集成电路设计前景范文

时间:2023-10-16 17:06:53

导语:如何才能写好一篇集成电路设计前景,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。

集成电路设计前景

篇1

【关键词】城市;道路;动态景观;园林景观;主景植物;设计要点

1 城市道路动态园林景观特点与设计原则

1.1 城市道路动态园林景观的特点

城市道路景观不同于公园景观,公园景观是一种静态景观,而道路景观则是动态景观。城市道路动态园林景观是以园林植物为载体,把植物在绿化带内进行有序列的动态韵律设计配置,从而形成整条道路线型的相对动态景观带,给人以动态视觉美感,也就是说,公园景观的静态景观不适宜城市道路景观。

1.2 城市道路动态园林景观设计基本原则

作为道路景观的一部分,城市道路动态景观也有着自已的设计原则。

1.2.1 以人身安全为导向原则

园林植物的绿化设计与配置应保障道路交通安全,有效的削弱汽车眩光,减少司机驾驶疲劳度等,创建安全和谐的道路环境,保障人身安全。

1.2.2 动态美学原则

动态景观是人类视觉运动变化中的景观,后者是前者的决定性因素,因此人类视觉变化的速度决定动态景观的变化尺度。

1.2.3 因地制宜原则

植物选择要根据城市土壤条件、养护水平等因素因地制宜,以本地树种为主,同时引种观赏性、适应性强的树种选择适宜的绿地植物,形成稳定优美的道路景观。

2 城市道路动态园林景观的设计要点

2.1 景观定位

城市道路园林根据市政的作用、功能和设计时速不同,被分为城市景观路、城市快速路和一般道路,城市景观路和城市快速路又被称为主干路。城市绿地系统规划中对于道路园林进行了整体的景观规划,尤其是城市景观路和主干路的绿化。速度快慢决定动态景观的尺度,设计时速与景观定位相关联,所以景观定位间接地影响动态景观的变化尺度。

城市景观路:城市景观路是城市道路园林系统的重中之重,设计时速小于60km。园林的设计要根据植物的配置与城市环境结合,合理的搭配和设计,这样才能体现一个城市的园林风貌与景观特色。

城市快速路:城市快速路的重点不同于景观路,其设计时速80km左右。所以园林设计要以绿色安全为主导,植物的配置要有大尺度的变化,这样才能使其拥有长期稳定的绿化效果和完美的景观设计。

一般道路:一般的道路在景观设计中要求不高,因其在城市道路中占次要位置,时速设计需求不高,所以园林的设计要侧重于安全与生态方面。

2.2 景观分段

景观分段是实现动态景观的一项有效手段,可以通过不同阶段进行不同景观设计,最终在整体上达到道路景观的协调统一。景观分段中可以利用道路路线较长的特点进行分类设计,在保证动态道路景观协调性的前提下因地制宜,采用不同的绿化艺术思想,实现道路分段绿化的多样化,从而加强道路景观的动态效果,提高道路动态景观绿化的丰富性。

3 城市道路绿化带动态景观分析

3.1 中间绿化带动态景观

位于动态景观中间位置的中间绿化带是绿化工作的中心,它有削弱汽车眩光的功能,在中间绿化带上种植灌木等枝叶繁茂的常绿植物可以有效地阻挡对面车辆的远光,减少交通事故;除此之外,它还是体现道路景观的重要空间。 中间绿化带的特殊位置使它带有两个观赏面,路面上的双向汽车是绿化带的观赏点,因此有两个观赏面可以观赏中间绿化带。一般来说,中间绿化带主要由各类灌木组成,通过一个个主景植物相连形成主要规模。所以,如何依据美学原则选择好植物种类和将主景植物以不同差异进行配置以形成良好绿色景观是设计者的必须掌握的。

3.2 红线绿化带动态景观

红线绿化带处于道路边缘位置,与人行道相邻,所以与人行道一样是以行人为观赏视点。行人的移动速度较之汽车慢很多,一般时速6~10km,与之对应的动态景观的变化尺度较小。

在红线超过4m标准后,可将绿化带同侧的相似自然植物进行混搭;在超过10m后,绿化植物可形成两层搭配结构,分别为背景林与前景林,背景林可通过种植常绿红乔木组成,前景林要求由开花乔木、灌木组成,从而线绿带大于4m时,同侧绿带相似,乔、灌、地被植物以自然的配置形式混交;当大于10m时,植物配置结构可分解为背景林、前景林,背景林主要由常绿乔木构成,形成绿化植物的混交搭配,实现生态效益的最大化。由于前景林的景观可由行人移动产生视觉改变,可在100m的标准段设置多个搭配风格,丰富道路景观。

3.3 侧分隔绿带动态景观

侧绿带是车道两侧的绿化带,它以行驶中的汽车作为观赏视点,但因为它位于均速道,同样以运动的汽车为观赏视点,所以侧绿带尺度变化受景观定位影响比中央绿化带小。两侧的分车绿带有滤减烟尘减少噪音的效果,对于非机动车道的行人也有庇护作用,当侧绿带超过规定长度时,应以自然的配置形式把乔、灌、地被植物复层混交,增加绿色植物数量。

4 现代城市道路园林设计发展趋势

4.1 设计应以强调自然配置的形式为主,突出城市生态景特色

以当前城市道路绿化宽度为基础,将不同的园林植物以自然配置形式合理搭配;运用动态园林景观的方法,在保证城市绿化宽度的同时,将不同景观植物按花期、形态、叶色、花色等自然差异实现有机配合,确保绿化景观的协调美观;此外,还可以凭借动态景观园林设计方式,将乔木、灌木、花草进行混合多层搭配,形成多样化的景观空间结构,通过这些景观结构的高低错落,疏密不同,最终实现城市景观植物的最大生态效益与景观效果。

4.2 保证景观植物选择的多样性,主要选择自然粗放的生长植物

为了确保道路景观设计的观赏效果,景观设计的植物选择多样化是必须实现的重要手段。景观植物中,乔木与灌木的护理与种植都较为简单,但由于小乔与大灌的中低性质,在园林景观设计中应该扬长避短,根据其自然形态进行护理,发挥其生长茂盛的自然效果,这样既可以节约园林景观的护理成本,又能够遵循景观植物生长的自然形态,保证园林景观的观赏效果与长期发展。

参考文献

篇2

关键词:模拟 集成电路 设计 自动化综合流程

中图分类号:TN431 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(a)-0062-02

随着超大规模集成电路设计技术及微电子技术的迅速发展,集成电路系统的规模越来越大。根据美国半导体工业协会(SIA)的预测,到2005年,微电子工艺将完全有能力生产工作频率为3.S GHz,晶体管数目达1.4亿的系统芯片。到2014年芯片将达到13.5 GHz的工作频率和43亿个晶体管的规模。集成电路在先后经历了小规模、中规模、大规模、甚大规模等历程之后,ASIC已向系统集成的方向发展,这类系统在单一芯片上集成了数字电路和模拟电路,其设计是一项非常复杂、繁重的工作,需要使用计算机辅助设计(CAD)工具以缩短设计时间,降低设计成本。

目前集成电路自动化设计的研究和开发工作主要集中在数字电路领域,产生了一些优秀的数字集成电路高级综合系统,有相当成熟的电子设计自动化(EDA)软件工具来完成高层次综合到低层次版图布局布线,出现了SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR等国际上著名的EDA公司。相反,模拟集成电路自动化设计方法的研究远没有数字集成电路自动化设计技术成熟,模拟集成电路CAD发展还处于相当滞后的水平,而且离实用还比较遥远。目前绝大部分的模拟集成电路是由模拟集成电路设计专家手工设计完成,即采用简化的电路模型,使用仿真器对电路进行反复模拟和修正,并手工绘制其物理版图。传统手工设计方式效率极低,无法适应微电子工业的迅速发展。由于受数/模混合集成趋势的推动,模拟集成电路自动化设计方法的研究正逐渐兴起,成为集成电路设计领域的一个重要课题。工业界急需有效的模拟集成电路和数模混合电路设计的CAD工具,落后的模拟集成电路自动化设计方法和模拟CAD工具的缺乏已成为制约未来集成电路工业发展的瓶颈。

1 模拟集成电路的设计特征

为了缩短设计时间,模拟电路的设计有人提出仿效数字集成电路标准单元库的思想,建立一个模拟标准单元库,但是最终是行不通的。模拟集成电路设计比数字集成电路设计要复杂的得多,模拟集成电路设计主要特征如下。

(1)性能及结构的抽象表述困难。数字集成电路只需处理仅有0和1逻辑变量,可以很方便地抽象出不同类型的逻辑单元,并可将这些单元用于不同层次的电路设计。数字集成电路设计可以划分为六个层次:系统级、芯片级(算法级),RTL级、门级、电路级和版图级,电路这种抽象极大地促进了数字集成电路的设计过程,而模拟集成电路很难做出这类抽象。模拟集成电路的性能及结构的抽象表述相对困难是目前模拟电路自动化工具发展相对缓慢,缺乏高层次综合的一个重要原因。

(2)对干扰十分敏感。模拟信号处理过程中要求速度和精度的同时,模拟电路对器件的失配效应、信号的耦合效应、噪声和版图寄生干扰比数字集成电路要敏感得多。设计过程中必须充分考虑偏置条件、温度、工艺涨落及寄生参数对电路特性能影响,否则这些因素的存在将降低模拟电路性能,甚至会改变电路功能。与数字集成电路的版图设计不同,模拟集成电路的版图设计将不仅是关心如何获得最小的芯片面积,还必须精心设计匹配器件的对称性、细心处理连线所产生的各种寄生效应。在系统集成芯片中,公共的电源线、芯片的衬底、数字部分的开关切换将会使电源信号出现毛刺并影响模拟电路的工作,同时通过衬底祸合作用波及到模拟部分,从而降低模拟电路性能指标。

(3)性能指标繁杂。描述模拟集成电路行为的性能指标非常多,以运算放大器为例,其性能指标包括功耗、低频增益、摆率、带宽、单位增益频率、相位余度、输入输出阻抗、输入输出范围、共模信号输入范围、建立时间、电源电压抑制比、失调电压、噪声、谐波失真等数十项,而且很难给出其完整的性能指标。在给定的一组性能指标的条件下,通常可能有多个模拟电路符合性能要求,但对其每一项符合指标的电路而言,它们仅仅是在一定的范围内对个别的指标而言是最佳的,没有任何电路对所有指标在所有范围内是最佳的。

(4)建模和仿真困难。尽管模拟集成电路设计已经有了巨大的发展,但是模拟集成电路的建模和仿真仍然存在难题,这迫使设计者利用经验和直觉来分析仿真结果。模拟集成电路的设计必须充分考虑工艺水平,需要非常精确的器件模型。器件的建模和仿真过程是一个复杂的工作,只有电路知识广博和实践经验丰富的专家才能胜任这一工作。目前的模拟系统验证的主要工具是SPICE及基于SPICE的模拟器,缺乏具有高层次抽象能力的设计工具。模拟和数模混合信号电路与系统的建模和仿真是急需解决的问题,也是EDA研究的重点。VHDL-AMS已被IEEE定为标准语言,其去除了现有许多工具内建模型的限制,为模拟集成电路开拓了新的建模和仿真领域。

(5)拓扑结构层出不穷。逻辑门单元可以组成任何的数字电路,这些单元的功能单一,结构规范。模拟电路的则不是这样,没有规范的模拟单元可以重复使用。

2 模拟IC的自动化综合流程

模拟集成电路自动综合是指根据电路的性能指标,利用计算机实现从系统行为级描述到生成物理版图的设计过程。在模拟集成电路自动综合领域,从理论上讲,从行为级、结构级、功能级直至完成版图级的层次的设计思想是模拟集成电路的设计中展现出最好的前景。将由模拟集成电路自动化综合过程分为两个过程。

模拟集成电路的高层综合、物理综合。在高层综合中又可分为结构综合和电路级综合。由系统的数学或算法行为描述到生成抽象电路拓扑结构过程称为结构级综合,将确定电路具体的拓扑结构和确定器件尺寸的参数优化过程称为电路级综合。而把器件尺寸优化后的电路图映射成与工艺相关和设计规则正确的版图过程称为物理综合。模拟集成电路自动化设计流程如图1所示。

2.1 模拟集成电路高层综合

与传统手工设计模拟电路采用自下而上(Bottom-up)设计方法不同,模拟集成电路CAD平台努力面向从行为级、结构级、功能级、电路级、器件级和版图级的(Top-down)的设计方法。在模拟电路的高层综合中,首先将用户要求的电路功能、性能指标、工艺条件和版图约束条件等用数学或算法行为级的语言描述。目前应用的SPICE、MAST、SpectreHDL或者不支持行为级建模,或者是专利语言,所建模型与模拟环境紧密结合,通用性差,没有被广泛接受。IEEE于1999年3月正式公布了工业标准的数/模硬件描述语言VHDL-AMS。VHDL-1076.1标准的出现为模拟电路和混合信号设计的高层综合提供了基础和可能。VHDL一AMS是VHDL语言的扩展,重点在模拟电路和混合信号的行为级描述,最终实现模拟信号和数模混合信号的结构级描述、仿真和综合125,28]。为实现高层次的混合信号模拟,采用的办法是对现有数字HDL的扩展或创立新的语言,除VHDL.AMS以外,其它几种模拟及数/模混合信号硬件描述语言的标准还有MHDL和Verilog-AMS。

