件产业发展专项资金，支持软件产业基础设施建设、重点软件项目、软件技术成果转化和产业化,并为相关国家项目提供匹配资金。

在上述资金中，专门设立风险种子资金，与国内外各类创业基金、投资公司、上市公司等建立风险投资机构共同投资软件产业。

第五条市经委、市科委、市信息办等有关部门和区县政府每年从其掌握的各类科技发展资金中安排不低于25%的资金，用于支持操作系统、大型数据库管理系统、网络平台、开发平台、信息安全、嵌入式系统、大型应用软件系统等基础软件和共性软件项目的研究、开发。

第六条市政府及其有关部门建立的各类科技风险投资机构要加大对软件产业的投资力度；鼓励其他科技风险投资机构对软件产业进行投资。

由市重组办积极会同有关部门做好符合条件的软件企业在境内外上市的工作。

第七条凡在沪注册并缴纳所得税的企业用*年*月*日以后企业税后利润投资于经认定的本市软件企业，形成或增加企业资本金，且投资合同期超过5年的，与该投资额对应的已征企业所得税本市地方收入部分，由同级财政给予支持。

第八条浦东软件园、*软件园、国家信息安全基地和*集成电路设计产业化基地内的软件企业，当年企业所得税实际税负超过10%的地方收入部分，由同级政府在专项资金中支持相关园区、基地，用于园区的建设和发展。

第九条工商行政管理部门要简化审批手续，对软件企业的设立实行登记制。

第十条由政府投资的项目，软件系统价格在50万元以上的，采取招投标方式进行。

政府机构和预算拨款的事业单位购买涉及国家安全的软件产品，采用政府采购的方式进行。

软件安全产品经国家信息安全认定机构认定后，方可在本市销售。

第十一条有关部门要加大知识产权保护力度，严厉打击盗版行为，并配合司法机关维护知识产权所有权人的合法权益。

各级政府机构和企事业单位必须使用正版软件。

各级财政在每年预算中安排专项资金，专款专用，用于政府机构和预算拨款的事业单位购买正版软件。当年不购买正版软件的，予以调减相应预算。

第十二条本市建立软件产品出口的互联网专用通道。通过专用通道出口的软件产品，经海关确认后，可按有形贸易方式进行收付汇核销和享受有关优惠政策。

第十三条企业进口软件再开发后出口的，经海关核准，对该进口软件采取适当保税措施或按加工贸易办法办理。

第十四条经认定的软件企业，按有关规定享有软件进出口经营权。

市外经贸委、市经委等部门和*实业公司所属各海外公司要支持软件企业到境外开设分支机构，并在设立和办理手续等方面对这些企业给予指导和协助。

第十五条对开发出具有自主知识产权的软件设计人员的奖励，经市信息办报市政府批准，免征个人所得税。

企业以实物形式给予软件人员的奖励部分，准予计入企业工资总额。

第十六条软件企业拥有自主知识产权的成果，经评估验资后，可作为无形资产追加本企业的注册资本金。

第十七条软件企业人员出国，可实行一次审批、一年内多次有效的办法；需要经常派员往返香港的软件企业，可申请办理多次往返香港的手续；无行政主管部门的软件企业人员出国（境），经市信息办确认，可以通过因公渠道办理出国（境）手续。

第十八条高等院校要加强计算机、软件等专业建设，允许在校学生转向软件专业，允许在校学生到企业从事软件开发，对成绩突出者，可给予学分。

高等院校在与软件专业相关的课程教学中，实行“双语”教学。

第十九条鼓励境内外高等院校、教育机构、著名软件企业合作办学或建立软件职业培训机构，培养软件人员。

软件人员的培训，纳入本市智力引进计划。在智力引进项目中，每年安排一定比例的软件人员参加培训。

第三章集成电路制造业

第二十条新建的芯片、掩膜、封装、测试等集成电路制造及相关项目，经认定，属于技术先进、市场前景好的，由地方财税比照鼓励外商对能源、交通投资的税收优惠政策给予扶持。

第二十一条将新建的集成电路芯片生产线项目，列为市政府重大工程项目，对其建设期内固定资产投资贷款的人民币部分，提供1个百分点的贷款贴息。

第二十二条对新建的集成电路芯片生产项目，自认定之日起3年内，免收购置生产经营用房的交易手续费和产权登记费；免收该项目所需的自来水增容费、煤气增容费和供配电贴费。

第二十三条海关、出入境检验检疫、机场等单位建立全天候预约制度，为集成电路企业进出口货物设立特快专门报关窗口，提供10小时内取、发货便利。

第二十四条由市重组办积极会同有关部门做好符合条件的集成电路企业在境内外上市的工作。鼓励集成电路企业参与上市公司资产重组。

支持上市的集成电路企业通过兼并、收购、增发等方式，扩大规模。

第二十五条本政策规定中第七条、第十四条、第十五条、第十七条、第十八条对软件产业的有关政策，亦适用于集成电路企业。

第四章集成电路设计业

第二十六条由市科委制定专项资助计划，安排经费建立IP库(集成电路设计构件库)，并构建集成电路设计技术平台，为集成电路设计企业提供EDA设计服务和性能、质量的评测认证。

鼓励电子整机产品生产企业与集成电路设计企业联合开发新产品。

第二十七条境外企业向国内企业转让集成电路设计技术等使用权或所有权，其中技术先进的，经同级财税部门核准，免征预提所得税。

篇6

两个月前,我们刚刚庆祝了中华人民共和国60周年华诞,在国庆庆典上我们直接感受到了祖国的繁荣和富强,感受到了作为炎黄子孙的骄傲和自豪,感受到了龙的传人对中华民族复兴的殷切期盼。此前温总理视察无锡和南通的高新技术产业并作了重要的讲话,温总理说:“国家要把经济结构调优调轻,要发展高新技术产业,现代服务业和环保产业。高新技术产业是一个智慧产业,其发展有三个要素:第一,就是要拥有高端产品,产业的核心技术。第二,就是高新技术也得面向市场。第三,必须具有优势的研发力量。研发新的技术,能够带动一个产业,一个行业,甚至起革命性作用的技术”。总理的话清晰地指明了我们集成电路产业的战略方向,并给了我们极大的鼓励和信心。正是在这样的背景下,今天,集成电路设计业界的各路精英以及产业链各个环节的朋友又一次在厦门相聚,共同探讨中国集成电路设计业的发展,共同谋划中国集成电路设计业的未来。厦门是一个历史悠久的城市,更是一个有深厚文化底蕴的城市,如今,厦门又在随着时代的步伐向高新技术城市的方向发展,对于这次会议能够在厦门成功举办,我谨代表中国半导体行业协会集成电路设计分会向福建省和厦门市的领导表示衷心的感谢。厦门还是一个与海峡对岸最近的城市,这也为两岸企业界与专家学者直接进行交流与沟通提供了最有利的契机和场所,请允许我代表中国半导体行业协会集成电路设计分会,并以我个人的名义,向莅临会议的台湾工研院院长史钦泰先生、虞华年先生以及所有与会的贵宾表示最热烈的欢迎。

下面,我讲三个问题。

1金融危机影响下的

中国集成电路设计业概貌

2008年以来,金融风暴席卷全球,世界经济遭遇重创,金融危机波及各个产业,中国集成电路设计企业也不同程度地受到影响。一些以出口为主要市场的企业,其销售额与利润均大幅下滑;一些主要为国外整机配套的企业,由于整机市场的衰退、或换代而受到直接牵连;作为“轻资产”的部分设计企业,在金融危机的冲击下,由于缺少担保资源而不得不面临资金链中断的困境。但是,70%左右的企业平静而理性地接受了金融危机的挑战,主动、及时地调整了自己的市场和技术策略,从而继续保持了增长的态势。

