半导体芯片原理范文
时间：2023-11-02 18:01:59
导语：如何才能写好一篇半导体芯片原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：半导体制冷技术； 小型恒温箱； 应用
1.国内外研究概况
就我国而言，对于半导体制冷技术的研究最早开始于上世纪50年代末60年代初，爱60年代中期，我国的半导体材料研究取得了一定程度的进步，所研究的半导体材料的性能已经能够与国际水平相符合。然后，从上世纪60年代末期开始到80年代初期，这段时间是我国半导体制冷片技术发展的关键时期，在这这一时期之内，我国的半导体制冷技术研究取得了关键性的突破，主要表现在两个方面：一方面，半导体制冷材料的优值系数得到了一定程度上的提高；另一方面，就半导体制冷技术的应用方面而言，其应用层次更深，应用范围也更为广泛。
2.工作原理分析
在半导体制冷技术当中，有一个核心材料，即半导体制冷片，它又被称作为热点制冷片。其优点主要表现为半导体制冷片之中不含有滑动部件，且无制冷剂污染的场合。但是也存在着一定程度上的缺陷，主要表现为应用在一些空间会受到相应的限制。一般情况下，半导体制冷片的工作运转主要是通过直流电流为其进行供电，因此，它可以达到制冷以及加热的双重效果，而这一效果的主要是通过对直流电流的极性进行一定程度上的改变来进行有效实现的。对于一个单片制冷片而言，它主要是由两片陶瓷片组成，在陶瓷片的中间存在着相应的N型与P型的半导体材料。半导体制冷片之所以能够有效的运行，主要是通过以下的原理实现的：将一块N型半导体材料与一块P型半导体材料进行一定程度上的联结，这样一来，就形成了电偶对，当有直流电在这一电路中进行流通时，就会发生一定程度上的能量转移，电流从N型半导体材料流入到P型半导体材料的接头，并对热量进行一定程度的吸收，成为冷端；而当电流从P型半导体材料流入到N型半导体材料的接头并释放能量，就形成了热端。
3.原理方案设计及工艺流程
半导体制冷不需要制冷剂，所以不需要考虑破话坏臭氧层问题；由于没有运动构件，噪音非常小而且体积也很小。由于这两方面的突出优点，我们这里利用了半导体芯片，热交换器、隔热箱、风扇安装了小型恒温箱。
①芯片安装：芯片安装对一块半导体芯片进行一定程度上的使用；为了对冷热端断路进行有效的防止，在芯片的通过运用隔热板来达到隔热效果；散热板的安装。
②电路接线：芯片接线与风机采用并联形式，由电源直接进行一定程度的供电。除此之外，对无级调节电压进行了有效运用，这样一来，就可以根据温度的变化来对电压的高低进行一定程度的调节。
③外壳安装：外壳主要使用泡沫封装，只留封口和引线位置。尺寸是200mmX150mmX150mm3、用保温棉保温，同时在机箱外壳之上对散热装置进行了有效的设置。
4.半导体制冷系统的功能及特点分析
将半导体制冷技术应用于小型恒温箱之中，形成了一种新型的空调系统，较之于传统的功能系统，这种新型空调系统表现出较大的优越性，其特点主要表现在如下几个方面：
（1）在这一制冷系统当中，不再需要任何制冷剂，且当系统处于运行状态之中，具有较强的连续性。同时，正是不需要任何制冷剂，使得这一系统没有污染源、没有相应的旋转部件，这样一来，就不会产生回转效应，进而对减震抗噪的效果起到一定的促进作用。除此之外，这种制冷系统使用寿命较长，且安装过程简单方便。
（2）这一新型制冷系统中有效运用了半导体制冷片，因此能够对制冷与加热两种效果进行有效的实现。根据相关实践表明，这一系统的制冷效率一般不高，但在制热方面，系统发挥出十分高的效率，永远大于1.因此，只需要对一个片件进行有效的使用，就能够对分立的加热系统以及制冷系统进行一定程度上的替代。
（3）半导体制冷片是电流换能型片件，通过对输入电流进行一定程度上的控制，就可以对温度进行有效的控制，且这种控制能够达到高精度的要求。除此之外，再加之温度的检测与控制手段，就能够进一步对遥控、程控以及计算机控制进行有效的实现。这样一来，这一系统的自动化程度也得到了较大程度上的提升。
（4）对于半导体制冷片而言，它具有相对较小的热惯性，因此制冷系统的制冷、制热时间相对较快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。
（5）一般情况下，对于单个制冷元件而言，它难以发挥出很大的功率，但如果将之进行一定程度上的组合，使其成为一个电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，就可以对其系统进行有效的扩大。正是因为这一原因，制冷系统的功率的范围非常大，既能是几毫瓦，也能是上万瓦。
5.结束语
本文主要针对半导体制冷技术在小型恒温箱的应用进行研究与分析。首先对国内外的研究状况进行了一定程度上的介绍，然后在此基础之上阐述了制冷系统的工作原理。最后重点分析了半导体制冷系统的功能及特点。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1] 王军，唐新峰，张清杰. p型Bi2Te3CoSb3系结构梯度热电材料性能研究[J]. 武汉理工大学学报. 2004（10）
[2] 马秋花，赵昆渝，李智东，刘国玺，葛伟萍. 热电材料综述[J]. 电工材料. 2004（01）
篇2
“半导体制造技术”是我院电子封装技术专业的必修课程，也是培养学生实践动手能力和创新开发能力的专业特色课程之一。该课程的目标是培养学生系统掌握微电子关键工艺及其原理，并具有一定工艺设计、分析及解决工艺问题的能力，因此，在这门课程中引入实践教学是至关重要的。
一、“半导体制造技术”课程内容的特点
“半导体制造技术”这门课程广泛涉及量子物理、电学、光学和化学等基础科学的理论概念，又涵盖半导体后端工艺的材料分析等与制造相关的高新生产技术。该课程的主要内容包括微电子集成电路制造工艺中的氧化、薄膜淀积、掺杂（离子注入和扩散）、外延、光刻和刻蚀等工艺，培养学生掌握集成电路制造工艺原理和设计、工艺流程及设备操作方法，使学生掌握集成电路制造的关键工艺及其原理。同时，该课程又是一门实践性和理论性均较强的课程，其涉及涵盖的知识面广且抽象。基于此，培养学生的实践动手、工艺分析、设计及解决问题的能力单纯依靠课堂上的讲和看是远远达不到的。如何利用多种可能的资源开展工艺实践教学，加强科学实验能力和实际工作能力的培养，是微电子专业教师的当务之急。
二、教学条件现状及实践教学的引入
1.教学条件现状
众所周知，半导体制造行业的设备如金属有机化合物化学气相沉淀、等离子增强化学气相沉积（PECVD）和磁控溅射等设备价格昂贵，且对环境条件要求苛刻。与企业相比，高等学校在半导体制造设备和场地方面的投入远远不够。为了达到该课程的教学目标，我们学校购置了一些如磁控溅射系统、PECVD、高温扩散炉和快速热处理炉等与半导体制造工艺相关的设备。
2.引入实践教学的重要性
篇3
你是不是感到现在网速还远远不够？
你是不是觉得你的手机
多打些电话就会发烫？你是不是
觉得你的笔记本电脑的风扇声音太吵？