2.2 物理版图综合

高层综合之后进入物理版图综合阶段。物理综合的任务是从具有器件尺寸的电路原理图得到与工艺条件有关和设计规则正确的物理版图。由于模拟电路的功能和性能指标强烈地依赖于电路中每一个元件参数,版图寄生参数的存在将使元件参数偏离其设计值,从而影响电路的性能。需要考虑电路的二次效应对电路性能的影响,对版图进行评估以保证寄生参数、器件失配效应和信号间的祸合效应对电路特性能影响在允许的范围内。基于优化的物理版图综合在系统实现时采用代价函数表示设计知识和各种约束条件,对制造成本和合格率进行评估,使用模拟退火法来获取最佳的物理版图。基于规则的物理版图综合系统将模拟电路设计专家的设计经验抽象为一组规则,并用这些规则来指导版图的布线布局。在集成电路物理综合过程中,在保证电路性能的前提下,尽量降低芯片面积和功耗是必要的。同时应当在电路级综合进行拓扑选择和优化器件尺寸阶段对电路中各器件之间的匹配关系应用明确的要求,以此在一定的拓扑约束条件下来指导模拟集成电路的版图综合。

模拟电路设计被认为是一项知识面广,需多阶段和重复多次设计,常常要求较长时间,而且设计要运用很多的技术。在模拟电路自动综合设计中,从行为描述到最终的版图过程中,还需要用专门的CAD工具从电路版图的几何描述中提取电路信息过程。除电路的固有器件外,提取还包括由版图和芯片上互相连接所造成的寄生参数和电阻。附加的寄生成分将导致电路特性恶化,通常会带来不期望的状态转变,导致工作频率范围的缩减和速度性能的降低。因此投片制造前必须经过电路性能验证,即后模拟阶段,以保证电路的设计符合用户的性能要求。正式投片前还要进行测试和SPICE模拟,确定最终的设计是否满足用户期望的性能要求。高层综合和物理综合从不同角度阐述了模拟集成电路综合的设计任务。电路的拓扑选择和几何尺寸可以看成电路的产生方面,物理版图综合得到模拟集成电路的电路版图,可以认为电路的几何设计方面。

参考文献

篇3

【关键词】微电子专业实验 教学改革

【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2013)02(a)-0019-01

引言:

微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向。现代社会是一个信息社会,信息技术发展的方向是多智能化、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信息、以极高速度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息显示出来或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高容量、超小型、超高速、超高频、超低功耗是信息技术无止境追求的目标,是微电子技术迅速发展的动力。

目前我国的微电子行业领域正以日新月异的速度高速向前发展,但是微电子专业学生往往理论强于实践,成为制约我国微电子行业发展的最大障碍。为了培养出合格的微电子专业毕业生,在微电子教学过程中必须理论和实践并重。

我们在结合我校多年微电子专业实验教学的实践工作以及目前微电子行业的现状和前景,提出了在本科阶段微电子专业实验改革实验内容――抓好两大平台建设;革新实验课程教学体系的新思路――因人而宜,因材施教,学生为主,教师为辅。

微电子专业实验改革实验内容:

在实验改革中主要分成两大主要平台:集成电路设计平台和集成电路测试平台。

集成电路设计平台:

实验室是开展研究性教学、培养和提高学生创新能力的重要阵地。微电子实验所涉及的一些必要的实验装备往往价格不菲,而一些综合性、设计性、研究探索性实验以及课程综合设计所需要的系统级先进设备和测试仪表更是价格惊人,在本科教学实验室中根本无法配置。为了解决这一矛盾,我们在实验室建设中引进先进的EDA软件,包括ECAD和TCAD软件构建集成电路设计模块。在这个模块中学生可以完成(1)数字IC和模拟IC的设计:进行数字集成电路、模拟集成电路和片上系统SoC的设计实验;(2)可以完成版图设计:进行数字集成电路版图设计、模拟集成电路版图设计;(3)还可以完成器件和工艺设计:进行微电子器件、纳电子器件和光电子器件的结构设计、性能仿真、工艺设计、参数优化和虚拟制造的实验。利用这些软件学生不仅可以完成一些过去因条件限制根本无法完成的综合性、设计性实验和课程设计,更主要的是学生在开展科技创新训练和复杂程度高的系统级毕业设计中,可以首先利用这些软件平台进行设计、仿真分析、反复修改,在获得正确设计和初步结果后再利用实验设备和测试仪器进行实验验证。这样做不仅减少了研究工作和实验工作的盲目性,而且降低了运行成本和设备维修率,提高了设备利用率。

集成电路测试平台:

该平台是针对微电子技术本科专业中关于半导体器件物理、固体电子导论、微电子器件设计、半导体基础实验、集成电路测试等课程的教学要求,完成以下几个模块设计实验:(1)半导体材料测试模块。通过四探针测试仪(包括电脑、软件)、导电类型鉴别仪、半导体霍尔效应测试仪和少子寿命测试仪可进行半导体材料(硅片)的导电类型、电阻率、电导率和少子寿命测试等实验和研究。(2)半导体器件测试模块。通过晶体管特性测试测试仪、数字万用表、半导体特性分析仪和CV特性测试仪可进行二极管、NPN、PNP、MIS和MOS晶体管的特性测试和参数提取的实验和研究。(3)IC在晶圆测试模块。通过STl03A手动探针台、数字示波器和逻辑分析仪可进行集成电路和半导体器件性能的在晶圆测试的实验和研究。(4)版图分析与电路提取模块,利用大平台显微镜、计算机和数字摄像头可进行集成电路的版图分析、图形测量和电路提取实验和研究。

微电子专业实验课程新教学体系:

为了培养高素质的、有创新能力的、符合新时代要求的学生,我们制定了新的微电子教学实验大纲。新大纲具有以下特点:(一)内容覆盖范围广,包括大部分微电子专业课程内容:半导体器件物理、固体物理、集成电路版图和工艺设计、集成电路CAD和微电子器件等等;(二)对实验者水平要求更高,编排结构更合理。大部分实验包含基本验证性和综合分析性,要求学生掌握扎实的基本知识,突出对学生能力培养和素质教育;(三)大纲规定了必做实验和选做实验两种类型实验,必做类型要求所有学生都要完成,而选做实验主要是针对部分学生开设的能力提高型实验,做到“因人而宜,因材施教”。

与此同时,根据大纲的修订,我们对《微电子专业实验》讲义进行了重新编排,以了解新知识,掌握新技能,培养新能力为重点。通过大纲和讲义的修订和编排都为微电子专业实验的教学改革奠定了基础。

篇4

“中国芯”评选背景介绍

集成电路产业是信息产业的核心和基础,是一个国家或地区综合实力的重要标志。2000年,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号文件。18号文件的与实施如浩荡东风,吹大地皆春。在营造良好的产业政策及发展环境的同时,原信息产业部电子信息产品司组织了旨在推进集成电路技术与产品创新及产业化应用的“中国芯”工程。通过电子发展基金、国家科技重大专项等科技开发项目的支持,“中国芯”工程已经在多个领域获得突破,一批自主创新的集成电路产品相继开发成功,一批优秀的集成电路设计企业迅速成长。

推进“中国芯”成果的应用与产业化是“中国芯”工程的重要组成部分,由电子信息产品司组织,具体实施由CSIP承担。2006年,在电子信息产品司的指导下,CSIP成功举办了首届“中国芯”评选及推广活动。活动开展以来,共有来自全国各地185家集成电路设计企业的289款芯片产品参与到评选活动中来,其中有36家集成电路设计企业的55款芯片获奖,据统计,“中国芯”品牌不但为企业带来了良好的社会效益,还为企业带来增值几十亿的经济效益。

2010年是国务院18号文十周年,也是我国“十二五”规划承上启下的一年,为了总结中国集成电路产业十年的技术进步和发展成就,促进“中国芯”成果的产业化,CSIP在全国范围内组织开展了“十年‘中国芯’评选活动”,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个人、企业和园区。

目前,“中国芯”评选已成为中国集成电路产品创新和应用创新的风向标和大检阅,“中国芯”也成为行业内最具影响力的公共品牌。回首“中国芯’’活动的历程,我们相信,在鼓励集成电路自主创新、以成果应用和产业化为最终目的的平台上,CSIP将与产业界同仁一道,为中国集成电路产业的发展作出更大贡献!

一、国民技术股份有限公司――USBKEY系列安全芯片

企业简介

国民技术股份有限公司诞生于2000年3月,由深圳市中兴集成电路设计有限责任公司于2009年6月整体转制设立而成,是承担国家“909”超大规模集成电路工程的集成电路设计企业之一。公司总部设立在深圳,并于北京和上海设立有研发和支持中心。2010年4月30日,国民技术股份有限公司在深圳市证券交易所创业板上市。

国民技术秉承自主创新理念,以打造创新的技术、创新的产品、创新的市场,向社会和民众提供高价值、高品质的IC产品与方案为目标,积极推动行业和产业链的合作,创造多赢的商业模式。

公司以信息安全、SOC、射频为核心技术发展方向,涵盖从前端到后端全过程的IC设计技术,拥有逾百项自主知识产权,并在多个技术领域具有创新性突破。自成立以来,承担过多项国家“863计划”专项重大课题和发改委高技术产业化项目,荣获十几项省部级技术奖励。

国民技术深耕于安全、通讯、消费电子三个主流市场,为促进互联网时代的现代化社会发展而贡献知识财富。

全力打造的网络身份认证芯片,是中国首颗量产的具有全自主知识产权的32位CPU核产品,广泛应用于我国金融、税控、海关、电子政务、数字版权保护等领域,处于行业优势领导地位。

国民技术是中国可信计算产业联盟的发起者之一,推出的可信密码模块(TCM)产品和方案是我国信息安全产业重要的自主创新成果,被誉为“中国Pc信息安全的DNA”。

公司推出的安全存储、移动支付等创新产品和方案,实现了业内独树一帜的技术突破;在CMMB手机电视芯片、TD-LTE射频芯片等方面也取得了市场领先的成果。

国民技术以“创新服务全民”为企业愿景,立足于以自主创新为社会提供高品质的IC产品和整体解决方案,积极推动构建新型的商业模式,更立志于为人们安全、便捷的数字化生活作出贡献。

1、型号:Z8D64U

芯片概述

Z8D64U是面向低端USBKEY市场应用,基于Zi8051-SC 8位安全处理器的平台上开发出来的,具备低功耗、低成本,性能高等特点。

该系列芯片可用于低端USBKEY应用,如银行、政府身份认证等等,可以实现的功能包括:

1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等);

2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p或2n域)等公钥算法)。

芯片封装形式:SSOP20

生产工艺:HHNEC 0.25um

主要功能和技术指标

处理器:单周期增强型8051核,最高时钟频率20MHz;

存储器:FLASH 64Byte,RAM 2+1kBvte;

算法模块:

公钥算法引擎,1024RSA密钥生成速度2.4s/次,签名速度26次/s;

DES算法引擎,流加密速度2.4Mbps;

接口:

USB:复合USB1.1 Full Speed规范,1个控制端点,2个BULK端点,1个中断端点;

7816接口:符合7816规范,最高速率300Kbps;

最多支持4个GPIO。

2、型号:Z32H/L256D32U(UF)

芯片概述

Z32U系列安全控制器芯片是ZTEIC面向安全控制器市场应用,在基于国产32位RISC处理器的多功能安全处理平台基础上开发出的,具备高处理能力、高安全性、多种接口、低功耗、低成本等特点。

该系列芯片可用于安全加密u盘、指纹识别USB KEY、大容量USB KEY、桌面加密机、桌面型VPN、高性能读卡器、手持POS机、加密板卡等设备上,可以实现的功能包括:

1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等);

2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p域)等公钥算法);

3)专用算法下载执行及高速率数据加解密(支持DES/3DES算法和各种专用密码算法);

4)通过丰富的GPIO接口、SPI/UART接口、Flash主从接口、SRAM主从接口、7816读卡器接口等可以实现多种附加应用。

芯片封装形式:LQFP44/QFN64

生产工艺:TSMC 0.25um

主要功能和技术指标

处理器:专门定制的国产高安全核Arca2sc,32bitCPU,5级流水线,2Kbyte高速缓存,最高频率96MHz;

存储器:FLASH 256kByte,EEPROM 32kByte,RAM 8+1kByte;

算法模块:

公钥算法引擎,1024RSA密钥生成速度0,6s/次,签名速度75次/s;

DES算法引擎,流加密速度3.5Mbps;

接口:

USB:复合USB1.1 Full Speed规范,1个控制端点,2个BULK端点,1个中断端点。

7816接口:符合7816规范,最高速率

300Kbps;

UART接口、SPI接口;

FLASH/SRAM主从接口;

最多支持27个GPIO。

3、型号:Z8D1 68U

芯片概述

Z8D168系列是仙人球(Cacti)Z8系列中一组带有USB1.1全速、IS07816主从接口和SPI接口的8位安全芯片,它与工业标准的8051单片机指令集完全兼容。Z8D168片上集成了单周期高性能8位安全微控制器,拥有256Bile核内RAM、3K核外RAM和1K核外PAE RAM,168K Byte Flash程序,数据存储器。

Z8D168内置DES/3DES、AES、和公钥算法引擎,内置了硬件真随机数发生器和安全防护单元,适用于PKI等安全应用。Z8D168系列芯片具有功耗低、稳定性高和兼容性强等特点。

芯片封装形式:SSOP28/QFN40

生产工艺:HHNEC 0.25um

主要功能和技术指标

处理器:单周期增强型8051核,最高时钟频率20MHz;

存储器:FLASH 168kByte,RAM 2+1kByte;