在集成电路设计产业的新兴地区业已出现了可喜的成果:厦门现在已有20～30家设计企业,09年已出现亮点,诸如硅思微电子以模拟技术见长,企业营业规模预计过2亿元;海芯微电子的12位A/D芯片已在计量仪器的市场中占80%的份额;优讯公司的通信芯片已具相当高的技术含量,主要销往国际市场。天津市晶奇微电子公司的大动态范围安全监控照相芯片基于全自主开发的多项专利,如全并行像素结构,使得Bg0350监控芯片在暗光特性,动态范围,噪声,工作温度等视频监控关键性指标方面,与Sony CCD PCX223有一比,完全可以取代进口,现已量产供货。南京英特神思公司开发的适用于各类传感器及与IC结合的芯片设计用的EDA软件,与国际主流EDA软件兼容,产品已被日本尼康等国际企业采用,它将对未来物联网的传感器开发产生积极作用。

根据各地区政府所统计的数据,和企业自愿披露的信息统计,中国集成电路设计业2009年预计销售总额为379.83亿元,同比增长11%,全行业平均净利润率为13%左右(最高为50%)。

据不完全统计,各地区集成电路设计业的销售额为:京津环渤海地区104.7亿元,长江三角洲地区132.1亿元,珠海三角地区90.5亿元,其它地区18亿元,以上合计345.3亿元;一些未进行确切统计的公司的销售额按已统计数额的10%估算,则2009年中国集成电路设计业总销售额预计为345.3×1.1=379.83亿元,详见表1。

排名前35位的56个企业(占全行业企业总数的12%)的销售额总和为228.85亿元,占行业总额的60.25%。国内设计业除了总体销售总额有持续增长外,还充分利用了国内的加工资源,对整个集成电路产业的发展做出了应有的贡献,例如,士兰、上华和华越98%左右的加工能力在为国内设计业服务,中国设计企业利用中芯国际、和舰与华虹的产能分别达到了16%~35%,利用通富微电、江阴长电、天水华天的封装产能分别达到了16~90%。

排名前35位的中国设计企业,其2009年销售额的预计增长率见表2。

2 金融危机影响下

中国集成电路设计业的表现

面对金融风暴对经济的冲击,企业无非是三种出路,一是淡出市场,具体表现是破产或转产(即退出所从事的产业);二是顶住压力,渡过难关,卧薪尝胆,以求再战;三是积极调整,适应需求,以新思路、新技术、新产品来开拓新市场,扩大企业的生存和进一步发展的空间。

下面列举一些表现:

2009年,在中国集成电路设计行业的480余家企业中,约有70家企业表现为第一种情况,破产者、改行者陆续有之。少部分企业则呈现第二种情况,例如有些企业对2.5代移动通信芯片的研发投入了大量人力与物力,而3G标准推行后,运营商迅速进入3G时代,使2.5G的产品失去市场。但是这些企业没有后退,根据市场形势变化,迅速加强市场调研,抓紧利用已有的技术优势和成果继续再战。

大多数中国集成电路设计企业没有被金融危机击垮,而是以“重整河山”的勇气和积极的态度面对金融风暴的冲击。从上表可以看出,在排名前35位的企业中,约有70%的企业仍实现了正增长,约有10%的企业基本持平,只有约20%的企业同比有所下降。

造成销售额增长率下降主要有以下几个因素:

1、 世界市场需求萎缩对出口依赖型企业的打击。

2、 国内部分企业的产品同质化现象严重,中低档产品的价格竞争异常激烈,成“一片红海”之势。

3、 自身的不足和缺陷。随着电子消费产品下乡优惠政策的出台,中国市场巨大的刚性需求又一次得以显现,在世界经济危机的沙化漠原中如同一片绿洲充满了生命力。使得一些国际企业和台湾企业也受到了极大的诱惑和吸引,这些企业利用其传统的高端产品技术及其价格的优势迅速针对中国的中低端集成电路与整机市场的需求,快速的开发对路产品,在家电下乡这一大市场中获得较大的收益。同比之下,国内企业的收效是有限的,一是因为竞争进一步加剧,同时在同一个市场的需求下,暴露了我国集成电路设计企业生产的集成电路品种针对系统整机明显的不配套性。这也说明即使有好的政策和市场也往往由于自己的缺陷,竞争力不强而坐失商机。家电下乡就像一面镜子,照出了我们企业存在的不足。需要引起我们高度的重视,这也是激励我们改进的重要收获。

设计企业具有:以知识和人才为主要财富、资产轻型化、产品要不断创新换代等显着的特质。市场变化迅猛因而要求企业必须具有很高的综合应变能力。而我们有些企业在关键时刻虽然面临商机,但却找不到必要的筹资渠道和支持门路,贷款困难,资金链十分脆弱,因而研发资金捉襟见肘;更有甚者,某些企业的股东难以承受金融海啸的拍打,在急功近利思想的驱使下,提前撤资,造成企业运营轨道的断裂。

面对金融风暴的突然袭击,我们的大部分企业采取了积极的应对举措,从而缓解了市场变化对企业运营的影响。例如晶门科技受摩托罗拉从手机市场淡出的影响,其主打产品销售大幅下滑,但该企业迅速转向内地市场,与京东方、CEC等大型企业合作,在TFT大尺寸高端产品方面取得了重要突破,即将走出低谷。

设计企业与制造企业、封装企业共同开发新工艺,将产品创新的链条延伸到加工和封装环节。在“以设计主控加工”的模式探索中取得了一系列进展,如杭州士兰3年投入8亿元研发高频高压器件工艺,在LED显示屏的研制中取得重要进展,今年国庆在天安门广场上矗立的50×5m2的两幅巨型显示屏,就是士兰在国际竞标中取得的重大成果。虽然身受金融风暴的冲击,但是士兰仅在2009年一年缴税就超过1亿元。又如比亚迪与宁波中伟共同开发了高压、高频器件工艺,并通过技术的合作完成了企业并购和重组,成立了宁波中伟半导体公司;上海贝岭业已完成以设计主控工艺加工的转变。

此外士兰、比亚迪、贝岭、华为、中兴通讯、海尔、京东方、长虹等整机企业积极与设计企业相结合,有可能打造新型的IDM企业;

北京君正充分发挥自主知识产权的CPU core-Xbust的潜能,利用Android开放结构;北京创毅视讯抓住CMMB标准,这两家公司积极调动资源迅速开发新的信息平台和应用平台,并与开发商、增值商、系统应用商结成全新的联盟,推出新一代的产品, 2010年两个企业的销售额预计均可望有2-4倍的提升。

锐迪科微电子已经成为有相当实力的射频集成电路设计公司,是国内能够提供包括收发器芯片、功率放大器芯片、天线开关在内的完整射频前端解决方案的IC厂商,打破了阻碍中国通信产业发展的“短板”和瓶颈,可以提供3G(TD-SCDMA)、2G/2.5G(GSM/GPRS)、大灵通(SCDMA)、小灵通(PHS)全系列移动通信核心射频芯片。

格科微电子(上海)有限公司已经获得多项关于 CMOS 图像传感器结构和工艺方面的美国专利。格科微电子的 CMOS 图像传感器产品可以在较低的成本达到 CCD 传感器的图像品质水平,并在功耗、系统集成方面享有 CCD 无法比拟的优势。该公司已占据了全球低端图像传感器超过 50%的市场份额。

江苏隆智半导体、北京芯技佳艺与中芯国际、上海华虹合作,推出了NOR-Flash系列芯片。该系列产品采用90-110nm工艺,最大容量为64M。目前,世界Flash市场总额约为250亿美元,其中NAND-Flash约为160亿美元,NOR-Flash约为90亿美元。NAND主要用于数据存储,存取速度较慢,但容量要大(目前最高32G),对加工工艺要求很高,目前在45nm左右;NOR主要用于编码存储,对工作速度和功耗要求高,但容量不大(目前最高512M)加工工艺一般在90-180nm。因此NOR很适合我国的市场需求和加工条件。先行起步,是经济和客观的正确选择。

