集成电路后端设计流程范文

导语：如何才能写好一篇集成电路后端设计流程，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。

篇1

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程，一方面，这些专业的学生有电子电路基础知识，又有自己本专业的知识，可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片，非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作，这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域；另一方面，对于这些专业学生的应用特点，不宜也不可能开设微电子专业的所有课程，也不宜将集成电路设计阶段的许多技术（如低功耗设计、可测性设计等）开设为单独课程，而是要将相应课程整合，开设一到二门集成电路设计的综合课程，使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程，也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此，在课程的具体设置上，应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展，采用EDA工具进行电路辅助设计，已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此，在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上，了解和掌握相关设计工具，是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中，既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践，又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习，一方面，学员掌握了一项实实在在有用的技术；另一方面，学员了解了该项技术的更深和更新的知识，有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上，对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程，因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识，如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等，而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上，这样非微电子专业的学生能够很容易入门，提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则，信息工程大学根据具体实际，在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程，根据近两年的教学情况来看，取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容1）集成电路芯片设计概论：介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解，了解IC设计技术的发展历程及基本情况，理解IC设计技术的基本概念；了解IC设计发展趋势和新技术，包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。2）IC产业链及设计流程：介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”，以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工，了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况，了解数字IC的整个设计流程，包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。3）RTL硬件描述语言基础：主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法，了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法，并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。4）系统集成设计基础：主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统（SoC）、片上网络（NoC）的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。

丰富的实践操作内容1）Verilog代码设计实践：学习通过课下编码、上机调试等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力，并通过给定的IP核或代码模块的集成，掌握大型芯片电路的集成设计能力。2）IC前端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法，主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。3）IC后端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法，主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制1）IC设计基本知识笔试：通过闭卷考试的方式，考查学员队IC设计的一些基本知识，如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。2）IC设计上机实践操作：通过上机操作的形式，给定一个具体并相对简单的芯片设计代码，要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台，完成整个芯片的前后端设计和验证流程。3）IC设计相关领域报告：通过撰写报告的形式，要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献，包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等，撰写相应的专题报告。

3结语

篇2

1、微电子技术的发展历程

自20世纪中期第一个集成电路研发成功之后，我们就进入了微电子技术时代，在半个多世纪的发展中，微电子技术被广泛应用在工业生产和国防军事领域，目前更是在商业领域中获得极大的应用和发展。并且在长期的发展进程中，微电子技术一直是以集成电路为主要的核心代表，也逐渐形成了一定的发展规律，最典型的莫过于摩尔定律。当然，集成电路的应用领域不断扩展也进一步刺激了微电子技术的快速发展。

在新事物的发展进程中，其发展规律和发展趋势势必要与需求相结合，并受需求的影响。微电子技术也不例外。在其发展进程中，微电子制造技术无疑是微电子技术最大的“客户”，正是因为微电子制造技术提出了各种应用需要，才使得微电子技术得到了快速发展。也可以说，微电子制造技术正是微电子设计技术与产品应用技术的“中介”，是将微电子技术设计猜想转化为实物的“桥梁”。但值得一提的是，这个实物转化的过程也会对微电子设计技术的发展产生影响，并直接决定着微电子器件的造价与功能作用。为此我们可以认为，在微电子技术的发展中，微电子制造技术是最重要的核心技术。

2、微电子制造技术的发展与制造工艺

在半个多世纪的发展中，微电子制造技术的应用主要体现在集成电路与分立器件的生产工艺上。集成电路和分立器件在制造工艺上并无太大区别，仅仅只是两者的功能与结构不一样。但是受电子工业发展趋势的影响，目前集成电路的应用范围相对更广，所以分立器件在微电子制造技术应用中所占的比重逐渐减少，集成电路逐渐成为其核心技术。

在集成电路的制造过程中，微电子制造技术主要被应用在材料、工艺设备以及工艺技术三方面上，并且随着产业化的发展，这三方面逐渐出现了产业分工现象。发展到今天，集成电路的制造产业分为了材料制备、前端工艺和后端工艺三大产业，这些产业相互独立运作，各自根据市场需求不断发展。

集成电路的种类有多种，相关的工艺也有差异，但各类集成电路制造的基本路径大致相同。材料制造包括各种圆片的制备，涉及从单晶拉制到外延的多个工艺，材料制造的主要工艺有单晶拉制、单晶切片、研磨和抛光、外延生长等几个环节，但并不是所有的材料流程都从单晶拉制走到外延，比如砷化稼的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片（衬底片），不需要外延。

前端工艺总体上可以概括为图形制备、图形转移和注入（扩散）形成特征区等三大步，其中各步之间互有交替。图形制备以光刻工艺为主，目前最具代表性的光刻工艺是45nm工艺，借助于浸液式扫描光刻技术。图形转移的王要内容是将光刻形成的图形转入到其他的功能材料中，如各种介质、体硅和金属膜中，以实现集成元器件的功能结构。注入或扩散的主要目的是通过外在杂质的进入，在硅片特定区域形成不同载流子类型或不同浓度分布的区域和结构。后端工艺则以芯片的封装工艺为主要代表。

3、微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式

总体上，推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象，信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理等在超高速、大容量等技术要求和成本降低要求下，一代接一代地发展，从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。

从历史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼为代表的第三代半导体材料的发展，大都是因为后一代的材料在某些方面具备更为优越的性能。如砷化稼在高频和超高频方面超越硅材料，氮化稼在高频大功率方面超越砷化稼。从长远看，以材料的优越特性带动微电子器件及其制造技术的提升和跃进仍然是微电子技术发展的主要表现形式。较为典型的例子是氮化稼材料的突破直接带来蓝光和白光高亮LED的诞生，以及超高频超大功率微电子器件的发展。

微电子制造技术发展的第二个主要表现形式是自身能力的提升，其中主要的贡献来自于微电子制造设备技术的迅速发展和相关配套材料技术的同步提升。光刻技术的发展最能体现出微电子制造技术发展的这一特点。光刻技术从上世纪中期的毫米级一直发展到今天的32nm水平，光刻设备、掩模制造设备和光刻胶材料技术的同步发展是决定性因素。这方面技术的提升直接促使未来微电子制造水平的提升，主要表现在：一是圆片的大直径化，圆片将从目前的300mm（12英寸）发展到未来的450mm（18英寸）；二是特征尺寸将从目前主流技术的45nm发展到2015年的25nm。

微电子制造技术发展的第三个表现形式是多种制造技术的融合。这种趋势在近年来突出表现在锗硅技术和硅集成电路制造技术的兼容以及MEMS技术与硅基集成电路技术的融合。由此可以预见的是多种技术的异类集成将在某一应用领域集中出现，MEMS可能首当其冲，比如M压MS与MOS器件集成在同一芯片上。

4、结束语

综上所述，在科技的推动和电子科技市场需求的影响下，微电子技术得到了快速的发展，直接带动了以集成电路为核心的微电子制造技术水平的提升。现如今微电子制造技术已经能够实现纳米级的集成电路产品制造，为电子产片的更新换代提供了良好的材料支持。以当前科技的发展趋势来看，微电子制造技术在未来的电子器件加工中还将会有更大的发展空间，还需要我们加强研究，不断提高微电子制造技术水平。■

参考文献

[1]宋奇.浅谈微电子技术的应用[J].数字技术与应用.2011（03）

[2]李宗强.浅谈微电子技术的发展与应用[J].科教文汇（中旬刊）.2009（01）

篇3

“灰领”将成为未来职场越来越庞大，越来越主流的劳动力群体。他们不仅具备精深的专业技术，更因较强的动手操作能力获得职场青睐，时尚“灰领”，必将成为未来职场的技术领跑者。

网上“美工”

他们利用计算机网页制作软件及相关技术来设计制作网页。网络上一幅幅漂亮的页面，就出自网页设计与制作员之手。作为网上“美工”，他们要按照客户的要求进行网页设计，同时运用FireWorks、Flash、Dreamweaver等网页制作工具完成网页的制作。如果说程序设计员的工作是后台的技术支持，那么网页设计与制作员的工作就是前台“面子”的修饰与装点。程序设计人员的工作是纯理性的，而网页设计人员的工作偏向于感性，艺术基础同样是网页制作人员的必备。一方面，他们必须懂得Internet相关知识、GIF动画、层的应用、表格与表单、媒体应用、动画与样式、网页框架、文本与图像、链接与动作、网站相关知识、网站的设计建立，网站的上传、更新、维护，使用Asp建立动态网页、ASP与关系型数据库、通讯及网络技术等技术方面的专业知识。同时，他们必须具备一定的平面设计基础，包括平面构成基础、基本图形与文字、动画应用等等。

网络管理专家

他们设计、组装、管理和维护企业内部计算机网络，给企业职工提供计算机技术咨询与支持，掌握多种Internet应用技术，保证企业信息安全。平常人们所说的“网管”就属于计算机网络技术人员。在企业里，网络技术人员的工作范围很广，所有与网络的建立、管理、故障排除以及网络安全等有关的事情都属于网络技术人员的工作。中级网络技术人员要了解网络与通讯的基本理论、掌握常见局域网的安装、配置、管理和使用，能熟练排除常见的网络故障；掌握Internet的连接，会使用搜索引擎查找网页，熟练使用EMAIL；能设计和制作简单网页；对计算机病毒和网络安全有基本的了解。高级网络技术人员除了要掌握中级网络技术人员的知识和技能外，还需了解网络与通讯的理论，掌握局域网的规划、安装和管理，能够使用至少一套网管软件，能熟练排除网络故障；了解路由器和交换机的基本概念，掌握Internet的配置。另外，他们还必须对计算机病毒和网络安全有全面的了解，对黑客的常见攻击手段有所了解并能采取防护措施。

网上赚钱高手

他们通过电子工具（如EDI、WEB技术、电子邮件等），共享非结构化或结构化商务信息，并管理和完成在商务、管理和消费活动中的各种交易。通俗地说，利用网络技术来买卖东西的人就叫做电子商务员。电子商务网站易聚的大部分工作人员都属于这类“灰领”人群。他们主要从事的工作就是使用网络进行采购与营销、电子交易、物流配送及管理，实现网上商品买卖。电子商务工作人员要完成在网上进行的买卖，工作非常庞杂，不亚于通过传统店铺来进行买卖。首先，他们要在网上建一个属于自己的商铺，然后把所有“货品”信息“上架”；之后他还要准备很多促销手段以及购物指南等等，在商铺的“店堂”上公布出来，引导人们在店铺里购物；最后，他还要负责“收银”。当然，商品的统计、“店堂”的布置装饰、商品的运输等等，即网站规划与建设、网站管理等幕后的工作，也都需要电子商务员来完成。电子商务员要能够熟练制作表格，进行相关网络的连接、拨号上网、信息检索与浏览、接收发电子邮件，还要懂得电子商务及EDI的常识，会使用基本的网络工具进行网页制作，了解基本的安全技术，采集、网络商务信息等。同时，为了保证能赚到钱，还得了解电子支付的办法和程序，懂得如何维护交易的安全性，能进行单证处理，处理物流业务等等。

多媒体作品制作师

他们利用多媒体计算机技术，从事多媒体作品制作的人员。老师平常上课用的投影片、网络上随处可见的Flas、带有音乐的电子贺卡等等，这些都出自多媒体作品制作员之手。多媒体作品制作员要通过声音、图像和色彩的运用与组合，设计和制作出各种多媒体的作品。具体来说，他们要进行多媒体素材的收集、制作、合成，多媒体作品的创作策划、多媒体作品的分析与设计，此外还包括数字音频、电脑动画、数字视频制作，多媒体编程，最后他们还要进行产品测试、产品打包及、产品质量确认测试等等。多媒体作品制作是一种集艺术与技术于一体的工作，为此，多媒体制作人员首先得是一个运用电脑软件的高手，能熟练运用各种多媒体制作工具来进行声音和图像的处理；同时，他还必须有一定的艺术鉴赏基础，应是一个能用声音、图像和色彩来表达意图的艺术家。

首饰设计师

他们用贵金属、珠宝及其它材料设计制作成首饰工艺品的技术人员，主要从事首饰设计创意、首饰计算机辅助设计、首饰制作与工艺、贵金属首饰设计和创意等工作。他们懂得制图、表现技法、产品设计、命题设计，能够运用通用设计软件进行设计、运用专用首饰设计软件进行设计，懂得首饰的手工制作、首饰机制工艺制作、设计创意、首饰展示设计等。

集成电路版图设计师

他们通过EDA设计工具，进行集成电路后端的版图设计和验证，最终产生送交供集成电路制造用的GDSII数据。他们主要从事芯片物理结构分析、版图编辑、逻辑分析、版图物理验证、联系代工厂、版图自动布局布线、建立后端设计流程等工作。集成电路版图设计师是连接设计与制造工厂的桥梁，为此，他必须懂得集成电路设计与制造的流程、原理及相关知识，更重要的是，他要掌握芯片的物理结构分析、版图编辑、逻辑分析、版图物理验证等专业技能。

篇4

关键词 现代SoC设计课程；实践教学；实验案例；互动式教学

中图分类号：G642.44 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）08-0143-02

Practice Oriented Teaching Exploration for Modern SoC Design Course//SHEN Jianliang， ZHANF Fan， SONG Ke， LYU Ping， ZHANG Li

Abstract Modern SoC Design is one of basic core courses in integrated circuit design and related majors. It has teaching theory and practicetwo aspects. In order to make students better understand the teaching content and improve the practical ability， this paper do some deep research andexploration on practical teaching， that through interactive teaching by team， setting progressive traction experimental and project teaching method. The implementation of many years has achieved remarkable success to stimulate the learning enthusiasm while effectively improve the practical ability of students， so as to promote the improvement in the teaching quality.