算法模块:

公钥算法引擎,1024RSA密钥生成速度2.4s/次,签名速度26次,s;

DES/3DES算法引擎,流加密速度3.0Mbps;

AES算法引擎,流加密速度2.4Mbps;

接口:

USB:复合USB1.1 Full Speed规范,1个控制端点,2个BULK端点,1个中断端点。

7816接口:符合7816规范,最高速率300Kbps;

硬件SPI主接口,可外扩FLASH、显示等器件;

最多支持13个GPIO。

二、上海华虹集成电路有限责任公司――世博门票芯片lnIay

企业简介

上海华虹集成电路有限责任公司(以下简称“华虹设计”)是中国智能卡与信息安全芯片解决方案供应商,是中央直接管理的国有独资特大型集团公司、中国最大的国有IT企业中国电子信息产业集团有限公司的二级子公司,是中国“909工程”的重要IC设计公司。其产品包括非接触式IC卡芯片、接触式CPU卡芯片、双界面卡芯片、USBKEY芯片等,并能提供RFID、公交一卡通、社会保障、金融安全、电信、手机移动支付、高端证照等解决方案。公司芯片年出货量已超过4亿颗,累计出货量超10亿颗,是国内产品线最全、年出货量最大的智能卡芯片供应商,连续9年蝉联中国集成电路设计公司十强企业。

型号:SHG1111

芯片概述

世博门票芯片采用国际标准的ISO14443 TypeA标准,遵循ISO 14443-2(射频功率及信号接口),ISO 14443-3(初始化及防冲突)两部分规范。采用符合国家要求的安全算法以及存储区控制管理,该方案采用上海公交算法进行数据加密,具有较好的安全性。适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。

该产品采用自主产权的加解密算法,针对Mifarel卡芯片被破解的现状,该产品可以完全替代升级现有的Mifarel卡应用系统,提高了非接触式卡应用的安全性能。

该产品采用先进的芯片制造工艺制作。内有高速的CMOS EEPROM。卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外,无任何其他元件。卡片上无源(无任何电池)。卡放在读写设备的有效天线场内,高速RF通讯接口能达到的数据传输速率高达106kbit/s。

该产品具有防冲突功能:能在同一时间处理在卡片读写器天线的有效工作距离内的多张卡片。该防冲突算法确保只选中一张卡,并保证在与选中的卡进行数据交换过程中,不受其他卡进入或离开射频区域的影响。

产品设计时考虑了卡使用者使用的方便性。卡提供的高速数据传输速率使一次典型的交易处理时间短于250ms,因此卡使用者通过读卡设备时不必停下。因此适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。

特别重要的是防欺骗的安全问题上,该产品采用了三重相互认证机制(ISO/IEC DIS 9798-2),并在通讯过程中所有数据均通过流密码加密以防信号截取,并且每张卡4字节的UID码是在芯片出厂测试时写入的,出厂后不可改确保了其唯一性,这其实是一种有效的防治克隆技术。可以用于存储于卡片上的安全数据的加密,也可以用于发散一卡一密加密系统的密钥。

该产品支持一卡多用功能。每个应用区有不同的权限控制,不同的密钥提供了不同层次的功能。

芯片封装形式:Inlay

生产工艺:0.2Sum EEPROM工艺

主要功能和技术指标

lS0/IEC 14448 A RF接口

非接触数据和能量传输(不需要电池,无源)

工作距离:在距读卡器天线0-60 mm区域内能正确进行数据交换和完成各项操作(具体的读写距离由天线的形状、大小和场强而定)

最小工作场强Hmin:0.3A/m(标准ID-1尺寸天线)

最大可耐受工作场强Hmax:8A/m(标准ID-1尺寸天线)

工作频率:13.56MHz

数据传输速率:106kbit/s

高数据完整性:

――每块有16位CRC检验

――每字节有奇偶校验位

――比特计数

――用编码方式来区分1、0或无信息

抗冲突

4字节序列号(根据ISO/IEC 14443-3级联级别I,Cascade level 1)

典型售票交易流程:

EEPROM存储器

EEPROM存储容量为1k字节,分为16个扇区,每个扇区4块,每块16字节。

每个数据块可单独设定访问权限,访问权限由用户定义。

数据保持时间:最少10年。

擦写次数:最少10万个周期。

安全性

采用了自主产权的上海公交算法。

三重相互认证体制(ISO/IEC DIS9798-2)。

通讯过程所有数据加密以防信号截取。

由16个相互独立的密码,支持一卡多用。

每张卡的4字节序列号唯一。

传输密码保护

本产品所获得的专利

获得国内专利4项(其中发明3项,实用新型1项)

申请国内发明专利6项

本产品获奖情况

2008年中国RFID行业十大最有影响力事件

2008年中国最佳RFID解决方案企业奖

2009年中国RFID行业十大最有影响力成功应用奖

2009年中国RFID优秀应用成果奖

三、北京兆易创新科技有限公司――SPI Flash存储器GD25Q80scP

企业简介

北京兆易创新科技有限公司(原芯技佳易)成立于2005年4月,是国内第一家专业从事存储器及相关芯片研发设计的集成电路设计公司,公司致力

于各种高速和低功耗存储器的研究及开发,已通过SGS认证的IS09001:2008质量管理体系认证和IS04001环境管理体系认证。兆易创新拥有多项专利技术,保证了公司产品凭借“高技术、低功耗、低成本”的特性领先世界同类产品。

公司办公地点设在北京清华科技园区。兆易创新的核心团队曾在硅谷著名的存储器公司工作多年,有着丰富的存储器设计及研发经验。公司目前研发成功了多款产品,主要有SPI FLASH、NOR MCP以及OTP等,部分产品已经大规模量产。兆易创新开发的产品广泛地应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等领域。

型号:GD25080SCP

芯片概述

兆易创新提供的具有通用SPI接口的512Kb到32Mb的Flash存储器,如果配合四输入/输出口(Quad I/O)功能则可以提供480Mbps的传输速率。兆易创新可提供陕捷专业的原厂本地化服务。

芯片封装形式:SOP/DIP/UDFN/TSSOP

生产工艺:0.13μm,90nm

主要功能和技术指标

兆易创新提供世界最高速的SPI FLASH芯片,如果配合四输入/输出口(QuadI/O)功能则可以提供480Mbps的传输速率,静态电流最低可至5uA,产品具有良好的可靠性和适应性,数据保持时间20年,擦写次数可达10万次,擦写和编程速度处于业界先进水平。工作温度范围-40℃+85℃。支持Erase/Program suspend功能,可以支持小Cache的XIP功能。

四、深圳比亚迪微电子有限公司――1/10英寸30万像素的CMOS图像传感器

企业简介

比亚迪微电子,前身为比亚迪股份有限公司IC设计部。为了更好的支持集团垂直整合的战略发展规划,于2004年10月成立了深圳比亚迪微电子有限公司。在这5年中比亚迪微电子致力于集成电路及功率器件的开发,立足于自主技术研发,紧跟世界先进水平。目前产品主要覆盖功率半导体器件、IGBT芯片及模块、电源管理IC、CMOS图像传感器、传感及控制IC、音视频处理IC等。产品应用领域覆盖了对光、电、磁及声等信号的感应、处理及控制,提供IC产品及完整的解决方案。相关产品可广泛应用于汽车、能源、工业、通讯和消费类电子领域,具有广阔的市场前景。比亚迪微电子充分利用半导体产业链上下游资源,根据客户需求,提供包含市场调研、产品定义、芯片设计和验证到芯片应用方案在内的一条龙服务。其多款IC及功率器件产品已获得包括诺基亚、三星在内的多家国际知名公司的认证和批量使用。

型号:BF3603

芯片概述

CMOS图像传感器产品日趋成熟,从07年起,美国和韩国的主要厂家面对成本压力纷纷开始将原来主流的1/6英寸传感器缩小到1/10英寸甚至1/13英寸,使芯片及模组的成本更低。但由于感光像素的缩小也带来成像质量的下降,因此推出的1/10英寸以下的图像传感器市场表现不佳,以至他们到08、09年又退回去开发1/7、1/9英寸的图像传感器。

而比亚迪的BF3603 CMOS图像传感器正是在这样的背景下,依靠过去几年积累的自主核心技术经验,勇敢挑战国外大厂家,在国内第一次成功开发出的1/10英寸图像传感器产品,于2009年8月正式量产。

芯片封装形式:CSP

生产工艺:0.13um CMOS process

主要功能和技术指标

实现量产的BF3603成功地实现了设计目标。由于采用了比亚迪的最新CMOS成像技术成果,利用国际先进的0.13um CIS工艺制造,实现了成像清晰,色彩鲜艳逼真,灵敏度高,反应快,噪声小,功耗低等特点。加上推出时是世界上最小的VGA成像芯片,最具有成本优势,被认为是全球最具竞争力的30万像素图像传感器产品。因此BF3603一经上市便得到市场广泛认可,并得到广大镜头厂和模组厂的积极响应和支持,把1/10英寸的镜头和模组做成了市场的主流。

本产品所获得的专利

已受理专利40项,获得专利5项。

本产品应用案例

五、深圳国微技术有限公司――CAM卡专用芯片

企业简介

深圳国微技术有限公司创立于2003年,是一家专注于数字电视领域,并拥有自主知识产权和核心技术的高科技企业,具备从超大规模集成电路芯片设计到整机系统开发及互联网应用开发的能力。

公司目前约有300名员工,为中国籍,本科及以上人员占公司总人数的70%,研发人员占公司总人数的61%。

公司积极开展数字电视机卡分离标准的产品研发和产业化工作,率先开发成功数字电视机卡分离专用芯片,并进而开发基于该芯片的数字电视应用模块,即完全国产化的数字电视条件接收CAM卡(Conditional Access Module),也称视密卡。该模块将数字电视节目的解密部分从主机中独立出来,实现了数字电视领域的机卡分离,为数字电视终端(机顶盒和一体化电视机)开拓了巨大的水平市场空间。

型号:SMl 660

芯片概述

CAM卡专用芯片是一个内嵌32位CPU的SOC芯片,内置RAM和ROM;支持国际标准DVB-CI标准和中国数字电视机卡分离标准;支持数字电视传输流Ts流双向传输接口;内嵌数字电视解复用器Demux;支持数字电视通用解扰器Descrambler;集成IS07816智能卡接口;内嵌支持多家CA系统的安全模块。

芯片封装形式:TQFPl44

生产工艺:0.18

主要功能和技术指标

1.内嵌32位微处理器

32位ARM7TDMI微处理器

最高支持70MHz工作频率

2.内部2Mbit SRAM

最高支持70MHz工作频率

零等待周期

3.PID过滤:

100%软件可编程

可以同时对64个PID进行处理,通过MASK功能,一个PID过滤器可以处理多个PID Ts包,因此可以处理的PID数量具有进一步扩充的能力

可以处理16对最大长度为64 bits的CW控制字(每对分为奇控制字和偶控制字)

4.MPEG-2分段(section)过滤:

100%软件可编程

16个并行过滤器,每个过滤器最多可以实现16个字节的过滤。

通过软件扩充可支持32个以上的分段过滤能力

5.传送流处理速度:

在60M的系统时钟下,可以处理100Mb/s的传送数据流

6.通用解扰模块

硬件解扰模块,完全兼容DVB通用解扰算法(CSA),兼容通用解扰算法V1.2,V2.0版本。

支持对最大160Mb~的TS流进行解扰。

7.带有属性存储器空间和10接口界面的

PCMCIA接口,符合PCMCIA标准2.1版本规范

8.IS07816智能卡接口。支持TO和T1异步协议和lOETUframe协议

9.32路可编程中断控制器

10.内部锁相环电路

11.可编程外部MEMORY接口支持3个最大4MB的FLASH或ASRAM

12.三个可编程自动装载的32位通用计数器

13.带有8Byte的FIFO的标准UART

14.WatchDog,UART,GPIO模块

15.支持两个以上CA的处理能力

本产品所获得的专利

已受理专利8项,已获取专利3项。第五届“中国芯”最僮市场表现奖

编者按:本刊将从本期开始,详细报道“中国芯”评选活动中获奖与参选企业的产品情况,以飨读者。

“中国芯”评选背景介绍

集成电路产业是信息产业的核心和基础,是一个国家或地区综合实力的重要标志。2000年,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号文件。18号文件的与实施如浩荡东风,吹大地皆春。在营造良好的产业政策及发展环境的同时,原信息产业部电子信息产品司组织了旨在推进集成电路技术与产品创新及产业化应用的“中国芯”工程。通过电子发展基金、国家科技重大专项等科技开发项目的支持,“中国芯”工程已经在多个领域获得突破,一批自主创新的集成电路产品相继开发成功,一批优秀的集成电路设计企业迅速成长。

推进“中国芯”成果的应用与产业化是“中国芯”工程的重要组成部分,由电子信息产品司组织,具体实施由CSIP承担。2006年,在电子信息产品司的指导下,CSIP成功举办了首届“中国芯”评选及推广活动。活动开展以来,共有来自全国各地185家集成电路设计企业的289款芯片产品参与到评选活动中来,其中有36家集成电路设计企业的55款芯片获奖,据统计,“中国芯”品牌不但为企业带来了良好的社会效益,还为企业带来增值几十亿的经济效益。

2010年是国务院18号文十周年,也是我国“十二五”规划承上启下的一年,为了总结中国集成电路产业十年的技术进步和发展成就,促进“中国芯”成果的产业化,CSIP在全国范围内组织开展了“十年‘中国芯’评选活动”,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个人、企业和园区。

目前,“中国芯”评选已成为中国集成电路产品创新和应用创新的风向标和大检阅,“中国芯”也成为行业内最具影响力的公共品牌。回首“中国芯’’活动的历程,我们相信,在鼓励集成电路自主创新、以成果应用和产业化为最终目的的平台上,CSIP将与产业界同仁一道,为中国集成电路产业的发展作出更大贡献!