杭州国芯充分利用所掌握C-Core的技术优势,开发了多种芯片,2009年销售额预计增长135%,呈现出逆势上扬的可喜局面。

3对今后工作的思考和建议

3.1 产品注重功能多样化

创新与变革是集成电路产业发展的主旋律。

集成电路产业到今天,不断表现出新的趋势和特征:一方面继续专注于CMOS技术,沿着摩尔定律前进;另一方面,产品多功能化趋势日益明显。技术首先是为民所用“More than MOORE”恰恰是贯彻了这个宗旨,所以提供创新产品为己任的设计行业与设计企业应把功能多样化作为我们发展的重要战略。

3.2 实施产品品牌战略

注重产品品牌的培植,是改善市场秩序、完善产业发展环境做强产业的重要举措。我们讲品牌,是指那些在市场中已得到客户广泛认同的产品,其产品的性能、质量、价格和服务均是取得认同的要素,产品在大量使用后已积累了很好的商誉。今天市场上秩序动荡,同类化的产品不是靠性能、质量、价格、服务全面综合能力的竞争,仅仅靠降价去吸引客户,最终是丢失质量、丢失性能,产业和用户均难逃两败俱伤的下场。注重产品品牌和铸造品牌的过程就是企业和产业成熟的过程、市场稳定的过程,和实现社会经济发展的过程。

3.3 开辟新市场

① 2009年9月,第13届全国商密产品展览会在京举行,展示了一个事实:安全产品市场充满了商机。近年来国家用于数字认证系统,包括增值税发票认证系统、金融数据密码机、智能IC卡及密钥、加密传真机等数字安全产品已达6.71亿台(套),其中芯片由国内13家企业供给,深圳国民技术公司已成为这一领域的佼佼者。

② 以节能、减排和低碳能源应用为代表的绿色集成电路市场。目前,除在LED市场有所作为,其余如太阳能、风力发电等领域尚为集成电路设计企业未开垦的处女地。

③ 汽车综合信息平台。汽车电子预计是今后发展迅速的、大有可为的市场,应像对手机、PC、电视等智能平台一样予以密切关注。在汽车电子领域已取得一定成效的比亚迪公司就此提出了“One Car One Wafer”的口号。

④ 就智能卡而言,城市只剩下“红海”空间,而农村仍存在巨大的市场空间,并对智能卡的低功耗、安全和成本提出了新的需求。

⑤ 新技术和新应用的市场。比如移动互联网、物联网以及传感网带来的新技术和新应用市场。MEMS微机电系统将在上述的新应用市场中大有用武之地。

针对上述新市场我们认为在以后的发展中要特别注意如下几点:

1、 创新,不仅仅是技术的创新,更要注重技术+产品+品牌+商路的综合创新。所谓“商路”,就是能够使得产品变为商品的渠道和技巧,不仅要和加工制造企业建立战略伙伴关系,更要和增值开发商、应用开发商建立产业联盟。

2、 应用是创新的重要推动力。特别要重视“应用专利”。设计企业不应只为应用企业提供通用芯片,在芯片越来越复杂的情况下,设计公司应具备提供“芯片+软件+解决方案”的能力,从而形成自己独特的“应用专利”。发展集成电路产业,不仅要关注传统的产业结构,也要关注增值开发商、应用开发商的增长,他们是我们产业的重要联盟,只有芯片开发商、增值开发商、应用开发商都得到发展和壮大,才可能带来市场的繁荣和应用的繁荣。

3、 企业做强优于做大,一般而言指资产规模大、营业规模大,谓之“大”。强则有4个体征:营业规模、核心技术竞争力、良好的盈利能力和品牌。我认为中国的设计企业应尽快出现多个营业额大于3亿美元、净利润高于20%(毛利40~60%)的企业。才可在激烈的竞争中与国际型大企业一决高低。

4、 打造产业经济链

自深圳2009年泛珠三角创新应用高峰论坛又一次取得了共识,产品的创新可以兴旺一个企业,如i-phone对苹果的影响,技术的创新可以带动一个产业的持续发展,比如3G对移动通信产业,甚至连技术提供模式的创新都可以催生出新的产业机会,比如MTK TURN-Key解决方案对山寨手机产业。然而产业链的创新属于生态系统级的创新,可以带动整条产业链上下游的协同发展,并确保和光大产品的创新、技术创新、技术提供模式创新的成果,使产业各个环节的资源在一起协调配置发挥最大的效益,是提升产业经济的重大革新。产业链的创新是产业发展到一定阶段后的必然产物,需要产业的各个环节自发的有针对性的聚集和沟通,达到心理上的融合,是以提升经济效益为目标,才能打造垂直一体化(IDM)形成真正的产业经济链。这就意味着芯片设计、制造(含封测)、应用、分销、系统整合,已成了一个鲜活的整体。深圳作为公认的电子应用设计之都,已在整个产业链资源整合的征程上迈出了强有力的步伐,并呈现了明显的产业集聚格局。

除了地域上的趋向外,我们也需要有大企业出台,援手这种创新的整合,最终打造中国的集成电路产业经济链。华润集团、中国电子和中国电子科技集团均已在战略规划和资本层面上做出了安排。整合以创新为主体的设计企业的序幕已经展开。

5、 充分利用国家的政策和专项资金加速设计企业做强做大的步伐。如2009年4月国务院出台了“电子信息产业调整和振兴规划”;8月份启动创业板;2009年10月,筹谋已久的“核高基”国家重大专项也已启动。国家对于行业的发展给予的扶助也正向广度和深度发展,今年在国家发改委有关司局的倡导下,设计分会组织了行业内有关企业和产业化基地对我国的集成电路市场和应用进行了较为深刻的调研,并在现有的产业资源可以支撑的市场需求中,首先对五大类集成电路应用领域进行了规划,旨在打造中国品牌。拟申请一个有明确经济考核目标的产业化专项,以夯实产业基础,并希望成为承接“核高基”项目的产业平台和资源重组与结构调整的平台,工信部、财政部实施多年的电子生产发展基金,每年针对集成电路产品层面,与时俱进的强化着对集成电路企业的推动。

在经历了全球性金融危机的冲击后,弱小的设计业受到了磨练,也体会到自强不息的喜悦,但是在今天的竞争环境下,面对国际化企业的挑战,没有国家政策的必要扶持是不客观的,所以,全行业依然企盼着作为普惠性政策的新18号文件的出台。

中国的集成电路设计业是一个植根于本土的产业,是一个拥有庞大市场需求的产业,是一个有所作为、也应该有更大作为的产业。作为行业协会,我们理应继续为大家提供更好的服务,争取各级政府对设计业的大力支持,开拓各种交流信息的渠道,建立不同层面的沟通平台;作为企业,一定要克服浮躁作风,客观冷静的分析和明确自己的市场定位,随时根据市场的变化对自己的技术和产品策略进行必要的调整,以创新为本,摒弃最低端的价格竞争方式,逐步在国内以至在世界市场上建立自己的品牌,为企业做强做大、为中国做强做大不断做出新的贡献。

21世纪是信息产业大有可为的时代,是集成电路技术面临新的革命的时代。为此我们希望两岸的集成电路业界同仁能够携手合作,共同为集成电路产业的春天再创辉煌。在CCD、光纤之后,或许在不久的将来,新的诺贝尔奖金获得者就在我们中间出现,我们期待着。