Key words modern SoC design course； practical teaching； experimental case； interactive teaching

1 前言

现代SoC设计是电子科学与技术、计算机科学与技术、通信与信号系统等相关专业的一门核心基础课程。它的先行课程包括数字集成电路设计、数字逻辑和硬件描述语言，后续课程有微处理器设计、高级计算机体系结构、可重构SoC设计方法学等，在一系列硬件课程教学中起着承上启下的作用，对学生理解SoC系统的软硬件设计思想将产生深刻的影响。由于该课程理论性较强、知识面较宽、信息量较大，存在教师难教、学生难学等问题，容易造成学生被动地学习，难以真正理解SoC设计的精髓，也无法调动学习积极性，致使教学效果不理想[1-2]。本课程以SoC设计的基本原理和基本流程为教学内容，教学过程中注重实践能力的培养，并对实践教学方法进行探索，以满足未来对教学及科研工作的要求。

2 以往SoC设计课程教学中存在的问题

教材理论性强，缺乏与实践教学的联系 目前国内SoC设计技术相关教材种类很多，但大多数理论性强，不够形象生动，基本只是对设计流程简单罗列，所举示例不够直观，很少或者没有配套的实验，和实践教学存在脱节，不能直接与SoC系统设计相对应，从而达不到理想的教学效果[3]。现代SoC设计课程多数为高年级本科生和低年级研究生选修，这个阶段学生对于SoC系统有一定的理解，但对于具体的设计方法和涉及的工具链还没有清晰的认识，对部件的功能和结构分析的能力也还比较弱，急需通过一定的工程实践来提升设计能力。在实践过程中可以巩固所学的理论知识，同时对理论知识更好地理解又会进一步指导实践[2，4]。

涉及的知识面广，横向和纵向存在很强的关联性 SoC设计是集成电路设计领域一门重要的课程，涵盖的知识面很广。从底层的半导体物理器件，到芯片封装测试及其应用都有涉及，横向与纵向的知识关联性强。一方面，该课程先修课程本身难度就较大，与数字集成电路设计、数字逻辑和硬件描述语言等先修课程有纵向的密切关联。如果学生没有很好地掌握这些知识，势必影响到现代SoC设计课程的学习。这种纵向联系增加了教师的讲授难度，制约课程教学的立体化展开，从而也制约了实践教学的开展[5]。此外，该课程与同期开设的高速PCB设计、高级计算机体系结构、微处理器设计等课程也有较为重要的联系。多年的教学经验表明，SoC设计等硬件类课程间缺乏统一规划和协调，教学存在内容大量重复或缺失、课程之间内容脱节严重等问题[2]。

另一方面，该课程各个知识点之间横向联系密切，这些关联使得现代SoC设计的教学不同于其他课程，对各知识点的介绍不能一步到位，而是逐步深化、层层递进，无形中增加了理解和教学的难度[2]。

实践环节过分单一化，不能与理论教学有效结合 现代SoC设计配有专门的实验课程，拥有专用实验平台，但往往受限于EDA工具的选择、厂家定制硬件的配套实验，不能有效结合课堂教学内容。由于硬件课程本身上手比较难，学生初学时往往不知道从何下手，同时实践教学与理论授课也不能很好地直接对应，特别是较为复杂的实验系统很难彻底完成，需要学生课后花更多的时间和精力去消化。

3 教学改革与实践环节设计

针对现代SoC设计教学中存在的上述问题，自2010年起，本单位逐步进行现代SoC设计课程的教学内容与教学方法改革，强化实践环节，取得一定的实践教学经验。

团队互动式教学 SoC课程涵盖了当前ASIC设计的整个设计流程，包含芯片前后端设计、可测试性设计、低功耗设计等内容，一位教师难以透彻地讲解到所有的知识点。本单位结合承担的科研项目实际，参考国家级精品课程教材，以研究生入学考试大纲为指导，根据每位授课教师在科研项目中的特长，对教学内容进行调整，并创新式地采用团队式互动教学方法，由多位教师共同讲授一门课程，从而全方位多角度传授课程的知识要点[2]。

1）团队式互动教学方法是指由多位知识互补的教师组成教学团队完成一门课程的讲授。每位教师直接参与先行理论授课与后继课程的实践教学环节，实现理论授课和实践教学的统一。同时，由授课团队共同完成课程内容修订、课程体系讲座、实践环节设计和指导，并亲身在相关课程中主讲若干学时或讲座，介绍课程之间的关系，实现课程体系的贯通式教学。例如，为了更好得与计算机系统结构课程衔接，“现代SoC设计”主讲教师要为“计算机系统结构”课程开设“指令集设计”“流水线技术”等讲座，激发学生的学习兴趣，明确计算机系统 结构课程在现代SoC设计教学中的地位和联系[2]。

2）增加对硬件设计的综合分析。在团队教师协助下，增加对基于ESL的SoC设计、基于平台的SoC设计等的介绍和学习，为后继课程做好技术铺垫，积极引导学生思考，重新认识硬件基础对于专业学习的重要性，改变“重软偏硬”的思想，而深化“软硬结合，相得益彰”的认识[2]。

开展递进式的教学实践项目 在实践教学过程中需要遵循“由浅入深、由简到难”的原则，同一个知识点可以安排多个实验，递进式地让学生掌握相应的知识点。比如在涉及RTL级代码综合优化的实验时，可以分Step、Hold时序分析与讲解、静态时序分析、综合优化策略等内容进行，形成从基础到高阶的递进，让学生遵循自然学习规律完成知识点的掌握。同时，实践教学内容一定要按照设计流程层层递进，从最初的RTL级代码编写规范开始，然后进行设计综合、布局布线、时序分析、物理实现与验证等步骤，在理解工具脚本的基础上层层推进，最后实现对全流程的掌握[6]。

以项目为牵引，实现动手能力的再提高 实践教学只能将学生领进门，个人的造诣必须在实践中演练。否则，实验做得再好，也只能是纸上谈兵。以“项目”为引导，可以从根本上提高学生学习主动性，提高学生的设计和实践能力。实践教学实验的设计往往只包括最基础的操作和应用，难以覆盖工程实现的方方面面，必须在实践项目的锻炼中才能不断地提高科研能力，实现实验教学的最终目的[4]。

4 实践教学改革效果

多年来通过上述教学内容和实践环节的改革探索，SoC设计课程体系建设得到进一步完善，教学质量也提升了，成效显著，主要体现在以下几个方面。

紧密衔接课程，奠定扎实的理论基础 俗话说得好，基础不牢、地动山摇。在进行SoC设计课程讲授前，对前导课程的知识点进行回顾与梳理，可以帮助学生快速地进入角色，部分与SoC设计课程衔接紧密的课程需要提前进行预习。根据学生调查显示，在巩固学习模拟与数字电路等先导课程后，现代SoC设计课程中所涉及的基本原理更容易被理解，实践内容也更容易被掌握，更容易接受；同时，学好现代SoC设计课程后，对微处理器设计、可重构SoC学习有很大促进作用[2]。

提高SoC设计技术，为项目研发培养生力军 通过本课程学习，大大激发学生的学习热情，学生也更愿意投入到硬件设计、嵌入式系统设计中来。在研究生开题时，很多学生基于对SoC设计的热情选择类似的课题开展研究，积极投身到SoC设计中来，有些甚至成为项目研究的主力，能独立完成一个功能IP从前端到后端设计的所有设计流程，在项目研发中发挥了重要作用[2]。

5 结束语

现代SoC设计是电子科学与技术、计算机科学与技术、通信与信号系统等相关专业的一门核心基础课程。随着对实践教育质量的不断重视，强化实践育人环节，本文分析了以往该课程在教学环节中存在的问题，阐述了面向实践的教学改革与实践环节设计实施方案，通过团队互动式教学、递进式实验设置、项目牵引等实践教学方法，实现对学生SoC设计技术的有效锻炼，培养学生ASIC芯片设计能力[2]。

参考文献

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文章编号：1671-489X（2015）08-0143-02

Practice Oriented Teaching Exploration for Modern SoC Design Course//SHEN Jianliang， ZHANF Fan， SONG Ke， LYU Ping， ZHANG Li

Abstract Modern SoC Design is one of basic core courses in integrated circuit design and related majors. It has teaching theory and practicetwo aspects. In order to make students better understand the teaching content and improve the practical ability， this paper do some deep research andexploration on practical teaching， that through interactive teaching by team， setting progressive traction experimental and project teaching method. The implementation of many years has achieved remarkable success to stimulate the learning enthusiasm while effectively improve the practical ability of students， so as to promote the improvement in the teaching quality.

Key words modern SoC design course； practical teaching； experimental case； interactive teaching

1 前言

现代SoC设计是电子科学与技术、计算机科学与技术、通信与信号系统等相关专业的一门核心基础课程。它的先行课程包括数字集成电路设计、数字逻辑和硬件描述语言，后续课程有微处理器设计、高级计算机体系结构、可重构SoC设计方法学等，在一系列硬件课程教学中起着承上启下的作用，对学生理解SoC系统的软硬件设计思想将产生深刻的影响。由于该课程理论性较强、知识面较宽、信息量较大，存在教师难教、学生难学等问题，容易造成学生被动地学习，难以真正理解SoC设计的精髓，也无法调动学习积极性，致使教学效果不理想[1-2]。本课程以SoC设计的基本原理和基本流程为教学内容，教学过程中注重实践能力的培养，并对实践教学方法进行探索，以满足未来对教学及科研工作的要求。

2 以往SoC设计课程教学中存在的问题

教材理论性强，缺乏与实践教学的联系 目前国内SoC设计技术相关教材种类很多，但大多数理论性强，不够形象生动，基本只是对设计流程简单罗列，所举示例不够直观，很少或者没有配套的实验，和实践教学存在脱节，不能直接与SoC系统设计相对应，从而达不到理想的教学效果[3]。现代SoC设计课程多数为高年级本科生和低年级研究生选修，这个阶段学生对于SoC系统有一定的理解，但对于具体的设计方法和涉及的工具链还没有清晰的认识，对部件的功能和结构分析的能力也还比较弱，急需通过一定的工程实践来提升设计能力。在实践过程中可以巩固所学的理论知识，同时对理论知识更好地理解又会进一步指导实践[2，4]。

涉及的知识面广，横向和纵向存在很强的关联性 SoC设计是集成电路设计领域一门重要的课程，涵盖的知识面很广。从底层的半导体物理器件，到芯片封装测试及其应用都有涉及，横向与纵向的知识关联性强。一方面，该课程先修课程本身难度就较大，与数字集成电路设计、数字逻辑和硬件描述语言等先修课程有纵向的密切关联。如果学生没有很好地掌握这些知识，势必影响到现代SoC设计课程的学习。这种纵向联系增加了教师的讲授难度，制约课程教学的立体化展开，从而也制约了实践教学的开展[5]。此外，该课程与同期开设的高速PCB设计、高级计算机体系结构、微处理器设计等课程也有较为重要的联系。多年的教学经验表明，SoC设计等硬件类课程间缺乏统一规划和协调，教学存在内容大量重复或缺失、课程之间内容脱节严重等问题[2]。

另一方面，该课程各个知识点之间横向联系密切，这些关联使得现代SoC设计的教学不同于其他课程，对各知识点的介绍不能一步到位，而是逐步深化、层层递进，无形中增加了理解和教学的难度[2]。

实践环节过分单一化，不能与理论教学有效结合 现代SoC设计配有专门的实验课程，拥有专用实验平台，但往往受限于EDA工具的选择、厂家定制硬件的配套实验，不能有效结合课堂教学内容。由于硬件课程本身上手比较难，学生初学时往往不知道从何下手，同时实践教学与理论授课也不能很好地直接对应，特别是较为复杂的实验系统很难彻底完成，需要学生课后花更多的时间和精力去消化。

3 教学改革与实践环节设计

针对现代SoC设计教学中存在的上述问题，自2010年起，本单位逐步进行现代SoC设计课程的教学内容与教学方法改革，强化实践环节，取得一定的实践教学经验。

团队互动式教学 SoC课程涵盖了当前ASIC设计的整个设计流程，包含芯片前后端设计、可测试性设计、低功耗设计等内容，一位教师难以透彻地讲解到所有的知识点。本单位结合承担的科研项目实际，参考国家级精品课程教材，以研究生入学考试大纲为指导，根据每位授课教师在科研项目中的特长，对教学内容进行调整，并创新式地采用团队式互动教学方法，由多位教师共同讲授一门课程，从而全方位多角度传授课程的知识要点[2]。