一、国民技术股份有限公司――USBKEY系列安全芯片

企业简介

国民技术股份有限公司诞生于2000年3月,由深圳市中兴集成电路设计有限责任公司于2009年6月整体转制设立而成,是承担国家“909”超大规模集成电路工程的集成电路设计企业之一。公司总部设立在深圳,并于北京和上海设立有研发和支持中心。2010年4月30日,国民技术股份有限公司在深圳市证券交易所创业板上市。

国民技术秉承自主创新理念,以打造创新的技术、创新的产品、创新的市场,向社会和民众提供高价值、高品质的IC产品与方案为目标,积极推动行业和产业链的合作,创造多赢的商业模式。

公司以信息安全、SOC、射频为核心技术发展方向,涵盖从前端到后端全过程的IC设计技术,拥有逾百项自主知识产权,并在多个技术领域具有创新性突破。自成立以来,承担过多项国家“863计划”专项重大课题和发改委高技术产业化项目,荣获十几项省部级技术奖励。

国民技术深耕于安全、通讯、消费电子三个主流市场,为促进互联网时代的现代化社会发展而贡献知识财富。

全力打造的网络身份认证芯片,是中国首颗量产的具有全自主知识产权的32位CPU核产品,广泛应用于我国金融、税控、海关、电子政务、数字版权保护等领域,处于行业优势领导地位。

国民技术是中国可信计算产业联盟的发起者之一,推出的可信密码模块(TCM)产品和方案是我国信息安全产业重要的自主创新成果,被誉为“中国Pc信息安全的DNA”。

公司推出的安全存储、移动支付等创新产品和方案,实现了业内独树一帜的技术突破;在CMMB手机电视芯片、TD-LTE射频芯片等方面也取得了市场领先的成果。

国民技术以“创新服务全民”为企业愿景,立足于以自主创新为社会提供高品质的IC产品和整体解决方案,积极推动构建新型的商业模式,更立志于为人们安全、便捷的数字化生活作出贡献。

1、型号:Z8D64U

芯片概述

Z8D64U是面向低端USBKEY市场应用,基于Zi8051-SC 8位安全处理器的平台上开发出来的,具备低功耗、低成本,性能高等特点。

该系列芯片可用于低端USBKEY应用,如银行、政府身份认证等等,可以实现的功能包括:

1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等);

2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p或2n域)等公钥算法)。

芯片封装形式:SSOP20

生产工艺:HHNEC 0.25um

主要功能和技术指标

处理器:单周期增强型8051核,最高时钟频率20MHz;

存储器:FLASH 64Byte,RAM 2+1kBvte;

算法模块:

公钥算法引擎,1024RSA密钥生成速度2.4s/次,签名速度26次/s;

DES算法引擎,流加密速度2.4Mbps;

接口:

USB:复合USB1.1 Full Speed规范,1个控制端点,2个BULK端点,1个中断端点;

7816接口:符合7816规范,最高速率300Kbps;

最多支持4个GPIO。

2、型号:Z32H/L256D32U(UF)

芯片概述

Z32U系列安全控制器芯片是ZTEIC面向安全控制器市场应用,在基于国产32位RISC处理器的多功能安全处理平台基础上开发出的,具备高处理能力、高安全性、多种接口、低功耗、低成本等特点。

该系列芯片可用于安全加密u盘、指纹识别USB KEY、大容量USB KEY、桌面加密机、桌面型VPN、高性能读卡器、手持POS机、加密板卡等设备上,可以实现的功能包括:

1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等);

2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p域)等公钥算法);

3)专用算法下载执行及高速率数据加解密(支持DES/3DES算法和各种专用密码算法);

4)通过丰富的GPIO接口、SPI/UART接口、Flash主从接口、SRAM主从接口、7816读卡器接口等可以实现多种附加应用。

芯片封装形式:LQFP44/QFN64

生产工艺:TSMC 0.25um

主要功能和技术指标

处理器:专门定制的国产高安全核Arca2sc,32bitCPU,5级流水线,2Kbyte高速缓存,最高频率96MHz;

存储器:FLASH 256kByte,EEPROM 32kByte,RAM 8+1kByte;

算法模块:

公钥算法引擎,1024RSA密钥生成速度0,6s/次,签名速度75次/s;

DES算法引擎,流加密速度3.5Mbps;

接口:

USB:复合USB1.1 Full Speed规范,1个控制端点,2个BULK端点,1个中断端点。

7816接口:符合7816规范,最高速率300Kbps;

UART接口、SPI接口;

FLASH/SRAM主从接口;

最多支持27个GPIO。

3、型号:Z8D1 68U

芯片概述

Z8D168系列是仙人球(Cacti)Z8系列中一组带有USB1.1全速、IS07816主从接口和SPI接口的8位安全芯片,它与工业标准的8051单片机指令集完全兼容。Z8D168片上集成了单周期高性能8位安全微控制器,拥有256Bile核内RAM、3K核外RAM和1K核外PAE RAM,168K Byte Flash程序,数据存储器。

Z8D168内置DES/3DES、AES、和公钥算法引擎,内置了硬件真随机数发生器和安全防护单元,适用于PKI等安全应用。Z8D168系列芯片具有功耗低、稳定性高和兼容性强等特点。

芯片封装形式:SSOP28/QFN40

生产工艺:HHNEC 0.25um

主要功能和技术指标

处理器:单周期增强型8051核,最高时钟频率20MHz;

存储器:FLASH 168kByte,RAM 2+1kByte;

算法模块:

公钥算法引擎,1024RSA密钥生成速度2.4s/次,签名速度26次,s;

DES/3DES算法引擎,流加密速度3.0Mbps;

AES算法引擎,流加密速度2.4Mbps;

接口:

USB:复合USB1.1 Full Speed规范,1个控制端点,2个BULK端点,1个中断端点。

7816接口:符合7816规范,最高速率300Kbps;

硬件SPI主接口,可外扩FLASH、显示等器件;

最多支持13个GPIO。

二、上海华虹集成电路有限责任公司――世博门票芯片lnIay

企业简介

上海华虹集成电路有限责任公司(以下简称“华虹设计”)是中国智能卡与信息安全芯片解决方案供应商,是中央直接管理的国有独资特大型集团公司、中国最大的国有IT企业中国电子信息产业集团有限公司的二级子公司,是中国“909工程”的重要IC设计公司。其产品包括非接触式IC卡芯片、接触式CPU卡芯片、双界面卡芯片、USBKEY芯片等,并能提供RFID、公交一卡通、社会保障、金融安全、电信、手机移动支付、高端证照等解决方案。公司芯片年出货量已超过4亿颗,累计出货量超10亿颗,是国内产品线最全、年出货量最大的智能卡芯片供应商,连续9年蝉联中国集成电路设计公司十强企业。

型号:SHG1111

芯片概述

世博门票芯片采用国际标准的ISO14443 TypeA标准,遵循ISO 14443-2(射频功率及信号接口),ISO 14443-3(初始化及防冲突)两部分规范。采用符合国家要求的安全算法以及存储区控制管理,该方案采用上海公交算法进行数据加密,具有较好的安全性。适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。

该产品采用自主产权的加解密算法,针对Mifarel卡芯片被破解的现状,该产品可以完全替代升级现有的Mifarel卡应用系统,提高了非接触式卡应用的安全性能。

该产品采用先进的芯片制造工艺制作。内有高速的CMOS EEPROM。卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外,无任何其他元件。卡片上无源(无任何电池)。卡放在读写设备的有效天线场内,高速RF通讯接口能达到的数据传输速率高达106kbit/s。

该产品具有防冲突功能:能在同一时间处理在卡片读写器天线的有效工作距离内的多张卡片。该防冲突算法确保只选中一张卡,并保证在与选中的卡进行数据交换过程中,不受其他卡进入或离开射频区域的影响。

产品设计时考虑了卡使用者使用的方便性。卡提供的高速数据传输速率使一次典型的交易处理时间短于250ms,因此卡使用者通过读卡设备时不必停下。因此适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。

特别重要的是防欺骗的安全问题上,该产品采用了三重相互认证机制(ISO/IEC DIS 9798-2),并在通讯过程中所有数据均通过流密码加密以防信号截取,并且每张卡4字节的UID码是在芯片出厂测试时写入的,出厂后不可改确保了其唯一性,这其实是一种有效的防治克隆技术。可以用于存储于卡片上的安全数据的加密,也可以用于发散一卡一密加密系统的密钥。

该产品支持一卡多用功能。每个应用区有不同的权限控制,不同的密钥提供了不同层次的功能。

芯片封装形式:Inlay

生产工艺:0.2Sum EEPROM工艺

主要功能和技术指标

lS0/IEC 14448 A RF接口

非接触数据和能量传输(不需要电池,无源)

工作距离:在距读卡器天线0-60 mm区域内能正确进行数据交换和完成各项操作(具体的读写距离由天线的形状、大小和场强而定)

最小工作场强Hmin:0.3A/m(标准ID-1尺寸天线)

最大可耐受工作场强Hmax:8A/m(标准ID-1尺寸天线)

工作频率:13.56MHz

数据传输速率:106kbit/s

高数据完整性:

――每块有16位CRC检验

――每字节有奇偶校验位

――比特计数

――用编码方式来区分1、0或无信息

抗冲突

4字节序列号(根据ISO/IEC 14443-3级联级别I,Cascade level 1)

典型售票交易流程:

EEPROM存储器

EEPROM存储容量为1k字节,分为16个扇区,每个扇区4块,每块16字节。

每个数据块可单独设定访问权限,访问权限由用户定义。

数据保持时间:最少10年。

擦写次数:最少10万个周期。

安全性

采用了自主产权的上海公交算法。

三重相互认证体制(ISO/IEC DIS9798-2)。

通讯过程所有数据加密以防信号截取。

由16个相互独立的密码,支持一卡多用。

每张卡的4字节序列号唯一。

传输密码保护

本产品所获得的专利

获得国内专利4项(其中发明3项,实用新型1项)

申请国内发明专利6项

本产品获奖情况

2008年中国RFID行业十大最有影响力事件

2008年中国最佳RFID解决方案企业奖

2009年中国RFID行业十大最有影响力成功应用奖

2009年中国RFID优秀应用成果奖

三、北京兆易创新科技有限公司――SPI Flash存储器GD25Q80scP

企业简介

北京兆易创新科技有限公司(原芯技佳易)成立于2005年4月,是国内第一家专业从事存储器及相关芯片研发设计的集成电路设计公司,公司致力于各种高速和低功耗存储器的研究及开发,已通过SGS认证的IS09001:2008质量管理体系认证和IS04001环境管理体系认证。兆易创新拥有多项专利技术,保证了公司产品凭借“高技术、低功耗、低成本”的特性领先世界同类产品。

公司办公地点设在北京清华科技园区。兆易创新的核心团队曾在硅谷著名的存储器公司工作多年,有着丰富的存储器设计及研发经验。公司目前研发成功了多款产品,主要有SPI FLASH、NOR MCP以及OTP等,部分产品已经大规模量产。兆易创新开发的产品广泛地应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等领域。

型号:GD25080SCP

芯片概述

兆易创新提供的具有通用SPI接口的512Kb到32Mb的Flash存储器,如果配合四输入/输出口(Quad I/O)功能则可以提供480Mbps的传输速率。兆易创新可提供陕捷专业的原厂本地化服务。

芯片封装形式:SOP/DIP/UDFN/TSSOP

生产工艺:0.13μm,90nm

主要功能和技术指标

兆易创新提供世界最高速的SPI FLASH芯片,如果配合四输入/输出口(QuadI/O)功能则可以提供480Mbps的传输速率,静态电流最低可至5uA,产品具有良好的可靠性和适应性,数据保持时间20年,擦写次数可达10万次,擦写和编程速度处于业界先进水平。工作温度范围-40℃+85℃。支持Erase/Program suspend功能,可以支持小Cache的XIP功能。

四、深圳比亚迪微电子有限公司――1/10英寸30万像素的CMOS图像传感器

企业简介

比亚迪微电子,前身为比亚迪股份有限公司IC设计部。为了更好的支持集团垂直整合的战略发展规划,于2004年10月成立了深圳比亚迪微电子有限公司。在这5年中比亚迪微电子致力于集成电路及功率器件的开发,立足于自主技术研发,紧跟世界先进水平。目前产品主要覆盖功率半导体器件、IGBT芯片及模块、电源管理IC、CMOS图像传感器、传感及控制IC、音视频处理IC等。产品应用领域覆盖了对光、电、磁及声等信号的感应、处理及控制,提供IC产品及完整的解决方案。相关产品可广泛应用于汽车、能源、工业、通讯和消费类电子领域,具有广阔的市场前景。比亚迪微电子充分利用半导体产业链上下游资源,根据客户需求,提供包含市场调研、产品定义、芯片设计和验证到芯片应用方案在内的一条龙服务。其多款IC及功率器件产品已获得包括诺基亚、三星在内的多家国际知名公司的认证和批量使用。

