专用集成电路设计方法范文
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篇1
>> “射频集成电路设计”课程教学改革初探 应用于相控阵收发组件的射频微波集成电路设计探讨 纳米尺度互连线寄生参数的仿真及应用于CMOS射频集成电路设计 模拟集成电路设计教学探讨 《集成电路设计》课程教学改革与探索 集成电路设计本科教学改革探索 集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的探究 集成电路设计与集成系统专业CDIO培养模式的研究与实践 集成电路设计专业课程体系改革与实践 《数字集成电路设计原理》课程教学探索 集成电路设计作为专业核心课程设置的探讨 集成电路设计方法及IP设计技术的探讨 集成电路设计的本科教学现状及探索 模拟集成电路设计教学方法探讨 《专用集成电路设计》教学方法初探 结合集成电路设计大赛谈创新能力的培养 同步数字集成电路设计中的时钟偏移分析 《2012中国集成电路设计业发展报告》的统计及结论 模拟集成电路设计的自动化综合流程研究 以工程需求为导向的集成电路设计闭环教育研究 常见问题解答 当前所在位置:l.
[3]http://.cn/Info/html/n14730_1.htm.
[4]http:///info/20121026/227691.shtml.
[5]冯卫东.美科学家证实电路世界第四种基本元件存在[N/OL].科技日报,2008-05-06.
[6]李九生.“微波与射频技术”课程新式教学理念应用[J].科技信息,2010,(6).
[7]李金凤,王健,刘欢.“射频集成电路设计”课程教学改革初探[J].考试周刊,2012,(15).
[8]张银蒲.基于射频方向课程群的教学改革与创新[J].唐山学院学报,2013,(1).
[9]王立华.虚拟网络分析仪在射频电路设计中的应用[J].电子测量技术,2012,(4).
收稿日期:2013-09-10
篇2
[关键词]教研统一 人才培养 方法与机制
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0114-03
一、引言
关于大学高水平本科人才的培养,其影响因素很多,而围绕教学与科研相互关系的讨论或说争论长期以来一直是高等教育研究领域备受关注的重要课题。[1]大学最核心的任务是确保本科教育质量,如果科研除了有利于人才培养之外,不能很好地服务本科教育,将丧失可持续发展的潜力;而将知识创新与教授有机结合起来,有效发挥科研的人才培养功能,对高校教学水平提高、教师教研水平提升、学生学习效果改善具有积极甚至无可替代的作用。
综观世界一流大学,无不要求其教师教学科研水平。我校从顶层设计角度制订了“教研统一”的办学理念。[2]笔者长期从事集成电路设计领域的科研与教学工作,结合专业特点,将多年来在教学与科研相互促进融合方面的探索进行梳理,并对其中面临的困难与挑战进行了思考。
二、教研统一的探索
目前国内不少大学存在不同程度的“科研先行”发展理念,造成了教学的“短板”。为促进集成电路设计与集成系统专业工程应用型人才的培养,本专业一线教师长期积极探索科研促进和服务教学的方式方法,将先后承担的国家自然科学基金重点项目、国家“863”重大专项、国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目,以及省部级、厅局级、横向项目等数十项科研项目及成果以多种方式融入本科教学,努力使科研引领教学水平的提升,整个教学科研团队先后于2010年和2012年被评为“陕西省省级教学团队”――通信专用集成电路设计核心课程教学团队和“陕西省首批重点科技创新团队”――西安邮电大学通信专用集成电路与集成系统重点科技创新团队,探索形成了“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案,努力提高科研对教学的贡献率。
(一)“科研嵌入”理论教学内容
为了践行“教研统一”,在理论教学方面,贯彻科研项目分模块进课堂、进实验、进毕业设计,落实前沿技术进讲义、进习题、进考试环节,同时根据科研项目开发实际,总结工程经验,凝练科研案例,编写系列教材。通过将科研子模块“嵌入”教学、“嵌入”教材,丰富了教学内容,拓宽了学生视野,提高了学生实践能力,实现了科研成果进课堂、教学水平上台阶的目标。近年来承担并以多种形式融入教学的主要科研项目有:
项目1:国家自然科学基金面上项目“三维视频处理系统芯片动态可重构可编程体系结构研究”,经费160万元;
项目2:陕西省科技统筹项目“北斗二号 / GPS双模接收机芯片组”,经费150万元;
项目3:陕西省重大创新专项“双网数字传真机开发”,经费75万元;
项目4:陕西省重大创新专项“SDH片上系统设计与实现”,经费50万元;
项目5:国家自然科学基金重点项目“新一代图形处理系统芯片体系结构及关键技术研究”,经费440万元;
项目6:某国防项目“图形处理器IP研发”,经费99万元;
项目7:陕西省“13115”创新专项“高速数据网络包交换芯片研制与开发”,经费135万元;
项目8:国家“863”重大专项“基于NOC的多处理器系统片上高性能互连技术研发”,经费200万元;
项目9:国家“863”项目“宽带交换高速交换芯片的研究开发”,经费360万元;
项目10:国家自然科学基金“无线通信自重构容错NOC研究”,经费60万元。
上述项目与理论教学、实践教学以及集中实践环节相结合的具体操作如下:
1.集成电路专业导论:将项目1“APU体系结构、计算模式统一等”作为内容;将项目2“北斗、GPS以及伽利略等”的对比研究作为内容;将项目8“片上网络NOC的项目”引入教学;将项目9“电路交换、分组交换的发展及研发现状”引入课堂。
2.数字集成电路设计:将项目1、5中“涉及的长线、功耗、缺陷问题引入教学”作为内容;将项目6、7中的模块作为案例用于新编教材;将项目9“PLL、CDR单元、全定制振荡器”作为教学案例。
3.集成电路工艺原理:将项目1、5中“红墙问题、三维工艺”引入教学;项目7、9、10成果引起企业关注,与航天某所建立工艺联合实验室;将项目9开发过程中针对工艺的比较引入教学。
4.EDA技术实验:以项目1“4×4可重构阵列”,项目3“将图像CIS扫描、热敏打印头以及步进电机控制电路”,项目4“字符重排、帧定位等单元设计”,项目5和6“命令处理器”作为教学案例;将项目7、8、9、10前端设计中积累的代码编写经验、综合脚本撰写方法引入教学,将设计后端的STA用于新编教材中。
5.SoC设计方法学:以项目7、8、9的研发流程作为典型的SoC设计流程进行对比讲解。
6.计算机组成与设计:将项目1、5“ILP、OLP、DLP的统一”作为课程的主题研讨内容。
7.Verilog HDL数字系统设计:将项目1、5“反馈环、命令处理器、存储管理器等”作为大型实验案例;将项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位单元”作为实验内容;将项目8、9、10“将分配管理单元、虚通道路由器”作为案例,并将验证平台的搭建作为大型案例引入教学。
8.通信原理:依据项目3建议授课教师将传统传真协议T.30、网络传真协议等引入课程;依据项目4建议授课教师将SDH内容讲解与项目开发结合起来;依据项目4、9建议授课教师将世界上第一套符合ITU-T标准STM-256帧结构的40G SDH设备等引入课程。
9.基于FPGA的嵌入式系统设计:将项目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系统、如何与底层电路交互”作为案例;将项目3双网传真机作为典型的嵌入式系统引入教学。
10.FPGA课程设计:将项目1和5“反馈环、Cache开发、命令处理器”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等简化后作为题目。
11.集成电路设计课程设计:将项目1和5“几何变换、三维剪裁、图元装配”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等作为题目。
12.SoPC课程设计:将项目3、5、6、7电路验证转化为SoPC方式进行以作为课程设计题目,项目7、8“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元的开发”作为题目。
13.毕业设计:将项目1、5、6“基于可重构阵列的DCT变换、2D加速器、命令处理器、像素染色器等”,项目3“传真机方案设计、模块电路设计、软件方案、通信协议等”,项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元增加基于C的验证”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配、torus结构等”,项目8“验证涉及的基于SV的验证平台、PLI平台等”作为毕业设计题目。
(二)“科研反哺”实践教学环境
集成电路设计是一个工程实践性很强的领域,所需的仪器设备、工具软件、工作条件成本高昂,建立完善的设计实践环境常令学科建设经费捉襟见肘。而在承担各级各类科研项目的过程中,逐步建立起了较高水平的科研平台,如部级重点实验室、省级工程中心、校企联合实验室等,在这些科研平台上积累了丰富的硬件资源、空间资源和人才资源。通过探索“科研反哺”,对实践教学环境的建设和提升起到了积极的促进作用。具体措施包括:
1.共享科研平台的硬件资源,提升学生实践环节的物质基础:在高水平科研带动下,先后投入数千万元建立了集成电路设计环境、工艺生产线,并与Altera、Xilinx、Intel、TI、广州周立功、772所等建立了联合实验室,相关的仪器、设备、开发工具等通过合理共享逐步向本科生开放,向实践教学资源转化,提升了实践环境的物质基础。
2.利用科研平台的空间资源,为学生提供校外实习实训的机遇与环境:通过科研合作,先后与烽火、中兴、华为、兖矿、煤炭科学院、深亚等相关设计企业、终端用户等建立了校外实习基地,丰富了学生的实习实训环境。
3.发挥科研平台的人才优势,转化为第一、第二课堂的教学优势:主持和参与科研项目的高水平教授、中青年教师、硕士研究生等是科研平台的人才优势,强调实施教授年授课学时数不低于120学时、项目负责人至少承担一门本科生专业课、青年教师指导学生参加兴趣小组和学科竞赛、硕士研究生承担助教等一系列措施,对学生创新能力的培养起到了积极作用。
通过上述举措,先后建设了陕西省实验教学示范中心――“计算机与微电子学实验教学中心”和“电工电子实验教学中心”、陕西省人才培养模式创新实验区――“电子信息工程应用型人才培养模式创新实验区”和“集成电路设计与集成系统工程应用型人才培养模式创新实验区”。
(三)“科研提高”师资队伍水平
集成电路设计的工程性要求教师必须具备丰富的实践经验,而科研正是弥补经验“短板”的有效途径。在具体实践中采取的“科研提高”师资水平的措施主要有:
1.划拨科研经费资助青年教师攻读硕士、博士:为了培养青年教师,形成人才梯队,一线青年教师先后有6人都是在科研项目专门审批划拨的经费资助下攻读博士、硕士,毕业后先后承担了陕西省自然科学基金项目、教育部重点项目、陕西省教育厅专项项目等10余项;多名青年教师指导本科生、研究生参加学科竞赛,先后获得大学生电子设计竞赛陕西省一等奖第一名和全国二等奖多次、研究生电子设计竞赛西北赛区特等奖两次、全国二等奖和三等奖各一次以及全国优秀指导教师奖。
2.人才引进注重科研方向、优势互补:在师资队伍建设中,注重科研经历、工程能力、国际背景,如引进的美籍全职教授有Nvidia、贝尔实验室、犹他大学等国际知名企业、科研院所长达29年的开发经历,并被聘为陕西省“百人计划”特聘专家。
(四)“科研启发”应用型人才培养
通过科研融入教学,对启发学生潜力、培养学生工程应用能力起到了积极作用;同时选拔兴趣浓厚者作为科研助手参与项目研发,由高水平教授直接指导,这些学生有多名进入Intel、MTK、华为、中兴等知名企业,担任开发经理、技术骨干等关键岗位,或考取知名高校的研究生,并迅速成长为导师科研团队中的骨干成员。
总之,科研成果分模块进课堂,丰富了教学内容;前沿技术进教案,拓宽了学生视野;科研设备向教学资源转化,改善了教学条件;坚持高水平教授为本科生授课,保障了教学中心地位;总结科研和工程经验,更新了教学内容,出版了系列教材,提高了学生工程实践能力,形成了科研促进教学的良好局面。
三、教研统一的思考
尽管在多年的教学科研实践中摸索了一些“教研统一”的方式方法,但终究不是机制,无法形成长效。而“教师的薪水、晋升,最终是依据其科研成果,而不是其教学绩效,大学制订的教师学术奖励体系中几乎看不到教学的影子”[3],“教学和科研的统一正在随着科研的兴盛及二者之间激励机制的不平衡而受到破坏,科研正在越来越远离教学,甚至是毫不相干”。[4]那么,如何让教师发挥主观能动性,积极投身教研统一的探索?又如何让学生积极投身运用专业知识解决实际问题的实践,为学生实践能力培养与提高形成合力呢?