1）团队式互动教学方法是指由多位知识互补的教师组成教学团队完成一门课程的讲授。每位教师直接参与先行理论授课与后继课程的实践教学环节，实现理论授课和实践教学的统一。同时，由授课团队共同完成课程内容修订、课程体系讲座、实践环节设计和指导，并亲身在相关课程中主讲若干学时或讲座，介绍课程之间的关系，实现课程体系的贯通式教学。例如，为了更好得与计算机系统结构课程衔接，“现代SoC设计”主讲教师要为“计算机系统结构”课程开设“指令集设计”“流水线技术”等讲座，激发学生的学习兴趣，明确计算机系统结构课程在现代SoC设计教学中的地位和联系[2]。

2）增加对硬件设计的综合分析。在团队教师协助下，增加对基于ESL的SoC设计、基于平台的SoC设计等的介绍和学习，为后继课程做好技术铺垫，积极引导学生思考，重新认识硬件基础对于专业学习的重要性，改变“重软偏硬”的思想，而深化“软硬结合，相得益彰”的认识[2]。

开展递进式的教学实践项目 在实践教学过程中需要遵循“由浅入深、由简到难”的原则，同一个知识点可以安排多个实验，递进式地让学生掌握相应的知识点。比如在涉及RTL级代码综合优化的实验时，可以分Step、Hold时序分析与讲解、静态时序分析、综合优化策略等内容进行，形成从基础到高阶的递进，让学生遵循自然学习规律完成知识点的掌握。同时，实践教学内容一定要按照设计流程层层递进，从最初的RTL级代码编写规范开始，然后进行设计综合、布局布线、时序分析、物理实现与验证等步骤，在理解工具脚本的基础上层层推进，最后实现对全流程的掌握[6]。

以项目为牵引，实现动手能力的再提高 实践教学只能将学生领进门，个人的造诣必须在实践中演练。否则，实验做得再好，也只能是纸上谈兵。以“项目”为引导，可以从根本上提高学生学习主动性，提高学生的设计和实践能力。实践教学实验的设计往往只包括最基础的操作和应用，难以覆盖工程实现的方方面面，必须在实践项目的锻炼中才能不断地提高科研能力，实现实验教学的最终目的[4]。

4 实践教学改革效果

多年来通过上述教学内容和实践环节的改革探索，SoC设计课程体系建设得到进一步完善，教学质量也提升了，成效显著，主要体现在以下几个方面。

紧密衔接课程，奠定扎实的理论基础 俗话说得好，基础不牢、地动山摇。在进行SoC设计课程讲授前，对前导课程的知识点进行回顾与梳理，可以帮助学生快速地进入角色，部分与SoC设计课程衔接紧密的课程需要提前进行预习。根据学生调查显示，在巩固学习模拟与数字电路等先导课程后，现代SoC设计课程中所涉及的基本原理更容易被理解，实践内容也更容易被掌握，更容易接受；同时，学好现代SoC设计课程后，对微处理器设计、可重构SoC学习有很大促进作用[2]。

提高SoC设计技术，为项目研发培养生力军 通过本课程学习，大大激发学生的学习热情，学生也更愿意投入到硬件设计、嵌入式系统设计中来。在研究生开题时，很多学生基于对SoC设计的热情选择类似的课题开展研究，积极投身到SoC设计中来，有些甚至成为项目研究的主力，能独立完成一个功能IP从前端到后端设计的所有设计流程，在项目研发中发挥了重要作用[2]。

篇6

关键词:RF电感;PDK;研发;难点;解决

1引言

1.1 射频电感和PDK定制的需求

随着集成电路与通信技术的发展,射频收发机系统的CMOS全集成已经成为发展趋势,并且已经被广泛应用于手机、射频芯片(RFID)、测试设备、导航系统(GPS)、雷达、终端无线方式互相连接的技术(Wi-Fi)以及卫星无线电等应用的高频模拟电路和信号处理中。而其中,电感作为最重要的无源组件之一,承担着射频电路中的几项主要功能,包括:电路调谐、阻抗匹配、高通和低通滤波器,以及RF扼流圈等。RF电感的性能,将直接影响到射频电路甚至是电子产品的质量。基于RF全定制芯片设计流程的参数化设计套件(Process Design Kit,PDK)――工艺设计套件提供了完整的解决方案。

1.2 华润上华0.18 微米 模拟/射频 工艺介绍

华润上华模拟/射频 工艺CMOS 0.18um MS/RF是晶圆代工厂基于客户对于数模混合、射频开发兼容的需求而开发的可广泛应用的新工艺,能够提供1.8V电压内部器件、3.3V或者5V 电压接口器件,同时提供Native VT、Medium low VT器件、高性能电容、高精度硅电阻、可变电容器、射频电感等可供选择的特殊器件,可方便客户大规模,数模/射频集成的电路设计。

1.3本文研究内容

本文中,主要基于CSMC 0.18um MS/RF工艺,研究解决射频电感参数化设计套件实现中,准确反映工艺模型特征参数、各种参数之间的参数传递及其作用所出现的难点和处理方法。

本文将具体介绍参数化设计套件(PDK)的设计流程和图形技术编辑器(GTE)的实现方式,并重点介绍难点的解决方法学和质量保证(QA),最后是结束语。

2 射频参数化设计套件的

实现流程和方式

参数化设计套件(PDK) 是为模拟/射频混合信号IC设计而提供的完整工艺文件集合,是连接IC设计和IC工艺制造的数据完整平台。作为面向特定工艺的设计包,PDK支持的IC工艺包括:CMOS、双极、BiCMOS、SOI和GaAs,RF等。图1很好地说明了PDK所含内容和设计流程及设计工具之间的关系。

2.1 传统参数化设计套件开发流程介绍

PDK的参数化单元(PCell)和CDF(相同格式定义)和反馈程序控制(Callback)都是由SKILL语言开发的。SKILL编程语言是一种高级的交互式语言。目前,SKILL是一种开发PCell的主流解释性语言,能在Cadence Virtuoso环境中被立即执行。其特有的面向对象设计(ROD)命名方式,可以简化寻找对象标志(ID),特别在开发层级PCell时底层对象的寻找和调用。更重要的是,它允许用户访问和控制所有工具环境中的组件:用户接口管理系统、设计数据库和设计工具的命令库[1,2]。

面向对象设计(ROD)是一套高级的SKILL函数的集合,并且被广泛地应用于从简单到复杂的版图对象以及这些对象之间的空间关系。

比如描述MOS的折叠栅极(fingers)最大最小值的控制与返回,以及与其它参数w,fw的关系:

( fingers

min = ST18_hvmosValue(param ?dpt dpt ?type 'min)

max = ST18_hvmosValue(param ?dpt dpt ?type 'max)

PasCdfValidateInt(paramId ?min min ?max max ?mode mode)

PasCdfCommitValue(paramId)

w = cdfParseFloatString(cdfId->w->value)

fw = cdfParseFloatString(cdfId->fw->value)

if( stringp(w) && stringp(fw) then

if( rexMatchp("iPar( *\"w\" *)" fw) then

tconc(doList 'fw)

else

tconc(doList 'w)

)

else

tconc(doList 'w)

) ; ** if stringp **

fingers = cdfParseFloatString(paramId ->value)

when( numberp(fingers) &&fingers < 2

when( cdfId->connectSD

cdfId->connectSD->value = "None"

)

)

然而随着模拟混合信号设计要求不断提高,使用器件的种类越来越多,对PCell的功能和参数要求也越趋复杂和完善,但使用传统的开发方式将很难保证PDK开发的时间和质量。对于开发者来说,基于0.18um MS/RF工艺研发一个MOS器件,通常这个器件需要有上百个变量赋值,上千个ROD图形对象坐标校准以及上万行SKILL代码编程与排错。难以想象,如果用这种SKILL开发方式,能有效的完成所有的参数化单元库。

2.2图形技术编辑实现优化的参数化设计套件开发方式

基于用SKILLl编程式开发PDK的困难,经过多年的反复摸索,目前我们采用了图形技术编辑(GTE)的方式来优化开发,在本次研究中,我们使用PDK开发设计工具GTE。它是一款为使用者设计的图形化界面的编辑工具,可以通过图形化的方式定义、编辑模型、工艺规则等,并且以文档的方式将这些信息保存起来。通过使用GTE,我们可以实现对RF Pcells、CDF 参数等模块的定义和编辑。根据积累的开发经验,我们可以总结出PDK开发的设计流程如下。

Pcells(Parameterized Cells参数化单元):它由SKILL语言编写,同时其对应的版图通过了DRC和LVS验证,加速设计周期,方便设计人员进行原理图驱动的版图(Schematic Driven Layout)设计流程。器件的属性描述文件 (Component Description Format,CDF)定义了器件类型、器件名称、器件参数及参数调用关系函数集Callback、器件模型、器件的各种视图格式等。

3射频电感PDK开发的难点和处理

3.1射频电感的参数控制

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射频电感器件的仿真特性需要包含仿真时所需的参数:r―电感半径,tn―电感圈数,w―电感线圈宽度,s―电感线圈间距; 顶层铝(Topmetal)控制等。 这些参数在RF PDK中都需要准确反映出华润上华的工艺要求和模型测试的范围。

3.1.1 准确反映工艺参数

华润上华电感模型要求网表格式:

X_ind_spi_rf (1 2 0) ind_spi_rfr=30u t=2.5 s=2u w=8u

X_ind_dif_rf (1 2 0) ind_dir_rf_w8s1d5r60n3d5 r=60u t=3.5 s=1.5u w=8u

其规定了RF电感的模型名称(model name),以及在hspiceD,Spectre网表中必须包含的参数和调用方法等,所以我们在GTE中首先要定义例如:

如图3所示,我们在GTE中首先对射频 器件仿真当中所使用到的参数进行定义。其中w代表了环形铝的宽度,r代表了最内圈铝的半径,turns代表了射频电感中环形铝的圈数。它使得网表可以正确的产生,如图4。

3.1.2 CDF参数的定义和程序的控制

射频电感包含所需要的所有的参数,CDF参数中都要定义。

图5为对CDF参数的定义,radius代表了最内圈铝的半径,turns代表了射频电感中环形铝的圈数。根据华润上华0.18umMS/RF工艺和模型中对射频电感的要求,为了保证射频电感仿真和工艺生产更大的一致性,间距(space)、宽度(width)、半径(radius)、圈数( turns)只能在相对固定的几个参数之间选择,并不能任意的选择。在single-end inductor(单端电感)CDF器件参数中,对“个数(multiplier)”,“间距(space)”,“width(宽度)”,“radius(半径)”,“turns(圈数)”的范围进行了定义,

其中规定space的选择为:1.2um,2um,4um;

width为:8um,12um,16um;

radius为:30um,45um,60um,90um;

turns为:2.5,3.5,4.5,5.5,6.5,7.5。

这个难点就需要用callback程序来实现控制[4]:

procedure( st18_checkIndParam( cdfId dpt "oo" )

let((grid allGroups thisGroup value)

grid = dpt->grid

allGroups=list(dpt->validGroup1 dpt->validGroup2 dpt->validGroup3 dpt->validGroup4 。。。。)

thisGroup=list(cdfId->width->value cdfId-> space->value cdfId->radius->value cdfId-> turns-> value)

member(thisGroup allGroups)

) ; ** let **

)

其中validGroup1 (1.2um, 8um, 30um, 3.5)…

或者是实现Differential Inductor时,通过:

case(cdfId->model->value

("ind_dif_rf_w8s1d5r60n3d5" cdlModel="IA" width="8" space="1.5" radius="60" turns="3.5")

("ind_dif_rf_w8s1d5r60n5d5" cdlModel="IB" width="8" space="1.5" radius="60" turns="5.5")

("ind_dif_rf_w8s1d5r60n7d5" cdlModel="IC" width="8" space="1.5" radius="60" turns="7.5")

("ind_dif_rf_w8s1d5r120n3d5" cdlModel="ID" width="8" space="1.5" radius="120" turns="3.5")

(t cdlModel="IA" width="8" space="1.5" radius="60" turns="3.5")

)

来实现“Fix layout” ---固定版图的控制。

使用反馈程序(callback)的确认,帮助我们确认了电感的4个参数的工艺实现的准确要求,与模型的测量范围达到一致。解决了电感图形超过模型要求的难题。

3.2 射频电感的后端参数化单元难点与解决

3.2.1图形参数的可迁移性

研发射频参数化单元时,需要使用大量的参数运算,我们可以在GTE中定义全局变量,在工艺发生改变或者参数需要调整时,能达到方便的管理和更新,如图6。

3.2.28角形射频电感参数化单元版图

在开发8角形参数化单元版图时,面对图形复杂,需要准确对应每段线圈坐标的难点。我们首先要对开发参数化单元版图时所需要的CDF参数进行定义,如:

然后在GTE中对所使用的全局变量(global parameter)和本身CDF定义进行调用如[5]:

dpt = PasGetDeviceProps( cv )

W=float(evalstring(width))

S=float(evalstring(space))

p=PasCeiling((S+W)/4 grid t)

r=PasCeiling(float(evalstring(radius)) grid)

R=PasCeiling((r-p/2) grid)

NT=evalstring(turns)

NR=pcFix(evalstring(turns))