“互联网+”已经成为当今媒体热炒的话题，似乎所有的传统行业都要搭上这班车，用所谓的“互联网思维”把实体经济搬到网上去，把销售目标对准不断增长的网民，实现网络经济和实体经济的结合。
随着智能手机的不断更新，“互联网+”又可以不断玩出新的花样，进一步推动网络经济的增长。移动通信从2G发展到3G，又从3G进化到LTE（4G），大大提高了传输速度。现在人们又开始讨论5G了。5G移动通信的目标，是要把传输速率提高到10G，这意味着下载一部高清电影可能不需要1秒的时间；还要把数据传输的延迟时间从现在的几十毫秒下降到不到1个毫秒，这意味着我们今后的通信，真正变成了一种“零等待”的通信。
今后的“互联网+”就将在这样的高速、极低延迟的条件下，传输极大的数据量。这种“大数据”的数据量，还以指数曲线在不断增长。
这一切听上去很美好，但是要实现这样的场景，还有很多问题需要解决。其中最关键的问题就是硬件。大数据、“互联网+”这些软件概念的迅猛发展，意味着大量的数据中心、路由器、大量的智能手机等硬件要制造出来。这些硬件的关键就是半导体芯片。不管是CPU处理器、还是存储器（内存、固态硬盘SSD）芯片，中国的技术或产品，还远远落后于先进国家。
据报道，全球半导体市场规模达3200亿美元，全球54%的芯片都出口到中国，但国产芯片的市场份额只占10%。半导体芯片已经超过石油，成为中国第一大进口商品。中国虽然在彩电、电脑、手机的生产数量上是世界第一，但还得依靠进口的芯片。除此之外，嵌在其中的高端芯片专利费用也让国内的一些厂家沦为国际厂商的打工者。
另一方面，很多人每天在起劲谈论“互联网+”的时候，却不知这个“互联网+”的存在条件是什么。大数据、“互联网+”再这样发展下去，它的“地基”是不是会垮掉？你是不是感到现在网速还远远不够？你是不是觉得你的手机多打些电话就会发烫？你是不是觉得你的笔记本电脑的风扇声音太吵？
CPU的问题
硬件的主要部件――微处理器，即CPU，它的处理速度从3G开始就已经落后于国际标准组织所定义的处理速度的指标，到4G时代，这样的差距将拉得更大。按照目前半导体产业的设计和制造水准，哪怕是用目前最先进的水准，要想达到5G的指标需求，几乎是不可能了。
50年前，当时的英特尔公司创办人之一的摩尔，提出半导体芯片里的晶体管数量将每两年增加一倍。这意味着CPU的处理速度也可每两年提高一倍。他的这个预测居然相当准确，这50年半导体芯片的发展的的确确是按照这条曲线在往前发展，所以人们把他的这个预测叫做“摩尔定律”。
然而，随着晶体管尺寸越做越小，现在已经接近几个纳米，许多问题就接踵而来。第一是制作成本越来越高，要有100亿美元的投资才能建设一个芯片厂；第二是物理尺寸到了纳米级后，要解决很多量子效应、寄生效应、热效应、几何效应等等一系列新的问题。如果说这些问题目前还可以勉强应付的话，再过几年晶体管物理尺寸再往下缩小的话就完全无法做了。
要提高CPU的处理速度，要么增加主频频率，要么采用多个CPU核，组成一个多核处理器。但是这两个办法都遇到了发热及如何散热的问题。世界最大的CPU生产厂商英特尔公司所开发的CPU的主频，至今为止还没有超过3GHz。就是说主频提得太高，芯片就会急剧升温直至烧毁。而AMD去年做了一次测试，把主频提高到8GHz，号称打破了世界纪录，但是在这个CPU运作时，必须在上面不停地浇上液氦来降温。可见光把主频提高，并不是一个好办法。
于是工程师们走另外一条路，就是采用多个CPU核，提高了处理速度，同时可以缓解发热的问题。但是随着对处理速度的需求不断提高，就需要增加CPU核的数量。英特尔公司已经在实验室准备好了64核的处理器，其他一些研究机构或者新创公司则已经推出128核或者更多核的处理器。
这种多核的解决方案，同样面临着发热的问题。如果在一块极其微小的硅芯片里，集成了128个核，而这些CPU核又同时都在工作，那么这些核发出的热量，因为密度太高，足以把这块芯片烧毁。
有人提出建议，不要把芯片里的所有核同时开启，在同一个时间段只允许少数几个核工作，把这叫做“暗硅（Dark Silicon）”。就如同在一间房间里装了很多高瓦特数的灯泡，你需要把大部分的灯泡关掉，只留下少数几个开着，保持较暗的照明水平。一旦把房间里的所有灯全部打开，它们发出的热量就有可能马上把这个房间烧毁。
通电发热是正常的物理现象，既然无法避免，那就要设法把这些热有效地散发出去。可惜的是，虽然现在有很多工程师和科学家想出各种办法来解决，如加散热片、风扇甚至使用内嵌微水管来帮助散热，但始终没能有效地解决这类问题，特别是满足未来更高的要求。
这些问题的出现，与芯片里集成的晶体管的基本原理有关。晶体管只是相当于一个开关。几十年来我们所用的晶体管，都是通过电荷来控制的，电荷积聚多了开始流动，就叫“导通”，即这个开关处于开启状态；没有电荷流动，那就处于“截止”状态，即这个开关处于关闭状态。这里起到关键作用的是电荷的数量。电荷的流动就产生了热量。
创新
有没有办法不依赖于电荷的数量来做成一个开关呢？最近几年，已经有人作了大胆的创新，那就是利用电子自旋。在纳米世界里，把电子自己的旋转方向定义为一个开关的状态，如向右转为开启，向左转为关闭。另外还有人想到的是利用磁矩，把磁性粒子排成北极，定义为一个开关的开启，排成南极，定义为一个开关的关闭。这样的思路，从根本上颠覆了芯片最基本的原理，因为没有电流流动，可以大大降低功耗，也即大大减少发热，极具发展前景。
很多创新技术有可能颠覆目前的半导体芯片技术。现在正在研究的是采用石墨烯来取代硅材料，可以大大提高工作频率；也有实验室使用“棉纤维”来做晶体管；或者采用特殊的塑料，做成“塑料芯片”，把复杂的电路“打印”到塑料上，这样可以把一块电路板变成一片可以卷曲的塑料片，甚至可以做到全透明。
你可以想象，如果把这样的芯片用到手机里，那么手机将变成怎样的手机？这就将成为一部极薄的、可以任意卷曲和折叠的、全透明的像纸片那样薄的手机。这就是“硬件”的未来。
到那时，这样的半导体芯片还可以在家里自己DIY、打印出来。从网上把电路图和布线图下载后，通过特制的打印机，直接就可以把芯片做出来了。这是“定制化”的芯片，即你可以根据自己不同的需求，打印出不同的芯片。换句话说，你可以自己制作个性化的手机。这是不是很酷？
这样的塑料芯片，现在已经诞生在实验室里了，相信在不远的未来，就将投入市场。
篇4
含格状排列像素的CCD应用于数码相机、光学扫描仪与摄影机的感光组件。其光效率可达70%（能捕捉到70%的入射光），优于传统软片的2%，因此CCD迅速获得天文学家的大量采用。
CCD相机与CMOS相机的区别：1、成像过程：CCD与CMOS图像传感器光电转换的原理相同，他们最主要的差别在于信号的读出过程不同；由于CCD仅有一个（或少数几个）输出节点统一读出，其信号输出的一致性非常好；而CMOS芯片中，每个像素都有各自的信号放大器，各自进行电荷-电压的转换，其信号输出的一致性较差。但是CCD为了读出整幅图像信号，要求输出放大器的信号带宽较宽，而在CMOS 芯片中，每个像元中的放大器的带宽要求较低，大大降低了芯片的功耗，这就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。尽管降低了功耗，但是数以百万的放大器的不一致性却带来了更高的固定噪声，这又是CMOS相对CCD的固有劣势。