现在,北方已经是寒风凛冽,但厦门依然是春色满园。金融风暴可以造成一时的萧条,但绝对不会阻挡住人类社会前进的步伐。

篇7

“现在中国最缺的就是自主研发的能力和素养。我们要做的就是打造完全民族自主知识产权的软件，成为材料设计、器件模拟计算软件领域全球的引领者。”在位于上海张江国家自主创新示范区的鸿之微科技（上海）股份有限公司（以下简称鸿之微）写字楼办公室里，创始人、董事长曹荣根坐在《中国经济信息》记者面前，描绘了一幅可期的未来蓝图。

鸿之微做的事情并不普通，甚至有些难懂。这是一家致力于开发材料设计软件、集成电路工艺参数提取软件及集成电路器件设计软件的科技公司。其开发的计算软件基于最先进的量子力学理论，从原子水平出发，在不需要任何实验参数的情况下，进行材料和器件的计算和设计。

曹荣根常常为了如何把这件事向大众解释地更加通俗易懂而伤透脑筋。不过，懂行的人早已抛出橄榄枝，加入这项不普通的事业中。2016年初，创业服务机构茄子烩就已密切关注了鸿之微的发展，为其提供定制的企业成长支持，帮助其完善商业模式和公司结构梳理，使鸿之微从一个外人眼中的科研机构成功转型为尖端技术型公司，并辅导鸿之微完成股改，在2016年底顺利完成上海股权托管交易中心科技创新板挂牌。2017年初，鸿之微获得新疆投资发展集团下属的大西部成长产业投资基金和茄子烩千万级A轮联合投资。

如今，鸿之微已走向正轨，曹荣根觉得是时候让所有人都知道这个名字了。

探路与布局

鸿之微提供软件开发、软件设计服务、材料云计算、材料数据库服务、软硬件一体机五个维度的服务内容，并以集成电路、光电为第一阶段核心产业应用方向。

做任何新的产品，第一个步骤就是材料设计。而鸿之微的产品正是最前端的材料设计软件，它既是材料学术领域的重要研究工具，又是智能制造最为尖端、最难攻克的核心技术。鸿之微拥有的材料设计软件开发技术已经处于全球领先水准，这些技术主要应用在新材料的研究与设计上，而作为工业自动化最为成熟的集成电路行业，该应用已经完全成熟。

高等院校、科研院所是鸿之微目前的主要服务对象，而集成电路和光电相关的企业是鸿之微产业化应用的长远目标。“材料设计是按行业划分的，集成电路是里面最特殊的一个设计，是利用软件最成熟的行业。”据曹荣根介绍，我国集成电路领域一年进口额高达2000亿美金，市场需求接近全球1/3，但是我国集成电路产值不足全球的7%，对海外技术服务依赖严重，上游环节甚至完全依赖海外客户。其中，全球集成电路上游设计软件市场一直被Synopsys、Cadence和Mentor Graphic 三家传统巨头垄断，抢占了该板块70%以上的份额，我国尚无一家上市企业有开展此项业务的能力。

因此，这也成为鸿之微最为看重的一个未来应用领域。鸿之微自主研发的Device Studio 、Nanodcal、TCAD软件，未来可以作为集成电路产业上游软件服务商，提供材料、器件与工艺设计服务，在极小尺寸的集成电路器件模拟领域，是全球范围内最先进的软件。“从产品发展角度出发，我们预计在2020年左右，在集成电路产业应用领域实现一个亿的‘小目标’。”曹荣根说。

除此之外，鸿之微还创立了良好的产学研模式。公司与清华大学帅志刚教授合作，将他领导的团队自主研发的有机电致发光材料（OLED）件MOMAP推向了市场，客户遍及欧美及亚洲，在有机光电材料领域有很高的知名度，万润、京东方、三星、TCL等知名企业都是该产品的见证者。

“我们正在与华为、中兴谈合作，”作为国内第一家在此领域试水的探路者，面对谨慎的工业产业用户，除了保证产品的准确度，更多需要的是耐心。开发企业用户是一个相对漫长的过程，在公司初期，曹荣根把目光更多放在了高校科研院所上。

“我们的第一个用户是深圳大学，接着是上海大学、复旦大学。”把产品植入高校，再从高校渗透到企业，这是曹荣根的策略，也是一个相对缓慢的产业化布局，但确实收到了不错的效果。2016年，鸿之微在63所高校里拿下了订单。“朋友开玩笑说，你们公司就像蝗虫一样，扫过了各大高校。”曹荣根说，今年还将有望增加140多个学校。

鸿之微科技的技术还可以运用在量子器件、人工生物、先进电池、智能照明、存储器等产业中，辅助其完成相关的材料研发与设计，并且每一个市场都是增量市场。“我们计划在2020年前推出多款技术领先的材料设计软件，大致分布在电子材料、合金、生物科技等领域。”曹荣根说。

从学术到产业

在鸿之微成立之前，曹荣根的角色是复旦大学材料科学系材料物理与化学博士、年轻讲师，帮多家集成电路公司做过技术服务。他说自己“没那么书生气，也没那么一根筋”。

2011年，曹荣根去香港做访问学者，遇到了加拿大皇家科学院院士、加拿大麦吉尔大学物理系教授郭鸿，他的主要研究领域为纳米电子学电输运理论，电子器件物理，材料物理，统计物理和计算物理。郭鸿院士长久以来的夙愿就是将产品从学术界带到工业界，并填补中国在集成电路和新材料领域的技术空白。在与郭鸿的头脑风暴中，曹荣根看到了未来的机会，以及心目中的首席科学家。

对于郭鸿来说，曹荣根也是把他的产品实现产业化最合适的人选，不仅有深厚的理论研究背景，还清楚知道产业的需求，具备一定的商业运作能力。2014年6月，郭鸿与曹荣根一拍即合，三个月后，鸿之微成立，而当初做这个决定，他们只用了两个小时。

鸿之微成立后获得上海市张江高新技术产业开发区的关注与支持。2014年获得上海张江国际自主创新示范区专项发展基金重大项目支持，并获得上海市金桥区政府的300万元扶持基金。

曹荣根为鸿之微的发展制定了一个20年规划，并亲自搭建起鸿之微的公司架构，这是一个很有特色的架构，曹荣根称之为“学术共享模式”，也是国内第一家用此种模式运作的企业。鸿之微的研发体系下有四个分支：鸿之微科学研究院、鸿之微联合研究中心、鸿之微大学和鸿之微创新协会。

科学研究院是支撑其研发体系的关键一环，由鸿之微首席科学家郭鸿担任院长和负责人，通过鸿之微在科学领域的影响力，吸引国内外知名科学家加入科学顾问团，进行学术交流，帮助产品研发。曹荣根说，“如果碰到很重要、想要研发的东西，我们会先从学术层面和科学家合作，从学术层面进行研究，这些研究结果既是学术成果，也是新产品最核心的技术，我们会在此基础上进行研发，形成新产品。”

鸿之微以“学术共享”的模式，获得优质技术的二次开发授权，并以较低成本完成商业转化，让科学家在学术成果基础上变为产品大脑，共同打造出国际一流软件产品，这种独特模式形成的高技术壁垒也成为其最具竞争力的优势。

鸿之微大学与联合研究中心是与高校进行的合作，鸿之微在高校设立教学点，由公司的培训人员及在校的老师进行培训，让学生短时间内拥有使用一个软件的能力，用曹荣根的话说，有点像“职业化的研究生培训”。“我们并不只是为了赚钱，更重要的是提升我国材料类领域的科研水准，这也是我们的公司的核心价值观之一。”2017年，鸿之微将继续加强与高校的合作，使高校成为产品的培训基地和出口。

经过两年的发展，鸿之微成功实现中型科技公司规模，其中负责技术研发和技术支持的相关专业领域的硕士、博士就有20余人。如今鸿之微已拥有多个完全自主知识产权的材料及器件设计软件，包括1个全球专利，10项软件著作权，31个国内专利。从2015年的快速扩张，到2016年开始盈利，2017年，在曹荣根看来，将是开始尝试产业化的一年。