型号:BF3603

芯片概述

CMOS图像传感器产品日趋成熟,从07年起,美国和韩国的主要厂家面对成本压力纷纷开始将原来主流的1/6英寸传感器缩小到1/10英寸甚至1/13英寸,使芯片及模组的成本更低。但由于感光像素的缩小也带来成像质量的下降,因此推出的1/10英寸以下的图像传感器市场表现不佳,以至他们到08、09年又退回去开发1/7、1/9英寸的图像传感器。

而比亚迪的BF3603 CMOS图像传感器正是在这样的背景下,依靠过去几年积累的自主核心技术经验,勇敢挑战国外大厂家,在国内第一次成功开发出的1/10英寸图像传感器产品,于2009年8月正式量产。

芯片封装形式:CSP

生产工艺:0.13um CMOS process

主要功能和技术指标

实现量产的BF3603成功地实现了设计目标。由于采用了比亚迪的最新CMOS成像技术成果,利用国际先进的0.13um CIS工艺制造,实现了成像清晰,色彩鲜艳逼真,灵敏度高,反应快,噪声小,功耗低等特点。加上推出时是世界上最小的VGA成像芯片,最具有成本优势,被认为是全球最具竞争力的30万像素图像传感器产品。因此BF3603一经上市便得到市场广泛认可,并得到广大镜头厂和模组厂的积极响应和支持,把1/10英寸的镜头和模组做成了市场的主流。

本产品所获得的专利

已受理专利40项,获得专利5项。

本产品应用案例

五、深圳国微技术有限公司――CAM卡专用芯片

企业简介

深圳国微技术有限公司创立于2003年,是一家专注于数字电视领域,并拥有自主知识产权和核心技术的高科技企业,具备从超大规模集成电路芯片设计到整机系统开发及互联网应用开发的能力。

公司目前约有300名员工,为中国籍,本科及以上人员占公司总人数的70%,研发人员占公司总人数的61%。

公司积极开展数字电视机卡分离标准的产品研发和产业化工作,率先开发成功数字电视机卡分离专用芯片,并进而开发基于该芯片的数字电视应用模块,即完全国产化的数字电视条件接收CAM卡(Conditional Access Module),也称视密卡。该模块将数字电视节目的解密部分从主机中独立出来,实现了数字电视领域的机卡分离,为数字电视终端(机顶盒和一体化电视机)开拓了巨大的水平市场空间。

型号:SMl 660

芯片概述

CAM卡专用芯片是一个内嵌32位CPU的SOC芯片,内置RAM和ROM;支持国际标准DVB-CI标准和中国数字电视机卡分离标准;支持数字电视传输流Ts流双向传输接口;内嵌数字电视解复用器Demux;支持数字电视通用解扰器Descrambler;集成IS07816智能卡接口;内嵌支持多家CA系统的安全模块。

芯片封装形式:TQFPl44

生产工艺:0.18

主要功能和技术指标

1.内嵌32位微处理器

32位ARM7TDMI微处理器

最高支持70MHz工作频率

2.内部2Mbit SRAM

最高支持70MHz工作频率

零等待周期

3.PID过滤:

100%软件可编程

可以同时对64个PID进行处理,通过MASK功能,一个PID过滤器可以处理多个PID Ts包,因此可以处理的PID数量具有进一步扩充的能力

可以处理16对最大长度为64 bits的CW控制字(每对分为奇控制字和偶控制字)

4.MPEG-2分段(section)过滤:

100%软件可编程

16个并行过滤器,每个过滤器最多可以实现16个字节的过滤。

通过软件扩充可支持32个以上的分段过滤能力

5.传送流处理速度:

在60M的系统时钟下,可以处理100Mb/s的传送数据流

6.通用解扰模块

硬件解扰模块,完全兼容DVB通用解扰算法(CSA),兼容通用解扰算法V1.2,V2.0版本。

支持对最大160Mb~的TS流进行解扰。

7.带有属性存储器空间和10接口界面的PCMCIA接口,符合PCMCIA标准2.1版本规范

8.IS07816智能卡接口。支持TO和T1异步协议和lOETUframe协议

9.32路可编程中断控制器

10.内部锁相环电路

11.可编程外部MEMORY接口支持3个最大4MB的FLASH或ASRAM

12.三个可编程自动装载的32位通用计数器

13.带有8Byte的FIFO的标准UART

14.WatchDog,UART,GPIO模块

15.支持两个以上CA的处理能力

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    关键词    应用型人才   IC设计   需求分析

    随着我国IC产业的迅速发展,相应人才的需求量也日益增加。根据上海半导体和IC研讨会公布的数据,08年中国IC产业对设计工程师的需求将达到25万人,但目前国内人才数量短缺这个数字不止几十倍。例如我们熟知的威盛虽然号称IC设计人才大户,但相对于其在内地业务发展的需要还是捉襟见肘,其关联企业每年至少需要吸纳数百名IC设计人才,而目前培养规模无法满足。而在人才的需求中,应用型IC设计人才更加受到欢迎。

    一、 IC设计人才短缺

    2008年,全国集成电路(IC)人才需求将达到25万人,按照目前IC人才的培养速度,今后10年,IC人才仍然还有20多万人的缺口。这是08年4月21日在沈阳师范大学软件学院举行的国家信息技术紧缺人才培养工程——CSIP-AMD集成电路专项培训开班仪式上了解到的。同样有数据表明,近日,从清华大学、电子科技大学、北京航空航天大学了解到,目前全国高校设有微电子专业总共只有10余个,每年从IC卡设计和微电子专业毕业的硕士生也只有二三百人。在国内大约仅有不足4000名设计师,而2008年,IC产业对IC设计工程师的需求量达到25万-30万人。有专家预测,到2008年底仅北京市IC及微电子产业就将超过2000亿元人民币,而到了2010年我国可能需要30万名IC卡设计师[1]。未来我国IC卡设计人才需求巨大。目前中国每年从IC设计和微电子专业毕业的高学历的硕士生只有数百人。中国现有400多所高校设置了计算机系,新近又特批了51所商业化运做的软件学院。但这些软件学院和计算机系培养的是程序员。中国目前只有十来所大学能够培养IC设计专业的学生。因此IC设计专业人才处于极其供不应求的状态。可以这样说,这是因为我国很大程度上是没有足够的IC设计人才。

    专家指出,我国IC设计人员不足的一个重要的原因是IC设计是新兴学科,国内在此之前很少有大专院校开设IC设计专业,现在从事IC设计专业的人才,大部分是微电子、半导体或计算机、自动控制等相邻领域的理工专业毕业生,但是和实际的IC工作比起来,还是有差距,学校并不了解企业需要的是什么样的人才。所以,许多 IC设计企业只能经常从应届毕业生中直接招聘人才再进行培训。  此外,IC设计的实验环境要求,恐怕所有的高校都没有能力搭建。据了解,建一个供30人使用的IC实验室,光是购买硬件设备就需要15万美元。 

    最新研究指出:到2010年中国半导体市场将占世界总需求量的6%,位居全球第四。未来几年内中国芯片生产有望每年以42%的速度递增,这大大高于全球10%的平均增长速度。仅就IC卡一项来看,我国IC卡设计前景广阔。身份证IC卡的正式应用,将是十亿计的数量,百亿计的销售额,此外读卡机及其系统将有成倍的产值。半导体理事长俞忠钰说,2002年全国的IC设计单位已达到了240家,根据北京市发展微电子产业的建设规划,到2010年,北京市要逐步建成20条左右大规模高水平的芯片生产线,200家高水平的IC卡专业设计公司。据预测,北京市IC产业将超过2000亿元。巨大的商机也同时带来了市场对IC卡设计人才的巨大需求。 二、 应用型IC设计技术人才需求日切

    IC产业飞速发展, 现在的焦点已经移到了IT产业的核心技术IC设计上。据北京半导体协会负责人董秀琴表示,IC卡设计工程师在软件行业是现在公认的高收入阶层。目前我国IC卡人才缺口巨大,在我国的高等教育里,这一块发展十分缓慢。按照中国现在的市场行情,一个刚毕业、没有任何工作经验的IC设计工程师的年薪最少也要在8万元左右。  为什么会出现这样的情况呢?董秀琴讲,这是因为一方面是现有IC设计人才的严重缺乏;另一方面是国内外市场对IC卡设计人才尤其是合格的IC设计师的大量需求。

    由此我们可以看出,对于应用型的设计人员来讲,是备受集成电路行业欢迎的。例如常见的EDA公司、IC设计服务公司、IC设计公司 和IDM或Fundry 4种类型的公司需要那些IC设计人才呢?他们需要的是熟悉IC设计的技术支持工程师,涵盖IC设计的所有方面,通常包括: 系统设计、算法设计、 数字IC前端逻辑设计与验证、 FPGA设计、版图设计、 数字IC后端物理设计、数字后端验证、 库开发, 甚至还有EDA软件的开发与测试, 嵌入式软件开发等,其中对IC物理设计工程师的需求量会多一些[2]。

    目前,需求量最大、人才缺口最大的主要有模拟设计工程师、数字设计工程师和版图设计工程师三类。另外,设计环节还需要工艺接口工程师、应用工程师、验证工程师等。IC版图设计师的主要职责是通过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。版图设计师通常需要与数字设计工程师和模拟设计工程师随时沟通和合作才能完成工作。一个优秀的版图设计师,即要有电路的设计和理解能力,也要具备过硬的工艺知识。模拟设计工程师 作为设计环节的关键人物,模拟设计工程师的工作是完成芯片的电路设计。由于各个设计企业所采用的设计平台有所不同,不同材料、产品对电路设计的要求也千差万别,模拟设计工程师最核心的技能是必须具备企业所需的电路设计知识和经验,并有丰富的模拟电路理论知识。同时还需指导版图设计工程师实现模拟电路的版图设计。

    由此我们可以看出,在IC人才的需求中,应用型IC设计人才的需求更大,而且他们也是推动集成电路产业迅速发展的生力军。

    三、以社会需求为导向,培养应用型IC设计人才

    国家对IC卡设计人才培养也很重视。据北京半导体协会卓洪俊部长说,到2010年,全国IC产量要达到500亿块,销售额达到2000亿元左右,将近占世界市场份额的5%,满足国内市场50%的需求。同时,国务院颁布《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的18号文件,支持和鼓励软件和IC产业加速发展,加快IC设计人才培养。

    IC人才需求问题的解决首先还是从高校开始,2001年,清华大学微电子研究所开设了“集成电路设计与制造技术专业”第二学士学位班,2001年的IC专业二学位班已经有64名学员在读。清华大学还分别与宏力半导体、有研硅、首钢合作培养IC人才。2002年,成都电子科大也开始招收“微电子技术专业”的二学位学员,同时扩招微电子专业的本科生。为了更好地实施学校加速IC人才培养的战略,电子科大还成立了微电子与固体电子学院,并建立了面积为1500平米的IC设计中心。同济大学开始实施IC人才培养规划,提出了“研究生、本科生、高职生”的多层次培养体系。

    作为人才培养的摇篮,高校在这一方面应进一步加快改革,制定可行的、新的人才培养计划,以社会需求为导向,加强教学、实验和实训投入,多渠道、多方式地进行应用型IC设计人才的培养。

    参考文献

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在后金融危机时期,为了振兴国家经济,国务院陆续出台了十大产业振兴计划,并决定加快培育和发展包括新一代信息技术在内的七大战略性新兴产业,技术创新、产业升级和结构调整成为新时期发展的主旋律。然而,二十世纪后叶我国悄然进入信息化社会以来,什么是支撑信息化社会发展的基石?不是所有人都有清楚的认识。电子信息(IT)技术60多年的发展史告诉我们,IT技术是信息化社会的基础,集成电路(IC、芯片)和软件是电子信息技术的基本构成,软件的发展以IC和硬件为基础条件,显然,IC是支撑当今信息化社会发展的基石。

进入新世纪以来,虽然我国经济取得举世瞩目的成就,但是我们也要看到我国IT产业的核心技术和创新能力与世界发达国家相距甚远,中国庞大的IT产业是一个缺“芯”少“魂”的产业。虽然中国成为了IC产品的消费大国,但自给能力还不到20%,大量核心IC需要进口,IC的进口额甚至超过了石油和铁矿砂。在全球经济一体化信息化的今天,中国面临着产业升级、结构调整和技术创新等重大挑战,要求我们要瞄准IC产业这个具有基石作用,又与国外存在巨大差距的领域,加快发展并进行赶超。

新年伊始,温总理主持召开国务院常务会议,强调软件和IC产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础。要从六个方面进一步鼓励和扶持软件和IC产业的发展。1月28日,国务院印发了《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2011]4号),业内称为新18号文,这是继“十五”、“十一五”期间执行的18号文之后,国务院再次推出的支持软件和IC产业发展的政策,并加强了对IC产业的支持力度,这表明国家高度重视IC产业的发展。

IT产业是深圳的支柱产业,IC是IT产品的技术核心,是知识产权的载体,而IC设计是IC产业链的龙头,所以加快IC设计产业的发展对促进深圳自主知识产权研发、技术创新、产业升级和结构调整,以及建设创新型城市具有非常重要的意义。

2、发展集成电路产业的重要性

IC技术既是IT产业和战略性新兴产业的核心技术,同时对传统产业也具有极强的渗透力和带动作用。随着全球信息化和知识经济时代的到来,IC产业的战略地位越来越重要,已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的关键产业,IC产业的自主创新能力决定了国民经济和科学技术的核心竞争力。IC产业是具有战略性和市场性双重特点的产业。在国防建设和国家安全领域,IC在信息战和武器装备中起着维护国家意志、捍卫国家的关键作用;在经济建设和增强综合国力的过程中,IC又是核心竞争力的具体表现。