2、集成性：从制造工艺的角度看，CCD中电路和器件是集成在半导体单晶材料上，工艺较复杂，世界上只有少数几家厂商能够生产CCD晶元。CCD仅能输出模拟电信号，需要后续的地址译码器、模拟转换器、图像信号处理器处理，并且还需要提供三组不同电压的电源同步时钟控制电路，集成度非常低。而CMOS是集成在被称作金属氧化物的半导体材料上，这种工艺与生产数以万计的计算机芯片和存储设备等半导体集成电路的工艺相同，因此生产CMOS的成本相对CCD低很多。同时CMOS芯片能将图像信号放大器、信号读取电路、A/D转换电路、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上，只需一块芯片就可以实现相机的的所有基本功能，集成度很高，芯片级相机概念就是从这产生的。随着CMOS成像技术的不断发展，有越来越多的公司可以提供高品质的CMOS成像芯片。
3、速度：CCD采用逐个光敏输出，只能按照规定的程序输出，速度较慢。CMOS有多个电荷-电压转换器和行列开关控制，读出速度快很多，大部分500fps以上的高速相机都是CMOS相机。此外CMOS 的地址选通开关可以随机采样，实现子窗口输出，在仅输出子窗口图像时可以获得更高的速度。
篇5
关键词：LED；绿色城市；跨越式发展
中图分类号：F426.92 文献标志码：A文章编号：1673－291X（2011）17－0018－02
随着城市照明事业的不断发展，科学技术在城市照明中的地位和作用越来越重。以襄阳市为例。襄阳作为中西部地区的省域副中心城市，近年来，城市照明事业突飞猛进，照明节能工作也如火如荼，太阳能草坪灯、景观灯、风光互补灯、LED灯、LVD灯相继出现在城市的公园、景点和主次干道，在为城市带来光明的同时，也节约了大量电能。尤为突出的是LED灯、LVD无极灯在襄阳市的成功应用，开辟了襄阳市城市照明环保节能的新天地。下面，重点介绍一下LED路灯在城市照明中的应用。
一、LED的发展现状
当前，在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们面临的重要的问题。在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光。LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，21世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。
中国LED产业起步于20世纪70年代，经过30多年的发展，已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。在“国家半导体照明工程”的推动下，形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。目前，中国半导体照明产业发展良好，外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展。2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元，已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半导体照明产业正在形成。国内在照明领域已经形成一定特色，其中户外照明发展最快，已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路。
以襄阳市为例。襄阳有部分道路安装了LED路灯，其中具有代表性的道路是施营社区，共安装60WLED路灯31盏。该社区以前安装的路灯为250W钠灯，平均照度为18LX，经LED改造后，平均照度可达到23―25LX，不仅提高了路面照度，而且降低了总功率输出，大大减少了能源消耗，并符合环保的要求，属绿色无污染的照明。根据在施营社区的试验效果，襄阳市拟将市区的近4万盏钠灯更换为相应型号的大功率LED路灯。如果这样，襄阳市可将原路灯总功率7 000KW降为4 000KW，年节约电费可达750余万，节约标准煤3万吨，减少二氧化碳排放1.2万吨、二氧化硫排放400吨。如果将襄阳市城镇居民室内照明也都更换为LED灯，产生的社会效应和经济效益将更大。襄阳市按100万户计算，每户3盏40W日光灯更换为3盏10WLED灯，每年可节约用电1.65亿千瓦时，节约标准煤10万吨，减少二氧化碳排放5万吨、二氧化硫排放2 000吨。同时，为了更好地推广应用LED路灯，襄阳市路灯管理处正积极同深圳卓灵科技有限公司LED生产厂商进行洽谈，在市区深圳工业园建立了LED产业园，其总体目标是以半导体照明LED技术为主要推广对象。该项目占地300亩，投资5亿元人民币，产值为10亿元人民币，并可解决5 000人就业，不仅为襄阳市带来可观的经济效益，也大大的缓解了就业压力。目前，该项目投资协议已和招商局、城司、深圳工业园签定，厂家注资500万元成立襄阳卓灵科技有限公司工作正在进行中。
根据太阳能技术和风光互补技术的成熟度及其应用特点，在适当的应用场合将太阳能和风光互补技术与半导体照明LED技术结合应用，从而促进襄阳市经济跨越式的发展。
二、LED灯的基本原理、主要特点及适用范围
（一）基本原理
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。 而这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P―N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P―N结的材料决定的。
（二）主要特点
LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体。LED由于其工作寿命长、耗电低、响应时间短、体积小、重量轻、耐抗击、易于调光调色、可控性高、不存在诸如水银、铅等环境污染物，不会污染环境，因此，人们将LED光源誉为“绿色”光源。其特点主要有以下几点：
一是节约能源。在同等视觉条件下，LED灯相对于高压钠灯可节电60%～70%，相对于白炽灯可节电80%～90% 。
二是使用寿命长。寿命超过50 000小时，按照每天使用12小时计算，可以使用10年以上。
三是显色指数高。高压钠灯显色指数20～25，荧光灯管显色指数60～80，LED显色指数可达到75～80 。
四是灯光色温可选。一般户外白光LED的色温可以在5 000～6 500K之间选择。
五是光源有效利用率高。高压纳灯真正到达出口处的光仅剩余20%左右；LED光源利用率可以达到90%左右，比高压钠灯高得多。
（三）适用范围