未来已来

2015年，国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，明确了包括新材料在内的十大领域的发展目标。2016年，《“十三五”国家科技创新规划》出台，指出，要在实施好“核高基”（核心电子器件、高端通用芯片、基础软件）、集成电路装备、宽带移动通信、数控机床等已有国家科技重大专项基础上，面向2030年，再选择一批体现国家战略意图的重大科技项目和工程，力争有所突破。

2017年全国两会上，国务院总理在作政府工作报告时表示，要“全面实施战略性新兴产业发展规划，加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化”，“新材料、集成电路”再次出现在政府工作报告中。

“中国制造2025”中有一个极为重要但却极其薄弱的h节，就是材料与工艺设计，只有拥有了这项技术，中国的智能制造业才能真正实现自主化与国产化。

无疑，鸿之微搭上了这趟未来的顺风车，已然到达风口。目前在集成电路行业设计辅助软件有3大巨头，垄断了90亿美金左右的市场，而新材料领域尚无巨头出现。鸿之微在该领域尚未大规模进入产业市场，但其所在的集成电路行业、新材料行业均为万亿级市场，也是我国大力扶持的朝阳行业，未来增长空间巨大。

在曹荣根看来，赚钱并不是第一且唯一的。尽管有盈利需求，但他和郭鸿，和他的团队都有同样的愿望，那就是提升国内材料领域的研究水准，做出世界领先的拥有自主知识产权的软件，填补国内市场的技术空白。

“在中国最缺的就是研发的能力和素养，”曹荣根对此感受颇深，“我曾经分别对国内和国外的企业去讲鸿之微做的事情，国内很多企业老总听不懂我讲的东西，但国外企业的职业经理人却一听就懂。”原因在于，国外企业会专门有一支研发队伍，而在中国，拥有研发队伍的企业凤毛麟角，大企业在研发方面进度缓慢，小企业更承担不起研发的巨额费用。

篇8

为打破几十年来，国内“硬件不做CPU，软件不做操作系统”的现象，中国国家高技术智能计算机系统专家组日前以国家的行为通过各种方式联合攻关，这为新世纪的软件与集成电路产业大发展吹响了世纪的号角。

中国科技大学的金西老师，获邀参加了中国国家高技术智能计算机系统(863-306)专家组主办的第一届中国自由软件发展战略研讨会，并作了演讲。现在我们将其在会议演讲文稿及通过各种渠道了解到的发展动态综述出来，答谢读者多年来对我刊的支持与厚爱，同时衷心祝贺我国的软件与集成电路产业在新世纪蒸蒸日上。

1国家鼓励的主要产业政策

国家鼓励的有关软件产业和集成电路产业的主要产业政策如下：

第十条支持开发重大共性软件和基础软件。国家科技经费重点支持具有基础性、战略性、前瞻性和重大关键共性软件技术的研究与开发，主要包括操作系统、大型数据库管理系统、网络平台、开发平台、信息安全、嵌入式系统、大型应用软件等基础软件和共性软件。属于国家支持的上述软件研究开发项目，应以企业为主，产学研相结合，通过公开招标方式，择优选定项目承担者。

第十一条支持国内企业、科研院所、高等学校与外国企业联合设立研究与开发中心。

第四十二条符合下列条件之一的集成电路生产企业，按鼓励外商对能源、交通投资的税收优惠政策执行。

(一)投资额超过80亿元人民币;

(二)集成电路线宽小于0.25μm的。

2软件产业

2.1我国软件业现状

进入21世纪，信息技术将渗透到经济建设和社会生活的各个方面，软件将会成为突出体现一个国家经济优势的产业。我国软件业在1990年软件的销售额仅为2.2亿元人民币，1999年中国软件市场总销售额增加到176元亿人民币，增长79倍，每年的发展速度都在20％以上；2000年中国软件市场的销售额约225亿元人民币左右，较1999年增长27.8％。软件产业做为支柱产业的形象越来越明显。

2.2我国软件业与印度软件业的差距

我国软件业的发展和国外软件业相比还有很大的差距，独立自主开发的软件所占比例还很小。早在1998年的统计资料就表明软件产品市场销售额为138亿元人民币，约占当年世界软件市场份额的1％；软件产品出口约为6500万美元，而同期印度的软件出口额已达到26.5亿美元，约是我国的40倍。2000年印度软件产业销售额达57亿美元左右，出口达39亿美元，这比我国2000年销售总额要多40％左右。

2.3我国政府对软件产业的态度

软件业已成为衡量一个国家综合国力的标志之一。软件产业的快速发展对各国保持经济稳定、持续发展起到了关键作用。在发达国家，软件业已超过钢铁、汽车和石油等传统产业成为国民经济的重要支柱；而在中国信息产业中，软件市场尚不及硬件的20％，软件产业发展的滞后已经引起我国政府和有志之士的高度重视。

科技部副部长徐冠华谈到，90年代以来，信息技术及其产业发展令人目不暇接，国际信息产业结构正在进行战略调整。由以硬件为主导向以软件为主导过渡，软件的重要性日益显著。在软件产业方面，正在发生着由销售导向向服务导向转变。以Linus为代表的共享软件的出现，促使软件由垄断封闭型开发，向社会开放型的开发方向演化，这代表已在网络上合作进行研发的新趋势。这种趋势迫切要求不甘落后的国家，必须尽快形成自己的软件开发实力，壮大自己的软件产业，在未来经济和产业之林中占有一席之地。软件园在国家整个软件产业发展中的核心作用、牵引作用和示范作用都已得到体现，软件园的建设发展，已成为当地开拓新经济增长点的重要方向，集中发展是实现软件产业能够快速发展的战略选择。

软件产业是以智力和人力为主要经营资源，以知识和信息为经营载体，以创新为主要经营特色的知识、智力密集型产业，是典型的知识产业，是知识经济的核心。信息产业部副部长曲维枝指出，软件产业有以下两个显著的特点：

(1)软件产业以人才为本，高素质、高水平、稳定的软件技术人才队伍是产业发展的必要条件。

(2)软件产业以创新为主要发展动力，必须在技术、产品、市场和管理的不断创新中取得发展。

曲副部长还指出：我国政府应从以下几方面着手，为软件产业营造良好的政策和经济环境：

(1)尽快制定配套的软件产业政策，推动我国软件产业的快速发展。

(2)通过设立软件专项基金等措施启动市场，推动软件产业发展。

(3)重视对软件的产业化、软件人才队伍的稳定和培养。

(4)强化行业管理、严格质量控制。要在系统集成商与软件开发商中大力推广ISO9000和CMM认证及软件企业的资质认证，以及对系统集成工程要实行工程监理制度。

(5)开展国际合作，开拓国际市场。

3CMM模型

3.1CMM的由来

软件是知识产品，是人类智慧的结晶，软件系统的复杂程度也是超乎想象，不同于一般的生产过程。美国卡内基·梅隆大学软件工程研究所（CMN／SE）受美国国防部的委托，开发了软件能力成熟度模型（CMM），为软件工程过程管理和实施开辟了一条新的途径。CMM主要用于评估和改进软件企业中的以软件能力为标志的软件活动。它能帮助软件企业改进和优化管理，在提高软件开发水平和效率的同时提高产品的质量和可靠性，实现软件生产工程化。根据软件生产的历史和现状，CMM框架用5个不断进货的层次来表达软件组织活动的行为特征及相应问题，其中初始层是混沌的过程；可重复层是经过训练的软件过程；定义层是标准一致的软件过程；管理层是可预测的软件过程；优化层是能持续改善的软件过程。在CMM框架的不同层次中，需要解决具有相应层次特征的软件过程问题。因此，一个软件组织首先需要了解自己处于哪一个层次，然后才能针对该层次的行为特征解决相关问题。任何软件组织致力于软件过程改善时，只能是循序渐近地向相邻的上一层进化；而且向更成熟层次进化时，原有层次中那些已具备的能力还应该保持和发扬。