NQ=pcFix((NT-NR)/0.5 + 1e-6)

msCont=if(nContRing

wM1=max(mwM1 nContRing*msCont+(nCont Ring-1)*msCont+2*meM1Cont)

…

在GTE中开始对8角形参数化单元进行图形化编辑:

在图7中,可以看到我们定义出了a[1][0][1], a[1][1][1], a[1][2][1], a[1][4][1],一共4块铝的形状、尺寸,以及它们之间的相对位置关系。同时,a[1][0][1], a[1][1][1], a[1][2][1], a[1][4][1]构成了射频电感中最内圈的铝。射频电感的其余部分将以这4块铝为基础,确定它们各自的尺寸和相对位置关系。

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图8中,以图7中定义的a[1][3][1]为基础,开始定义射频电感中其余圈的铝的形状、尺寸,以及它们之间的相对位置关系。

图9中,以a[1][3][1]为基础,定义了从a[1][3][1]引出的铝(metal),同时定义从a[1][3][1]引出的铝(metal)为电感的”负(minus)”端。

图10中,以电感最外圈的末端铝(metal),即在图7中的a[i][1][1]为基础,引出电感的另外一端,同时命名为”正(plus)”端。

图11中,以电感最外圈的铝为基础,定义了非工艺层次INDUM_mark的尺寸和位置,来区分铝的用途――在INDUM_mark中的metal,作为电感。INDUM_mark层次是为了在后端物理验证中与一般器件区分,属于设计用途的层次。8角形的电感图形就基本实现。

3.2.38角形射频电感参数化单元顶层铝选择

怎样通过反馈程序(callback) 的定义在参数化单元中实现顶层铝的选择?我们需要解决不同客户对电感的工艺选择的需求,可以把顶层铝一直定义为厚铝,而底层铝通过以下函数传递:

case(cdfId->topMetal->value

("thickmetal4" underPass="A3" layTap="A2")

("thickmetal5" underPass="A4" layTap="A3")

("thickmetal6" underPass="A5" layTap="A4")

(t underPass="A5" layTap="A4")

)

3.3 射频电感参数化设计套件的质量保证

当我们分别在GTE[6]流程设计完成RF电感的前端参数和后端版图之后,接下来在进行相应的质量保证(QA)检查中检查确认参数化单元中的建模没有违反CSMC 0.18微米 MS/RF 工艺的设计规则要求,以及满足各种仿真参数的传递。(需要强调的是,在QA 图形的建立中需要建立大量的数据库,涵盖所有的设计规则需要检查的内容,以及对应器件参数的匹配和一致性,我们在这方面也积累了多年有效的方式方法,形成了一套完整的检查体系和流程,这里不一一赘述。

4结束语

本文采用了实事求是、严谨、贴近实际的基本思想和方法,对射频电感实现难点和解决进行了分析,确定了射频电感的各项主要参数,以及参数化单元的具体图形化结构,并且对其进行了QA验证。

另外,由于篇幅关系以及技术保密的原则,本文中只对射频电感参数化设计套件的开发过程中的难点进行了剖析,并未对细节上的处理进行说明。但是本次研究对如何利用参数化设计套件对射频电感实现参数化和建模进行的分析和说明,分享了关于研发基于CSMC 射频工艺的参数化设计套件有效的方式和方法。

CSMC设计服务中心密切配合华润上华模拟代工厂的发展方向,在建设配套工艺设计平台的参数化设计套件中,采用了各种优化的设计开发方法,也为客户高效的高质量的提供了套件库,帮助更多的客户成功开发模拟和混合信号产品。用射频参数化设计套件库去开发设计产品将成为芯片设计的主流。

参考文献

[1] Ming Yu, XiaoBo Zhu ,Yu Peng “Speed up MS/RF PDK development in PAS”

[2] Cadence Design Systems, Inc., "SKILL Language User Guide Ver 06.30”,sourcelink.省略, Sep. 2004,pp. 31-50.

[3] Cadence Design Systems, Inc., "Virtuoso Parameterized Cell Reference Ver 5.0”,sourcelink.省略, Aug. 2004,pp. 15

[4] Cadence Design Systems, Inc., “Virtuoso Schematic Composer SKILL Functions Reference “

[5] Cadence Design Systems, Inc.,” Interprocess Communication SKILL Functions Reference “

[6] Cadence Design Systems, Inc.,” Cadence PAS GTE Verification Reference

Manual, Product Version 03.02, March 2008”

作者简介

王浩,华润上华设计服务中心设计二处设计一部,资深经理;

黄勇,华润上华设计服务中心设计二处设计一部,课长;

篇7

EDA工具的多形式进化

集成电路正在步入一个冰火两重天的阶段，红火的是应用市场，各种新产品层出不穷，对芯片的需求量成指数增长，冰冷的是居高不下的设计成本，开始下降的工艺演进速度。在上下两重合力下，EDA工具要如何应对？

Mentor公司的策略是以通用模块的灵活配置来实现差异化，Mentor Graphics亚太区技术总监Russell Lee表示，“我们会提供一些基础功能模块，这些模块具有可移植性，能放在不同的应用产品中。”他进一步解释，“物联网以后有安全性的考量，汽车产品、金融卡和手机支付同样有安全性的考量，Mentor会提供有安全性保证的嵌入式模块，让客户设计出的硬件在不同的操作系统下均达到安全要求。”

提到安全性，则是Synopsys公司目前的主攻方向，Synopsys亚太区总裁林荣坚说，“我们看到设计行业存在一个瓶颈，就是软件的安全性和质量问题。现在嵌入式和应用软件越来越复杂，动辄数万甚至数百万行代码，存在漏洞的可能性非常大。我们的方法是利用技术手段建立一个防护网，在相关的IP接口上面提供安全防护，并且通过技术对软件代码进行扫描检测安全性问题，让接口更加强壮，更加难以被入侵。这将给软件和硬件部分都提供更高的安全保障”。

除了差异化和安全性外，EDA工具进化的最大动因还是来自于芯片设计流程的变化。“过去比较偏重干功能性的验证，但是随着设计复杂度的提高，验证的门槛不断增加”，楷登电子（Cadence）全球副总裁兼亚太区总裁石丰瑜就认为，芯片厂商现在要做系统级的验证，EDA工具就要适时跟进。“过去EDA公司在验证上面投资并不是很多，并购的公司绝大部分还是以实现为主，前端、后端、构架，甚至售后，基本上就是增加效率，但这几年在验证上的投入越来越高，我们最近并购的一家就采用了数学方式的验证，这些创新的验证方法未来几年会陆续增多，让所有的芯片设计公司，还在流片的时候就能信心高一点”，他补充道。

与这些国际厂商一样，本土的EDA工具也在不断演进。华大九天副总经理杨晓东就表示，公司的产品在SoC后端方面进行了很多创新，特别是针对持续性问题方面。目前，国内前十大IC设计公司，有4家采用了华大的产品。该公司现在主推的ALPS技术，使仿真速度有了几倍的提高，配合华大在版图数据处理上的能力，形成了一个独特的解决方案。

一切围绕IP

国内的芯片公司发展很快，很大程度上也得益于IP数量的丰富。于是，问题就来了，用别人的IP好不好，如果用了，怎么用才算好？

台积电TSMC中国业务发展副总经理罗镇球给出的标准是，看买来的IP能不能发挥作用，如果能造出好产品，就是用对了；如果在产品后期，胡乱堆积IP，使得成本高企，那就是没用对。

VeriSilicon创始人、董事长兼总裁戴伟民也认为不必所有功能都自己开发，但是他强调，一味跟风，为了用而用是不可取的，“好比市场流行10核芯片，如果开发个8核的就不能卖，这就走入了误区。”

Russell对这个问题有自己的看法，“过去几年，中国企业因为使用了成熟的IP，造成了跨越式发展，但现在他们已步入世界前沿，没有再能学习的对象了，这时候就不能靠堆砌IP来做设计，要开发自主的IP。”

其实，IP这种模式下，EDA厂商也是得益者，如Synopsys公司，现在就是全球最大的接口IP供应商。

“EDA公司卖IP，是因为IP商业模式和EDA工具的是非常类似的，销售的客户群也一样”，杨晓东说，“对于华大来说，EDA业务和IP业务就是相辅相成的，目前主推的IP聚焦在数模混合产品上，因为公司有很多年的积累，并且，销售IP的同时也促进了EDA的销售。”

晶圆厂的进击

台积电要在南京建厂，联电要在厦门建厂，中芯国际的新厂即将投入运营，在新工艺节点即将到来的时候，频频出击的晶圆厂意欲何为呢？

台积电是去年半导体行业的大赢家，凭着16nm工艺的成功，不断向lOnm发起冲击。但是，lOnm会如期成功吗？对于此，罗镇球给出的答案是：必须能。“设计成本和先期支出太大了，如果没有办法大批量生产，前期的投入就会打水漂”，他进一步补充，“要以高附加价值和市场需求量大的产品来开路，用产量来分摊前期支出，目前，除了移动计算、图形处理、网络芯片等既有的应用外，可以预见云计算和汽车电子都会有大量的需求。”

同样来自台湾的UMC（联电）目前专注于28nm工艺，他们有着自己的步调。UMC资深副总经理徐建华认为28nm在2018年之前仍是主流之一，他说，“先进的工艺很大程度由经济问题来左右，更先进的工艺代表着更高的设计成本，这样会使得采用先进工艺的客户数量减少，或者产品的数量减少；UMC在工艺上的特色将是竞争力之所在。”

对于这些外来的和尚，本土的代表中芯国际有何看法呢？“半导体本来就是一个全球化的产业，不管在哪里建厂都无所谓，关键之处在于这些新增的产能是不是由市场机制激发出来的？如果是市场有效需求激发，这是好事情，中芯持欢迎开放的态度；但如果是因为政府扶持而带来的产能过剩，继而导致整个产业出现恶性循环，就要警惕”，中芯国际（SMIC）市场销售资深副总裁许天龈出了回应。

实际上，中芯国际今年也有大动作，今年6月与lmec――世界顶级知名的材料工艺研发单位，及高通和华为达成四方合作协议，共同成立了中芯国际新技术研发公司，一起为面向14纳米及以下的FinFET工艺量产而做研发。通过这样的上下游通力合作模式，既可以加快我们研发的速度，也可以缩短他们产品上市的时间，少走弯路。目前，中芯国际在FinFET专利上的拥有数量居于全球十强。

独辟蹊径

晶圆厂的扩张不单是产能上，还有向下游渗透的趋势，比如开始自己做封装，这就对封装厂产生了压力。

对这个问题，晶方半导体副总经理刘宏钧的回答是：在夹缝中生存，“我们是用前道的工艺设备和人，做了很多后道的事情；术业有专攻，我们自己还是有技术积累的，只要比别人更精细，就能生存；况且，这个市场足够大，在目前这个阶段，将来五年里面不会出现被晶圆厂抢后道生意的局面，包括我们国内的Foundry，还需要在自己的领域投入更多的时间、精力、财力。”

作为上市公司的晶方每年都要投入上百万美元，申请大量的专利，特别是在SiP方面，以作为战略储备。

有挑战也就有机遇，晶圆厂的扩张也带来了新的商机，比如，怎样用生产链中的数据来服务芯片设计商。普迪飞（PDF Solutions）就是这样一家专门从事优化研发进程，加快产品上市时间，进行生产线控制的公司。据普迪飞（PDF Solutions）公司全球副总裁兼中国区总裁房华介绍，该公司的软件旨在整合全产业链的数据，并通过大数据挖掘的办法，找出设计、生产中遇到问题的原因，并提供解决方案。“设计公司与代工企业之间是通过一整套设计规则来沟通的，进入先进工艺后，设计人员如果还只是根据设计规则发挥自己的想象力，做出来不受限制的设计，势必将带来过大的变异性，这将导致工艺生产变得非常困难”，他呼吁，“对整个产业链，能够以更加开放的心态，能够把数据共享，使得大家都能够实时的、及时做决策，这样才能实现共同进步。”

产业集中度提高的利弊

2015年的一个热词就是并购，国外在并购，国内也在并购。并购使得产业中的巨头越来越大，规模效益越加明显。那么，产业集中度的提高，是好还是坏呢？

罗镇球认为设计企业的数量绝非多多益善，并购的节奏在中国大陆地区仍显缓慢，“安华高（Avago）和博通（Broadcom）都合并了，那还有什么公司不能并购呢？”

他强调，企业合并完成之后，由于人才、技术和资金变得更为充足，做出尖端产品、高毛利率产品的几率会高出很多。

Russell对此比较谨慎，“我认为国内并不是有那么大的必要性去并购，除非有1+1大干2的效果，中国需要百家争鸣，需要释放多种设计想法，但在并购过程当中，一些想法反而被磨灭了。”

这两方都是从宏观的角度来看这个问题，从企业自身的发展角度，刘宏钧认为并购还是必须的，“如果不抓住机会（并购），你就有可能错失中国市场火车般前进的速度。

戴伟民博士对这个问题看得很开，他认为并购不会有太大影响，有新想法出现的时候，新公司也会立刻出现，“中国人很喜欢自己做老板，就是喜欢开公司，数量不会少，不要怕数量少，绝对不会少”。