LED是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。由于具有容易控制、低压直流驱动、组合后色彩表现丰富、使用寿命长等优点，广泛应用于城市各种工程、大屏幕显示系统。LED可以作为显示屏，在计算机控制下，显示色彩变化万千的视频和图片。据专家测试，用大功率LED路灯取代一个中等城市30万盏普通路灯，每年可节约用电2.85亿千瓦时，节省标准煤20万吨，减少二氧化碳排放10万吨、二氧化硫排放3 000吨，中国照明行业也将由于LED技术的发展，发生一场前所未有的巨变，并将引来一个崭新的、伟大的节能产业的诞生。它宛如多年前的世界网络、手机、通讯的革命，又宛如中国家电、汽车、工业整合时代的来临。在节能减排方面，由于LED照明器件功耗低、亮度高、寿命长、可靠性高，并且废弃的LED灯具基本上无须做任何处理，不会对环境产生任何影响，所以对节能环保有积极的推动作用。随着LED产业的发展和LED产品应用的深入，可直接降低LED灯具的购买成本和使用成本，从而可提升当地居民的生活水平及生活质量。
三、LED的发展前景及面临的问题
未来几年中，随着全球节能减排的盛行，环保和节能将成为市场热点，LED行业也将开始升温。而我国LED产业经过30多年的发展，虽然先后实现了自主生产器件、芯片和外延片，但自产的LED芯片，外延片产量仍有限，其产品以中、低档为主，产业化规模偏小，只能满足国内封装企业需求量的20%～30%，大部分高性能LED和大功率LED产品均要依赖进口。随着政府的大力推广和全球产业梯次转移，未来我国LED将成为市场上最具诱惑力的蛋糕，预估到2010年，整个中国大陆LED产业产值将超过1 500亿元。LED产业链中，LED外延片跟LED晶片大概占行业70%的利润，LED应用大概占10%～20%。2015年产业规模将达到5 000亿元以上。我国进入LED产业的企业与日俱增，产业市场竞争将更加激烈。
LED的整灯结构还处于一个酝酿期，想快速普及是不可能的。不仅是价位问题，散热如何处理、外形能否达到散热效果、达到散热的目的后外能能否被大众所接受等都是要进一步解决好的问题。总结一下主要有如下几点。
第一，要解决光效关。LED的光效虽已到了45―60流明/瓦，但与照明要求还有些距离，光效不解决，LED在照明行业的市场份额就会受到限制。
第二，要降低成本。市面上，大家都在喊LED成本偏高，大功率的LED售价几乎是同等功率节能灯的10倍，如果成本能降下来，售价降低，LED的市场竞争力就会增强。
篇6
关键词：课程体系改革；教学内容优化；集成电路设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）34-0076-02
以集成电路为龙头的信息技术产业是国家战略性新兴产业中的重要基础性和先导性支柱产业。国家高度重视集成电路产业的发展，2000年，国务院颁发了《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（18号文件），2011年1月28日，国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》，2011年12月24日，工业和信息化部印发了《集成电路产业“十二五”发展规划》，我国集成电路产业有了突飞猛进的发展。然而，我国的集成电路设计水平还远远落后于产业发展水平。2013年，全国进口产品金额最大的类别是集成电路芯片，超过石油进口。2014年3月5日，国务院总理在两会上的政府工作报告中，首次提到集成电路（芯片）产业，明确指出，要设立新兴产业创业创新平台，在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进，引领未来产业发展。2014年6月，国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》，加快推进我国集成电路产业发展，10月底1200亿元的国家集成电路投资基金成立。集成电路设计人才是集成电路产业发展的重要保障。2010年，我国芯片设计人员达不到需求的10%，集成电路设计人才的培养已成为当前国内高等院校的一个迫切任务[1]。为满足市场对集成电路设计人才的需求，2001年，教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业[2]。
我校2002年开设电子科学与技术本科专业，期间，由于专业调整，暂停招生。2012年，电子科学与技术专业恢复本科招生，主要专业方向为集成电路设计。为提高人才培养质量，提出了集成电路设计专业创新型人才培养模式[3]。本文根据培养模式要求，从课程体系设置、课程内容优化两个方面对集成电路设计方向的专业课程体系进行改革和优化。
一、专业课程体系存在的主要问题
1.不太重视专业基础课的教学。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路设计的专业基础课，为后续更好地学习专业方向课提供理论基础。如果基础不打扎实，将导致学生在学习专业课程时存在较大困难，更甚者将导致其学业荒废。例如，如果没有很好掌握MOS晶体管的结构、工作原理和工作特性，学生在后面学习CMOS模拟放大器和差分运放电路时将会是一头雾水，不可能学得懂。但国内某些高校将这些课程设置为选修课，开设较少课时量，学生不能全面、深入地学习；有些院校甚至不开设这些课程[4]。比如，我校电子科学与技术专业就没有开设“晶体管原理”这门课程，而是将其内容合并到“模拟集成电路原理与设计”这门课程中去。
2.课程开设顺序不合理。专业基础课、专业方向课和宽口径专业课之间存在环环相扣的关系，前者是后者的基础，后者是前者理论知识的具体应用。并且，在各类专业课的内部也存在这样的关系。如果在前面的知识没学好的基础上，开设后面的课程，将直接导致学生学不懂，严重影响其学习积极性。例如：在某些高校的培养计划中，没有开设“半导体物理”，直接开设“晶体管原理”，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“半导体物理”课程的基础，很难进入状态，学习兴趣受到严重影响[5]。具体比如在学习MOS晶体管的工作状态时，如果没有半导体物理中的能带理论，就根本没办法掌握阀值电压的概念，以及阀值电压与哪些因素有关。
3.课程内容理论性太强，严重打击学生积极性。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”这些专业基础课程本身理论性就很强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。而我们有些教师在授课时，过分强调公式推导以及电路各性能参数的推导，而不是侧重于对结构原理、工作机制和工作特性的掌握，使得学生（尤其是数学基础较差的学生）学习起来很吃力，学习的积极性受到极大打击[6]。
二、专业课程体系改革的主要措施