(一)倡导研究性教学
大学师资管理模式、绩效考核方式决定着大学教师的工作方式、工作效率和工作效果[5],毕竟对多数人而言,指挥棒在哪里,工作的方向就在哪里。因此对工程实践性强的专业,可从教学的要求上倡导研究性教学,从绩效考核上拉近、拉平教学与科研奖励,不仅让只灌输书本知识的现象得到改观,也让学术水平高的教师有意愿对学生倾囊相授。
同时,一个高效的科研团队必然也是一个优势互补的水平梯队,而一个专业的教学也是理论与实践、抽象与具体、构想与实现的结合。因此,可从校级层面上制订科研团队对专业教学的工作目标,再由科研团队细分任务与计划,并分解科研项目,组织教学活动,做到教师人尽其才,学生人尽其用,这样既可以调动教师积极性,又可以发挥学生能动性。
(二)强调教学中心地位
从教师角度看,教学过程中应着重关注学生的学习过程,以教学为中心,以学生为主体,以教师为主导,以学习为主线。在基础课、专业基础课的支持下,专业课教学可以按“问题驱动、案例驱动、项目驱动、前沿驱动”的节奏循序渐进,逐步提升。教学方式方法的改革将在一定程度上促进“教研统一”的践行。
(三)发挥学生科研潜力
从学生角度看,专业知识的掌握程度,除了卷面成绩外,还可以有多种表现形式,如:1.参加教师科研项目,独立运用专业知识或在教师指导下多方查阅、调研,完成相关模块的设计,并撰写小论文或申请国家发明专利,或录用或发表,或实审或授权;2.参加学科竞赛,竞赛题目可以从日常应用角度激发学生的灵感,也可是教师科研项目转化,通过自由组队,在省级及以上政府机构组织的装试性竞赛、国家级行业协会组织的装试性竞赛上获奖等。对诸如此类情形,从学校学院角度给以奖励、鼓励,也将在一定程度上促进“教研统一”的践行。
四、总结
本文结合集成电路设计专业工程实践性强的特点,在长期的教学科研实践中,探索出了一套“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案;同时为了实现科研促进教学、提高人才培养的效果,从学校角度、教师角度和学生角度思考了倡导研究性教学、强调教学中心地位、发挥学生科研潜力的“教研统一”长效机制。
[ 注 释 ]
[1] 梁林梅.国外关于本科教学与科研关系的探析[J].江苏高教,2010(3):67-60.
[2] 卢建军.深化高教改革要抓好顶层设计[N].光明日报,2014-06-17.
[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education,2000(4):449-463.
篇3
关键词:FC;SoC;电源管理模块;电路
中图分类号:TP331文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)10-2449-02
随着集成电路设计技术和超深亚微米技术的高速发展,集成电路设计已步入片上系统SoC(System on Chip)时代。SoC是专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuits)设计方法学中的新技术,是指以嵌入式系统为核心,以IP核复用技术为基础,集软、硬件于一体,并追求产品系统最大包容的集成芯片。SoC是将数字电路、模拟电路、信号采集和转换电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个系统。以超深亚微米(VDSM)工艺和IP核复用(IP Reuse)技术为支撑的系统级芯片技术将是超大规模集成电路(VLSI)发展的必然趋势和主流。
为突破传统电源管理模式,将研发的智能电源管理模块以SoC为核心,利用SoC内部的ARM922T处理器提供处理能力,外部配置AD采样逻辑、存储器等资源;并采用光纤通道(Fiber Channel,FC)为通信接口,通过FC总线,接收系统其它模块发送的控制命令,进一步提高了电源模块的可靠性、通用性、易扩展性和灵活的配置能力,并促进了FC技术的应用,保证了系统功能和性能的优化。
1 智能电源管理模块的系统结构
智能电源管理模块是以片上系统SoC为控制中心,实现对数据的采集。模块由电压电流调理电路、开关阵列电路、AD选通转换电路、控制器、存储器、FC接口等构成,主要负责电源模块的检测和控制。当上电BIT测试正确,则电源管理模块以一组固定的动作序列去控制开关阵列PSA向外供电;若流经PSA电流超出范围Is≥IsMAX,控制PSA并对其进行状态转换;在应急供电下,停止对通用模块供电,只对关键模块供电;电源管理模块通过FC接口与系统管理者进行传输开关动作状态、报警信息、数据(各支路电流),记录电源自测试BIT结果、故障信息。
电源管理模块系统结构包括如图1所示的主要功能块。
2 电源管理模块电路设计
2.1 复位电路
复位类型包括上电复位、手动复位、调试口复位、软件复位和看门狗复位。
上电或手动复位有效时产生200ms的低电平复位信号,提供给SoC芯片作为系统复位触发源之一。调试口复位由外部调试工具产生,用于复位ARM922T处理器的调试接口。软件复位指系统根据软件运行要求生成的复位触发源。而当系统在规定时间内,没有得到响应时产生看门狗复位。
当SoC芯片接收到上述复位类型中任意一种触发复位机制,由SoC芯片输出系统复位信号对电源管理模块进行复位。
2.2 时钟电路
电源管理模块中需要使用时钟的电路有:SoC芯片、FC接口。其中,SoC芯片选择53.125MHz运行时钟,内部进行4倍频提供ARM922T处理器使用。FC接口收、发数据时钟频率为106.25MHz。
2.3 存储器电路
电源管理模块中的存储器是SDRAM存储器。该存储器工作电压为3.3V,封装为54引脚的TSOP,容量为32M*16。在设计时使用2片K4S511632E实现32位操作。SoC芯片内置SDRAM存储器控制器,提供SDRAM的时序控制逻辑,并且提供SDRAM访问时钟,时钟频率为56.125MHz,同存储器时钟的时钟频率和相位在EDA设计时保持一致。
2.4 电压转换电路
模块中使用了多种电压的电源,分别为+3.3V、+2.5V和+1.8V,统一由外部+5V经电压转换电路实现,输出电流可达到3A。由于SoC芯片要求内核上电时间万余I/O上电时间,所以在设计时对内核电压(+1.8V)转换电路增加场效应管控制,使其满足SoC芯片供电要求。
电压转换电路设计图如图2所示。
2.5 模拟量输入电路
系统的模拟量信号是由多路模拟开关进行选通。多路开关是采用2片16通道模拟开关和1片8通道模拟开关,通过4位通道地址选取相应通道,其中最高位为片选位。因此,最多可选通38路模拟信号,满足本模块所需的24路模拟量信号的要求。模拟开关用于选通被测试信号,包括4路电压检测信号、16路电流模拟量信号和4路应急模拟量信号,通过对GPIO0-5配置进行通道选择。
A/D转换器件控制端直接与EBI接口连接,CS信号接EBI_CS2,读写信号则与EBI读写信号相连。A/D转换的操作为中断方式或查询方式,转换结束标志EOC信号作为外部中断连接到SoC芯片,当转换结束后产生中断,由SoC芯片读取转换结果并作出相应处理。EOC信号在设计时也连接到SoC芯片的GPIO端,可作为输入信号,当转换开始后查询该信号状态判断是否转换结束。
模拟量输入和A/D转换电路如图3所示。
2.6 离散量输出电路
离散量输出主要用于控制开关阵列的工作状态,当状态一旦置出,在没有检测到错误或是在没有接受到系统管理者更新指令时,该状态是不能变更的。
在设计时,利用EBI数据作为开关阵列的控制信号。首先,对EBI数据通过锁存器进行锁存,然后进行电平转换,以此输出满足开关阵列使用的+5V电平信号,初始默认开关阵列的状态为全开,所以采用+5V上拉方式保证离散量输出信号为高电平。设计图如图4所示。
2.7 FC接口
SoC芯片提供FC接口,所以只需要在外部连接串并转化器和光电收发器即可。串并转换器具有10bitTx/Rx总线接口,提供并行回环测试模式,接收、发送时钟可达到106.25MHz,兼容SSTL-2电平,供电电压为3.3V。而光电收发器也采用的是一款高性能光纤模块,具有4通道接收器/发送器,单通道带宽1Gbps至2.7Gbps,兼容8B/10B数据格式。设计过程中重点考虑PCB制作和FC接口端接匹配电阻的选择。
3 结论
电源管理系统模块利用FC接口,通过FC总线接受应用系统中其他模块发送的控制命令,并根据命令,控制开关阵列的输出,可以实现分别为各可替换功能模块(LRM)的上下电。而当智能电源模块发生故障时,电源管理模块能够通过FC总线将故障信息发送给应用系统的主控模块。在系统控制下,发生供电系统的重构动作,从而实现电源故障隔离。
参考文献:
[1] Furber S[英].田泽,于敦山,盛世敏,译.ARM SoC体系结构[M].北京航空航天大学出版社,2002.