3.2CMM的国际地位

CMM已得到了国际上普遍的认可，并对计算机软件行业产生了深远的影响，它可以通过对软件组织软件能力的评价、软件过程的评估及改进，提高开发软件产品的能力和质量，是我国软件企业走向世界迅速发展的必由之路。我国软件业和印度相比出口额差别很大，其中原因很多，就企业自身管理而言，我们比印度差得更多。从行业本身角度来看，印度软件行业导入CMM模型是其成功的重要因素。目前，全球已有72家企业通过了CMM4级和5级评估，其中印度就有24家，通过CMM模式的管理，印度大幅度提高了其软件开发能力及软件产品的质量，保证了向美国和欧洲软件出口的高速增长。与此相比，我国软件企业2000年前只有北京鼎新公司通过CMM2级认证。

我国的软件开发整体水平是印度十年前的水平，软件生产方式普遍是手工作坊的软件生产过程，处于有章不循和无章可循的混沌状态。外部环境的改善、政府的支持和保护、资金问题的改善，给软件业的发展提供了一个良好的发展平台；但外因是要通过内因来起作用的，在我们抱怨资金缺乏、不堪税赋、人才流失等问题时，应该好好的反思软件企业的自身问题，用CMM作为一面镜子去发现、查找、评估企业在软件生产过程中的问题，我们缺乏的是科学化、系统化、规范化的管理，也就是突破CMM2级的问题。实施CMM是软件企业加强自身管理，提高素质，摆脱困境的必经之路，是软件业与国际接轨的重要举措。

3.3中国的CMM认证

令人欣慰的是，在这次2000年中国自由软件发展及应用战略研讨会上，摩托罗拉中国软件中心的经理在演讲中公布，摩托罗拉中国软件中心是中国大陆第一个基于“软件能力成熟模型”(CMM)开展其业务的软件开发机构。CMM由五级组成，第一级为最低，第五级代表最高水平。目前，大部分软件组织通过的认证属于一级或二级。摩托罗拉中国软件中心已于2000年9月通过了顶级（五级）评估，成为中国首家达到顶级的软件企业，也使中国成为继美国、印度之后第三个拥有顶级企业的国家。那位经理特别强调整个摩托罗拉中国软件中心完全是由中国人组成，中国人也能做到CMM顶级。

会上，有不少软件开发商质询摩托罗拉中国软件中心说，CMM2级认证过程需百万美金以上费用，有没有这个必要吗？摩托罗拉中国软件中心用一组数据展示其在向争取高级别认证过程中的大幅提高效率作了肯定的答复，也就说明了，随着项目复杂度的日益增加，“软件能力成熟模型”已经成为及时和高品质软件产品的保障，是企业竞争力提高的象征。摩托罗拉中国软件中心不仅在公司内部使用“能力成熟模型”，而且积极倡导并推广该模型的应用，同时为国内外其他软件组织提供软件工程方面的咨询服务。

CMM的思想、原理、工具、方法无疑对我国软件产业的加速发展起到巨大的推动作用，它必将对我国软件产业的评估、认证、引导以及软件企业内部的优化与发展产生深远的影响。

4集成电路产业

4.1集成电路制造技术已推进到深亚微米领域

集成电路制造技术进入深亚微米领域的发展趋势主要有:

1.加工微细化

微细化的关键是光刻。据研究,光学光刻的极限是0.12μm。通过开发短波长光源、大数值孔径镜头、变形照明、移相掩膜以及先进的抗蚀剂工艺技术等已将光学光刻推进到实用线宽0.25μm,可满足256MDRAM制造的需要。日立公司已用这些技术实现了0.13μm的线宽。

2.硅片大直径化

芯片尺寸随着集成度提高而增大,使圆片能分割的芯片数减少,导致成本增大。世界各大IC厂商集团经讨论决定将新世纪第一个主流硅片直径定为12英寸。

3.加工环境、设备及材料超净化

随着加工微细化、超净要求越来越高,如线宽为0.25μm时,要求硅片缺陷尺寸小于0.05μm,工艺气体＞0.02μm的杂质每立方英尺少于1个,对生产环境、设备以及各种气体、化学品、原材料等的尘粒及杂质都有严格的限制。

4.生产线自动化、柔性化

加工的复杂性、精度和净化的要求不断提高,生产线自动化。

4.2新材料、新器件研究

除了Si和GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件之外,近年来SiGe、SiC和金刚石材料及器件的研究取得了较大进展。

SiGeIC在高速、高频、低噪声、低电压工作等许多方面其特性比GaAsIC更优越,而且成本低、对环境污染小。特别是与Si工艺兼容,可沿用成熟的Si工艺技术和设备。目前SiGeIC技术已逐步从实验室走向商品生产。IBM已建立了SiGeIC制造线,1994年中已可商品生产。IBM已采用0.25μmBiCMOSSiGe工艺和HBT工艺进行IC设计。据报道SiGe器件能在高达125GHz的频率下工作。而且还可用于制作太阳能电池及其它光电子器件。AnalogDevices公司已可提供1GHz12位D/A转换器,据说其功耗仅为GaAsIC的1/4。SiGe技术将扩大市场,并经济地满足日益增长的高性能应用的要求。

SiC的材料性质使它适于制作高频、高功率、耐高温、抗辐射的器件,并可制作发光器件。近年来在材料和器件研制方面都取得了较大进展,已对SiC的MOSFET、MESFET、JFET(结型)以及双极晶体管进行了实验研究,并取得了一定进展,但目前还在进行实用化研究,在SiC衬底及外延层质量、肖特基接触、低阻欧姆接触、刻蚀技术及SiC/SiO2界面等器件制造工艺方面都还需做大量实用化工作。

作为Si器件后的新型晶体管的研究也在广泛地进行,如量子器件、超导晶体管、神经网络器件、单电子器件、塑料晶体管及柔韧型晶体管等等。

4.3国内集成电路设计与投片

国内通过引进、吸收，已经有了可以投产0.35μm甚至0.25μm线宽的集成电路工艺线，正在建设中还有更小线宽的工艺线。集成电路设计水平也在不断提高，已具有几百万门级集成电路的前端设计能力。相信通过类似像CPU一类大型集成电路设计、投片试制，将对我国微电子事业起到实质性推动作用。

5信息家电的发展与动态

目前，最有量产效益和时代特征的信息产品应是与Internet上有关的信息家电(InformationAppliance)，如Web可视电话、Web游戏机、WebPDA、WAP手机、STB(机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机等。

5.1信息家电的定义

在因特网的迅猛发展下，加上集成电路芯片制造能力的快速提高以及嵌入式软件的应用，一些产品的形态变得更加轻薄短小、简单易用且价格低廉，我们称这些产品为信息家电（InformationAppliance，IA）。一般可认为，那些低单价、操作简单、可通过因特网发送或获取信息，将逐步分割或替代PC的某些功能，并能与其它信息产品交换资料或讯息的产品可统称为IA。

5.2信息家电的分类

IA产品按类型可大致分为：

(1)网络电视（NetTV）。(2)网上游戏机（Internetgamingdevice）。(3)智能掌上型设备(Internetsmarthandhelddevice)。(4)网络电话（InternetscreenPhone）。(5)ConsumerNCclient等。