1.“4+3+2”专业课程体系。形成“4+3+2”专业课程体系模式：“4”是专业基础课“专业物理”、“半导体物理”、“固体物理”和“晶体管原理”；“3”是专业方向课“集成电路原理与设计”、“集成电路工艺”和“集成电路设计CAD”；“2”是宽口径专业课“集成电路应用”、“集成电路封装与测试”，实行主讲教师负责制。依照整体优化和循序渐进的原则，根据学习每门专业课所需掌握的基础知识，环环相扣，合理设置各专业课的开课先后顺序，形成先专业基础课，再专业方向课，然后宽口径专业课程的开设模式。
我校物理与电子科学学院本科生实行信息科学大类培养模式，也就是三个本科专业大学一年级、二年级统一开设课程，主要开设高等数学、线性代数、力学、热学、电磁学和光学等课程，重在增强学生的数学、物理等基础知识，为各专业后续专业基础课、专业方向课的学习打下很好的理论基础。从大学三年级开始，分专业开设专业课程。为了均衡电子科学与技术专业学生各学期的学习负担，大学三年级第一学期开设“理论物理导论”和“固体物理与半导体物理”两门专业基础课程。其中“固体物理与半导体物理”这门课程是将固体物理知识和半导体物理知识结合在一起，课时量为64学时，由2位教师承担教学任务，其目的是既能让学生掌握后续专业方向课学习所需要的基础知识，又不过分增加学生的负担。大学三年级第二学期开设“电子器件基础”、“集成电路原理与设计”、“集成电路设计CAD”和“微电子工艺学”等专业课程。由于“电子器件基础”是其他三门课程学习的基础，为了保证学习的延续性，拟将“电子器件基础”这门课程的开设时间定为学期的1～12周，而其他3门课程的开课时间从第6周开始，从而可以保证学生在学习专业方向课时具有高的学习效率和大的学习兴趣。另外，“集成电路原理与设计”课程设置96学时，由2位教师承担教学任务。并且，先讲授“CMOS模拟集成电路原理与设计”的内容，课时量为48学时，开设时间为6～17周；再讲授“CMOS数字集成电路原理与设计”的内容，课时量为48学时，开设时间为8～19周。大学四年级第一学期开设“集成电路应用”和“集成电路封装与测试技术”等宽口径专业课程，并设置其为选修课，这样设置的目的在于：对于有意向考研的同学，可以减少学习压力，专心考研；同时，对于要找工作的同学，可以更多了解专业方面知识，为找到好工作提供有力保障。
2.优化专业课程的教学内容。由于我校物理与电子科学学院本科生采用信息科学大类培养模式，专业课程要在大学三年级才能开始开设，时间紧凑。为实现我校集成电路设计人才培养目标，培养紧跟集成电路发展前沿、具有较强实用性和创新性的集成电路设计人才，需要对集成电路设计方向专业课程的教学内容进行优化。其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路工作特性和电路分析基本方法等，而不是纠结于电路各性能参数的推导。
在“固体物理与半导体物理”和“晶体管原理”等专业基础课程教学中，要尽量避免冗长的公式及烦琐的推导，侧重于对基本原理及特性的物理意义的学习，以免削弱学生的学习兴趣。MOS器件是目前集成电路设计的基础，因此，在“晶体管原理”中应当详细讲授MOS器件的结构、工作原理和特性，而双极型器件可以稍微弱化些。
对于专业方向课程，教师不但要讲授集成电路设计方面的知识，也要侧重于集成电路设计工具的使用，以及基本的集成电路版图知识、集成电路工艺流程，尤其是CMOS工艺等相关内容的教学。实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。因此，在专业方向课程中要增加实验教学的课时量。例如，在“CMOS模拟集成电路原理与设计”课程中，总课时量为48学时不变，理论课由原来的38学时减少至36学时，实验教学由原来的10学时增加至12个学时。36学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。12个学时的实验教学中2学时作为EDA工具学习，留给学生10个学时独自进行电路设计。从而保证学生更好地理解理论课所学知识，融会贯通，有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。
三、结论
集成电路产业是我国国民经济发展与社会信息化的重要基础，而集成电路设计人才是集成电路产业发展的关键。本文根据调研结果，分析目前集成电路设计本科专业课程体系存在的主要问题，结合我校实际情况，对我校电子科学与技术专业集成电路设计方向的专业课程体系进行改革，提出“4+3+2”专业课程体系，并对专业课程讲授内容进行优化。从而满足我校集成电路设计专业创新型人才培养模式的要求，为培养实用创新型集成电路设计人才提供有力保障。
参考文献：
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关键词:半导体(LED)灯具设计应用
近几年，随着技术的突破．应用的拓展，发光二极管(LED)半导体在城市景观照明中的应用也越来越多。半导体照明符合现代社会对城市景观照明的新要求：环保、节能、经济及光色变化，因此作为新型半导体光源正成为景观照明最佳选择的光源之一。
1 半导体景观照明工程的发展现状及趋势
近些年我国半导体照明产业快速发展，LED在景观照明工程的应用也越来越广泛，呈现出规模大、应用范围广和应用效果参差不齐的一些特点。
1．1 市场规模提升快速
由于LED具有“省电”、“变化丰富”、“色彩亮丽”、“方便控制”、“寿命长”等特点，在用景观照明市场具有很强的节能潜力及市场竞争力。2005年我国LED的产量，市场规模达到l14．9亿元，其中景观照明市场规模占有7亿元以上，2008年我国景观照明及装饰市场快速发展，规模达到130亿元。
1．2 应用领域日趋全面
虽然LED是近几年才开始在景观照明中加以运用，但其应用的范围却是呈显著扩大的态势。从最初的作为装饰性灯具到现在用作投光功能性灯具，半导休随着制造技术的飞速进步也覆盖了愈来愈多的景观照明领域。建筑外立面照明、广场指示性照明、道路景观照明、绿化照明、水下照明都已有半导体的身影，甚至道路照明领域也越来越多出现了半导体照明产品。可以说LED已全面进入城市景观照明领域。
1．3 应用效果参差不齐
半导体照明俨然已成为当今最新照明科技的代名词，人们在夜景照明中争相使用半导体灯具。在短短的一两年里全国各地涌现出了相当数量的LED照明工程，出现了不少在产品、设计、施工等方面均具较高质量水准的半导体照明工程，实际应用效果也较为理想。当然，由于产品质量、设计水平、施工不到位等环节的问题，大多数半导体照明景观工程最终效果差强人意，不但破坏了城市夜间景观，造成了光污染，甚至由此人们对LED照明本身产生了质疑。
2 半导体景观照明灯具的设计与制造
优质的灯具是照明工程的质量保障和基础，由于LED与传统光源的发光原理不同，因此它的灯具设计从内部的结构到外部的造型也都需要从LED器件特性的角度出发进行特殊设计与制造。
2．1 LED灯具透镜的设计