篇4
预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。
2辐射效应和损伤机理研究
微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。
3抗辐射加固设计技术
3.1抗辐射加固系统设计方法
开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。
3.2加固模拟/混合信号IP技术
最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。
3.3SiGe加固设计技术
SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。
4抗辐射加固工艺技术
目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。
5重点发展技术态势
5.1美国的抗辐射加固技术
5.1.1加固设计重点技术
美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。
5.1.2重点工艺和制造能力
美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。
5.2混合信号的抗辐射加固设计技术
如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。
6结束语
篇5
中国半导体行业协会理事长、中芯国际董事长江上舟同志因病于2011年6月27日不幸逝世,享年64岁。
江上舟同志是上海芯片产业的奠基人、国家大飞机项目的启动者之一,推动了包括大飞机和半导体在内的多个重大科技项目。江上舟同志曾在海南省、上海市政府部门担任重要领导职务。
江上舟同志一生为推动我国半导体产业的发展作出了突出贡献,他的逝世是中国半导体业界的重大损失,也是国家科技界的重大损失。(本刊编辑:黄友庚)
全国半导体封装测试研讨会
在烟台举行
第九届中国半导体封装测试技术与市场研讨会日前在山东省烟台市开发区召开。此次会议聚集了400多位国内外各大半导体企业、科研院所、高校的专家学者,就如何促进我国半导体封测业更快更好发展进行了深入研讨与交流。
会议重点介绍了我国半导体封装测试产业调研、3D封装技术、TSV技术、绿色封装技术、封装可靠性与测试技术、表面组装与高密度互连技术、封装基板制造技术、先进封装设备、封装材料等及其市场走向与应对措施。这是我国半导体封装测试业界的重要盛会,也是半导体产业链之间的一个极具意义的交流平台。
2010年,我国集成电路产业在2009年缓慢复苏的基础上,呈现出强劲的增长势头。随着芯片集成度的极大提高,高端封装产品的技术含量日重,封装测试的成本在集成电路成本中所占比重加大,并且受集成电路价格波动的影响较小。中国半导体行业协会毕克允副理事长介绍,面对这一形势,有必要提高对发展半导体封装测试业的认识,充分发挥我国的成本优势,加强对封装测试业的研发支持,提高创新能力鼓励资源整合,扩大国际合作,在我国培育出全球性半导体封测大公司。(来自中半协封装分会)
2011中国通信集成电路技术
与应用研讨会9月苏州召开
为进一步推进集成电路技术的进步,促进通信、集成电路与物联网产业的融合发展,中国通信学会通信专用集成电路委员会、中国电子学会通信学分会定于2011年9月22-23日在苏州举办“2011中国通信集成电路技术与应用研讨会暨物联网应用论坛”。
本次会议以“创新应用与融合发展”为主题,围绕通信集成电路技术与物联网应用,重点研讨集成电路的技术发展,以及物联网应用对通信产业、集成电路产业带来的机遇。会议期间将举办产品应用展示,集中展示集成电路设计技术以及在通信、物联网等领域的应用。
自2003年起,“中国通信集成电路技术研讨会”被确定为每年一届的行业例会,曾先后在昆明、杭州、成都、大连、西安、苏州、上海、武汉等地成功举办,并赢得了与会者的广泛认同,已经成为集成电路行业和通信行业非常关注的一项重要技术活动,依托中国电子学会和中国通信学会这两大资源平台,使该活动汇集了国内外主要的集成电路企业和通信厂商,形成了产业间技术与设计应用的互动交流平台。(本刊编辑:黄友庚)
2011中国半导体行业协会
集成电路设计分会年会
(ICCAD 2011)11月西安召开
为了发挥西安深厚的科研优势,充分展示东西部产业资源的各自优势,培育核心技术,推动集成电路产业,尤其是设计业做强做大,实现下一个十年跨越式发展,中国半导体行业协会定于2011年11月17日-18日在西安举办“2011中国半导体行业协会集成电路设计分会年会暨中国集成电路设计产业十年成就展”。
本次年会以“优化产业发展环境,提升核心竞争力,实现规模化快速发展”为主题,积极探讨集成电路设计产业的机遇和挑战,推动产业链的互动,促进我国集成电路设计产业持续、快速、健康地发展。大会将为集成电路产业链各个环节的企业营造一个交流与合作的良好平台,为世界各地和港、澳、台的同行以及相关行业协会、中介组织等构筑一个与中国集成电路设计企业在技术、市场、应用、投资等领域互换信息、探讨合作的交流平台。同时,大会对于帮助本土产业构建高端交流平台和企业合作机遇具有举足轻重的意义,必将对促进产业整合,提升核心竞争力,实现产业规模化快速发展产生深远的影响。(来自中半协设计分会)
甘肃集成电路产业目标锁定:
“十二五”末超过120亿块
甘肃集成电路产业发展已驶入“快车道”:集成电路元器件封装产业规模将在“十二五”末力争达到120亿块以上,实现主营业务收入45亿元,年均增速在30%以上。
据甘肃省工业和信息化委员会透露,在国家和地方一系列政策支持下,甘肃集成电路产业近几年规模不断扩大。“十一五”期间,产业规模年均增长40.2%,主营业务收入年均增长32.2%,利润总额年均增长27.6%。2010年,甘肃集成电路产业完成工业总产值18.12亿元,同比增长43%;实现工业销售产值17.46亿元,同比增长51%。在集成电路生产企业中,“领头羊”华天电子集团年封装能力由10年前的800万块增加到目前的50亿块以上,跻身国内同行业内资企业前三位。
同时,甘肃集成电路产业创新能力亦水涨船高。近年来,先后完成数百项重大技改、重点工程项目及重点新产品,为近百项国家重点工程提供了大量可靠的集成电路产品,70多个系列和产品获得国家重大科技成果、科技进步等奖项,建成1个国家级企业技术中心和2个省级研发中心,研发人员占到从业人员总数的近23%。
据介绍,针对产业总量偏少、竞争能力较弱、缺乏区位优势等突出问题,甘肃将在“十二五”期间力争实现集成电路产业主导产品由单一向多元的结构转变,实现技术水平由中低端向高端转变,建成以天水、兰州、平凉为核心的微电子、电真空器件、军工电子等3大科研生产基地,培育出2-3个效益突出、收入过10亿元、具有核心竞争力的龙头企业。(来自新浪网)
2011年全球半导体资本
设备支出将达448亿美元
据技术研究和咨询公司Gartner预测,2011年全球半导体资本设备支出将达到448亿美元,与2010年406亿美元的支出相比,增长10.2%。然而,Gartner分析师也指出,半导体库存出现过剩修正,再加上晶圆设备制造供过于求,将导致2012年半导体资本设备支出略有下滑。
Gartner执行副总裁Klaus Rinnen表示:“尽管日本的灾难性地震威胁将破坏电子产品供应链,但自我们在2011年第一季度的预测以来,资本支出和设备格局变化不大。由于日本厂商艰巨的努力,此次地震的影响已降低到最小程度。”(来自半导体行业网)
英飞凌创新电源管理产品
亮相PCIM Asia 2011
作为全球领先的功率半导体供应商,英飞凌在上海召开的2011 PCIM亚洲展览会(2011年6月21日至23日)上展示了最新的IGBT技术、CoolMOSTM CFD系列、高端功率二极管、晶闸管产品及各种为新能源功率变换准备的功率组件等。
英飞凌的逆导型(RC)600V IGBT家族又添两名新成员。这两款新的功率开关器件可在目标应用中实现最高达96%的能效。利用这些全新推出的RC-D快速IGBT,可以设计出更高能效的电机驱动家用电器,它们使用尺寸更小的元件,因此成本比同类系统更低。
英飞凌最新推出市场领先的集成快速体二极管的650V CoolMOS CFD2产品,可将诸如服务器、太阳能设备、电信机房开关电源和照明装置等设备的能效提升至新的高度。
英飞凌新推出的60V至150V CanPAK,进一步完善了其OptiMOS功率MOSFET产品阵容。同时,英飞凌进一步扩充了第二代碳化硅肖特基二极管,推出了采用新的TO-247HC(长爬电距离)封装的1200V碳化硅二极管。
英飞凌中国工业及多元化电子市场部高级经理马国伟先生表示:“英飞凌的节能产品,可以更好地降低成本,全面满足客户不断提高能效和功率密度的需求,同时为我们的客户带来明显的竞争优势。”(本刊编辑:胡 )
国民技术:双界面
IC卡芯片实现三大创新
由国民技术推出的高安全性双界面IC卡芯片Z8HCR的成功研发并产业化,Z8HCR的诞生将填补我国商用密码产品在非接触CPU卡上的空白,打破了外国对此技术的限制,为我国民族产业的发展作出了贡献。
据国民技术相关人士介绍,Z8HCR实现了三大创新,双界面是该芯片的一个创新点,目前国内还未有带非接触式接口与接触式接口的同类产品,如何控制在不同模式下的电源问题,是该项目能够成功实施的关键。另外,高安全性是该芯片的另一个创新点。国产算法的引入,不仅提高了芯片本身的安全性,也为该领域的国产化提供了技术保证。此外,高性能是该芯片重要指标,此芯片立足于达到国外芯片的性能要求,且部分超越国外芯片,可支持多应用。
Z8HCR可广泛应用于电子政务、电子商务、电子防伪等多个领域。(来自半导体行业网)
展讯新品 2G成重心
展讯近日了三款极具性价比的GSM芯片,包括面向终端采用ARM9内核的SC6800H,以及两款面向低端市场的SC6610和SC6620。