因此，综合市场上对于IA产品的认知条件与需求要素来看，IA产品具下列4点特性：

(1)处理器发展趋向低成本、高整合性与低耗能。

(2)整合数字与模拟处理的技术。

(3)较PC更强调通讯能力。

(4)利用软件增加产品的差异性(高附加价值的关键)。

5.3我国IA产品的应用情况

据计算机与微电子发展研究中心市场信息中心（CCID—MIC）分析和预测，到2003年我国有4723万人需要不通过计算机而实现联网，嵌入式操作系统作为信息家电的核心，仅机顶盒一种产品的市场容量就达2000万台，市场估值达到40亿元。其它家电如VCD、电冰箱、洗衣机、微波炉等，如果都实现信息化，嵌入式操作系统每年将带来上百亿元的收入。

CNNIC最新统计我国上网人数1680万，每半年可增长100％，2000年底将达到3000万，可能超过日本，成为仅次于美国的国家。目前，机顶盒（Set-TopBox）是最接近家电的IA产品，从增加电视遥控选台功能，到配备MPEG解压缩功能、数字加密功能，未来可能整合在数码电视中，很可能成为家庭信息、娱乐中枢。

目前，国内有很多IA的开发厂商正加大投入、开发和研制新产品，特别是一些外资大公司积极和国内电器方面的大公司合作推出很具竟争力的IA产品。

5.4嵌入式Linux在IA上的应用开发前景

(1)与硬件芯片的紧密结合

新世纪的智能设备已经逐渐地模糊了硬件与软件的界限，SOC系统（SystemOnChip）的发展就是这种软硬件无缝结合趋势的明证。随着处理器片内微码的发展，在将来可能出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块。

嵌入式Linux的一大特点是：与硬件芯片(如SOC等)的紧密结合。它不是一个纯软件的Linux系统，而比一般操作系统更加接近于硬件。嵌入式Linux的进一步发展，逐步地具备了嵌入式RTOS的一切特征：实时性、与嵌入式处理器的紧密结合。

(2)开放的源代码

嵌入式Linux的另一大特点是：代码的开放性。代码的开放性是与后PC时代的智能设备的多样性是相适应的。代码的开放性主要体现在源代码可获得上，Linux代码开发就像是“集市式”开发，任意选择并按自己的意愿整合出新的产品。

对于嵌入式Linux，事实上是把BIOS层的功能实现在Linux的driver层。目前，在Linux领域，已经出现了专门为Linux操作系统定制的自由软件的BIOS代码，并在多款主板上实现此类的BIOS层功能。

嵌入式Linux技术的普及发展，为国内单片机工程师在软件功能方面提供了极大的支持，为软件引入了TCP/IP网络特性，引入了软件操作系统的健壮性，这都极大增加了系统的功能和极大提高了系统的性能。

(3)嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合

对于许多信息家电的应用来说，嵌入的性能指标是最难满足的，只有靠提高芯片的集成度与装配密度来解决。

嵌入式Linux与标准Linux的一个重要区别是嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合。这是一个不可逾越的难点，也是嵌入式Linux技术的关键之处。嵌入式Linux和商用专用RTOS一样，需要编写BSP（BoardSupportPackage），这相当于编写PC机的BIOS。这不仅仅是嵌入式Linux的难点，也是使用商用专用RTOS开发的难点。硬件芯片（SOC芯片或者是嵌入式处理器）的多样性也决定了代码开放的嵌入式Linux的成功。信息家电的发展，必然导致软硬件无缝结合趋势，逐渐地模糊了硬件与软件的界限，在将来可能出现SOC片内的操作系统代码模块。

随着处理器片内微码的发展，在将来应出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块,很显然模块将具有安全性好、健壮性强、代码执行效率高等特点。着眼于未来的信息家电等智能设备的发展，我们基于对嵌入式Linux技术的深入研究，更重要的是对嵌入式处理器以及SOC系统的深刻理解和研究，发挥对EDA技术的深入研究，以及对模拟数字混合集成电路芯片的深入研究，正在对SOC片内进行嵌入式Linux操作系统代码的植入研究。此类的研究有可能减轻系统开发者对BSP开发的难度要求，并使得嵌入式Linux能够成为普及的嵌入式操作系统，而大大提高嵌入式Linux的易用性，大大提高其开发出的高智能设备的安全性、稳定性，同时也大大提高智能设备的计算能力、处理能力。

(4)解决好软件开发问题

目前,中国众多的家电厂商以制造业为主,当投身IA领域之际,首先面临了不擅长的软件开发工作,找到容量小、稳定性高且易于开发的操作系统对于大家至关重要，嵌入式Linux核心则扮演了一个很好的桥梁的角色,这是一个跨平台的操作系统,到目前为止,它可以支持二三十种CPU,众多家电业的芯片都开始做嵌入式Linux的平台移植工作，在网络方面一般要支持TCP/IP和标准的以太网协议，支持标准的X-Window和中文输入。建议开发商选择一个成熟的方案提供商，从而达到降低开发平台门槛的目的。众多的开发商在成熟的开发平台上可以较为容易加入用户的应用程序，形成个性化、系列化的应用产品。

(5)自身开发实力的评估

我们认为主要应从以下几个方面考虑：

有没有技术积累优势？有没有将待开发IA产品有关领域的整合能力？产品有没有可重用性、模块化？有没有成系列化的可能？有没有市场和售后服务保证？最终用户群的拓展范围有多大？

解决好这些问题后，关键就是开发人才梯队的建设，资金融入等运营管理问题。

篇9

在今年的评选中，国民技术股份有限公司的USBKEY系列安全芯片、上海华虹集成电路有限责任公司的世博门票芯片Inlay、北京兆易创新科技有限公司的SPI Flash存储器GD25Q80SCP、深圳比亚迪微电子有限公司的30万像素的 CMOS图像传感器、深圳国微技术有限公司的CAM卡专用芯片共五款芯片凭借优异的销售业绩荣获第五届“中国芯”最佳市场表现奖。

福州瑞芯微电子有限公司的个人移动信息终端主控芯片RK2818、硅谷数模半导体（北京）有限公司的超低功耗HDMI1.3发送芯片ANX7150、北京君正集成电路有限公司的应用处理器JZ4760、盛科网络（苏州）有限公司的高端以太网交换芯片CTC6048-Humber、北京华大信安科技有限公司基于ECC的客户端安全芯片IS32U256A、北京中电华大电子设计有限责任公司的802.11n全集成射频芯片HED09W06RN、美新半导体（无锡）有限公司的新型磁传感器MMC214 MMC3140、华芯半导体有限公司的2Gb大容量动态存储器芯片、天津市晶奇微电子有限公司的视频监控用大动态范围低照度CMOS图像传感器BGI0365、北京东方联星科技有限公司的多系统兼容卫星导航芯片OTrack-32共十款芯片因在产品和应用上的创新，以及出色的性能而荣获第五届“中国芯”最具潜质奖。

2010年是国务院《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(即18号文)颁布十周年。为了总结中国集成电路产业十年来所取得的成就，CSIP在全国范围内组织开展“十年‘中国芯’评选活动”。评选得到集成电路设计企业、制造和封装测试企业、产业园区和集成电路产业化基地、行业协会等相关机构的热烈响应和大力支持。经过专家组的综合评审，深圳市海思半导体有限公司、大唐微电子技术有限公司、北京中星微电子有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司、上海华虹集成电路有限责任公司、北京中电华大电子设计有限责任公司、展讯通信（上海）有限公司、晶门科技有限公司、福州瑞芯微电子有限公司、杭州国芯科技股份有限公司、北京君正集成电路股份有限公司等11家企业荣获“十年中国芯”领军设计企业奖。