LED灯具的变色原理在于RGB的LED颗粒的混光效果。然而，如果人们能清楚地看到灯具中LED发光颗粒，其混光的效果就会大打折扣。因此，通常此类灯具的透镜需要进行配光处理。半透明的材料(如乳白色磨砂玻璃)可以较好地实现混光，但灯具的表面亮度会降低。因此人们大多采用表面刻花的做法。但是，稀疏的刻花不但不利于混光，有时反而更加突出了单颗LED的不同色彩。即便不考虑混光的问题，线状或点状的LED灯具中看到单颗的LED对于人眼视觉或视觉心理也是不合适的。因此．在一些较近距离的视看空问，比如一、二层的建筑外立面、建筑入门广场等区域中选用LED装饰性嵌人式灯具，应着重考虑灯具表面的混光效果。在不确定是否能满足需要的情况下，现场试验是最好的办法。
另一种避免直接看到LED发光点的办法就是将LED安装在灯具的侧向，LED颗粒侧向出光，避免眩光。这样的做法在一些近人尺度的空间尤为适合。透镜的设计还将影响LED灯具的表面亮度，我们曾对实际工程中使用的LED装饰性灯具的表面亮度进行测量，发现此类灯具的表面亮度至少在100cd／m2以上，甚至有的灯具达到600cd／m2。作为装饰性灯具，它们与周围环境产生极大的亮度对比，很容易产生眩光，从这个角度考虑也需要认真处理表面透镜的问题。
2．2 LED灯具的配光设计
灯具市场上现有不少直接将LED颗粒安装在灯盘上作为投光灯用的案例，或是将多颗LED做成灯泡或PAR灯的形式用来直接替换传统光源。可是LED的发光原理和传统的光源完全不同：传统光源是面光源或是线光源，它们在作投光使用时其灯具是需要有反射器、透镜等光学元件来进行配光的；而LED是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合，过剩的能量而引起光子发射，再通过在发光芯片前放置的小透镜将光线调整为平行光。因此，传统光源所用灯具中的反射器对丁LED光源就失去了意义。但如果认为LED发的是平行光而不使用透镜，不作任何二次光学设计，直接使用成组的LED发光颗粒作为投光灯的光源，就很容易在被照物体上形成一个个较为明显，缺少亮度变化生硬的亮斑，投光效果差强人意，更不要说混光变色的投光效果了。
其实，国外具有较高专业水准的灯具生产厂商都充分的认识到了这一的问题。荷兰PHILIPS灯具公司推出的LED投光灯带有设计精良的光学透镜，对LED发 的光线进行二次配光设计，从而实现理想的投光效果。LED发光颗粒小，发光特性有别于传统光源，在进行LED灯具设计时，形式上、尺寸上可以有更大灵活，我们应突破传统灯具设计的限制，针对这些特性进行创新性的设计。
3 半导体在城市景观照明的设计与应用
LED照明工程质量的优劣与照明设计密切相关，设汁将会决定最终的效果。作为照明工程中的关键环节，在进行照明设计时就应充分考虑LED照明的特点，根据实际情况合理使用LED灯具。
3．1 合理选用LED灯具
LED是一种新型光源，代表着最新的照明科技，因此使用LED照明目前似乎正逐渐成为一种最为时髦的做法，似乎用了LED就贴上了科技领先的标签。然而，不考虑建筑原有风格形态和周围使用环境，盲目使用LED照明，一味追求色彩变化也成为许多建筑照明设计的通病。
现代建筑立面照明设计通常需要结合建筑物特点和使用环境，采用光色、亮度、明暗变化等突出需要照明设计的重点。立面照明一般采用大块照明面的组合，通过匀质肌理的面来形成体量。在现代建筑匀质的面上使用自发光的LED能起到丰富立面表情的效果，对于那些不宜使用投光照明的玻璃幕墙建筑来说就更不失为一种夜景照明的好方法。然而古典主义建筑的形体设计手法恰恰相反，它们的立面由丰富的、立体的细部构成，具有强烈的立体感和层次感，并形成体块间的对比关系，强调建筑的体量感和稳重感，如果在这样的建筑立面上安装LED线状装饰带或LED发光点，虽然LED本身色彩的变化和动感很是绚烂，但却破坏了原有建筑的体量感和立体感，将建筑划分成琐碎的部分，构成视觉上多余的构图叠加，反而影响了建筑的细节表现，失去其原有的建筑魅力。如此一来，建筑照明没能恰如其分地成为建筑物有机的组成部分再现建筑的美感，再璀璨的“灯饰”最终也只能成为建筑立面上的杂乱广告。我们不仅要问：难道照明没计的目的只是“吸引眼球”这么简单吗?我们应对LED照明的应用保持清醒的认识。LED是最新的光源，但并不是万能的光源，和其他光源相比虽有很大的优势，同时也有劣势。例如：通常白光LED采用蓝光芯片+黄光萤光粉发光技术，以目前的技术现状，在一些要求低色温高显色性的照明场合如精细产品展示柜的展示照明就不宜被采用；LED灯具彩色光的形成多通过红、绿、蓝三种LED混光来实现，因而在不需要全彩变色的场合，色彩效果反而不如传统灯具；其发光强度有限，很难照亮较远的目标，因而在更多的场合投光灯的光源还是高强气体灯更为适宜；价格昂贵易受到经济预算的限制，在其它传统光源也能实现设计方案的情况下就没必要再执意使用LED了。
3．2设计艺术化色彩变换方案
LED灯具色彩可变，易于控制是其优于其他种类光源和灯具的特性。因此，在实际的工程中采用LED时大多会选择使用这一特性，设计变色的照明效果。然而，目前使用LED技术的照明工程实例中，大多数的项目都将LED进行全光谱变化却完全没有在色彩、图式的变化上进行过艺术性设计，或是简单地形成所谓的彩虹追逐效果，或是形成一些简单的超大尺度的图式。这样既没创意也缺乏艺术的色彩变化，“吸引眼球”的能力大概也很有限吧。
此外，LED色彩变化的频率和速度也是应该进行设计的内容。变化过快的色彩方案，容易造成视觉疲劳，缺乏设计的图形色彩更会导致观者的烦躁情绪。尤其在一些重要的交通节点，频繁闪烁变化的LED照明，甚至会影响到道路的交通安全。在我们的调研中发现，某市区一幢半导体照明的高层建筑，其装饰性LED灯具的表面亮度并不是很高，而作为高层建筑其灯具的视看距离也比较远，但是路人对其的评价却是“比较刺眼”。很大程度就是因为其每秒3次过快的变化频率。
3．3 选择合适的亮度水平
LED技术在近两年发展得非常快，LED发光效率也大幅度地在提高。高亮度、超高亮度的LED都已广泛运用到实际T程中。但同样值得反思的是亮度越高就越好吗?我们知道人的眼睛对光线明暗的感知是和环境对比有关。同样的亮度在较暗的背景中会显得比在较亮背景中更亮，因此应根据LED灯具所在环境的亮度来选择更为合理的灯具表面亮度。国际照明委员会(CIE)推荐的环境亮度有几种情况，即较暗地区按4cd／m2考虑，中等亮度地区按6cd／m2考虑，亮地区(如市中心)按12cd／m2 考虑，可作为环境亮度的参考值。但我国城市照明可应城市的不同情况有所调整。
我们曾对这一幢位于繁华商业区采用半导体照明的商业建筑进行过亮度测试。测得其LED灯具表面亮度住78．55～196．4cd／m2范围内变化(变色)，其外墙铝板亮度为0．9745cd／m2 。路人对此大楼的LED灯具的评价多足“醒目、有些刺眼”。一般认为被视物与背景环境的亮度比达到10：1-100：1就能很好地吸引人们的注意，而且两者之间应该有中间亮度，否则就会造成眩光。这样说来，即便是处在环境亮度较高的商业娱乐空间，装饰类LED灯具也不一定需要选用超高亮度LED。除非是安装在高层建筑的立面，考虑到其视看距离较远，可以适当提高亮度。否则，一味追求高亮度，不但容易造成眩光，也会产生视觉的不适，不利于建筑的夜间表现。