如何普及移动互联网,就是要降低成本,使每个用户都能消费得起,其次是要提高性能。展讯市场副总裁康一博士表示,“对于低端产品而言,其核心竞争力是降低成本。我们把一些用于高端手机的手段用于低端手机。”
在康一看来,如果将iPhone看作“奔驰”、“宝马”,那么奔驰宝马是很难让移动互联网得到普及。
展讯内部人士表示,全球很多不发达的地区,有很多人现在用的手机非常简单,甚至还有用户根本没用过手机,跟移动互联网的发展“搭不上边”,“6610和6620的尺寸很小,性价比比较高,可满足国内及海外新兴市场低端手机市场需求。”
据悉,展讯SC6610和SC6620将多媒体加速器、触摸屏背光、射频接口都集成到了芯片上,使得产品在成本上更具优势,而连接的简便也将大大缩短终端设计时间。(来自半导体行业网)
同方微电子成功开发
出双界面银行IC卡产品
上海华虹NEC电子有限公司日前宣布,北京同方微电子有限公司(以下简称“同方微电子”)基于公司成熟的0.13微米嵌入式存储器工艺,成功地开发出了高安全性和高可靠性的双界面银行IC卡产品。该产品将有力地配合并推进国家“十二五”期间金融IC卡的迁移和应用,促进国内银行IC卡的产业升级和可持续发展。
为了配合国家“十二五”期间金融IC卡推广工作的顺利进行,2010年上半年华虹NEC启动了针对双界面银行IC卡产品的工艺开发与IP配套升级,历时半年时间,于2011年初完成了工艺的硅验证工作,工艺特性完全满足银行IC卡极其严格的高安全性和高可靠性的设计要求。同方微电子作为国内银行IC卡的主要参与设计厂商,基于华虹NEC升级改造后的0.13微米嵌入式存储器工艺,采用创新的设计理念,在短短半年内就完成了全新的双界面银行IC卡的设计、流片和验证工作。目前,该产品采用华虹NEC高可靠性的EEPROM IP,已经完成了全面的功能评价,实测性能达到了同行业先进水平。(来自华虹NEC)
中国微电子推出革命性
和谐统调处理器技术
中国微电子科技集团有限公司日前公布推出一项革命性手持移动终端的崭新突破性技术,和谐统调处理器(Harmony Unified Processor)技术,主要针对中国流动装置市场。
和谐统调处理器技术把两种不同类型的处理器,中央处理器(CPU)和图像处理器(GPU)统一在一个核芯内,同时结合了多线程虚拟管线(MVP)、平行运算内核、独立的指令集架构、优化的编译器、以及灵活切换的动态负载均衡等新技术;这崭新科技将会是半导体行业发展中的里程碑,也为移动计算和移动通讯领域带来更具成本效益及低功耗等优点的新产品。
具备和谐统调处理器技术的硅片现已完成生产,并进入封装测试阶段,而系统单芯片制成品主要针对正蓬勃发展的Android平板计算机市场,预期于本年底前开始量产。(来自半导体行业网)
灿芯半导体第一颗40nm芯片验证成功
灿芯半导体(上海)有限公司与中芯国际集成电路制造有限公司共同宣布灿芯半导体第一颗40nm芯片在中芯国际一次性流片验证成功。
灿芯半导体与新思科技有限公司(Synopsys,Inc.,)及中芯国际深度合作,使灿芯自主研发的40nm芯片一次性流片成功。这颗芯片集成了Synopsys Design Ware嵌入式存储器和逻辑库,以及中芯国际自主研发的PLL、I/O等关键IP部件,成功验证了灿芯半导体在40nm工艺线上的前端和后端设计流程。(来自灿芯半导体)
飞思卡尔32位MCU出新品
飞思卡尔半导体近日推出新的32位Qorivva微控制器(MCU),该产品基于Power Architecture技术,目的是使过去只有在豪华汽车中才能见到的环绕摄像泊车辅助系统变得更加经济适用并普及到更广泛的车型中。Qorivva MPC5604E 32位MCU通过快速以太网传输高分辨率的压缩视频数据,可以提供360度车周全景,从而实现更加安全、简便地泊车。(来自飞思卡尔)
Marvell推出超低功耗40nm
四端口10GBASE-T PHY芯片
美满电子科技(Marvell)近日宣布推出88X3140和88X3120 Alaska? X PHY芯片,可为交换机、服务器和存储客户带来突破性的优势。
四端口的88X3140和双端口的88X3120在铜质双绞线上实现了10Gb以太网连接。其显著的优势包括低延迟、低运行功耗、高抗干扰度,以及支持节能以太网标准等先进的电源管理特性。它在100米距离时单个端口功耗为2.5瓦,是高密度应用的理想产品。此外,Marvell已经基于Marvell? Prestera?-CX交换机芯片开发出了参考设计,在1RU机架配置下支持多达48个10GBASE-T端口。(来自Marvell)
NXP推出市场就绪型
NFC“智能”汽车钥匙解决方案
“智能”汽车钥匙市场的先驱――恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.近日宣布推出针对多功能汽车钥匙的生产就绪单芯片解决方案――NCF2970(KEyLink Lite)。通过引入近距离无线通讯(NFC) 技术增强汽车钥匙的功能,恩智浦的KEyLink Lite解决方案可以与配备了NFC功能的手机、平板电脑、笔记本电脑等外部设备互连,帮助汽车制造商营造全新的驾驭体验。 (来自NXP)
TI基于C28x
和Cortex-M3的双核MCU问市
近日,德州仪器(TI)宣布推出新型C2000 Concerto双核微控制器(MCU)系列,可帮助开发人员设计出环保性能与连接能力更佳的应用。这种新型Concerto 32位微控制器将TI的具有同类领先性能的C28x内核及控制外设与ARM Cortex-M3内核及连接外设组合起来,以提供一种分区明确的架构,可在单个具有成本效益的器件中支持实时控制和高级连接。(来自TI)
赛普拉斯FIFO存储器即将投产
赛普拉斯半导体公司近日宣布推出一款容量高达72 Mbit的先进先出 (FIFO)存储器。该款全新的高容量(HD) FIFO 是视频及成像应用的理想选择,可满足高效缓冲所需的高容量和高频率要求。与大型PFGA结合使用时,HD FIFO可作为标准同步DRAM存储器的高级缓冲备选方案。新型HD FIFO可提供18、36以及72Mbit的容量版本,能够支持3.3V和1.8V LVCMOS及HSTL1等众多I/O标准。(来自赛普拉斯)
飞思卡尔半导体
50Gbits/s通信芯片
飞思卡尔半导体日前展示了一款名为QorIQAdvancedMultiprocessing(AMP)的网络芯片产品,主要面向大流量网络通信市场。这款芯片基于一个64位的 Powere65002.5GHzAltivec处理器核心开发,采用28nm制程,拥有24个虚拟核心以用来处理交换和路由业务。
同时,面对较为低端的客户,飞思卡尔还有12核1.6GHz和24核2.0GHz的产品可供选择。首款使用该芯片的设备是飞思卡尔的T4240,它已经可以实现50Gbits/s的吞吐量。(来自飞思卡尔)
Microchip扩展RF功率放大器产品线
美国微芯科技公司宣布,推出新款SST12LP17E和SST12LP18E器件,扩展其RF功率放大器产品线。SST12LP17E是同类产品中体积最小但能完全匹配的功率放大器,只需要一个DC旁路电容即可实现最优性能。SST12LP18E的工作电压是Microchip全线RF功率放大器中最低的,并可在-20℃至+85℃条件下工作。新器件可工作于2.7V的低电压,线性输出功率高达18.5dBm为2.5%EVM于IEEE802.11gOFDM54Mbps标准下,输出23.5dBm时附加功率效率高达38%于IEEE802.11b标准下。这些功率放大器采用8引脚2mmx2mmx45mmQFN封装。它们是小尺寸、高效率和低电池电压工作的嵌入式WLAN应用的理想选择,如消费电子市场、手机、游戏机、打印机和平板电脑。(来自Microchip)
IMEC利用CMOS工艺制程
GaN MISHEMTs
欧洲微电子研究中心(Interuniversity Microelectronics Centre。即IMEC)与其合作伙伴共同开发了在200毫米硅片上生长GaN/AlGaN的技术。
借助这项新技术,GaNMISHEMTs(metal-insulator semiconductor high-electron mobility transistors)能够严格按照CMOS的污染控制要求在工艺线上进行生产(不再需要加入金这种贵金属),进而能够在200mm硅衬底上大批量生产高质量的氮化镓产品。(来自半导体行业网)
瑞萨开发出不需要电池的
无线通信技术
瑞萨电子日前正式宣布开发出一种新的近距离无线通讯技术:传感器不需电池即可通过蓝牙或无线局域网将数据发送出去。
此技术的重点有两个:首先是利用发信端和收信端之间电磁波信噪比的改变来读取传感器传送数据的近距离无线技术。另外就是自动探测环境中能量较强的电磁波(手机信号或WiFi/WLAN信号等)并转换成电能的微型发电技术。
这两者的结合,使得小于1米的通信距离内传感器发送数据不需依靠电池得以实现。这种新的无线通讯技术以后可能应用的例子有:使用电子计算器计算得出结果后靠近PC直接发送结果到PC中;在创可贴上加入温度传感器,用智能手机实时监控体温数据等。(来自CSIA)
AMD推出低功耗计算
和图像处理混合芯片
AMD日前正式推出了其低功耗旗舰产品-Fusion处理器。Fusion芯片融合了x86架构的计算处理器和图像处理器,成为AMD和INTEL、ARM等竞争移动应用市场的“杀手锏”。不过,AMD资深研究人员PhilRogers暗示,Fusion芯片的架构设计并不是封闭、排外的,Fusion的系统架构设计在未来可以融合其它架构的计算处理器和图像处理器组成一个“异质”的多核平台。AMD将对外公布有关的技术文档,使Fusion成为一个开放的软硬件开发平台。(来自CSIA)
意法半导体(ST)通过CMP
为业界提供28纳米CMOS制程
意法半导体与CMP(Circuits Multi Projets?)携手宣布,大专院校、研究实验室及企业可通过CMP提供的芯片中介服务使用意法半导体的28 nm CMOS制程开发芯片设计。