展望2016

对于2016年，大部分嘉宾还是持乐观态度的，区别就在于程度。

戴伟民博士认为，增速或许会慢一些，但是问题并没有那样严重，至少中国市场仍将保持较高增长。他分析称，以前投中国资本大部分投资晶圆厂，现在开始投设计，明年开始投更多，资本力量还是很大的。现在大基金、地方政府、企业三股力量下去，国内IC设计业发展应该会更好。”

林荣坚也持乐观态度，“我认为整体还是好的，今年看到很多的亮点，甚至有计划的并购，包含行业里面重要级的发展；有两家公司已经进入行业前十名，还有很多中型的公司，我个人是比较乐观的”。

罗镇球相对比较谨慎，他认为，“明年智能手机的成长不会像过去四五年那么高，再加上物联网的产品、汽车电子的产品、云计算的产品还没有接上来，所以我觉得明年就算有成长也相当有限。”

篇8

根据储能介质不同，复进机分类很多，大部分牵引火炮、自行火炮及坦克采用液体气压式复进机。而液体气压复进机又分液气混合式和液气分离式两种。液体气压式复进机结构紧凑，可控制液流通道，调节复进速度，应用较广。其缺点是气体的工作特性随温度变化较大，复进机中所用的液量较多，约占总容积的一半以上，必须经常检查液量和气压。

目前，检查火炮复进机液量的通用办法是：炮身在正常位置时，测量一次复进机的气压，然后使炮身人工后坐一定距离，再测出第二次气压，依据气压的变化来确定复进机内的液量是否在允许范围内。这种方法不但精度低、人为误差较大，而且操作复杂，尤其是使炮身人工后坐比较费时费力。针对液体气压式复进机液量检查复杂的问题，已有一些相关研究。液气分离式复进机的检查基本可以做到快速准确，但检测装置很难做到便携，尤其是液气混合式复进机的液量检查由于其结构特点很难做到快速高效。我们通过分析研究液气混合式复进机，为其研制一套操作便捷、测量结果准确的液量检测仪。

液体气压式复进机结构分析

液体气压式复进机按安装形式可分为杆后坐和筒后坐两种，按照结构形式可分为二筒和三筒式。其内部气体用于储能，液体用于传递压力和密封气体。基本结构如图1所示。

图1复进机基本结构图

杆后坐的液体气压式复进机，由于复进杆后坐，为保证任何射角下液体都能可靠地密封气体，通常采用两个筒。一个筒存储高压氮气，称为储气筒；另一个筒内放置带复进杆的复进活塞，称为工作筒。储气筒内放入部分液体以密封气体，保证小射角时气体不致逃逸，在工作筒后端的下方或侧方开通孔与储气筒相通，并使通孔在任何射角下都埋入液体中。为保证复进机正常工作，必须使复进机内气体初压和初容积在设计的范围内，为此设置一开闭器作为检查、调整液量和气压的安全通道。

筒后坐的液体气压式复进机，后座部分的质量相对增大，为保证在任何射角下，液体都能有效地密封气体，一般采用3个筒套装的结构。在内筒和外筒中间增加后方开有通孔的中筒；同时，内筒或中筒相对外筒作偏心布置。

超声波式检测技术介绍

根据液体气压式复进机的特点，基于STC89C51单片机，采用超声波技术，设计超声波式液量检测仪。超声波液量检测仪是根据超声波在不同介质中传输速率的不同，找到复进机中的气液分界面，进而求出复进机的液量。

超声波是指频率大于20kHz，并且能在连续介质中传播的弹性机械波。具有以下优点：

①方向性好。超声波具有像光波一样的方向性，经过专门的设计可以定向发射，利用它可在被检测对象中进行有效的探测。②穿透能力强。对大多数介质而言，它具有较强的穿透能力，特别在一些金属材料中，其穿透能力可达数米。③能量高。超声检测的工作频率远高于声波的频率，具有很高的能量。被检材料的声速、声衰减、声阻抗等特性携带有丰富的能量转换信息，成为广泛应用超声波检测的基础。④遇有界面时，超声波将发生反射、折射和波型的转换。利用超声波在介质中传播时的这些物理现象，经过巧妙的设计，使得超声检测工作的灵活性、精确度得以大幅度提高，这也是超声检测得以迅速发展的原因。⑤对人体无害、适应性强、检测灵敏度高、设备轻巧、使用灵活、检验速度快。

1超声波传感器

目前，超声波产生方式大致有两类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。在工程中，目前较为常用的是压电式超声波传感器。

压电式超声波传感器是利用压电晶体的谐振来工作的。压电式超声波发生器的内部有两个压电晶片和一个共振板，当它的两极外加脉冲信号，且其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时即为超声波接收器。

2超声波反射检测原理

超声波反射检测常用于距离的检测，其反射检测原理如图2所示。在超声探测电路中，发射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声测距有以下方法：

①取输出脉冲的平均值电压，该电压(其幅值基本固定)与距离成正比，测量电压即可测得距离；

②测量输出脉冲的宽度，即发射超声波到接收超声波的时间间隔t，由单片机的定时功能实现对超声波信号的准确计时，故被测距离为L=1/2vt。其中，L为测量的距离长度；v为超声波在空气中的传播速度。本文提及的液量检测采用第②种方案。

STC89C51单片机的Tmier寄存器实现从P1.0口输出方波信号。当单片机控制超声波发生器向某一方向发射超声波波束，在发射波束的同时，单片机内部定时器开始计时。在传播过程中，超声波遇液面（被测物）后反射回波，超声波接收器接收到第一个反射波后，定时器停止计时。定时器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过公式计算就可以得到传感器与液面之间的距离。

超声波液量检测适用于高精度的中长距离测量。超声波的声速与温度有关，如果温度变化不是很大，认为声速基本不变。如果液量检测精度要求很高，则应通过温度补偿的方法来加以校正。不同温度下超声波在空气中的传播速度随温度变化关系为v=331.4+0.61T。

其中，T为实际温度；v的单位为m/s。

图2反射检测原理图

由金属和液体、气体构成的复进机，有较大的声阻抗差并存在许多声学界面。由于超声波在不同的介质中传输速率不同，超声波在其中透射会有较强的反射、散射、吸收和波形畸变等一系列声学现象。不同的物质特性，其声学特性各不相同。当有空洞或裂缝时，超声波传输路程加大，波幅明显降低，绕射信号和直达信号间存在相位差，因此可以对复进机进行超声波检测。

目前，在火炮复进机液量的检测中所常用的声学参数为声速（波速）、振幅、频率以及波形。还有一声学参数-衰减系数，在现场检测中难以运用，通常只用于室内试验研究中。

①声速（波速）。声速即超声波在介质中传播的速度。各种材料的声速与其弹性性质有关，也与其内部结构（孔隙、材料组成）有关。不同组成的复进机，其声速各不相同。一般来说，弹性模量越高，内部越是致密，其声速也越高。

②振幅。振幅一般指接收到的超声波能量。接收波的振幅与接收换能器处被测声压成正比，所以接收波振幅反映了接收到的声波强弱。在发出的超声波强度一定的情况下，振幅值大小反应了超声波在复进机中衰减的情况。而超声波的衰减情况又反映了粘塑性能。其强度不仅和弹性性能有关，也和其粘塑性能有关，因此，衰减大小，即振幅高低也能在一定程度反映内部结构的变化。

③频率。在超声检测中，电脉冲激发出的声脉冲信号是复频超声脉冲波，它包含了一系列不同频率成分的余弦波分量。这种含有各种频率成分的超声波在传播过程中，高频成分首先衰减（被吸收、散射），超声波愈往前传播，高频分量愈少，波的主频率也逐渐下降。

④波形。波形是指在屏幕上显示的接收波形。当超声波在传播过程中碰到内部气液分界面、裂缝或异物时，由于超声波的绕射、反射和传播路径的复杂化，直达波、反射波、绕射波等各类波相继达到接收换能器，它们的频率和相位各不相同，这些波的叠加会使波形畸变。因此，对接收波波形的研究分析有助于判断内部结构。

超声波液量检测仪硬件设计

1超声波液量检测仪组成

超声波液量检测仪是根据回波测距的原理设计的，由超声波的发射器发射超声波，接收器接收回波。单片机测出从超声波发射脉冲串时到接收回波时的时间差，再由测温系统得知超声波在同温同介质中的传播速度，将声速与时间差相乘，得出传感器与液面之间的距离并显示。其系统框图如图3所示。

图3超声波液量检测仪框图

超声波液量检测仪采用STC89C51单片机，晶振12M，单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号，利用外中断0口监测超声波接收电路输出的返回信号，显示电路采用简单的4位共阳LED数码管，断码用74LS244，位码用8550驱动。采用STC89C51来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。单片机通过P1.0引脚控制超声波的发送，然后单片机不停地检测INT0引脚，当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。同时，板载LCD1602液晶显示屏接口，支持电路外扩展，板上已预留40芯外扩展接口。

2单片机STC89C51

STC单片机是一款增强型51单片机，该单片机具有40个引脚，采用双列直插DIP-40封装。STC推出的系列51单片机芯片全面兼容其他51单片机。STC89C51可以完成ISP在线编程功能，其内部有E2PROM，可以在程序中修改，而且断电不丢失数据。此外，它还增加了两级中断优先级等，STC89系列单片机的基本特性如图4所示。

图4STC89系列单片机的基本特性图

图5单片机系统及显示电路图

3单片机系统及显示电路

单片机系统及显示电路如图5所示。

4超声波发射电路

超声波发射电路如图6所示。

图6超声波发射电路图

5超声波接收电路

系统采用CX20106A集成电路对接收探头收到的信号进行放大、滤波，减少了电路之间的互相干扰，降低了电噪声。超声波接收电路如图7所

图7超声波接收电路图

CX20106A的引脚注释。①1脚：超声信号输入端，该脚的输入阻抗约为40kΩ。②2脚：该脚与地之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R5或减小C16，将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但C16的改变会影响到频率特性，在使用中一般不必改动，推荐选用参数R5=4.7Ω，C16=3.3μF。③3脚：该脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μf。④4脚：接地端。⑤5脚：该脚与电源间接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。⑥6脚：该脚与地之间接一个积分电容，标准值为330pF，如果该电容取得太大，会使探测距离变短。⑦7脚：遥控命令输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端，推荐阻值为220kΩ，没有接收信号时该端输出为高电平，有信号时则产生下降。⑧8脚：电源正极，4.5～5V。

超声波液量检测仪软件设计

超声波液量检测仪的主程序采用键控循环工作方式，当按下测量键时，主程序开始调用发射子程序、接收子程序、温度检测子程序、定时子程序和液量检测子程序，并把测量结果在显示器上显示出来。主程序流程图如图8所示。

由于超声波发射探头和接收探头距离较近，当发射探头发射超声波后，有部分超声波没经过液面反射就直接绕射到接收探头上，这部分信号是无用的。设计中设定延时时间为1ms，采用延时技术来解决这个问题，即在发射极发射超声波1ms内，通过软件关闭所有中断，接收电路不理睬此期间接收到的任何信号，1ms后立即启动INT0，当接收到回波信号时INT0停止。此时INT0所记录的CPU发送脉冲信号的前沿到回波脉冲信号之间的时间才是所需的。

图8主程序流程图

结语

采用超声波液量检测仪对火炮复进机液量进行检测试验，得知其最大检测距离为5m，测量误差为3cm，测试结果如表1所示。

表1测试结果（超声波波速未进行温度补偿）实际值/mm测量值/mm误差值/mm

50428

100937

1201191

240244-4

340347-7

450460-10

550562-12

10001019-19

篇9

北京时间4月14日,远在美国的英特尔总裁兼CEO欧德宁对着刚刚公布的财季报表发表评论,称“创造了英特尔历史上最佳的第一季度财报”。而且,“英特尔的产品正在进入一系列令人兴奋的新领域。”

就在同一天,北京IDF(英特尔信息技术峰会)进入议程第二天,一个意料之中的――围绕嵌入式应用展开的探讨引发热议。这一潜力巨大的新兴市场被产学研各界认为是IT业界迎来的又一次增长机遇,IDF为先行者“智领先机”奏响了前奏。

沿着互联网的成长路径,英特尔架构(Intel Architecture,IA)又一次实现了扩张,计算能力正在因此变得无所不在。

纵观英特尔的发展历史,它在重大阶段制定的战略方向,莫不与当时的产业环境密切相关,这就是格鲁夫所谓的“战略转折点”。

站在转折点上,英特尔成功与否的关键在于,能否把充满变革甚至威胁的态势转化为一种强有力的良性力量。

格鲁夫时代,英特尔经历了从推动基于开放标准和架构的个人电脑发展,到全面拥抱互联网的转变。当时,互联网的到来就是影响英特尔发展的“10倍速因素”。

互联网冲击着各个行业,包括英特尔的主营业务――处理器。用户对大型后端设备的依赖程度会越来越强(当时英特尔还没有进入服务器市场),而终端设备则可能因此走上廉价与低性能之路,英特尔还会继续创新吗?就在那一次,英特尔以互联网为首要驱动力,以IA架构为开路先锋,完胜地实现了互联网时代的转型。