埃派克森微电子（上海）有限公司、安凯（广州）微电子技术有限公司、昂宝电子（上海）有限公司、北京创毅视讯科技有限公司、北京华虹集成电路设计有限责任公司、北京同方微电子有限公司、重庆西南集成电路设计有限责任公司、格科微电子（上海）有限公司、国民技术股份有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司、华润矽威科技（上海）有限公司、炬力集成电路设计有限公司、澜起科技（上海）有限公司、美新半导体（无锡）有限公司、深圳市芯海科技有限公司、深圳市中兴微电子技术有限公司、深圳芯邦科技股份有限公司、无锡硅动力微电子股份有限公司、无锡市晶源微电子有限公司等19家企业荣获“十年中国芯”优秀设计企业奖。

中芯国际集成电路制造有限公司（SMIC）、上海华虹NEC电子有限公司、华润上华科技有限公司、新思科技（Synopsys）、北京华大九天软件有限公司、安谋咨询（上海）有限公司（ARM）、苏州国芯科技有限公司、杭州中天微系统有限公司、四川和芯微电子股份有限公司、无锡中微腾芯电子有限公司、上海华岭集成电路股份有限公司等11家企业荣获“十年中国芯”最佳支撑服务企业奖。

北京集成电路设计园、国家集成电路设计深圳产业化基地、上海张江高科技园区、国家集成电路设计上海产业化基地、无锡(国家)工业设计园、无锡国家集成电路设计园、天津滨海高新技术产业开发区软件园荣获“十年中国芯”最佳产业园区奖。

经过多年推广和实践，“中国芯”这个荣誉已经被产业界所广泛接受，成为表征中国集成电路产业锐意进取、创新不止的品牌和符号，不仅极大地提升了企业的知名度和影响力，为企业带来了良好的经济和社会效益，也演变成促进产业链上下游有效沟通与合作的桥梁。“十年中国芯”则是表彰十年来始终致力于促进和发展我国集成电路产业的先进企业和园区，具有体现产业发展成就、展示企业成长轨迹、反映政策环境和区域格局变迁的丰富内涵，是对过去十年我国集成电路产业发展历史的高度概括和总结。两个品牌的共同点是均聚焦于体现自主创新、勇于开拓的“芯”字上，具有产业风向标和创新应用的鲜明特色，在促进产业链上下游联动和塑造有利的产业环境方面发挥了积极作用。

篇10

1、课程目标

使学生具备本专业的高素质技术应用型人才所必需的电子电路逻辑设计基本知识和灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能；为学生全面掌握电子设计技术和技能，提高综合素质，增强职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础；通过项目的引导与实现，培养学生团结协作、敬业爱岗和吃苦耐劳的品德和良好职业道德观。本课程目标具体包括知识目标、能力目标和素质目标。

（1）知识目标：熟悉数字电子技术的基本概念、术语，熟悉逻辑代数基本定律和逻辑函数化简；掌握门电路及触发器的逻辑功能和外特性；掌握常用组合逻辑电路和时序电路的功能及分析方法，学会一般组合逻辑电路的设计方法（用SSI和MSI器件），学会同步计数器的设计方法；熟悉脉冲波形产生与变换电路的工作原理及其应用；了解A/D，D/A电路及半导体存储器、PLA器件的原理及其应用。

（2）能力目标：具有正确使用脉冲信号发生器、示波器等实验仪器的能力；具有查阅手册合理选用大、中、小规模数字集成电路组件的能力；具有用逻辑思维方法分析常用数字电路逻辑功能的能力；具有数字电路设计初步的能力。

（3）素质目标：培养学生学习数字电路的兴趣；培养学生团结合作的意识，培养学生自己查找资料能力。

2、课程定位

《逻辑设计》是计算机应用技术专业和电子信息类专业的一门重要硬件基础课，其理论性和实践性很强，尤其强调工程应用。是现代电子技术、计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术的和集成电路设计的基础。在高速发展的电子产业中数字电路具有较简单又容易集成。通过本课程学习，熟悉小中大规模数字集成电路分析与应用，突出数字电子技术应用性，获得数字电子技术必要的基本理论基本知识和基本技能；了解数字电子技术的应用和发展概况，为后继课程及从事相关工程技术工作和科研与设计工作打下一定基础。《逻辑设计》在电子信息专业课程的地位，表现在其先导课程为《电工电子技术》，要求学生掌握由分立元器件组成的电子电路的识别与检测、与基本分析方法，掌握有关晶体管以及晶体管电路的分析方法等；其后续课程有《微机原理与接口技术》、《单片机技术应用》、《EDA技术应用》等。学习集成电路芯片在计算机及相关电子设备中的应用与作用。

二、逻辑设计课程教学内容

1、教学内容选取依据

（1）以培养高素质技能型人才为目标，教学内容选择与组织突出“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目主体--任务贯穿”为总体设计要求，在内容的选取上，首先立足于打好基础。在确保基本概念、基本原理和基本教学方法的前提下，简化集成电路内部结构和工作原理的讲述，减少小规模集成电路的内容，尽可能多地介绍中大规模集成电路及其应用。以能力培养为主线，以应用为目的，突出思路与方法阐述，力求反映当今数字电子技术的新发展。

（2）在教材内容编排上精心组合，深入浅出，做到概念清晰，逻辑设计思想严谨。教学实施中注重重点突出，层次分明，相互衔接，逻辑性强，以利于教学做一体化的整合。在讲义上力求简洁流畅，通俗易懂，便于学生自学。

（3）以实训项目为载体，采取任务驱动教学做一体化的实施，体现理论指导实践，实践深化理论的素质养成目的。

（4）依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。

（5）知识学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用来表述。“了解”用于表述事实性知识的学习程度，“理解”用于表述原理性知识的学习程度，“能”或“会”用于表述技能的学习程度。

2、教学具体内容安排

表决器电路设计与制作，抢答器电路设计与制作，同步计数器电路设计与制作，方波发生器电路设计与制作，数字钟电路设计与制作。

三、逻辑设计课程教学模式与手段

1、教材编写

教材编写体现项目课程的特色与设计思想，教材内容体现先进性、实用性，典型产品的选取科学，体现地区产业特点，具有可操作性。呈现方式图文并茂，文字表述规范、正确、科学。

2、教学模式

采取项目教学，以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣，教学过程中要注重创设教育情境，采取“教学做”一体化的教学模式，将知识、能力、素质的培养紧密结合，进一步加强职业教育教学改革研究，优化完善我校应用型人才培养体系。

3、教学方法

从教学手段、教案设计、教学思路、语言表述、教学资源等方面着手，对如何在课堂教学中提高学生的学习主动性和兴趣开展教研。教学过程有进行项目引导，任务贯穿，“提出问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”，把握课程的进度，活跃课堂气氛，使大多数学生能够获得尽可能大的收获。采用“发现法”教学方式，使学生建立科学的思维方法与创新意识。学习内容的掌握依赖于学习者的实践，课程组加强了对教师教学及学生学习过程的管理；为使学生理解和有效掌握课程内容，在坚持课外习题练习、辅导答疑等教学环节的基础上，增加随堂练习、单元测验等即时性练习环节，督促学生复习和掌握已学知识点。

4、教学手段

充分利用挂图、投影、多媒体等现代化手段，发挥网络突破空间距离限制的优势，让学生能够最大限度的利用学习资源，自主地学习和提高，弥补课堂上未能及时消化吸收的部分内容。教学过程中相应教学班成立课程提高学习小组，任课教师课外指导该小组进行拓展学习及课外科技活动指导，达到因材施教的目的；一方面教师指导有兴趣能力强的学生进行课外学习，特别是对数字系统设计知识的答疑指导，为能力强的学生提供发展空间，解决因课时数限制而无法在课堂上深入讲授特定工程应用专题的矛盾。也加强了教师与学生的互动，教师可以第一手了解学生对教学过程的反馈，改进教学方法，利用学习好的学生带动整个班级的学习，促进良好班风学风的形成。探讨当前教学环境下，培养学生课外学习能力的新模式。