双方在上一代CMOS合作项目的成功促使了这次推出的28nm CMOS制程服务。双方于2008年、2006年、2004年及2003年分别推出45nm、65nm、90nm及130nm制程服务。此外,CMP还提供意法半导体的65nm和130nm SOI以及130nm SiGe制造制程服务。举例来说,170所大专院校和企业已可使用意法半导体的90nm CMOS制程设计规则和设计工具,200余所大专院校和企业(60%为欧洲客户;40%为美洲和亚洲客户)已可使用65nm bulk和 SOI CMOS制程设计规则和设计工具。目前,45/40纳米CMOS制程服务仍在开发阶段。(来自意法半导体)
新岸线NuSmart 2816移动处理器
新岸线公司最近了一款NuSmart2816处理器。该产品拥有强大性能的移动终端设备处理器,采用了先进的Coretex-A9构架,性能卓越,且价格合理。新岸线市场行销副总裁杨宇新先生告诉媒体:“目前已经有品牌选用了NuSmart2816作为平板电脑的核心,第一款产品将在今年10月份左右上市。”并且,新岸线的下一代产品,功耗更低的Coretex-A9构架处理器已经准备好了,代号为NuSmart2810,届时这款处理器将把A9双核处理器的成本拉的更低一些。并且,新岸线的4核AMR构架的产品也在积极研发中,预计8-12个月后将投入生产。(来自CSIA)
思百吉成功举办2011中国客户答谢会
思百吉(Spectris)集团(美国迈思肯的母公司)在上海成功举办了“携手未来,2011共创辉煌”客户答谢会和记者招待会。百余名主要客户代表和二十多家重要媒体参加了此次活动, 思百吉集团在活动中分享了其在中国这个主要市场上的发展状况。
在记者招待会上,思百吉集团首席执行官John OHiggins先生和大家分享了思百吉集团在中国市场的业务增长及其对技术和产品的未来规划。
John OHiggins先生表示:在全球经济不景气的情况下,他们在中国市场的销售额却仍不断增长。过去两年中,共创造了2亿多英镑的销售额。如今,中国已经成为其全球第二大市场,继全国的各主要城市后,思百吉也开始进军西部地区与二线城市。
虽然进入中国已有40年,思百吉这个名字对于许多人而言都是一个陌生的名字。随着时间的推移,这家制造高精仪器仪表与控制设备的国际巨鳄,其旗下的13家子公司都在悄然之中悉数进驻了中国市场,其业务范围已经逐渐渗透了我国钢铁、汽车、能源等工业领域。
John OHiggins先生总结说:“我们在中国有强大的客户基础和良好的发展机遇,未来我们将继续向中国市场投资,致力于产品的本地化,全面完善中国地区的服务和支持体系,寻求有技术特点的公司作为合作伙伴,不断研发新产品,以满足客户的需求。”(本刊编辑:黄友庚)
Marvell业界首款TD单芯片
方案率先在华商用
全球整合式芯片解决方案厂商美满电子科技(Marvell)日前宣布,成功推出Marvell单芯片在TD智能手机、平板电脑和无线路由器的应用。
Marvell公司业界领先的TD-SCDMA方案可以提供世界级的3D图像、手机游戏、移动电视、高清视频性能,并且通过Marvell美观易用的Kinoma软件,为不同平台提供统一的用户体验。同时,PXA920系列产品是业界首款TD-SCDMA单芯片方案,融合了高性能应用处理器和调制解调器,让大众期待已久的1000元智能手机成为现实。这一平台同时支持全球的3G和2G标准,让OEM厂商可以为中国及中国以外的市场快速开发WCDMA智能手机、平板电脑和无线路由器。
Marvell完整的手机平台解决方案包括单芯片通信处理器和应用处理器、射频模块、电源管理芯片以及集成有Wi-Fi/蓝牙/FM调频功能的连接单芯片,该单芯片支持1x1和2x2移动MIMO通信系统并具有波束成形(beamforming)功能。Marvell的TD-SCDMA芯片和软件解决方案由上海的研发中心开发,该中心有约1000名工程师专注于中国市场。(来自Marvell)
Intersil两款新型稳压器,
用户可对其编程
Intersil公司近日宣布,推出两款微型电源管理芯片――ISL9305和ISL9305H,进一步扩大其针对消费电子市场的电源管理产品家族。ISL9305和ISL9305H这两款芯片提供多通道电源输出需求并支持灵活的I2C接口编程,非常适合当下消费电子的设计需求。ISL9305和ISL9305H采用4x4mm封装,包含两个800mA(ISL9305)、1500mA(ISL9305H)同步开关降压稳压器和两个300mA低压差(LDO)线性稳压器,这一集成减少了元件总数并降低了产品总成本。 (来自Intersil)
盛群双向无线电
应用专用SOC MCU问市
盛群半导体推出HT98R068为双向无线电应用专用SOC MCU。此IC主要是用于类似无线电对讲机产品如FRS, MURS, GMRS等市场的含音讯处理的MCU。 在音讯处理功能方面, 包括pre-emphasis/de-emphasis、 压扩、可编程扰频设定、DTMF编解码、可编程selective code编解码及亚音频的CTCSS/DCS编解码。灵活的音讯处理路径与并行的亚音频信号处理可提供各种组合的操作模式。(来自盛群半导体)
ST-Ericsson创新组件
将电池寿命提升30%
意法・爱立信目前推出一个全新的产品系列,这一系列的产品可以显著提升手机和其他连接设备的电池使用寿命。与直接由电池供电的解决方案相比,这个创新的电源管理组件可以将移动设备的通话时间或互联网连接时间最高提升30%。基于意法・爱立信的开拓性PM3533集成解决方案,移动设备的双模射频子系统可以采用低截止电压电池技术,从而充分利用电池电源。(来自ST-Ericsson)
明导Capital工具覆盖范围
扩展至电气设计领域之外
Mentor Graphics公司近日宣布旗下的Capital产品套装有重大扩展。Capital套装当前为汽车、航空和国防工业提供强大的电气系统和线束设计流程,而现在又有三款新产品加入,可以同时将流程向上游(产品规划和架构设计)和下游(产品维修维护)扩展。随着新型工具针对解决车型配置复杂性管理,线束制造,以及车辆维修维护文档管理等多方面难题,Capital系列工具也将覆盖范围扩大到从产品定义架构到维修服务。新工具采用了突破性技术,对于OEM厂商、线束制造商和售后服务部门而言具有很高的商业价值。 (来自Mentor Graphics)
Atmel基于ARM9的MCU
可与Android系统兼容
微控制器及触摸解决方案的供应商爱特梅尔公司(Atmel Corporation)宣布其基于ARM的产品SAM9G45和SAM9M10将支持Android操作系统 ,应用于消费、工业和计算市场。爱特梅尔以32位ARM926处理器为基础的SAM9G45和SAM9M10 ARM9器件现可兼容Android操作系统,为运行Android操作系统的SAM9M10-G45-EK板提供完整的板级支持包(board support package, BSP)。 (来自Atmel)
SanDisk全新嵌入式
闪存驱动器iNAND EXTREME
SanDisk近日宣布推出全新iNAND Extreme嵌入式闪存驱动器(Embedded Flash Drive; EFD)系列;这是针对运行在高级操作系统下以及数据密集型应用的高端平板电脑所推出的首款系列产品,每秒连续写入和读取的速度分别达50MB与80MB。高性能的嵌入式闪存存储设备,可大幅提高平板电脑的多媒体同步速度、转文件速度,与操作系统的反应力。 (来自SanDisk)
S2C 正式其新产品
Verification Module
S2C近日宣布他们已经开发了一种原型验证产品,即TAI Verification Module(专利申请中)。它允许使用者通过一条x4 PCIe Gen2通道到连接FPGA原型中的用户设计和用户的电脑,使得用户能够使用大量数据和测试向量对FPGA原型中的用户设计进行快速验证。基于Altera Stratix-4 GX FPGA的TAI Verification Module将Altera 的SignalTap Logic Analyzer集成到了S2C的TAI Player软件中,它能支持在多个FPGA进行RTL 级别调试。这项创新的技术在设计编译过程中建立了多组,每组480个probe,从而使用户能在不需要进行冗长的FPGA重新编译的情形下在多个FPGA中查看数以千计的RTL级probe。(来自S2C)
飞兆新增工业类型封装的
PowerTrench MOSFET器件
对于需要提升系统效率并最大限度减少元件数目的高效AC-DC转换器等应用的设计人员来说,构建一个具备快速开关特性、更高效率和功率密度的现代电源系统是一项非常重要的指标。为了帮助设计人员应对这一挑战,飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)为100V和150V PowerTrench MOSFET系列器件增添了工业类型封装选择,包括TO-220、D2PAK、TO247、I2PAK、TO220 Full Pack和D2PAK-7L。 (来自飞兆)
恩智浦推出集成LCD图像
控制器的LPC1788微控制器
恩智浦半导体近日了LPC1788微控制器,这是业界首款采用ARM? CortexTM-M3技术且集成LCD控制器的MCU,目前已批量上市。LPC178x系列拥有最高96KB片上SRAM以及32位外接存储器接口,帮助客户轻松实现低成本、高质量的图像应用。LPC178x系列支持众多图像显示面板,是工业自动化、销售网点和医疗诊断应用的理想选择。 (来自恩智浦)
MIPS 科技推动“Apps on MIPS”开发
美普思科技公司(MIPS)日前宣布推出全新 MIPS 应用程序开发(MAD:MIPS Application Development )计划,旨在促进 MIPSTM架构应用程序的快速发展。该计划将提供性能和兼容性测试的技术支持与服务,以确保应用程序能够在 MIPS-BasedTM 设备上运行。通过这项由 MIPS 开发人员社区所提出的最新计划,开发人员能快速构建与 MIPS-BasedTM 移动设备完全兼容的应用程序,为游戏和其它应用程序带来理想的用户体验。