进入新世纪以来,IC的核心技术地位和作为国民经济“倍增器”的作用不断得到体现。例如,在军工和航天领域,军舰、坦克、飞机、导弹和航天器中,IC的成本分别占到总成本的22%、24%、33%、45%和66%;在国民经济领域,采用变频调速等电子技术改造风机、水泵,每年可节电659亿千瓦时,相当于三个葛洲坝发电站的发电量;采用交流传动改造电力机车,可节电20%~40%,改造内燃机车可节油12%~14%。

IC产业从国防、航空航天、通信、交通、网络和电子政务等各个领域影响着国民经济和国家安全。可以列举出无数高度依赖于IC的应用。例如在国防方面:有先进的智能武器、制导武器、电子侦察、电子干扰、远程指挥、网络攻击对抗等应用;在航空航天领域:有飞行控制、通信联络、卫星遥感遥测、全球卫星定位等应用;在通信方面:有固定通信、移动通信、互联网、可视化通信等应用;在交通方面:有城市智能交通控制、高速列车系统、地铁捷运系统等应用;在网络方面:IC更是高密度的应用,如果把网络系统比作高楼大厦的话,可以毫不夸张地说这座大厦是用IC堆砌而成;军事通信和电子政务是信息安全的重要领域,IC促成了高效快捷的通信和政务系统建设,但如果不能采用自主知识产权的安全IC产品,无异于向对手或敌方开辟了高速泄密通道。

IC对国民经济的贡献率远远高于其它产品。如果以单位质量原油对GDP的贡献为1,则钢锭为1.1,汽车为50,IC竟高达20000。有人甚至认为“谁控制了超大规模集成电路,谁就控制了世界产业”。

IC是改造和提升传统产业的核心技术。这是因为IC对传统产业具有极强的功能扩充和性能提升能力。对传统产业的自动化和智能化改造都离不开IC产品的应用。例如:在汽车制造行业引入自动控制流水线、生产机器人;在机械加工行业引入数控机床、光机电自动化设备;在管理行业建立各类管理信息系统(MIS),诸如工程MIS、医院MIS、供电MIS、路灯MIS、交警MIS等;在现代农业中引入监控系统和自动控制系统;在教学方面引入多媒体电化教学等等。

IC产业是其他战略性新兴产业的牵引抓手。七大战略性新兴产业中四个(高端装备制造产业、新能源产业、节能环保产业、新一代信息技术产业)直接与IC应用相关。

综上所述,如果IC产业受制于人,将会在国家安全、技术安全、和信息安全等方面存在很大隐患,将很难保证在应对未来太空条件下的信息化战争中立于不败之地,将很难保证在全球化的知识型经济的激烈竞争中占领先机。

3、我国集成电路产业的发展现状

进入新世纪以来,中国的IT产业快速发展壮大,赢得了世界电子工厂的盛誉,中国成为IC消费大国,也是IC进口大国。但与国际先进国家和地区相比,我国IC自给能力严重不足。我国IC产业存在发展基础较为薄弱,企业科技创新和自我发展能力不强,应用开发水平急待提高,产业链有待完善等问题。我国IC产业既具有发展空间非常广阔的优势,又具有快速发展的必要性和紧迫性。

2005年以来统计数据显示,我国已成为全球最大的IC消费市场,2010年中国IC消费额已接近全球IC市场规模的二分之一。2010年世界半导体市场规模约为3038亿美元,全球IC市场规模预计不超过2700亿美元,中国IC进口额扣除出口额,逆差高达1277.4亿美元,如图1所示,是全球IC市场规模的47.3%。

图1示出,多年来IC进口金额超过了原油,是中国最大宗的单项进口物资。2010年我国IC进口金额为1569.9亿美元,同比增长30.9%(原油的进口额为1351.5亿美元、铁矿砂的进口额为794.3亿美元)。IC出口金额仅为292.5亿美元,同比增长25.5%。IC进出口逆差高达1277.4亿美元,约合8400亿人民币。

近年来,虽然中国IC产业快速发展,但IC的自给能力和国内巨大的市场需求反差巨大。根据中国半导体行业协会初步统计,2010年国内IC产业销售额1424亿元,同比增长28.4%,但仅占全球市场规模9088亿元的15.7%。其中,设计业销售383亿

元,同比增长41.9%;制造业销售409亿元,同比增长19.9%;封测业销售632亿元,同比增长26.8%。历年国内IC市场规模、销售收入情况详见图2。

IC设计是IC产业链的龙头,发展IC产业首先要发展IC设计产业。目前,国内IC设计产业十分弱小,需要大力促进和发展。2008年的统计数据表明,国内IC设计业前42家企业的销售额为153.2亿元,每个企业平均约3.65亿元(约5200万美元),同期世界设计企业前42家的销售额为406.6亿美元,每个企业平均为9.69亿美元,国内外企业规模相差18倍以上,企业规模差距十分明显。

4、集成电路设计是产业发展的关键

IC产业链由IC设计、制造、封装测试组成。虽然产业链各环节都是技术密集型的产业,集高技术、高投入、高风险和高附加值于一身,但各个环节又各有不同特点。制造和封装测试属于代工行业,主要是接受IC设计公司的委托,代为加工IC,不对最终产品拥有产品所有权,盈利主要靠赚取稳定的代工费;而IC设计公司拥有最终产品的所有权,成功的产品可以大批量生产和销售,其代工费在大批量销售收入中只占较小比例。创新性好、市场定位好的IC设计可产生很高的利润回报。

IC设计是IT产品创意的实现过程。通过IC设计,可以把技术创新中的新点子、新算法、新发明、新标准等知识产权固化到所设计的IC芯片中去。同时,由于IC芯片实现过程的高投入和高技术壁垒,阻止了低层次竞争者进入,可以实现技术创新的超额收益。改革开放以来,发达国家和地区正是利用知识产权壁垒和集成电路壁垒,在“中国制造工厂”赚取了超额的技术创新利润收益。

深圳的中兴通讯和华为技术等公司正是由于在90年代初期,率先涉足IC设计,研发为自己整机配套的具有自主知识产权的核心IC产品,打破了外国公司的知识产权壁垒和集成电路壁垒,实现了整机产品的高附加值和超额利润,使两家企业把利润的10%投入技术研发成为可能,大大提高了企业技术创新能力和国际竞争能力,并快速发展成为具有世界影响力的跨国公司。

IC设计产业对下游产业具有“放大效应”。随着IC越来越成为整机系统的核心竞争力,IC设计对下游产业的牵引作用和拉动效应越来越明显。IC设计带动下游的系统设计和整机产业的发展,并推动下游产业形成产业集群。根据行业统计数据,上游IC设计产业对下游整机产业的拉动比例为1:20以上。以MP4产业为例,上游主芯片提供商北京君正的员工数为80人,年产值约为2亿人民币;围绕君正的方案设计约20多家,员工总数约300~400人;下游MP4整机企业有100多家,从业人员约10,000人,产值约30~40亿元。手机产业与之类似,由于上海展讯和中国台湾MTK在上游核心芯片上的突破,打破了欧美厂商的垄断,造就了一个庞大的手机产业集群:包括几百家手机方案设计公司、几千家手机集成和销售商、上万家配套厂商,每年产值上千亿元,从业人员以百万计。

在后经济危机时期,低利润率依赖出口的经济模式已被时代所抛弃,中国面临着产业升级和结构转型的大考。在全国上下重视自主创新的今天,中国应该加快发展IC产业的步伐,缩短与发达国家和地区的差距。特别是要重视优先发展IC设计产业,提高企业的自主创新能力,为新时期国家技术创新、产业升级和结构调整做出贡献。

5、深圳具有发展集成电路设计产业的独特优势

首先,深圳是全国IC产品的集散中心。全国的电子零件交易特别是集成电路的交易80%是在深圳完成的,这是全国性的独特优势,也可能是全球性的独特优势。深圳具有全国最多的IC以及电子零配件商和应用方案商,国内外大的电子零件及IC商、著名的应用方案商都在深圳建立自己的总部或者分部。这些是北京、上海、苏州等IT产业发达的地区所不及的优势。

其次,云集深圳和珠三角地区的电子整机厂家是IC的主要市场,IC设计企业可以和整机厂商互动合作,形成国内最好的技术创新环境和产业发展氛围。深圳已经有一批具有很强自主研发能力的系统整机厂商,他们已经有能力基于本地IC进行产品定义和设计,并且非常希望利用本地IC提升产品的性价比。例如,贴牌手机就大量采用了中国大陆和中国台湾地区的核心IC。其它消费类电子产品领域也是如此。

再次,深圳IC产业链日趋完善,是国内发展IC设计产业环境最好的地区之一。除了良好的市场环境、应厢环境以外,深爱半导体的良性发展、方正微电子6英寸线的投产运行、中芯国际8英寸线的建设,以及安博微电子、赛美科微电子等封装测试企业的发展壮大,可为深圳IC设计企业提供较全面的产业链卜配套服务。深圳成为发展IC设计产业的沃土,具有进一步做大做强的势能。

同时,深圳具有良好的软件环境和物流基础,以及灵活的市场机制,为IC产品的配套、销售和应用提供良好的配套环境,国内外IC设计公司纷纷在深圳设立研发中心,大型跨国公司也在深圳设立配购中心。

从金融危机发生后的情况看,相比国内其它城市,深圳更有潜力发展成为亚洲乃至世界的“硅谷”。深圳不仅有一批规模虽小但极具活力和生存能力的小型公司,它们的前景值得期待;另外,一些外地IC设计公司也纷纷将深圳销售办事处升级为包括研发的独立公司,显示了深圳的吸引力。为了迎合全球性的低成本创新潮流,金融危机后一批国内外公司也将研发和市场基地向深圳转移,这是深圳应该抓住的历史性机遇。

6、深圳IC设计产业发展现状

6.1、深圳IC设计产业健康发展,产业规模持续扩大。

在国家和深圳市相关产业促进政策的引导下,深圳IC设计产业自2003年以来得到迅猛发展,特别是自深圳IC基地成立以来,产业规模不断扩大,成长态势良好,在2008年和2009年面对金融危机的情况仍然实现了27%和33%的快速增长,和国内外许多地区形成鲜明对比,表明深圳IC设计产业已经进入非常健康的良性发展期。自2003年以来,深圳IC设计产业销售额增长迅速,如图3所示,实现了超过48%的年平均增长率,排在全国前列。

2002年以前,深圳市各类IC设计公司和相关机构有20余家,专业设计人员不到1,000人,具规模的企业不到10家,随着近几年的迅速发展,新创办企业数量不断增加,到2010年企业总数达到135家,从业人员超过10,600人。

从图4中可以看出,深圳市IC设计公司和机构的数量在经过前几年的大幅增长后趋于稳定,2007年和2008年因为产业快速发展后的调整和金融危机,则出现了增长放缓甚至数量减少的势头。但在2009年,深圳IC设计机构数量再次大幅增长,还有不少受金融危机影响较大的外地企业也加强了在深圳的团队和运营,表明金融危机后深圳的优势和吸引力更加明显,成为国内外IC设计企业创业和发展

的首选城市之一。

6.2、深圳IC设计产业优势突出,结构趋向合理。

珠三角系统整机企业云集,深圳IC设计企业所设计的产品以市场为导向、应用领域较广。伴随着电子信息产业的升级换代,深圳IC设计的产品线也从早期的通信和消费两大类向更加多元化发展,包括LED照明和新能源、智能电表和智能电网、物联网、工业医疗、汽车电子等,详见表1。

6.3、深圳IC设计企业的总体实力不断增强,销售额向领先企业集中

根据2009年的产业发展报告,销售额超过1亿元的IC设计企业2006年为7家,2009年为10家:销售额超过5,000万元的企业2006年为14家,2009年20家。从销售额分布来看,2003年销售额在2,000万元以下的企业超过八成,有相当部分企业的销售额在100万元以下。2005年,随着海思与中兴微电子分别从华为和中兴通讯独立出来,出现了上亿元的IC设计企业,产业规模进一步扩大。

6.4深圳IC设计产业发展环境趋于完善,公共技术平台给力企业产品研发

深圳IC设计产业近年来的高速发展,得力于国家集成电路设计深圳产业化基地的建设。基地建设了“三平台”(公共EDA平台、IP复用和SOC开发平台、MPW服务平台)、“二中心”(验证测试工程技术中心、教育培训中心)和IC设计服务“资源池”,致力于打造全方位的IC设计公共技术平台和服务体系,初步形成适合IC设计企业初创、孵化、发展和壮大的产业环境。目前,基地签约服务企业145家,服务设计企业565家(次),支持设计项目1263个,举办各类培训班、研讨会、论坛319场,参会人数达17234人(次)。基地每年可为全市IC设计企业节约研发投人2亿元以上。企业借助基地公共技术平台开发出大批具有自主知识产权、市场对路的IC产品。同时,基地通过规划建设IC设计产业聚集园区和“泛珠三角集成电路设计协作网”形成了以深圳IC基地为核心的物理聚集效应及区域性的产业聚合效应。

6.5、深圳l C产业链趋于完善

IC制造和封测产业不断发展,服务于IC设计业,与设计业互相促进,逐步形成了深圳IC产业发展的良好氛围。目前深圳市有IC制造企业3家。深爱4英寸、5英寸线已具有相当规模;方正微电子6英寸线已量产;中芯国际的8英寸线正在加紧建设中,预计2011年初能量产。封装测试企业有7家,其中赛意法、沛顿科技、中星/菱生主要服务于本系统或海外客户,赛美科、安博、华宇、矽格能对深圳企业提供测试服务和部分软封装服务,基本可满足中低端产品的测试要求。