IA架构不仅进入了服务器领域,而且还激发了软件应用在IA平台上的极大丰富,借以向竞争对手竖起了高高的门槛。如果软件不集中且丰富,不仅IA处理器被依赖的程度将受到极大削弱,也不利于网民应用,进而会影响到互联网发展。

贝瑞特与欧德宁经历了那一次重大变革,在接下来的时期,他们也根据互联网发展而及时调整英特尔的航向。2005年1月,接任CEO之前,欧德宁为配合平台化策略全面调整组织架构,设立五大事业部。这种根据市场需求而做的划分,在一段历史时期内适应了技术、产品丰富的特点,以平台快速定义有效应对了市场变化。

在融合趋势日趋明显的情况下,2009年9月,英特尔又进行了一次组织架构的重大调整,一种分久必合的改变。此时的调整有利于以统一的IA架构来增强产品之间的合力,推动IA架构无处不在的愿景早日实现。

在互联网的早期阶段,台式机、服务器以及后来出现的笔记本电脑是联网的关键,也是英特尔的利润根基。而随着互联网开始引入个性化和移动性的属性,终端形态就开始发生改变,再向更远看到的物物互联,就进一步到了深度嵌入式应用的领域。

至此,英特尔迎来了又一战略转折点,为此求变拓疆是必然选择。

欧德宁在任期内的最大成就莫过于将英特尔引领到一片新的水草丰美之地。他曾亲自圈定四大百亿美元以上规模的新兴市场,锁定方向就是移动和嵌入式互联网。

方向很明确,路径也已明朗。英特尔的底牌是统一的IA架构,包括其世界级的制造能力。事实证明,英特尔已经将IA架构延伸到追求极高性能的高性能计算,以及深入人们日常生活的嵌入式应用,并在融合时代进一步拓展到通信等相关领域。

移动互联网、个性化互联网、嵌入式互联网……英特尔一言以蔽之――互联计算。它笃定,IA架构是产业站在当前的战略转折点上推动创新的根基。

未来是“网”的世界,一张聚生智慧、变革民生的大网正在织就。

这里不是英特尔的独角戏,而是业界名角云集的大舞台。这里每年的“演出节目”都一样――创新、趋势与发展。

对于台下的听众来说,IDF早已成为每年相约交流学习的盛会。值得注意的是,他们当中,已经出现越来越多的新面孔。不仅有发掘创新机会的OEM/ODM厂商、软件开发商、服务提供商的工程师参会,还吸引来嵌入式、消费电子、通信等领域的开发者。能源、金融等行业越来越多的应用人员也赶来参会,他们对技术趋势了然于心,将有助于结合业务,制定更长远的技术路线图。

“一年前,我们在非常困难的时期举办了一届有意义的IDF。一年过去,‘复苏’开始,今年IDF带来的创新话题和机会也就更多。”英特尔副总裁兼中国区总裁杨叙面对这些推动技术和应用进步的活跃因子,自信地表示他们此次将不虚此行。

互联计算

计算边界的扩张一直在发生,只是这一次尤其猛烈。IDC 2009年调研后的结果显示,到2015年,全球将增加10亿名联网用户,联网设备将达到100亿台。计算设备已经超越了传统PC领域。

“我们正在越来越多地看到这种变化发生,计算从电脑扩展到一系列设备,包括手持设备、电视、汽车、数字标牌等一系列设备,所有设备都能实现计算。”英特尔执行副总裁、英特尔架构事业部(IAG)总经理浦大地将这种变革称为“互联计算”。浦大地表示,可扩展的IA架构将成为所有通用联网计算的最佳选择,计算体验与设备将无缝协同。

如果IA架构主导计算,当然就实现了统一架构,这也许会让在各个领域耕耘多年的一些同行丢掉饭碗。

事实证明,IA架构在PC领域的地位已毋庸置疑,问题是,在新兴领域呢?IA也能够复制奇迹吗?

浦大地表示,英特尔提供的IA架构构建了通用的硬件、软件和生态系统解决方案。在各种计算当中,通用的衡量指标是性能、功能特性、功耗以及散热,IA架构就针对这四个方面进行了优化,并始终保持设备之间的兼容性。

在通用架构之上,英特尔打造了两大微架构,一是优化的高能效表现微架构,用于制造面向服务器和客户端的至强和酷睿处理器;二是低功耗微架构,用于制造凌动处理器,它被认为是开启深度嵌入式市场的关键产品,英特尔对其寄予厚望。

开放的IA架构不仅在数据中心、客户端等领域继续巩固优势,还将在各个领域产生规模经济效应。比如借助消费SoC产品CE4100拓展智能电视和蓝光播放器等消费电子市场,借助Moorestown重返手持设备市场。即将上市的首款面向嵌入式市场的SoC产品Tunnel Creek更被认为是开发变革性嵌入式应用的优选平台。

从计算分层来看,最底层是在摩尔定律指引下的半导体技术创新,目前英特尔CPU与SoC已经在同一工艺之下双线并行制造,在此之上是英特尔优化的IA架构,再上面则是基于IA平台发展应用,通过软件来释放硬件性能,提供服务。这样在通用计算市场上的成熟模式,英特尔认为在其他领域依然可以复制。

创新的生意

在统一计算世界里,互联设备应用潜力都需要通过软件和解决方案来实现。

互联计算带来的联网机会为开发者创造很多发挥空间,比如手机与上网本销量大幅增长,以及云计算的快速普及,都为开发者带来了大量创新商机。

“技术改变了我们与世界互动的方式,英特尔提供从云到最小型设备的构建模块。”英特尔高级副总裁兼软件与服务事业部总经理詹睿妮表示,无论消费者身在何处,英特尔都能为其提供真正的沉浸式计算体验。

在英特尔倡导的统一架构之上,针对软件开发者,是否有一种单一的统一操作环境?有,答案是MeeGo――英特尔Moblin和诺基亚Maemo开源项目整合后的开源软件平台,面向智能手机、上网本、平板电脑、媒体电话、智能电视、车载信息娱乐系统等广泛的设备类型。这次合作也是英特尔首次因为软件合作而引发业界震动。

“这是计算与通信的优势互补,也是相互进入另一个领域最好的学习机会。”开源界活跃分子、英特尔开源技术中心战略经理陈绪对记者说,在MeeGo平台上,开发套件将被更新,开发的复杂性也将被通过“封装”而逐渐屏蔽,开源提供了丰富的选择,这将极大缩短产品的上市周期。

在方案展示区,基于MeeGo,武汉蓝星科技展示了车载信息娱乐系统,针对消防车、豪华商务车、警车、出租车还可以定制不同功能;中标软件展示了老年电脑、酒店大屏展示、上网本等解决方案。

“我们以前的开发成果在MeeGo都能平滑应用,之后会再基于新平台进行更新。”中标软件副总裁曹冬告诉记者,在这次展会上,很多硬件厂商和解决方案提供商在寻找解决方案,MeeGo是个大热门。

向更远处看,方案的销售前景还更为乐观。英特尔已开始牵头搭台唱戏,詹睿妮公布了一项AppUpSM中心(测试版)计划。利用英特尔凌动开发者计划和AppUpSM中心,中国的ISV和开发者可以通过网络,面向包括欧美27个国家在内的广阔市场进行方案销售。

英特尔执行副总裁兼IAG总经理浦大地答本报记者问

记者:云计算时代的设备种类很多,对平台的要求各不相同,英特尔如何从全局考虑云计算产品的配合与优化,实现协同效应?

浦大地:云计算带来的挑战就是我们的机会。英特尔在生产技术、开发等各方面都有战略支持各种产品。实际上我们已经支持了很多产品,而且建立起统一架构,我们确定的IA架构就像砖块一样,用来制造各种各样的设备。一个统一架构能解决兼容问题,各种各样设备的核心技术是一致的。

这种统一架构在云计算中,在客户应用中将不断演进。有人说,所有事情都由云计算来做,终端用户不需要计算能力了,我不这样认为。如果所有计算都放在“云”上,能耗、通信带宽都会遭遇挑战。一直是“云”中要放一些数据,客户终端也要满足用户需要,二者应该实现完美结合,我们对此都十分关注和投入。现在越来越多的应用更多地关注目标客户是谁,然后根据客户需要进行优化。当然,在这个过程中还会不断演变,这确实很重要。

英特尔过去的成功、未来的成功都取决于规模经济,实现规模经济将会更容易、更快地推动行业发展。不要都去开发自己的解决方案,那样没有办法真正实现规模经济。

记者:互联计算将引发设备形态的重新定义,包括新兴的和改变传统设计的设备。英特尔如何参与产品形态的定义?

浦大地:对英特尔来说,这并不是第一次重新定义一个市场,或者完全打造一个新市场,服务器就是非常好的例子。20世纪90年代初,没有x86处理器进入数据中心,那时我们建议服务器厂商采用英特尔的x86解决方案,他们说这怎么能行呢?可现在x86已占据60%左右的市场份额了。我们过去一直不断通过合作重新定义市场甚至缔造新市场,我们通过技术和设计的领先能力,给出一些原来被视为不可能的选择。

我们需要合作,有时找到的合作者可能并不是在某个行业中已经占据很大市场份额的厂商,他们希望进入但还没有进入这个行业,而通过市场重新定义,他们可能会找到这样的机会。电视是很好的例子,完全没理由说电视不能上网,但要实现没那么容易,我们需要对电视进行重新定义、重新架构。

总的来说,在重新定义市场或创造市场方面我们有很多经验。尽管过去成功不代表未来成功,但我们还是相当有信心。

嵌入计算将无处不在

听过首场主题演讲的观众,就不会再对嵌入式技术在本次峰会占据的重要地位产生疑虑。到2015年,全球将会拥有100亿台连网设备。而据Gartner预测,2014年全球PC的保有量刚刚达到20亿台。两者之差所代表的巨大市场非嵌入式系统莫属。“ 我们正处在历史的转折期,在这个互联计算的世界,人们需要更高的智能和无所不在的互联网接入能力。”英特尔架构事业部副总裁兼嵌入式与通讯事业部总经理道格拉斯・戴维斯表示:“嵌入式计算将无处不在。”

如今,视频、移动电话已成为日常所需,甚至也有越来越多的用户尝试IP电话,由此带来电信带宽在2009年呈爆炸性的增长也在情理之中,但很少有人知道嵌入式处理器在电信网络中的重要作用。戴维斯表示,如今,电信四大处理功能中的信号处理功能由信号处理器(DSP)实现,数据包处理功能由网络处理器(NPU)或专用集成电路(ASIC)完成,应用和控制处理由嵌入式至强处理器承担,未来电信的四大处理器功能将会由完全处理器完成,从而实现了一个指令集架构和一个工具套件面向多种电信应用。

阿尔卡特和朗讯使用英特尔嵌入式至强多核处理器,相对单核性能提高达15倍之多,实现了占地空间和功耗的大幅下降。与此要求类似,中国移动跨界进入云计算领域和对节能减排的迫切需求,恰好为英特尔嵌入式技术提供了用武之地。

“英特尔架构具有的内核性能高、技术发展快的特点,满足了电信设备商不断保持设备竞争力的需求。”华为公司硬件事业部首席技术官方志成现场表达了电信设备商对IA架构的评价。

与电信应用相比,英特尔嵌入式技术在汽车电子和消费电子领域的应用则让大众消费者看得见摸得着。华泰汽车集团在现场展示了预装了车载信息系统的轿车新品华泰原田B11,从而使其成为国产首款可以联网的轿车。该系统采用英特尔基于凌动处理器的硬件平台、红旗Linux和蓝星集团的应用软件。

具有互联网接入能力无疑是未来智能汽车的发展方向,而英特尔与国内软件系统、应用厂商乃至设备制造商的密切合作也该算是未来嵌入式应用开发的一种范式。

计算厂商自然不会放过电视这一家庭娱乐的中心。十年前微软的维纳斯电脑便是计算厂商在电视领域的早期尝试。时至今日,LCD平板电视已经呈普及之势,通过机顶盒上网也不是新鲜事儿。

“我们所说的智能电视相比现在的网络电视能够给用户提供更佳的互联网体验。智能电视无缝集成了电视、个人内容和搜索功能,还可以让用户在上面玩游戏。”英特尔马蒂斯表示,“智能电视还具有无线功能,以满足客户希望在电视上获得的无线互联网体验需求的。”

“今年下半年中国和其他国家的消费者就会看到智能电视。”马蒂斯补充道。

无缝应用成全统一架构

人们对互联网随时随地的接入需求,使得手机、电视、汽车、电话等设备具备了上网功能,从而使得计算架构在这些领域开辟了新天地。而当用户对应用的跨平台实时无缝连接需求迫切,如游戏玩家从一个地点行进到另一个地点,游戏可以不间断地在PC、笔记本电脑、电视、手机、车载系统等平台实时无缝切换时,一个统一的计算架构就变得必不可少。戴维斯表示,如何降低设计流程的复杂性、提高创新能力和加快上市速度,是嵌入式系统开发商面对的三大挑战。英特尔在IA架构上的创新能力,统一技术架构带来的应用跨平台性和IA架构上包括英特尔在内提供的诸多软件工具,使得开发商可以从容应对这些挑战。