MAD 计划初期将定位于 AndroidTM 平台的 MIPS-Based 设备应用程序开发。MIPS 开发工程师团队能够提供兼容性和性能分析,并将结果反馈给应用程序开发人员。在 MIPS 开发人员社区网站 developer.省略 上可获得完整的文件和技术支持。此外,开发人员还能够充份利用 MAD 套件(MAD Kit) 开发 Android 应用程序。MAD 套件包括由 Android 软件开发套件(SDK)和 QEMU 仿真器组成的完整工具链,以及本机开发套件(NDK)(r5b Windows/Linux)。我们同时还会提供高级移动硬件平台。(来自美普思科技)
奥地利微电子首款3D霍尔传感器
AS5410可感应绝对位置
奥地利微电子公司近日推出全球首款基于全功能3D霍尔平台的线性位置传感器AS5410。独特的3D霍尔传感器解决方案可在汽车和工业应用中感应绝对位置,提供超高分辨率的位置信息。AS5410能在设备启动后即刻检测一个简单两级磁铁的绝对位置,应用中无需预先运行参考定位。即便使用非常小的磁铁,位置感测也可支持大范围的机械运行距离。AS5410 3D霍尔编码器可通过SPI接口预设四种基本操作模式,提供快速便捷的配置操作。所有信号调理,包括对温度影响的补偿等均在片内实现。(来自奥地利微电子)
微捷码宣布推出支持GLOBALFOUNDRIES
低功耗技术的参考流程
微捷码(Magma)设计自动化有限公司近日宣布,一款支持GLOBALFOUNDRIES 28纳米超低功耗(SLP)高K金属栅(HKMG)技术的netlist-to-GDSII参考流程正式面市。这款签核就绪(sign-off-ready)的参考流程可与GLOBAL- FOUNDRIES的签核验证模块相集成,且通过利用Talus IC实现系统独特的Talus Flow Manager和Talus Visual VolcanoTM提供独特的可视化功能,还使得双方客户能够快速轻松地先输入现有设计、然后以28纳米SLP工艺对其性能进行分析并评估。不同于其它IC实现环境,Talus Flow Manager是随着Talus Vortex一起加入的这款流程,从而去除了对额外工具的投资需求。(来自微捷码)
ADI推出一款高性能
雷达模拟前端IC:AD8283
汽车安全理念一直在发展演变,现在已经从座位安全带、安全气囊和碰撞检测等被动系统发展到具有防撞和事故预防功能的主动检测网络。作为一项尤为令人振奋的主动安全改进措施,雷达可以显著降低因分心而导致的行车事故数量及严重程度。Analog Devices, Inc.的集成式惯性 MEMS 检测技术曾让安全气囊在15年前成为一项标准汽车安全特性,近日又推出一款价格低廉的高性能雷达 AFE(模拟前端)IC。ADI 公司高集成度的 AD8283汽车雷达 AFE(模拟前端)IC 包含接收路径信号调理和数据采集电路,使终端系统可实现自适应巡航控制、盲点检测以及其它基于雷达的检测和预防应用。(来自ADI)
TI最新OMAP 4处理器
可将网页浏览性能提升80%
德州仪器(TI) 近日宣布推出超节能OMAP4470应用处理器,该处理器属于OMAP 4平台系列,能够使处理功耗、图形、显示子系统功能及多层用户界面组合等方面的性能达到有效平衡。多内核OMAP4470处理器的时钟速度高达1.8 GHz,为目前市场上所有解决方案之冠,同时网络浏览性能提升80%,内存带宽增加,图形功能提高2.5倍(通过Imagination Technologies的POWERVRTM SGX544以及独特的硬件组合引擎实现)。(来自TI)
新唐NuMicro微控制器
NUC122 闪亮登场
新唐科技继成功推出以ARM? CortexTM-M0为核心的32位微控制器 - NUC100/NUC120 和 NuMicro M051TM系列后,新成员NUC122系列于近日闪亮登场。NUC122系列以最低功耗、低闸数、精简程序代码,内建USB及多种高速通讯能力器件等特性,使其执行效能为一般微控制器的数倍。其先进低功耗工艺与内建 USB 2.0全速装置,特别适用于消费电子、工业控制、安防、通讯系统,与需要高速计算的数据采集系统领域。 (来自新唐科技)
安森美五款超小型
低压降线性稳压器出炉
安森美半导体(ON Semiconductor)近日推出五款超小封装的低压降(LDO)线性稳压器,强化用于智能手机及其他便携电子应用的现有产品阵容。这些新器件基于互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,均能提供150毫安的输出电流。这五款新器件都非常适合于应用在电池供电的便携设备(如MP3播放器、手机、手持GPS系统、照相机及录像机)、家用电器(包括机顶盒及数字视频录像机)和网络/通信设备(服务器及路由器),以及非常讲究节省电能及空间的其他应用。 (来自安森美)
美国国家半导体
推出全新高亮度LED驱动器
美国国家半导体公司(National Semiconductor Corp.)近日宣布推出全新高集成度线性LED驱动器LM3466,可简化街灯等大功率大型照明灯具的设计。仅需几个无源组件,LM3466便能提供一个完整系统,可实现在现有任一款的AC/DC恒流源基础上驱动每个LED灯串。现今的LED驱动器通常需要多个组件,才能正确地驱动一个LED灯串,而为了维持多个LED灯串间的电流相同,常会令设计变得更为复杂。通过集成MOSFET并采用独特的控制方法,LM3466能够解决上述问题。(来自美国国家半导体)
美商柏恩复合式扭矩和角度传感器
美商柏恩(Bourns?)公司,近日推出一款全新复合式扭矩和角度感应器。该款新的传感器是专为电子动力辅助控制应用系统(EPAS)和其它汽车系统所设计的,除了结合了扭矩和转向角度测量外,还取代了以往使用两个离散感应器进而节省空间和成本。新款复合式扭矩和角度感应器乃使用柏恩(Bourns?)' Hall Effect (HE) 的非时钟簧线 (Non- clockspring) 扭矩传感器技术,藉由传动器输入功率来测量其扭矩转向,并且同时转换成控制方向盘转动的速度和方向。新款复合式感应器中的扭矩感应器是专为EPAS设计的,其控制角度信号器可用于各种汽车系统,包括电子稳定控制(ESC),进阶前照明系统(AFLS),导航和辅助停车系统。 (来自Bourns?)
MIPS和矽统科技持续推动
AndroidTM 进入数字家庭应用
日前,美普思科技公司(MIPS)携手中国台湾矽统科技公司共同宣布,双方将共同推动 AndroidTM 平台进入数字家庭应用,树立新的里程碑。两家公司合作推出以矽统科技新款 MIPS-BasedTM 集成网络电视平台为基础的优化 Android 解决方案,现已面市。同时,矽统科技获得了全新超标量多处理 MIPS32TM 1074KfTM 同步多处理系统(CPS)授权,用于开发下一代芯片产品。
矽统科技全新高集成度的网络电视平台采用双内核高性能 MIPS 处理器,可提供定制化 widget,并支持 YouTube、Facebook、eBay、Flickr、天气和财经以及在线电影租赁等广受欢迎的服务。该平台可支持高端图像和增强的视频处理,以及 Adobe? Flash? Player 10.1 与电视视频流功能。该产品同时支持视频点播和 Skype等网络通信。并能与其他 Android 平板电脑和智能手机等设备进行无缝互操作和互联;提供遥控和视频共享等功能。全新互联网电视平台现已能够通过矽统科技获得。(来自美普思科技)
三洋用于数码录音笔的
音频处理器LC823425即将量产
三洋半导体(安森美半导体成员公司)推出用于数码录音笔(IC recorder)等便携设备的音频处理方案―LC823425。这产品包含内置硬连线MP3编码器/解码器系统,提供业界最低的功耗5毫瓦,以内置数字信号处理器(DSP)支援先进功能。LD823425利用新开发的MP3文件格式硬件解码器,将编码期间的功耗相较于此前产品降低50%。这器件还利用低压90纳米工艺提供约5 mW的总功耗,达致业界最低的MP3录音/播放功耗水平。(来自三洋半导体)
微捷码宣布其
Titan Analog Design Kit正式面市
微捷码(Magma)设计自动化有限公司近日宣布,支持台积电(TSMC)180纳米/65纳米工艺的Titan Analog Design Kit正式面市,它以与工艺和规格无关且可重复利用的模块化模拟电路模块――Titan FlexCell实现了Titan基于模型的设计方法。这款工具包提供了一个模拟设计生态系统,使得微捷码和台积电双方客户均可显著改善设计质量和设计师效率。Titan Analog Design Kit设计工具包包括了与技术无关的FlexCell、相关电路原理图、符号、测试基准、完整文档和一份指南。通过使用这款工具包、Titan模拟设计加速器(Titan ADX)、FlexCell以及目标工艺信息和规格,用户可创建满足其特定需求的模拟设计。这种独特的新方法通过可重复利用FlexCell 电路模块实现了非常快速的模拟设计。(来自MAGMA)
核高基专项资金或本周开始下拨
预计总金额超过1000亿元
近日有消息人士透露,政府相关部门将于近日向几家企业下拨2010年“核高基”专项资金,获得资金的企业集中在基础软件领域。国家“核高基”专项资金分批次下拨,本次下拨或在本周内执行。
“核高基”专项将持续至2020年,中央财政为此安排预算328亿元,加上地方财政以及其他配套资金,预计总投入将超过1000亿元。
有消息人士近日透露,相关政府部门上周向多家企业下发了有关2010年“核高基”专项资金的批复函件,具体资金应该在本周内下拨。获得资金的企业集中在基础软件领域,包括国产操作系统厂商、国产数据库厂商以及国产办公软件厂商等。(来自半导体行业网)
诺基亚西门子通信投资
半导体创新公司 ClariPhy Inc.