6.6、IC产品的销售渠道畅通

自改革开放以来,以赛格电子市场为代表的深圳华强北就主导着IC产品的销售渠道,对深圳电子信息产业的发展,产生了巨大的推动作用。今天,华强北一带的赛格电子市场仍然是IC产品非常重要的销售渠道,与深圳的系统垫机厂商一起,共同吸引全国乃至全球的IC设计企业在深圳设立市场销售、推广和技术支持部门。除了华强北这样的现货市场外,框台后的电子元件、分销商网络也是IC销售非常重要的途径。

6.7、整机厂商与IC设计企业的相互牵引效应

IC产品的市场就是整机系统厂商,IC产品的成功与否取决于整机的应用量。因此,整机系统厂商对IC设计企业的需求牵引非常重要。整机系统厂商云集是深圳发展IC设计产业的最大优势。另一方面,IC设计企业又牵引着整机系统厂商的价值增值、甚至影响其生存发展,因为IC产品能够引起整机产品的变革,是整机产品创新的源头,如数码相机取代胶片相机,智能手机几乎一夜之间消灭了PDA,存储和显示成本降低催生数码相框产品等等。因此,整机系统厂商和IC设计企业具有相互的牵引效应。

6.8、IC设计能力追赶欧美领先水平

从最小特征线宽分布看,当前深圳市IC设计企业丰流产品特征线宽集中在0.35μm和0.13μm之间,约3/4的IC设计公司使用等于和小于018μm的工艺进行设计。量产的芯片主要采用大于0.13μm工艺,使用等于和小于O13μmm工艺的企业占四成,总体的设计能力增强。在数字芯片中,中兴微电子、芯邦科技、华芯飞、力合微电子和安凯的设计能力已经达到90nm和65nm的工艺水平,而海思已经开始40nm甚至更低工艺节点的设计,代表着深圳的高端设计水平。另外,还有一大批企业开始从0.18μm转向0.13μm和0.1lμm工艺进行量产。

7、优先发展集成电路设计产业是深圳产业发展的必由之路

根据深圳市2009年工业年鉴,全市工业总产值为15829亿元,其中排名第一的是IT产业,产值为9045亿元,占全市工业总产值57%。排名第二的是电气机械及器材制造产业,仅占全市工业总产值7.6%,IT产业成为深圳绝对的支柱产业。

深圳产业升级和结构调整的重要任务之一是支持IT产业的技术创新,提升IT企业的自主创新能力,增强企业参与国际竞争的能力,当务之急是快速发展深圳的IC设计产业。由于发展IC制造产业需要巨额资金投入(建设一座先进的12英寸制造厂需投资近50亿美元),并且,该产业位于产业链中部,属于代工产业,对深圳IT产业的技术创新难以形成直接的推动力。所以,深圳没有必要投入巨额资金,与已经形成产业优势的长三角地区一争高低,只要花几亿或十几亿元,重点支持和发展IC设计业这个产业链的龙头,也是产业链中最有利和最有创意的环节,将会直接促进深圳的IT技术创新、产业升级和结构调整。政府对IC设计的支持将直接带动IC设计、方案、应用和整机等组成的企业集群的发展,是一个“面”的发展。所以,深圳在“十二五”期间应重点发展IC设计产业,政府应从资金、政策、产业环境等方面加强对IC设计产业的支持力度。建议:

(1)设立IC设计产业专项发展资金,支持重点领域和重点产品研发、关键技术研发和支撑环境建设、IC设计创新支撑平台建设和运行、产业聚集基地的建设,以及IC设计人才的培养。

(2)借国务院4号文推出的东风,结合深圳的特点和产业优势,尽快制定和推出深圳细化的有针对性的鼓励集成电路产业发展的若干政策,从政策层面支持产业快速发展。

(3)重视IC设计创新支撑平台和服务体系的建设和服务,依托国家集成电路设计深圳产业化基地,营造适合IC设计企业创业、孵化和发展的环境。支持共性技术研发,发展IC设计新技术,扶持中小企业技术创新和产品研发。

(4)规划建设相当规模的IC设计及应用产业聚集基地,形成适合IC设计公司创业、创新、孵化、发展壮大的优惠聚集环境,促进深圳IC设计产业的快速发展,同时,可使孵化成长的IC设计企业有进

一步发展的空间,继续留在深圳,为深圳的技术创新贡献力量。

(5)政府引导IC设计企业与整机企业互动,合作研发具有自主知识产权的产品。重点支持高性能面向应用的SoC芯片研发和应用,在通讯、移动多媒体、数字电视、显示及照明驱动、移动存储、信息安全、物联网、智能能源网和节能、医疗电子、汽车电子、数字装备和数字家庭等领域,逐步形成配套齐全的具有自主知识产权的系列化IC产品,为深圳IT产业升级提供“芯”动力。

8、结语

深圳具有优先发展IC设计产业的独特优势,深圳的IC设计企业数量和设计产值均占全国的1/4强,深圳及珠三角地区整机厂商、IC分销商、方案提供商云集,是全国IC产品的消费中心,集散中心和设计中心,具有成为全国IC技术创新中心的潜力和条件。

在后经济危机时期,深圳面对着发展空间狭小、生活成本上升,以及城市竞争力降低的压力。深圳要想继续在经济发展和综合创新方面领跑全国,就要从深圳的产业实际出发,瞄准对现代社会具有基石作用,具有相对发展优势,又对深圳支柱性产业形成巨大支撑的产业,重点支持,优先发展。IC设计产业符合上述条件,政府需要优先支持和促进IC设计产业快速发展。

深圳要促进IC设计产业发展,除了要改善城市综合发展环境外,要着力打造更加完善的技术创新和产业发展环境,要通过政策引导、资金扶持、环境优化、产业配套、人才培育、市场拉动等措施,加快IC设计产业的创新体系建设,要着力延伸和完善产业链,增强企业自主创新能力和国际竞争力,从而推动深圳IC设计产业并促进IT产业快速发展,再造深圳技术创新、产业升级和结构调整的新优势。

参考文献

[1]我国半导体产业的现状和发展前景《中国经理人网》

[2]两化融合为IC产业发展带来新契机《中国电子报》任爱青

[3]《我国集成电路产业发展之路》王阳元王永文

[4]国家统计局国民经济和社会发展统计公报(2009年)

[5]《深圳集成电路设计产业发展报告》(2009年)

[6]《深圳市工业年鉴》(2009年)

[7]国家海关总署网站

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问:Magma自2002年进入中国市场以来已有八年的时间了,这也是中国IC设计业发展最为强劲的时期,请您介绍一下Magma在中国的发展情况?今后会有哪些策略?

答:在进入中国市场的八年时间里,Magma从当初的默默无闻当现在领先的EDA厂商,我对我们的中国团队以及他们付出的努力感到满意。

相对于其它EDA厂商而言,Magma算较晚进入中国的一家新公司,但我对未来的市场和技术充满自信,在中国只有包括TI在内的两家公司进入了40nm的技术,其它的最多只做到65nm,而这两家做40nm技术的公司都成为了Magma的客户。因此,我们对中国市场的前景非常看好。

Magma一直非常重视在中国的发展,正是因为它巨大的市场潜能,我们已将中国市场从亚太区独立出来,而成为了继北美、欧洲、亚太、日本之后的第五大区域。这次具有“革命性”意义的区域划分,极大地加速了Magma在中国区的业务合作与拓展。

我想中国的设计工程师都将面临模拟设计方面的挑战,Magma接下来将更多的关注模拟方面的发展,我们刚刚推出了模拟仿真工具并已在中国大陆开始销售和提供技术支持,今后我们会重点拓展这方面的业务。

问:前不久,MAGMA与成都集成电路设计产业化基地成立了联合IC设计实验室,请您介绍一下实验室的建设情况?MAGMA将提供怎样的产品和技术服务?

答:一直以来,我们希望能够为中国培养出更多有经验、有能力的设计师。中国的设计师和全球其它地方的设计师一样都面临着不断增长的复杂性、功率、尺寸、成本和上市时间的挑战,通过联合实验室,Magma可以更好的与成都的客户紧密合作,Magma的软件和培训能够帮助他们攻克难题,为培养本地设计服务企业的工程师提供更多的资源。

Magma将为成都IC基地的设计公司提供Talus?and FineSimTM 软件的培训,Talus是一款集成的IC实现平台,目前该平台被众多世界级芯片公司所采用并应用在45/40nm的节点工艺上。FineSim是一个完整的模拟仿真平台,该软件为业界第一个真正支持多CPU加速的模拟仿真器,在仿真精度不变的条件下,仿真速度比传统的仿真器快3-4倍。

问:举办这次MUSIC China的目的和意义?今年的MUSIC有哪些主要内容?会带给中国的IC设计师怎样的收获?

答:日益提高的片上系统设计复杂性使得工程创造力得到了最好的发挥,客户使用微捷码软件解决这些棘手问题的各种创新性方式令我们赞叹不已。MUSIC(Magma Users Summit on Integrated Circuits )作为半导体行业每年一次的年度盛会,为微捷码的用户提供了一个交流思想、讨论问题和探索集成电路设计及制造相关解决方案的平台,同时也为用户提供了一次与微捷码R&D员工及产品专家进行会晤的好机会。本届MUSIC大会内容涵盖了模拟和混合信号半导体实现的各个主要方面,从系统级设计到片上系统(SoC)、ASIC和ASSP投片。微捷码资深员工还为用户讲解了微捷码软件最新产品、特性及增强功能。

问:您如何看待中国IC设计业的发展?Magma会不会针对中国市场提供一些定制的产品和技术服务?最近有哪些产品推出计划?

答:我认为中国IC市场的成长会很快,未来先进的生产工艺会逐渐向中国大陆转移,设计人员将能够跳过90nm直接进入65nm和45nm,这对magma来说是个好机会。我们会持续关注中国市场的发展,并不断地增进与政府平台和大学的合作,在最新的模拟设计技术上,我们已和美国斯坦福大学合作,接下来会把类似的经验和方法带到中国来。

为满足设计工程师的需求,我们会不断的推出新产品新技术,前不久,Magma推出了业界标准SiliconSmart产品线新产品――下一代知识产权参数特征化及建模工具SiliconSmart? ACE。采用SiliconSmart ACE,IP开发人员不再需要深入了解电路结构就可正确建立该电路的特征表化环境。使片上系统(SoC)签核模型交付延迟及建模错误情况能够真正得以杜绝,SiliconSmart ACE内含的突破性技术可通过提取功能、识别所有电弧和优化完整特征化方法来获得效率和精度,显著减少IP组件建模的时间和工作。

此外,新版Titan混合信号设计平台,是近十年来唯一商业化的模拟混合信号自动设计产品,尽管仍不能像数字设计自动化那么方便,但此类设计一定是芯片的发展方向。

最近,Magma又推出了一款新的时序分析平台TektonTM,可在不牺牲精度的前提下较传统工具大幅提高容量,显著缩短运行时间。这款革命性新平台可解决各种复杂签核问题,是独一无二的适用于当今最具挑战性设计的STA平台。

问:验证是当今中国IC设计公司面临的最大挑战。Magma的产品在验证方面有何特点?

答:是的,验证其实占据了整个设计周期的70%左右,在SoC设计日益复杂度日益增长及消费类产品市场周期日益缩短的压力之下,只有具备完善且周密的验证手段的公司才有机会成功。

Magma目前在验证上技术比较全面,尤其在仿真验证和DRC的检查方面都是我们的强项。在技术上,我们通过翻新工具解决了动态的功耗仿真,唯一欠缺的是在逻辑方面的仿真和逻辑门层次上的动态分析,我们会持续加大这方面的投入力度,并且会注

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资在这些专业的技术领域,如果有合适的技术我们会买进或者以其它方式投资,目前我们已和一家世界上具有先进逻辑仿真技术的公司合作,以求共同发展。

问:在产品设计的同时,Magma是否会在IP方面提供给客户一些相应的支持?

答:我们目前还没有专门的IP业务,在模拟设计上,我们可以免费为客户提供各种各样模拟IP的设计模板,但前提必须是使用Magma的工具,在我们工具的基础上,客户可以在这些模板上组合自己想要的模拟设计。

在产品设计中通常会有软IP和硬IP两种,在模拟设计里我们只有一种硬IP,Magma的创新是把所谓的硬IP转变成软IP,我们通过和世界顶级的Fab厂商合作,在原有软IP的基础上做更多相关技术上的组合,从而为客户提供一个更强大的IP平台,如果接下来的工艺进入到28nm的时候,客户可以很快的把IP牵引进来,直接进入到28nm的技术,这对客户来说,优势非常显著。

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关键词 仿真软件;电子技术;Multisim

中图分类号:TP311 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)24-0044-03

Examples Analyzing of Simulation Software Applied in Electronic Technology Teaching//Dong Jie

Abstract Multisim is a commercially available computer-based learning simulation software that is used as an educational tool for teaching electronics. Through introducing several simulation software, we find that Multisim has an important role and function in assisted teaching. Bsides, by analyzing several examples concretely, we introduce the application of simulation software used in electronic technology teaching.