英特尔智能电视平台CE4100采用SoC(片上系统)技术,在一个芯片上集成了显示、图形、视频显示、传输和专用安全的处理器以及包括 SATA-300 和 USB 2.0 在内的通用 I/O,大大简化了智能电视的系统复杂性。

本次大会上的研发代号为Tunnel Creek处理器,将采用SoC技术把内存控制器、显示控制器、图形与视频、音频、LPC集成在一个芯片上,从而有助于嵌入式系统缩小体积,降低功耗和成本。由于PCIe总线的首次引入,Tunnel Creek允许第三方芯片组互连,从而提高了平台的灵活性。Tunnel Creek预计将于今年下半年。

英特尔与诺基亚联合推出的嵌入式操作系统MeeGo成为参观者追捧的对象,本报记者提前一刻钟排队才得以入场,而去年刚被英特尔收购的在宇航等领域首屈一指的风河操作系统似乎被冷落了。

记者把这个问题抛给了英特尔嵌入式与通信事业部高级首席工程师兼CTO普拉纳・梅塔,他回答道:“风河已经成为英特尔的一部分,我们在不断地进行整合,希望能够把包括风河在内的操作系统都根据IA架构进行优化。实际上今天会场上的华为公司就使用风河操作系统。英特尔希望把风河的优势扩大到所有的IA平台上。”

在PC市场CPU品牌集中化的同时,嵌入式CPU市场却出现了分散化的现象,苹果的A4处理器、NVIDIA的Tegra处理器都是新面孔。梅塔表示:“嵌入式市场是一个非常多样化且分化的市场。Tunnel Creek通过开发PCIe接口,允许第三方定制I/O控制器,以满足这一市场多样化的需求,今后,英特尔还将推出更多样化的SoC产品,Tunnel Creek只是迈出的第一步。”

针对当前无线传感器网络(WSN)热,梅塔说:“英特尔非常关注WSN市场,一些WSN厂商也开始采用PCIe总线。我们会进一步观察,看看哪些功能可以集成到CPU中,再做针对性改进。”他还表示:“今天温度传感器已经集成到CPU中,如果某种传感器的应用范围不大,还不如放到I/O控制器那段,这样经济上更合理。”梅塔说,“现在之所以没有将无线与处理器做在一个芯片上,是因为这涉及到模拟和CMOS两种不同的制程工艺,在这方面,制程技术要比缩小芯片体积难度更大。但英特尔在集成电路上有世界最好的研究人员,好几年前,别人说摩尔定律到了65nm将因为漏电严重而无法持续下去,但英特尔发明了高K金属栅极技术,从而延续了摩尔定律。对于无线和处理器集成问题的解决,我是非常乐观的。”

记者手笔

进军新市场要换新思路

英特尔对统一架构其实期待已久,早些年它没有大声说出来,那是因为仍在积蓄力量。现在,它认为时机成熟了。

外有互联网进化带来计算边界扩张,内有架构优化与世界级制造能力结合,似乎一切看来顺风顺水,果真如此吗?

近几年,英特尔遭遇的挑战不小,远有几年前的多核路线,近有进入深度嵌入式这样的新兴市场。

单核时代,提高平台能力相对简单,但主频路线走到了尽头,多核成为必然选择。工艺没有问题,架构也可以升级,英特尔面对的最大挑战来自外部――并行计算。

怎么让开发者有效释放出多核的潜能呢?单靠软件合作伙伴的自发行为远远不够,英特尔大力投入软件,通过提供工具、程序优化,全方位地扶持软件合作伙伴,逐渐突破,最终才打开了局面。个中辛苦,英特尔自知。

而现在,英特尔要从熟悉的通用计算领域跨越到嵌入式领域当中,消费电子、车载、数字标牌……对这些领域的陌生,也同样是对英特尔的巨大考验。可以看到的是,英特尔的思路又一次为之改变了。

与高手过招练手艺。风河和英特尔已经成为一家人,英特尔软件此前的工作是支撑,但现在则要求从后台走向前台,为此,嵌入式领域的高手、长期在市场上摸爬滚打的风河当然是个不错的老师。时间久了,本事也自然就提高了。

到广阔市场去锻炼。英特尔认定中国将是嵌入式最大的市场,为此,研究力量已经发生倾斜,英特尔中国研究院选择嵌入式系统为主攻方向,从最大市场得来的成果,自然生命力也最旺盛。

篇10

[关键词]服务外包；国际比较；发展路径

[中图分类号] F063.1 [文献标识码]A [文章编号]1673-0461（2013）11-0092-05

作为当今世界上最具吸引力的外包目的地国家，印度、爱尔兰和以色列在服务外包领域取得了令人瞩目的成就，并称为世界软件外包中心“3I”。得益于服务外包，三国的软件与信息服务及相关行业的国际竞争力不断增强，并在增加就业、带动出口、促进产业升级等方面也发挥了不可忽视的作用。天津作为国家21个服务外包示范城市之一，发展服务外包产业不仅具有天然港口和区位优势，还在人力资源、基础设施、综合商务成本等方面集聚了明显优势和潜力。但由于起步较晚，天津的服务外包产业发展还有一定的差距。因此，对于印度、爱尔兰和以色列服务外包产业发展进行多维度的分析比较，总结并借鉴其成功经验，提出相应的对策建议，将对加快天津服务外包产业的发展产生积极作用。

一、服务外包发展的国际比较

根据印度、爱尔兰和以色列三个国家服务外包产业的特点，对促进服务外包发展因素的研究主要集中在以下几点：语言与地缘优势、丰富的人力资源、完善的产业发展环境、政府政策的大力支持以及突出的企业竞争力。已有研究虽然也或多或少对这些关注点进行了一定的研究和分析[1-3]，但都较为零散，并没有进行广泛的比较。本文将从上述5个方面进行广泛的比较研究，力求充分发掘这3个国家服务外包产业发展的有益经验，从而为天津服务外包的发展提供有益的启示。

（一）语言与地缘优势

首先，就语言优势而言，印度历史上曾长期是英国的殖民地，英语是其官方语言之一；爱尔兰在主要的接包国中，是欧元区中唯一以英语作为母语的国家；以色列的官方语言尽管是希伯来语和阿拉伯语，但作为一个移民国家，每年有成千上万的在欧美接受过良好教育的犹太移民回国。而当前，全球外包的发包方主要集中在欧美发达国家，世界上绝大部分软件的开发都以英语为语言。因此，相对于其他非英语国家，印度、爱尔兰和以色列三国具有独特的优势，这3个国家的企业与欧美企业之间不存在很大的语言与文化差异，便于双方沟通。

其次，就地缘优势而言，印度与美国的时差约为12个小时，美国企业和相关机构把业务外包给印度企业，可以利用时差实现24小时工作制，从而为客户提供全天候的服务。爱尔兰一方面作为欧盟成员国，使得外资在该国生产的产品与服务，可以规避欧盟较强的市场排他政策，从而享受欧盟的商业优惠；另一方面爱尔兰与美国长期保持着密切的关系，美国有1/5的人口是爱尔兰裔，美国500强企业的首席执行官中，爱尔兰裔占近1/4，爱尔兰政府充分利用这一地缘资源，使得美国对欧洲信息产业投资的70%都放在爱尔兰。在以色列，大量的从欧美移民的犹太人和海外犹太人的存在，使得犹太文化与西方文化密切相关联，形成良好的文化融合，他们为以色列本土的新兴公司提供了大量的资金、技术和研发支持，这些在很大程度上促进了上述三国服务外包产业的发展。

（二）丰富的人力资源

从人力资源的角度观察，我们发现印度、爱尔兰和以色列三国的人力资源优势主要体现在如下3点：

首先，人才总量丰富。印度在发展中国家拥有最大规模的掌握英语技能的人才储备。爱尔兰和以色列虽然在人才总量上无法和印度相比，但相对于本地区的其他国家仍具有比较优势。以爱尔兰为例，从劳动力年龄层次上分析，爱尔兰全国人口平均年龄在整个欧洲最低，25岁以下的人口占总人口的40%，从而保证了充足的劳动力供给。同时，由于欧盟内部人员流动的自由和大量爱尔兰海外移民后裔的回归，使得爱尔兰人才供给进一步充足。

其次，人才素质较高。印度、爱尔兰和以色列三国，长期重视高等教育的发展，形成了大量享誉世界的名校如印度理工学院、爱尔兰利墨瑞克大学、耶路撒冷希伯来大学等，同时也培养了大量的高素质人才。根据瑞士洛桑国际管理学院的《全球竞争力报告》，印度工程师的能力和数量分别居于世界第一位和第二位；爱尔兰重视与信息技术相关学位的学生的实践能力培养，采用了卓有成效的政产学研一体化合作，规定软件专业的第三学年都在生产一线实习，第四学年大部分时间进行独立设计，通过这种模式，使得爱尔兰的大学毕业生具备了实际工作经验和项目执行能力；以色列作为世界上劳动力受教育程度最高的国家之一，其受过高等教育的科学家和工程师占人口的比例排名世界第一，平均每1万人中有135人，而美国也仅为78人[4]。

（三）完善的产业发展环境

从产业发展环境看，印度、爱尔兰和以色列三国的优势主要体现在以下两点：

首先，良好的商业氛围。在服务外包发展的制度条件中，欧美发包企业最为认同的就是印度、爱尔兰和以色列这3个国家都具备完善的知识产权保护法规，使欧美的软件企业在与上述三国开展服务外包业务时，不必担心知识产权受到损害和关键技术的流失，从而为服务外包的发展提供了良好的商业氛围。如在爱尔兰，为了减少发包企业对于知识产权的忧虑，从1999年起，爱尔兰政府就制定了一系列保障知识产权的政策。政府承认电子合同及电子签名的法律效力，允许软件的加密开发，并在产权、专利等方面制定了严格有效的法律规范，如《电子商务法案2000》和《版权及其他相关权益法案2000》等。同时，服务外包企业与员工签订劳工合约时，还要签署一份简称“不公开合约”的知识产权保护合同，双方明确在合同期内严格遵守这一合约，有些高技术行业还限定了合约解除后的保护措施，违反者将会受到严厉处罚，情节严重者甚至会受到刑事指控。

其次，开放的市场环境。20世纪90年代以来，印度进行了以市场化和自由化为取向的全面改革，在民主建设和政治法律体制方面采用现代西方模式，私营部门和资本市场迅速发展，这在一定程度上打消了欧美企业对于印度传统经济体制的顾虑。爱尔兰作为欧盟成员国之一，由于语言、文化、商业习俗和法律体系的接近，使得众多欧美公司将爱尔兰作为服务欧洲和北美市场的重要基地，如世界10大软件公司中有7家在爱尔兰设立了分公司，并在当地设立研发中心。以色列先后于1975年、1992年和2000年，分别与欧盟和北美自由贸易协定成员国，签署了自由贸易协定，使得以色列企业和北美及欧盟企业间的贸易享有零关税待遇。这在提高该国对外开放程度的同时，也优化了以色列的贸易环境。

（四）政府政策的大力支持

政府的作用在于当发现本国具有比较优势的产业之后，适时调整政策，为这些优势产业的发展创造健康的环境[5]。在将软件与服务外包产业确立为优势产业后，印度、爱尔兰和以色列三国服务外包产业政策支持效应积极显现，具体的支持政策如下：

首先，三国政府都制定了促进服务外包发展的政策。早在20世纪80年代，印度政府就已经提出了“大力发展信息技术产业”的口号，根据信息服务外包发展的需要，印度政府于1986年、1992年、1996年、1998年和2000年分别制定和颁布了《计算机软件出口、软件开发与培训政策》、“软件技术园区计划”、《2020年技术展望》、“信息技术超级大国”政策纲要、《信息技术法》、《半导体集成电路设计法》及“十五”计划（2002—2007）等法律及发展战略。爱尔兰政府从政策咨询、制定、实施、监督，到部门协调、中介促进等各个环节，都设立了相应的部门履行职责，注重加强管理和协调，系统强化了服务外包的管理，如在爱尔兰开办一家软件公司，只需要10分钟既可以办妥一切手续。以色列政府基于“科技立国”的战略，制定多项法规扶持新兴产业发展，如1969年以色列开始实施《工业鼓励法》，加大对新兴产业的扶持力度。

其次，三国政府都对本国服务外包产业的发展给予财税方面的大力支持。一方面，三国政府对于与信息技术行业有关的服务外包产业给予税收优惠，如印度政府规定，从2000年到2010年的10年里，对位于技术园区的新工业企业以及100%出口型的工业企业免征针对出口利润的税收；爱尔兰政府规定公司税仅为12.5%，远低于欧盟多数国家30%到40%的公司税水平；以色列政府规定将高技术产品和专利等出售给在国内的外国居民、为外国居民提供服务等大多数出口行为均属于零增值税交易。另一方面，三国政府均对与信息技术行业有关的服务外包产业给予财政支持，如印度政府1998年设立了10亿卢比的风险投资基金，支持软件类中小企业的发展；爱尔兰政府对于相关项目，分别从资本、就业、研发与培训等方面进行财政支持；以色列政府推出了“磁铁”计划支持项目发展，其中每个项目85%的预算资金由政府提供。