诺基亚西门子通信的投资将支持ClariPhy开发高集成度单芯片互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路(IC),用于高性能光网络数字信息处理(DSP)。高容量传输网络是交付固定和移动宽带的关键。IPTV、按需视频、云计算和服务所需的数据量每年以60%的速度增长。
高容量光网络用于智能传输网络中,可帮助服务提供商的多服务数据传输网络实现最低整体拥有成本。智能传输网络基于诺基亚西门子通信规划、安装、整合、提供、维护和优化IP集成的能力,可运营多厂商传输网络。除专业服务外,智能传输网络还包括诺基亚西门子通信的产品。
诺基亚西门子通信对ClariPhy的投资和已经安装的智能传输网络将改善现有的光纤网络,让诺基亚西门子通信的带宽突破100G。此外,该投资能让诺基亚西门子通信在速度更快的速率卡(400G,1T)开发中保持领先,解决IP网络流量的大规模增长问题。(来自半导体行业网)
2011年全球半导体行业景气回顾
分析了年初以来全球半导体行业的运行数据。销售额方面,需求稳健,淡季不淡;产能利用率方面,持续处于高位,我们预测行业开工情况将维持良好局面;BB值方面,今年前5个月,美国BB值从0.85的低位持续反弹;日本BB值1-2月增长势头良好,但3月受地震影响开始略有回落,总的来看,半导体行业资本开支进入稳定成长期。
风险提示。日本震后的电力、交通恢复进度如果较慢,将影响全球半导体的原材料、设备供应,以及需求情况;中国大陆人工成本上涨将影响相应公司利润。(来自半导体行业网)
英飞凌展出配备
SiC JFET的功率模块等
德国英飞凌科技在东京举行的展会“智能电网展2011&新一代汽车产业展2011”,展出了各种功率模块。在会场上,英飞凌还展示了功率循环寿命延至原产品10倍的功率模块,延长了功率循环寿命。
此次,英飞凌将键合引线的材料由铝改为铜,提高了产品的可靠性。该公司表示,利用铜线的键合技术已用于其MOSFET等,此次就是以该技术为基础的。
另外,英飞凌为接合功率半导体芯片和DCB基板采用了名为“扩散焊接方式”的方法。由于与普通方法相比,焊锡层较薄并且热阻较小等,能提高产品的可靠性。
英飞凌在会场上展示了利用上述.XT技术的耐压1200V、电流900A的IGBT功率模块。(来自半导体行业网)
ADI 公司的1W、2级集成驱动
放大器覆盖整个蜂窝频率范围
ADI最近推出两款1W、2级 RF 驱动放大器 ADL5605和 ADL5606,它们能够覆盖无线通信系统所用的整个蜂窝频率范围。高集成度放大器 ADL5605(工作频率范围700MHz 至1000MHz)和 ADL5606(工作频率范围1800MHz 至2700MHz)引脚兼容,易于调谐,并且集成了两个增益级;与传统的分立设计相比,电路板空间大大节省。
此外,新款 RF 驱动放大器集成了内部有源偏置和快速关断功能,支持需要省电模式的应用,或者间歇性发射信号的无线电能计量等应用。这些高性能宽带 RF 驱动放大器非常适合各种有线和无线应用,包括:蜂窝基础设施;工业、科研和医疗(ISM)频段功率放大器;防务和仪器仪表设备等。 (来自ADI公司)
士兰微电子通过质量/
环境管理体系监督审核
近日士兰微电子迎来了方圆标志认证浙江审核中心审核组对我司ISO19001-2008版本的第二次监督审核。
在审核过程中,审核组检查了公司质量/环境管理体系覆盖的产品、过程和区域,对公司在认证范围内的质量/环境管理体系与审核准则的持续符合性进行了抽查验证,并与各部门的当事人进行了交流和现场的抽样审核。
经过两天的严格审查,审核组对公司的质量/环境管理体系运作情况作出了较高评价:公司有关人员理解标准比较到位,公司的管理体系比较完善,质量和环境管理体系均没有开具不符合报告,体系运行有效。(来自半导体行业网)
中国电科海康威视
全新一代DVR产品
近日,中国电科所属第52研究所海康威视推出全新一代网络硬盘录像机(DVR)产品。该系列DVR在处理性能、系统稳定性等多方面获得革命性突破,给终端用户带来全新体验,重新定义了DVR产品的新高度。
该产品采用领先的3D视频数字降噪技术、图像倍帧与反隔行算法,搭载创新型高清视频处理系统,使图像更细腻、更清晰,全新操作界面,让操作更人性化。可同时支持16路高画质4CIF实时编码与16路4CIF实时解码,支持16路高清IPC的接入、存储和高清解码显示;可同时实现16路实时预览与16路同步实时回放,实现真正的DULLHD双输出独立显示;支持双千兆网口,网络性能强劲,支持网络容错、负载均衡、双网隔离等特点,为多样化的监控网络提供最贴合的应用方案,适应视频监控大规模网络化的发展趋势。(来自半导体行业网)
西南集成电路设计有限公司将在
美国TowerJazz工厂生产射频IC产品
西南集成电路设计有限公司(SWID)是一家本土无晶圆IC设计公司。最近该公司选择在美国加州纽波特比奇(NewportBeach)进行代工生产,利用其锗硅BiCMOS工艺技术来制造该公司的射频IC产品。
TowerJazz宣布了这一合作。Tower半导体于2008年接管了美国捷智科技公司(JazzTechnologiesInc.),包括捷智在纽波特比奇的200毫米晶圆厂。此举非同一般,标志着由中国台湾企业代工无晶圆设计流程的全盘逆转。在此次的事件中,中国设计流程从东方转向西方国家,并于加州制造。这在一定程度上反映了日趋成熟的中国设计以及部分锗硅制造业的专业程度。(来自半导体行业网)
工信部:十一五电子
发展基金投2.3亿做3G研发
在26日举行的“十一五”电子信息产业发展基金成果汇报展示会上,工业和信息化部总经济师周子学透露,“十一五”期间,电子发展基金累计投入34.71亿元,安排项目1825个,其中,在3G研发上的投入为2.3亿。
周子学表示,五年来,电子发展基金累计投入34.71亿元,安排项目1825个。其中,在第三代移动通信、发光二极管、太阳能光伏、信息安全技术产品等新兴领域,分别投入资金2.285亿元、5900万元、3650万元、2.96亿元支持关键技术研发。
而在软件、集成电路、新型显示器件等核心关键技术研发上,电子发展基金分别投入资金9.31亿元、3.96亿元、3.68亿元,分别安排项目561个、175个、89个,并通过集成电路研发资金投入19.5亿元,支持了209个项目。
据了解,电子发展基金设立于1986年,用于支持软件、集成电路、计算机及网络设备、通信设备、数字视听、基础元器件等各门类产品和信息技术推广应用。(来自中国信息产业网)
英飞凌推出新款
XC2000 16位车用单片机
为了帮助中低档汽车采用高档汽车的安全和舒适装置,同时符合最严格的燃耗和尾气排放要求,英飞凌科技股份公司近日宣布壮大其大获成功的XC2000车用单片机产品家族,推出成本优化型新器件。英飞凌这次壮大XC2000产品家族阵容的主要宗旨是,帮助汽车系统供应商在不引进多个单片机平台的情况下,扩充其产品阵容并拓宽其性能范围。英飞凌此举将为客户提供伸缩自如的汽车解决方案,其软硬件重复利用率很高,能够显著降低客户的成本。
新款XC2000 16位器件的典型应用包括:低成本车身控制模块(BCM)、低成本气囊或低端引擎管理系统等。为了进一步缩小占板空间,新款XC2000器件采用了成本优化的超小型封装。(来自英飞凌科技)
篇6
关键词: 片上网络;GALS;异步FIFO;环形缓冲
中图分类号:TP302.1文献标识码:A
Design of GALS Interface for Network-on-Chip
HONG Jia-jie, WU Ning
(College of Information Technology Science, Nanjing University
of Aeronautics and Astronautics; Nanjing China; 210016)
Abstract:This paper proposes a design method for GALS(Globally Asynchronous and Locally Synchronous) interface based on handshake protocol. The delay of data transfer is reduced by using asynchronous FIFOs as input buffers. The interface also uses concept of circular buffer to manage multi-buffers, so that the interface is scalable. The synthesis and simulation in FPGA show that our GALS can provide reliable asynchronous communication services, an interface with 4 channels required 405 ALUT (Adaptive Look-Up Table) and ran at 211MHz.