篇8
在对半导体新技术的追求中，技术研发者中有一大批技术人员已经开始着重研究自旋电子（即“自旋态输运电子”的简称）。自旋电子学建立在电子两种自旋状态这一独特的基本特性的基础上。
电子具有质量，但它们的尺寸极小，接近于零，它们的“自旋”并非是绕空间某根轴的旋转，因为它们根本就没有轴或者其他空间的几何特征。既然自旋是某种类型的运动，而运动的带电体会产生磁场，于是电子的自旋使得电子成为微型的磁偶极子，成为自然界的一种基本磁体。自旋方向的确定可以通过电子的磁矩（N-S极对准的方向）的感测来实现。自旋可以成为实现二进制编码的物质基础―“上旋”代表0，“下旋”可以代表1，而该技术的实现，就取决于能否廉价而有效地直接测量和操控电子自旋。
与以往重要的新的半导体技术总是引入内存技术的历史发展趋势一样，基于自旋电子学原理的内存芯片现在已经出现。
MRAM（Magnetic Random Access Memory） 是一种非挥发性的磁性随机存储器。它拥有静态随机存储器（SRAM）的高速读取写入能力，以及动态随机存储器（DRAM）的高集成度，而且基本上可以无限次地重复写入。
MRAM是在 20世纪80年代初首次提出的。在 1994年，美国 Honeywell公司研发了一种使用巨磁阻（ Giant Magneto Resistive， GMR）薄膜技术的 MRAM，并投入了生产。近年来， MRAM再度发展起来，并以取代 DRAM装置为目标。
MRAM 之所以与传统的 RAM 不同，它是靠磁场极化的形式，而不是靠电荷的形式来保存数据的。MRAM 由三个层面构成，最上面的成为自由层，中间的是隧道栅层，下面的是固定层。自由层的磁场极化方向是可以改变的，而固定层的磁场方向固定不变。当自由层与固定层的磁场方向平行时，存储单元呈现低电阻；当磁场方向相反时，呈现高电阻。MRAM通过检测存储单元电阻的高低，来判断所存储的数据是 0还是1。
实现 MRAM 可靠存储的一个主要障碍是较高的位干扰率。对目标存储单元进行编程时，非目标单元中的自由层可能会被误编程。目前研究人员已经成功解决了此问题。写入线1 和写入线2上的脉冲电流产生旋转磁场，只有它们共同作用的单元才会发生磁化极性的改变，从而不会干扰相同行或列的其它位单元。
要进一步隔离非目标单元，使其不受干扰，飞思卡尔半导体还使用镀层包裹内部铜线的三个侧面。此镀层将磁场强度引向并集中到目标单元，可以使用低得多的电流进行编程，并隔离磁场周边的通常会遭到干扰的单元。
大批量生产 MRAM 设备的另一个难题是由于极薄的 AlOx 隧道结。AlOx 结厚度上的微小变化都会导致位单元电阻的很大改变。如今的半导体技术已经解决了这一问题，从而实现了在整个晶圆表面上以及整个批量上，都能产生一致的隧道结。
2007年，磁记录产业巨头IBM公司和TDK公司合作开发新一代MRAM，使用了一种称为自旋扭矩转换（spin-torque-transfer ， STT）的新型技术，利用放大了的隧道效应（tunnel effect），使得磁致电阻的变化达到了1倍左右。而此次东芝展出的芯片也正是利用了STT技术，只是进一步地降低了芯片面积，在一枚邮票见方的芯片上做出了1GB内存，这也使得世界看到了磁阻内存的威力―它的记录密度是DRAM的成百上千倍，速度却比所有现有的内存技术都要快。大密度、快访问、极省电、可复用和不易失是磁阻内存的五大优点，这使它在各个方面都大大超过了现有的甚至正在研发的存储技术：闪存太慢，SRAM和DRAM易挥发，铁电存储可重写次数有限，晶相存储不易控制温度……MRAM可以说是集各个技术的优点于一身的高质量产品。
目前，MRAM已经在通信、军事、数码产品上有了一定的应用。2008年，日本的SpriteSat卫星就宣布使用飞思卡尔半导体公司生产的MRAM替换其所有的闪存元件。预计在不久的将来，它就能够实现量产，我们在打开计算机时，也就不再需要等待了。
根据美国专业半导体研究机构 EDN分析，如果将 MRAM、 DRAM、 SRAM、 FLASH等内存做比较，在“非挥发性”特色上，目前仅有 MRAM及 FLASH具此功能；而在“随机存取”功能上，则 FLASH欠缺此项功能，仅 MRAM、 DRAM、 SRAM具备随机存取优点。
就“读取速度”而言， MRAM及 SRAM的速度最快，同为 25～100n s，不过， MRAM仍比 SRAM快； DRAM则为 50～100n s，属于中级速度；相较之下， FLASH的速度最慢。
在写入次数上， MRAM、 DRAM以及 SRAM则都属同一等级，约可写入无限次的记忆，而 FLASH则只约可写入 106次。至于“芯片面积”的比较， MRAM与 FLASH同属小规格的芯片，所占空间最小； DRAM的芯片面积则是属于中等规格，SRAM更是属于大面积规格的芯片，其所占的空间最大。
在嵌入式设计规格方面， DRAM、 SRAM、 FLASH同属良率低、须增加芯片面积设计规格；而 MRAM则是拥有性能高、不须增加芯片面积的特殊设计。
最后在耗电量相比较，只有 MRAM以及 SRAM拥有低耗电的优点， FLASH则是属于中级的耗电需求，至于 DRAM更是具有高耗电量的缺点。
与SRAM类似的是，MRAM在读写方面都可以实现高速化，而且本身还具有极高的可靠性（磁体本质上是抗辐射的，因此MRAM本身可以免受软错误之害。）而MRAM与DRAM类似之处，就在于它是高密度的，而且还具有读取无破坏性、无需消耗能量来进行刷新等优势。MRAM与闪存的类似之处，就在于同样是非易失性的，它还具备了写入和读取速度相同的优点，并具有承受无限多次读写循环的能力。在自由磁体层中来回切换的运动是电子的自旋，而电子本身永远不会磨损。
另外一个吸引人的特色就是MRAM单元可以方便地嵌入到逻辑电路芯片中，只需在后端的金属化过程增加一两步需要光刻掩模版的工艺即可。
另外，因为MRAM单元可以完全制作在芯片的金属层中，将2～3层单元叠放起来是可以实现的，这样就可以在逻辑电路上方构造规模极大的内存阵列。
篇9
指纹识别系统性能的提高的关键是芯片性能的改进和算法性能的优化，通常我们把基于DSP的嵌入式指纹识别系统分成硬件和算法两个方面来研究，硬件部分分为采集、图象处理及识别和输出等3个模块，算法分为读取指纹图像、提取特征、保存数据和特征比对等4个部分。
硬件部分
图像采集模块
图像采集模块是系统中极其重要的组成部分，高质量的指纹图像可以在很大程度上降低指纹识别算法的复杂度，提高系统整体性能。指纹图象的采集设备多种多样，其优缺点也大不相同，通常将这些取象设备分成3类：光学、半导体传感器和超声波传感器。
光学录入技术是最成熟也是最古老的指纹录入技术．主要依据是光的全反射原理（FTIR）。光线照到压有指纹的玻璃表面，反射光线由电荷耦合器件(简称CCD:Charge Coupled Device)去获得，反射光形成指纹图象。在过去几年中．这种设备已经变得越来越小．价格也越来越便宜了。