（五）突出的企业竞争力

企业作为产业发展中的微观主体，对于产业的发展至关重要。上述三国的服务外包类企业具备很强的市场竞争力，主要体现在如下几点：

首先，企业拥有过硬的技术实力。在印度、爱尔兰和以色列，多数从事服务外包的企业，都拥有过硬的技术实力和雄厚的研发实力。如以色列企业是国际公认的在基础技术及应用研发方面最具创造力的群体之一，这导致自20世纪80年代以来，国际大型软件公司纷纷在以色列建立研发中心，以充分利用该国企业的技术研发能力。如英特尔公司1984年在以色列建立了其第一个海外研发中心，从事计算机芯片设计及软件开发。到目前为止，该中心已经成功开发出了8088微处理器、奔腾MMX技术和迅驰处理器等英特尔的核心技术，成为英特尔在全球重要部门之一。基于雄厚的技术研发实力，使得以色列的高附加值外包产业迅速发展，其外包的人均产值在接包国中处于领先地位，大大提高了该国服务外包产业的竞争力。

其次，相关产业的集群形成明显的产业联盟。通过优惠政策吸引国内外公司在特定区域内聚集，是印度、爱尔兰和以色列提升服务外包企业竞争力的重要经验之一。如印度的软件外包企业主要集中在班加罗尔、马德拉斯、海德巴拉等主要的软件生产基地；爱尔兰的IT外包企业主要分布在都柏林、利墨瑞克、高威和库克等地区和城市；以色列的服务外包企业主要集中在特拉维夫、海法和耶路撒冷等中部发达地区。产业集聚提高了企业的整体竞争力。如在印度班加罗尔、马德拉斯、海德巴拉3个城市承接了全国服务外包总额的80%以上；在爱尔兰利墨瑞克国家科技园内已有90多家从事研发和生产的高技术企业，其中本国高技术企业占比达到45%；以色列主要外包企业如Checkpoint、ECI、Teva制药等纷纷在北美设立办事处和研发中心，致力于承接规模更大的全球服务外包项目。

最后，规范的行业协会的存在。以印度全国软件和服务企业协会（NASSCOM）为例，NASSCOM的作用主要体现在：与政府沟通，帮助进行产业规划，协调建设软件科技园，争取有力于软件发展的政策优惠；与WTO沟通，争取在世界贸易组织中的有利地位和条件；帮助企业与电讯行业谈判，争取低价格的优良服务；与大学等机构沟通，开展人才培训，通过设立基金方式进行电脑知识的普及，特别是向贫穷落后地区推广；推动服务外包由后端办公服务等业务向金融、保险、软件开发与研究等领域发展[6]。在NASSCOM的引导下，会员数量已从最初的38个，发展到2007年的1 100余家，其中250余家来自美国等国的跨国公司，其会员收益总和占印度软件和服务外包行业总收益的95%以上[7]。

二、天津服务外包发展的现状与瓶颈

作为全国首批“服务外包示范城市”，面对产业转移的大趋势，天津主动加强与世界经济的接轨，提升产业能级，天津市有关部门先后制定了《天津市服务外包产业发展“十二五”规划》、《天津市服务外包资金管理办法》、《天津服务外包公共服务平台认定暂行办法》、《关于离岸服务外包业务免征营业税具体实施办法的公告》、《关于加快本市服务外包人才培养的若干意见》等相关政策文件累计达到18项，以扶持服务外包企业的发展。

从产业规模上看，2012年1月～10月份，全市服务外包合同签约金额实现10.8亿美元，同比增长66.8%，其中离岸服务外包合同额6.3亿美元，同比增长37.8%；服务外包执行额8.9亿美元，同比增长103.8%，其中离岸执行额5.2亿美元，同比增长88.9%，服务外包行业从业人员达7.1万人。从业务来源上看，相对于2006年单一的发包主体日本而言，2012年天津离岸服务外包来源于44个国家和地区，其中亚洲17个国家和地区，北美2个国家，欧洲14个国家，非洲和南美洲各5个国家。从业务种类上看，2012年，天津市服务外包业务的种类扩覆盖了ITO、BPO和KPO，从而改变了天津市单一服务外包业务的格局，在服务外包中形成自己的特色。以生物医药研发、工程设计、动漫网游研发为代表的服务外包高端KPO占全市服务外包总业务的47.7%；以集成电路设计、软件研发、基础信息技术运营和维护服务为主的ITO占总业务的47.1%；而以数据处理、呼叫中心、会计服务为主的BPO业务占总业务的5.2%。与此同时，天津引进的服务外包企业的数量和质量明显提升，截至2012年，戴尔等世界500强企业相继在津设立外包服务中心，渣打科技等领军企业进一步扩大业务规模，摩托罗拉全球会计中心、通标标准技术服务、飞思卡尔等10家世界500强共享运营中心高端业务流程外包服务增势强劲，全球服务外包100强、世界500强企业累计43家在天津设立服务外包机构。

但与“3I”国家相比，天津服务外包产业的发展仍然存在如下的瓶颈：

首先，政策环境有待完善。一方面，天津市目前还没有形成较为成熟的服务外包业政策支持体系。如天津市虽每年投入不低于2亿元专项资金，但主要用于服务外包人才培训及培训示范机构建设项目、服务外包园区建设、公共服务平善等方面，真正用于发展服务外包企业的资金扶持明显偏少。另一方面，对于服务外包的监管处于探索阶段。天津还没有建构起具体规范有效的外包风险监控制度。一旦出现纠纷，发包方和外包服务商相互协商仍不能达成一致意见而诉诸法律时，缺少外包纠纷处理的法律及有规可循的处理程序和制度，而知识产权保护体系也尚未全面建立起来。

其次，高水平实用人才匮乏。服务外包行业需要大量的具有较高外语水平的专业人才，而目前天津的服务外包人才以英语为主，从事对日外包需要进行日语培训。但由于语言学习周期长，无法通过短时间的培训达到速成的效果，而且语言重在于使用，仅仅通过学校式的培养并不能完全满足业务需要，因此岗前培训压力大。与此同时，部分企业对于员工的培训投入不足。截止到2009年，天津市179家外包企业中，没有安排过员工培训的有98家，占企业总数的55%。

再次，企业的竞争力不强。天津市服务外包企业虽然数量多但是规模小、服务外包合同金额小，缺乏支柱企业带动天津市的服务外包行业发展。截至2009年12月，天津市从事服务外包的企业有240家，只占全国从事服务外包企业总数的3.42%，而且百人以下企业占全市服务外包企业总量的达到75%[8]。2009年服务外包企业承接的外包项目金额在5 000万美元以上的仅有3家，70%的企业合同汇总金额在100万美元以下。而印度的前4大软件服务外包企业的年营业收入均达到30亿美元～50亿美元，员工均超过10万，是印度软件与信息服务外包行业的支柱企业[9]。

三、促进天津服务外包产业发展的政策建议

（一）完善服务外包产业发展的政策环境

一方面，政府应继续制定并服务外包产业发展优惠政策，填补产业推动体系的空白点。根据“3I”国家的发展经验，国家对战略性产业应该要有充分的支持力度，以帮助企业提升国际竞争力。企业获取竞争优势主要来源于利润转移效应和外部经济效益。因此，天津市政府应针对服务外包产业发展特点推出相应的补贴、信贷、退税等扶持政策，以帮助市内企业获取竞争优势。消除不利于发展的制度，对服务外包的关键领域、薄弱环节应加大财政引导性资金投入力度，并给予企业房租、水电和用人等多方面的政策支持。同时，天津市应加强中小企业以及特色外包企业的扶持力度，加大本土企业的培植力度。树立产业标杆，快速形成独具特色的服务外包产业聚集。

另一方面，完善服务外包相关法律体系建设。根据CAPS和科尔尼的调研报告显示，65%的企业把知识产权保护视为决定是否外包的主要原因，而“3I”国家的知识产权保护体系已经成为三国赢得竞争优势的重要因素之一。据研究，我国的知识产权保护水平与外商直接投资之间具有明显的正相关性。因此，为适应客户的需求，天津应加强诚信环境建设，加大知识产权保护力度，积极健全相关的法律制度，以增强国外客户对安全的信心，营造出有利于承接服务外包的外部环境，充分发挥知识产权保护对于经济增长的促进作用。

（二）加快培养多层次服务外包专业人才

首先，天津市政府应引导高校培养相关专业人才并予以相关支持。政府可以通过资金、政策等方式的引导，帮助高校培养具有国际视野、语言水平高、文化交流能力和业务能力强的复合型外包人才，鼓励校企结合的服务外包人才培训和实习项目。

其次，健全人才培养体系。在服务外包人才培养方面，应做到企业培训与社会培训相结合。一方面，服务外包企业应安排专项员工培训基金，用于员工在人才资质、国际认证、知识产权等方面的培训；另一方面，政府可以通过出台相关的政策鼓励民办和私营的这一类社会培训机构对急需的外包人才进行培训，通过提供多种交流平台动员社会各方面力量建立起适应不同需求层次的专业培训体系，以培养出大量服务外包领域的专业人才。

最后，放宽高层次创新型人才引入政策。我市的服务外包市场人才匮乏，尤其是具有语言优势又了解国际规则的海外专业人才。因此，政府可以开辟海外引才的“绿色通道”，制定海外归国人才的优惠政策，通过改善我市人才流动机制等方式来吸引和聘用海外高级服务外包人才，以此来迅速提升我市服务外包产业人才的国际化水平。

（三）加快提升服务外包企业的竞争力

首先，提高服务外包企业自身的综合能力。综合能力的提升主要体现在与客户沟通能力、企业管理能力和承担项目的交付能力3个方面。良好的沟通能力是服务外包合作的首要前提，包括语言交流技巧和对发包国家文化背景的理解能力两个方面，该种能力的提高能增进服务外包双方的信任与理解，进而争取到更多的业务；企业管理能力的提升主要是指外包企业要通过资格认证等方式来证明自身的服务水平与能力，如开发能力成熟度模型集成（CMMI）认证、信息安全管理（ISO2700/BS7799）认证、人力资源成熟度模型（PCMM）认证等，通过这些国际资格认证可以使得客户，尤其是海外客户直观了解企业服务外包水平，增加对企业的认可度；承担项目的交付能力包括技术能力、业务能力和服务能力等一系列服务外包所需要的专业能力，其中技术能力主要指自主研发与创新能力，业务能力指对所服务的外包业务的理解和掌握能力，服务能力指向客户提供全方位的、完善的解决方案的能力。

其次，树立外包企业的品牌意识。为了在国际竞争中赢得客户，品牌打造是外包企业持续发展的关键因素。天津服务外包企业刚刚起步，应尽早将品牌意识纳入企业总体发展规划，通过企业内部培训、管理理念、企业文化、价值观等方面进行品牌打造，形成天津特色的服务外包优势，最终形成在国际市场上具有核心竞争力的特色服务品牌，从而缩短天津服务外包产业与国际先进水平的差距。

再次，积极构建产业联盟。在服务外包市场中，企业作为单一的个体来需求发展的空间是有限的。为了更好促进我市服务外包产业的健康发展，在政府的引导下，企业可以根据自身的市场需求与条件，寻找有利于自我发展的企业进行合作。通过企业间的主动联合，提升企业整体凝聚力，提升企业的信息分享与规模经济的效益，降低成本与经营风险。联盟内部可以再次进行专业化分工，形成优势互补的产业格局，从而为在国内和国际市场上提升我市服务外包企业的竞争力创造条件。

最后，充分发挥行业协会的纽带作用。要发挥天津市服务外包行业协会在指导产业发展、规范行业自律、加强供求双方交流、沟通企业与政府及整合社会资源等方面的作用。具体而言，一方面，行业协会可以通过定期制定并公布行业发展规划，向企业传达行业的整体动态；另一方面，行业协会应作为信息平台，定期公布行业咨询，如政策信息、人才供求信息、企业经营合作信息等。

[参考文献]

[1] 孙先民，张玉丽.服务外包经济效应分析：以印度为例[J].商业研究，2009（8）：140-141.

[2] 王哲，武亚兰.印度和爱尔兰服务外包发展模式比较研究及其对中国的启示[J].时代经贸，2008（8）：76-77.

[3] 王瑛.国际外包服务基地的爱尔兰发展模式[J].管理观察，2008（8）：102-103.

[4] 杨丹辉.全球化：服务外包与中国的政策选择[M].北京：经济管理出版社，2010.

[5] 江小娟.服务全球化与服务外包：现状、趋势及理论分析[M].北京：人民出版社，2008.

[6] 武阳.印度服务外包发展的思考与借鉴[J].对外经贸实务，2007（1）：61-65.

[7] 王伶俐.中印服务外包的比较研究[M].北京：对外经济贸易大学出版社，2011.

[8] 冯雷鸣.对天津发展国际服务外包的战略思考[J].国际经济合作，2013（1）：87-89.

[9] 秦洪军，冯雷鸣，王僚.加快天津服务外包产业发展的思考[J].北方经济，2012（8）：83-84.

The International Comparison of the Development of Service Outsourcing and Its Inspiration for Tianjin

——Based on the Analysis of India， Ireland and Israel

Qin Hongjun

（School of International Business，Tianjin Foreign Studies University，Tianjin 300270，China）