Key words: Network-on-Chip; GALS; Asynchronous FIFO; Circular buffer
随着片上系统(SoC,System-on-Chip)集成的IP核数目的不断增大,传统的基于总线的通信结构将严重制约整个芯片的性能[1]。片上网络(NoC,Network-on-Chip)将是一种有效的通信解决方案,它可以看作是将互联网应用到SoC设计领域的结果[2]。
NoC不需要全局同步时钟是其较之于总线结构的一个优点。随着工艺技术的进步和系统规模的增大,低延迟的全局时钟布线将会变得非常困难;同时,全局时钟产生了巨大的功耗[3]。全局异步局部同步架构(GALS)可以解决全局同步时钟带来的诸多问题,它可以应用于NoC的设计,NoC中的每个IP核是一个工作于独立时钟局部同步子系统,IP核与网络通过GALS接口以异步的方式进行数据传输[4]。
GALS接口是NoC同步时钟域与异步时钟域的分界,本文设计GALS接口是按照握手协议来协调数据在不同时钟域之间的异步传输。
1GALS接口总体结构
GALS网络接口可分为输出、输入两个端口,每个端口主要由通道缓冲区、缓冲区选择模块、基于握手机制的自时钟发生器、信号同步器四部分组成,它的总体结构如图1 所示。
数据缓冲区由若干个缓冲块组成,缓冲块可以由RAM或FIFO实现。在NoC中可以将通信服务划分为保证服务(Guaranteed services,GT)和尽力服务(Best-effort services,BE)[5],相应的数据包也分为GT包和BE包。为此,可以将通道缓冲块分为两类,一类存储GT包,另一类用来存储BE包。GT服务的优先级较高,所以GT缓冲块的数据将优先得到服务。
对于输出缓冲区,往缓冲块写数据的过程同时也是数据组包的过程。数据从缓冲块的第二个地址开始依次写入,数据写入完毕后,再将数据包头写入首地址,这样就完成了一个数据包的组包过程,而从缓冲块读数据是从首地址开始的,所以输出缓冲块需用RAM实现。
对于输入缓冲区,从网络来的数据输入到缓冲对列,解包模块首先从首地址读取的包头信息,再根据包头信息从输入缓冲块中读取有效数据,由此可见,存取过程是一个先进先出的过程,为了提高数据吞吐率可采用异步FIFO实现,异步FIFO的设计可参看文献[6]。
自时钟发生器用于产生读写时钟,以输出端口为例,request信号将在缓冲区满信号afull和目的缓冲区有空闲时被触发,request有效后,自时钟发生器将产生缓冲区读时钟控制数据从缓冲区中读出;当空标志aempty有效时,自时钟发生器将停止产生读时钟。缓冲区的空/满标志(aempty和afull)由于与本地时钟不同步,需要经过同步器后才能进入组包或解包模块。
2GALS接口关键设计
2.1基于握手协议的自时钟发生器
本文采用了基于握手协议的自时钟发生器来协调数据包的异步传输。握手协议主要有两种形式:二相握手和四相握手,对于前者,它采用双时钟沿触发,不适合于在FPGA上实现。本文的自时钟发生器是基于四相握手协议的,它的电路如图2所示。
在图2中,当request被触发时,读时钟r_clk产生一个上升沿,数据将会被读出。为了保证数据能正确写入,w_clk的上升沿只能在数据到达后产生,因为数据传输有一定的延迟,所以在自时钟发生器中需要插入延迟单元,而FPGA中延迟单元对工艺、温度、压力等因素敏感,因此需要留有足够的设计余量,延迟时间TDelay应满足TDelay>TDelay_Data + TR_co +Tack_su。
TDelay_Data为数据延迟时间,Tack_su为ack时钟信号的最小建立时间,TR_co为寄存器固有属性,是数据送到输出端口的内部延时参数。
2.2输入缓冲区
对于输入缓冲块,若采用双端口RAM实现,则需要将包中所有的微片都加载到缓冲块后才能读出,数据的延迟将与数据包的长度成线性关系。而输入缓冲块数据的存取是一个先进先出的过程,可以采用异步FIFO来实现。输入缓冲区的结构如图3所示。
输入缓冲区设计的关键是准确地设计控制信号,与外部模块相连的两个关键信号是afull和aempty。afull并不反映异步FIFO的满状态,而是标志在该异步FIFO缓冲块中还有包微片没有读完,其它数据包不允许写入到该缓冲块,它是由w_ok与r_ok异或得到的,w_ok和r_ok分别在一个数据包写完和读完时翻转。aempty标志在该异步FIFO缓冲块有数据可以读取,它是由w_begin与r_ok异或得到的,w_begin在数据包头写进缓冲块后翻转。为了防止亚稳态的发生,afull和aempty需要经过同步器后才可以送到外部模块。
3.3环形缓冲区
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缓冲区的大小需要根据实际的网络通信量确定,这就要求缓冲区具有良好的可扩展性。为此,在本文中采用了环形缓冲的概念来管理缓冲区,即将缓冲块按环形组合起来。
对于环形缓冲区的管理,在同步系统中可以用状态机来实现,而在本系统中,由于缓冲区的读写时钟不同,不宜用状态机来实现。最终,本文采用的是如图4所示的电路,该电路当任意两个缓冲块同时为满时将出现不确定情况。但是在这里,同时为满的情况不可能出现,所以该电路是可行的。
路由单元向输入通道缓冲区输入数据包,一次只能对一块缓冲块进行操作,控制电路是通过缓冲块的空标志来对环形缓冲区的缓冲块进行操作。因为缓冲块有可能同时为空,所以缓冲块选择模块不能采用如图4所示的电路。根据环形缓冲区的存取特点,满的缓冲块必是连续的,例如由4个缓冲块组成的环形缓冲区,“满空空满”的情况是可能的,而“满空满空”是不可能的。而将要选择的缓冲块必为沿存储方向的第一个空缓冲块。由此得出write_enn=fulln・fulln-1(除缓冲块全为空、满时不适用),full为缓冲块满信号,下标为缓冲块编号,write_en为1的存储块即是可以写入的数据块。
4仿真结果
输入输出端口分别为4缓冲块的网络接口用Altera公司的Stratix II器件EP2S15F484C3进行布局布线后仿真,共占用了405个ALUT,可以达到的最高频率为211MHz。
输出端的波形如图5所示,data_out为组包模块输出的数据,在时钟clk_r的驱动下写入到输出缓冲块,flit_from_GT_a为从网络接口输出的数据,在握手时钟request的驱动下从输出缓冲块读出。
从图5中可以看出,数据微片延迟了m×Tclk_r+3×Tclk_tran,m为数据包长度,Tclk_r为发送端时钟周期,Tclk_tran位握手时钟周期,延迟时间与数据包长度成线性关系。
输入端的波形如图6所示,data_net为来自网络的数据,在握手时钟ack的驱动下写入的输入缓冲块,de_data为输入到解包模块的数据,在目的时钟clk_d的驱动下从输入缓冲块读出。
从图6中可以看出,当往输入缓冲区输入两个微片后,FIFO的空标志才无效,这是因为异步FIFO的空标志是保守的,在读使能fifo_read_en_a有效后,数据开始从异步FIFO中读出,数据微片延迟了2×Tclk_tran+2×Tclk_d,Tclk_d为接收端的时钟周期,与数据包的长度无关。
5结论
本文基于GALS思想设计了片上网络适配单元与网络路由之间的异步通信接口,采用的基于四相握手协议的自时钟发生器保证了可靠的跨时钟域数据传输,用异步FIFO作为输入缓冲区消除了数据包长度对传输延迟的影响,将多个缓冲块组成循环缓冲区,使接口具有了良好的可扩展性。仿真结果表明:该接口支持较高的时钟频率和占用较少的面积。作为NoC的一个重要部件,该接口适用于各种拓扑结构的NoC。
参考文献
[1] Benini, L., and De Micheli, G. Networks on chips: a new SoC paradigm[J]. Computer, 2002, 35(1): 70-78.
[2] William J. Dally, Brian Towles. Route Packets, Not Wires: On-Chip Interconnection Networks[C]. Proceedings of the 38th Conference on Design Automation, Las Vegas, NV, 2001:684-689.
[3] E. G. Friedman. Clock Distribution Networks in Synchronous Digital Integrated Circuits[J]. Proceedings of the IEEE, 2001, 89(5): 665-692.
[4] Andrew Linus. Nexus: An Asynchronous Crossbar Interconnect for Synchronous System-on-Chip Design[C].11th Symposium on High Performance Interconnects, Stanford, Calif, USA, 2003: 2-9.
[5] K.Goossens, J. van Meerbergen, A.Peeters, and P.Wielage. Networks on Silicon: Combining Best Effort and Guaranteed Services[C]. Proceedings of Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition (DATE '02), Paris, France, 2002: 423-425.
[6] 赵永建, 段国东, 李苗. 集成电路中的多时钟域同步设计技术[J].计算机工程, 2008, 34(9): 246-247.
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作者简介
洪佳洁,硕士研究生,研究方向为集成电路设计和片上网络。
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教学中存在的问题
我国长期以来形成的教育模式较为封闭、单调,满堂灌的传统教学模式在教学中仍占据主体地位。在EDA技术这类实践性、应用性很强的专业课程的讲授中,如何提高学生实践能力是需要教师不断探究的问题。目前,课程教学归纳起来主要存在以下几个方面问题:教学方式上,除了大量采取了多媒体教学形式外,教学方式仍是单向灌输,学生在大多数情况下为被动接受,学习兴趣和积极性不高;教学过程中,以教师为中心,教学目标主要是知识的传播,但对知识运用涉及较少,且大多数由教师直接介绍给学生,侧重于讲解概念和机械式的演练,而要求学生独立思考并进行问题解决的不多,同时,由于课时有限而内容较多,以至于在课堂上没有学生发挥的时间;实验,多为验证性实验,缺少设计性和综合性实验,学生理论联系实际的能力不强;考核方式,仍采取传统考试的方式,重点考察对知识的记忆程度,缺乏对学生思维方法、分析和解决问题的训练。
改革措施
在EDA技术课程教学过程中,我们一直在研究如何提高教学效果,逐步完善教学大纲,不断整合教学内容,同时在教学方式、考核方式等方面也做了一定改革。
“学中做,做中学”开启教学模式,激发学生学习兴趣 本课程主要讲授:EDA技术的基本知识;可编程逻辑器件的结构原理;VHDL语言;EDA开发系统的使用。如果在课程讲授初期按部就班从单纯介绍基本知识入手,学生对可编程器件和EDA技术设计流程没有感性的认识,这样听课会感到比较枯燥,没有学习兴趣,接受起来也比较困难。EDA技术实践性很强,侧重于应用,不需深入了解可编程逻辑器件的结构,就可完成一些数字电路的设计。为了更好更高效地利用有限的学时,从EDA技术开发工具和实验系统介绍入手,帮助学生在感性上对EDA技术产生一定的认识,第一次课可以在实验室以绘制原理图的方式设计一个简单的电路,教师演示整个设计的过程,然后让学生学着再做一遍,这样学生很快对EDA技术设计流程有了很清晰的认识,调动了学习积极性,以后再接受其他知识时会有整体性的概念,也不再有盲目性。
“学为主,教为辅”的教学探索 实施素质教育,培养创新人才,提高学生的动手实践能力,应以学生自主学习为主,教师给予一定的引导。在VHDL语言的学习中,教师无需逐字逐句介绍语法规范语法要素及语句,在每次课结束后布置下次课学生应具备的电子电路知识,学生在课下可以利用一些时间进行相关知识资料的查询和学习,增强主观能动性。课堂上,教师对语句和相关语法简单介绍后,学生就可以用这些语句自行设计预习的逻辑电路,遇到问题大家共同探讨解决,培养学生获取知识的能力。以不同的项目为载体学习VHDL语言,让学生快速掌握EDA技术的基本内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识。
实践环节教学改革探索 精心设计实验内容,包括验证性、设计性和综合性实验。验证性实验主要是巩固所学的基础理论知识,熟练掌握软件开发工具的操作;综合性实验是课程的重点实验,学生是实验的首要开发者,可以培养学生的综合设计能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,可以多设计一些综合性实验内容供学生选择。设计性实验不做具体要求,以自主学习为主,为对此知识领域感兴趣的同学作为课外的学习补充。另外,鼓励学生参与创新创业训练、电子设计大赛等各种实训活动,做好后续的课程设计和毕业设计工作。学生的设计成果如图一、图二所示:
完善考核方式 采用“平时+实验+期末考试”相结合的考核方式,分值划分比例是:平时考勤10%、实验40%、期末考试50%,避免考试前突击背诵授课内容,更多重视平时学习过程的考核,注重动手实践能力的考核,充分调动学生的上课积极性。实验考核中包括预习情况、操作过程、实验结果和实验报告,严格考核每一环节。
结论