Key words simulation software; electronic technology; Multisim

Author’s address Shandong Youth University of Political Science, Jinan, China 250014

1 引言

电子技术作为大学电子类专业的主干课程,也是计算机、通信、网络管理等专业的基础课。它是一门实践性很强的课程,长期以来,电子技术课程教学主要由理论课教学、课程实验和实训教学环节构成,在传统的理论、实验、实训三段式教学模式下,通常是教师教得辛苦,学生学得痛苦,在学习中很多学生往往感到课程内容抽象,概念难以理解。随着计算机多媒体技术的广泛应用,将仿真软件引入大学电子技术课堂教学过程中,可以把抽象的概念和理论用具体的图形和声音表现出来。在课堂上利用软件进行仿真、演示,可以增强学生的感性认识,同时掌握各种仪器的基本使用和电路参数的测试方法,使课堂的教与学形成良好互动,教学内容更生动、直观。学生通过这种方式,更好理解电路的基本理论,可以达到事半功倍的效果。

2 仿真软件的选择及特点介绍

电子类仿真软件是随着集成电路和计算机技术的飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具,是以计算机的硬件和软件为基本工作平台,集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科研制而成的计算机辅助设计通用软件包。利用它从电路设计、性能分析、参数优化到PCB(印刷电路板)和专用集成电路设计,整个过程都可以通过计算机处理完成,因此日益得到广大教育工作者以及科技人员尤其是从事电子技术领域的科技人员的关爱[1]。

常用的电子类仿真软件有View logic、OrCAD、PSpice、

Pcad、Protel、Multisim等,其中以PSpice、Protel和Multisim为目前国内外最为常用的EDA仿真软件。它们的功能特点各具特色,在应用时,应针对不同的目的和条件进行合理选择:PSpice功能强大,适合于对复杂电路进行全面的分析和优化;Protel综合性能好,使用范围广,实现了电路仿真与PCB设计的一体化,非常有意义;Multisim直观易用,具有较高的性能价格比,非常适合于电路、电子类课程的理论教学、实验和课程设计,具有广阔的应用前景。

Multisim是加拿大IIT公司推出的颇具特色的电子仿真软件,从6.0版本起有了较大规模的改动,主要增加了大量元件模型,可以仿真更复杂的电路,在很大程度上加强对高频电路的仿真能力和精度,电路图的绘制更加方便,此时软件更名为Multisim。Multisim在设计文件编辑和印制电路板设计方面,与其他通用EDA软件相比并无优势,其优点主要集中在电路仿真上。

Multisim的仿真功能十分强大,无需进行手工连线装配,就可以非常逼真地仿真出真实电路的结果,若是结果不理想,需更换元件或改变元件参数,只需点击鼠标即可完成。Multisim的分析手段也较全面,其中包括电路的直流工作点分析、交流频率分析、瞬态分析、时域和频域分析等电路分析方法。可对仿真电路中的元件设置各种故障,从而观察在不同故障情况条件下的电路工作状态。在进行仿真的同时,还可以列出所有元器件的清单,存储测试仪器的工作状态、显示波形和测量数据。另外,Multisim的兼容性也较好,它能导出被CAD或Protel所读取的文件格式。

3 仿真软件在电子技术教学中的辅助作用

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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。

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关键字:微控制器;语音遥控;模拟电路;单片系统(soc):USB3.0

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2015.2.006

半导体行业正在进入百花齐放、百家争鸣的新时代,一些曾经叱咤风云的老牌企业似乎风光不在,一些曾经引领潮流的新贵企业似乎后劲不足,这就给了更多的创新型设计公司更大的空间和更多的机会。中国巨大的市场环境和人才资源是芯片设计创新不竭的源泉,这在很大的程度上也在改变着全球集成电路市场的新格局,并将对未来电子产业的发展起到更加深远的意义。兆易创新:挑战者的翅膀已经张开

兆易创新成立于2005年,现在已经成为全球SPI NOR Flash闪存领域领先供应商。近两年,其微控制器(MCU)系列产品一鸣惊人,令人瞩目。

众所周知,微控制器确实是一个品种繁杂、渊源很深、玩家很多而市场庞大的通用产品。在急剧的竞争生态环境下,选对主攻方向是制胜的重要保证,同时对核心技术和目标市场的掌控尤为关键。

考虑到ARM公司Contex-M系列内核拉低厂商及用户进入32位MCU领域的门槛,兆易创新选定M3作为发展战略平台,成为ARM公司嵌入式内核的首个中国授权半导体厂商,在技术上力求有所突破和创新是始终不移的既定路线,通过提高可靠性和加强安全性的技术手段,确保最终的产品能够以“高性能、低成本”的特性成为可能,力争领先于世界同类产品。经过三年设计研发的努力,所推出自主知识产权的GD32系列通用32位产品一举成功。

首先,优越可靠Flash闪存技术的突破,既满足行业对MCU的诉求,也是兆易创新成功的保障。GD32系列通用闪存容量从16KB起最大可达到3072KB。片上Flash具有可重复擦写十万次能力,而且所保存的数据可以超过二十年之久。

其次,GD32系列增强了存储器保护单元(MPU)和时钟安全系统(CSS)的特色确保安全执行软件代码及数据,内置的循环冗余校验(CRC)功能可检查传输及存储数据的完整性。另外,还针对本土客户的加密需求增强了对于内部Flash数据的保护。采用Flash加密存储算法专利技术,对Flash存储自动进行硬件加密,使每颗芯片具有唯一存储内容,可增强使用安全性。结合内部96位唯一标识(Unique ID)可以更加有效地防止芯片被复制或盗用,为使用者带来双重的安全保障。

技术创新使GD32顺应MCU从低端向高端升级的市场机遇,拓展工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居、物联网、消费电子以及车载导航等诸多领域。如航模飞行器,不仅要四轴控制,还要六轴或八轴控制,需要更高精度的软件算法,唯有32位MCU才能胜任。国内具有巨大潜力的电动车市场,以前采用基于8位MCU的PWM方波控制,现在为了提高能源效率及实现无级变速,需要采用基于32位MCU的正弦波控制以满足电机控制及FOC算法的处理能力。

面向物联网的应用,ARM近期了专门的免费开源操作系统,硬件平台选择的就是32位Contex-M平台。作为ARM在中国的首个通用微控制器产品合作伙伴,兆易创新在持续扩大GD32系列产品线,包括超低功耗Cortex-MO+和M4产品。可以预见,从芯开始的创新已经重新在MCU的市场上完成着焕然一新的蜕变。

泰凌微电子:耕耘者的足迹遍及万物

泰凌微电子有限公司成立于2010年,核心技术团队由年轻留美的高级集成电路设计人才组成,在射频技术、模拟电路技术及单片系统(SoC)方面具有独到的造诣,创造了多项国际先进的发明专利及核心技术。正是综合了各领域所具有创新的研发实力,泰凌已经在市场上崭露头角。

作为同样拥有自有32 bit RISCMCU核心的泰凌,没有把通用市场作为其主攻方向,而是将32 bit RISC核心与其具有特色的射频RF单元集成为专用无线单片系统(SoC),这便可以针对消费类市场巨大的小型终端设备应用,产品战略方向直指智能化的无线人机界面(HID)、无线音频设备和触控类系列产品。无线HID系列可以针对诸如无线鼠标和键盘、遥控器、3D眼镜等,支持短距离组网Zigbee、蓝牙低功耗4.0 (BLE),以及新一代家电遥控器标准和协议(RF4CE)低功耗方案,而控制的核心是32 bit MCU处理器。无线音频的射频为2.4GHz单元或支持立体声的蓝牙,并集成音频单元,核心控制仍然要靠32 bit MCU实现。触控类为以基于32 bit MCU的多触点电磁屏(EM)触控集成芯片,可应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑,写字板等。

无线音频芯片的推出曾希冀搭乘无线耳机市场的爆发,然而无线耳机受消费市场不稳定的影响,始终不温不火。然而在如日中天的数字电视上,却找到全新的应用,这就是语音遥控。其中重要的音频单元为双路立体声48kHz抽样,性能指标是模拟音频输出(内置DAC)的信噪比(S/N)为77dB,谐波失真(THD)为-65dB,数字音频输出(12S)则是S/N为85dB, THD小于-95dB。这种特色化设计就如同量身定制,这也是技术储备的必然结果。目前,创维、海尔和康佳的系列智能电视的遥控器采用了泰凌的TLSR8xxx系列芯片。

智能化操控应用需要具有高集成度、卓越的射频性能、低功耗等多重优势,并以极少的BOM元器件来实现。基于高性能的TLSR系列射频SoC能为客户提供带陀螺仪/重力传感器和音频输入的遥控器解决方案,以及遥控玩具的解决方案,包括遥控飞机、遥控车、遥控舰船等,工作为2.4GHz的ISM频带,与现有解决方案相比,实现的遥控距离更远,抗干扰能力更强。

无线智能照明是指通过分布式传感器,无线/遥控系统对照明设备进行动态控制,具有省电、高效、使用便捷的特点。为适应不同市场和客户的需求,泰凌提供了多种技术以供选择:ZLL(Zigbee Light Link)方案,蓝牙低功耗(BLE)方案,以及2.4GHz专有方案。

瑞发科半导体:弄潮者的风帆正在升起

瑞发科成立于2009年,创立者为几名归国的硅谷集成电路设计专家,加之本土资深半导体营销行家。在发展过程中获得了君联资本,及赛富投资基金和联想之星等全球著名产业风险投资基金支持。

高速数字接口总存在更新换代的机会和竞争,曾经投入与USB 3.0接口芯片研发的厂商全球有25家,而现在只剩下3到5家。瑞发科成为国内唯一一家通过USB专业认证的公司,凭借的是其开发和销售基于高速模拟电路技术并具有完全自主知识产权的集成电路、软件,以及整体解决方案。虽然是后来者却后来至上,在USB3.0并未如预期火爆的市场环境下,仍迅速形成规模销售。然而,USB3.0整体市场的不利,使得许多投资公司变得极为谨慎,但联想和赛富看重瑞发科公司的技术实力和潜力,选择持续投资使之能坚持下来,并在USB3,1技术方面跃居为领先者。USB3.0的许多不足在USB3.1得到改进,其市场前景看好,欧盟和中国都已强制使用。由于正反插头都可以,手机、电脑和平板将真正实现统一化应用,得到行业广泛的欢迎。

高清安防市场早已风起云涌,出现了CVI、TVI、AHD等模拟高清传输技术,目标旨在克服HD-SDI长期以来受到电缆距离和高成本基础设施限制,使高清视频能够在普通同轴电缆上传输500米的距离。虽然这些模拟高清技术在现阶段支持1080@P30视频格式,却都无法克服未来升级换代的难题。由于模拟高清视频传输很容易受到外部环境影响,其传输的图像质量也难以保证。作为具有全数字架构和数字信号传输的创新设计者,瑞发科成功推出了新一代数字高清视频传输技术AVT。

该项技术采用自主研发的新一代数字视频压缩算法,比标准VC-2 LD压缩算法更为有效,使用一半的数字信息量就可以恢复出标准的压缩算法所能得到的高清视频图像。不仅如此,传输线上运用了创新的速率自适应技术,根据传输的距离和信号的衰减,传输芯片可以自适应调整数字压缩比例,以达到最佳的视频图像效果。这将对高清视频监控技术具有挑战性,将以更优的性价比的系统改变行业格局,在去年底的北京安博会上,瑞发科的AVT技术演示系统格外引人瞩目。

小结

纵观全球集成电路市场的发展格局,越来越多的核心技术已经不再为大公司所垄断,众多的小型设计公司显露出旺盛的创新精神,而其中中国队的所具有的话语权正在越来越响亮。就如同上面介绍的兆易创新、泰凌微电子和瑞发科半导体,他们专注于某一领域,确定以自身专长为先导的自主知识产权和核心技术创新。他们已经为中国半导体市场注入了活力,并将为中国电子行业在国际浪潮中处于优势地位而做贡献。

集创:未来的显示是“轻、薄、透”

迎九

显示芯片的挑战

近日,专注于平面显示技术的芯片设计公司――北京集创北方科技公司的副总裁陈馗介绍了该公司的战略。未来的人机交互是无处不在的。仅以这两年可穿戴式设备来看,2014年市场上已经有些可穿戴设备了,包括曲面电视、曲面手机、曲面手表,但不管怎么变,可穿戴的本质没有变化,即一定要满足人体的特征,本质是人体的ID。因此,外设会变得非常轻、厚度非常薄,而且未来交流也会是透明的。另外,硬件载体变成数据传输工具,大量的数据将在云端处理,并把计算结果传下来,最终显示出来。

由此可见,显示芯片的集成度将越来越高。为此,集创今年计划推出All-in-one[PMU(电源管理单元)+驱动器+Tcon(时序控制芯片)+触控]。另外,作为显示驱动公司,“将来拼价格的时候,不仅是技术牛,将来找到合适尺寸时,剩下拼的是封装、渠道、客户群体、研发成本,拼的是谁敢拼命。”例如,一个新显示芯片如果单价超过5美元可能就卖不起来,具体来说,如果指纹lC不从8到10美元拉到3到5美元,终端就上不了量。 “我们在算法上、lC上以及整体模组、成本降低等方面下功夫,而不是简单的苹果做什么我们就做什么,还要有些新的想法和投入,但这不一定能挣钱。跑得快能挣钱,但不一定走得稳。”

新一代触控芯片,支持On-cell和ln-cell

“2014年集创曾介绍了ICNT85,今年触控芯片ICNT86将是重点之一。”陈馗说,“去年ICNT85的特点是超灵敏、大手套、尖端。这次新的ICNT86还具备了In-cell结构整合能力,并在抗干扰、速度上有很大提升。其中抗干扰能力比市面上同类产品强很多。”