半导体传感器的采样原理是多样的．目前主要有电容、电阻、温度及压力传感器等。电容式固体传感器是目前最常用的半导体传感器，它的采样平面由许许多多微小电容组成。当手指皮肤接触传感器表面时，纹理凸起处连接的电容容值比凹陷处连接的电容值大，依靠这种电容值的不同形成指纹的图像。这种基于芯片的传感器，它的面积一般只有一枚邮票那么大，使用者直接将手指放在硅芯片的表面来完成指纹图像的录入。
超声波传感器目前被认为是采样效果最好的指纹读取设备，它主要依靠反射波的强弱形成指纹纹理图像。当超声波源发出的超声波通过传感器表面到达手指表面时．会被反射回去。接收设备获取了其反射信号，测量它的范围，得到脊的深度，形成指纹图象。不象光学扫描，积累在皮肤上的脏物和油脂对超声波获得的图像影响比较微弱，所以这样的图像是实际脊地形(凹凸)的真实反映。如表1所示：
由于半导体指纹采集设备CMOS器件具有成本低、分辨率高、可靠性好的优点，虽然当手指汗液多或干裂时成像质量可能变差，但在图像识别过程中，采用基于GABOR的图象增强算法，可以克服由此造成的影响，因此，该类设备在嵌入式指纹识别系统中得到广泛的应用。
表 1：光学、半导体传感器和超声波扫描读取设备的优缺点比较
图像处理及识别模块
该部分是以DSP处理器为核心并结合存储器、控制器等硬件设备构成的嵌入式系统。图像处理及识别模块的结构关系到系统的性能的总体水平．为了构建高效的数据处理流程、提高系统的并行程度和资源利用率，通常采用FPGA+DSP、CPLD+DSP等体系结构。采用CPLD+DSP结构（如图1所示），CPLD作为接口和逻辑控制器件，进行地址译码及其它电路的控制，DSP进行指纹核心算法的处理。FPGA+DSP的体系结构中，FPGA作为扩展总线接口外，还可以分担部分数据处理任务，指纹数据处理时，经常会遇到一些繁琐的加减运算和比逻辑运算，通常这部分都是由FPGA代为处理的。通常将SRAM、SDRAM、FLASH 直接连到DSP上供其使用：FLASH 用于存放程序和一些固定的表格数据；SDRAM作为DSP的系统内存，用于系统程序的运行；SRAM是高速的数据存储区，用于存放程序运行是产生的临时变量。系统中最繁重的运算任务交给DSP处理，而图像采集部分则要尽可能少的占用DSP时间。另外，利用图像采集的间隙，或是图像采集的同时，由DSP以外的硬件完成一部分简单而繁琐的运算，可以分担DSP的处理任务，提高处理的并行度，满足对实时性的要求。
DSP芯片一般具有如下主要特点：
① 内部采用哈佛结构，程序和数据空间分开，可以同时取指令和取操作数；
② 芯片采用多总线结构，在1个机器周期内可多次访问程序空间和数据空间；
③ 片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
④ 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
⑤ 快速的中断处理和硬件I／0支持；
⑥ 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
⑦ 可以并行执行多个操作；
⑧ 支持多级流水操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
目前生产DSP芯片厂商主要有，美国德州仪器TI(Texas Instruments)公司、美国ADI (Analog Device Inc．)公司、美国Motorola公司、杰尔公司、NEC、SIEMENS等，TI公司的TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，是目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。
输出模块
作为嵌入式指纹识别系统，系统识别的结果可以通过扬声器、LCD等设备以音频和视频的形式输出。也可以将系统作为终端使用，即通过FPGA或其它硬件设备扩展出以太网接口，作为需要通过网络传送指纹库数据的大型指纹识别系统终端。
图1 基于DSP和CPLD的体系结构
软件部分
指纹识别算法及在算法基础上设计的软件也是衡量指纹识别系统性能的关键。目前对指纹识别算法的衡量标准有两个:错误接受率(FAR)、错误拒绝率(FRR)。这两个指标是相互影响的但又应该同时实现的，为了降低这两个指标，多年来许多科研人员做了大量的工作。在算法软件程序的编写问题上，有时开发者只注重开发方便快捷而忽略了程序运行的实时性和系统资源的有效利用，笔者曾经做过实验，在TMS320C6713 DSP平台上运行用MATLAB语言编写的转化成汇编语言的程序，要比运行直接用DSP汇编语言编写的程序多用1.2到1.8倍的时间。另外，还应考虑程序所占用的空间，因为嵌入式的系统资源比PC少的多。因此要达到具体的实时应用，必须重视算法程序的编写及优化。
图2指纹识别算法流程
图2是一个常见的指纹识别算法流程，即先经过图象分割、滤波增强、二值化、细化这几个指纹图像预处理后，然后进行特征提取和特征匹配，最后输出结果。
结语
篇10
大唐金融社保卡芯片
获优秀银行卡设备奖
在前不久召开的“2011中国国际金融（银行）技术暨设备展览会（以下简称金融展）”上，大唐电信向业界集中展示了金融IC卡芯片解决方案、现场及远程支付解决方案、社保卡芯片（含金融功能）解决方案、手机支付解决方案等整体解决方案。在此次金融展上，大唐电信推出的金融社保卡芯片荣获2011年金融展“优秀银行卡设备奖”。
金融社保卡芯片是大唐电信自主研发设计的一款国产芯片，符合《社会保障（个人）卡规范》、《中国金融集成电路（IC）卡应用规范》（PBOC2.0规范）。该产品能够很好地实现电子凭证、信息存储、信息查询、电子钱包、借贷记、电子现金小额支付等功能。芯片设计兼顾速度、安全、面积、功耗等因素，是一款高速率、高安全性、低功耗的智能卡芯片。目前，大唐电信金融社保卡芯片产品已经在福建、北京等地商用。
据了解，大唐电信“十二五”期间确立了向整体解决方案转型的发展战略，全面实施“大终端+大服务”的产业布局。以大唐微电子的产业平台及原专用集成电路事业部、国际业务部为基础组建了大唐电信金融与安全事业部，事业部将以安全芯片为核心，立足通信政企等行业领域，面向金融社保等行业领域，提供智能卡综合性解决方案。（来自大唐电信）
华虹NEC的Super Junction
工艺开发项目取得显著成果
上海华虹NEC电子有限公司（以下简称“华虹NEC”）近日宣布，凭借在MOSFET方面雄厚的技术实力和生产工艺，成功开发了新一代创新型MOSFET代工方案――600-700VSuperJunction（超级结结构）MOSFET（SJNFET）工艺，并开始进入量产阶段。此SJNFET工艺平台的成功推出，标志着华虹NEC在功率分立器件领域取得了突破性进展，将为客户提供更丰富的工艺平台与代工服务。（来自华虹NEC）
灿芯半导体与浙江大学建立
“工程硕士”培养合作
为培养应用型、复合型的高层次集成电路企业工程技术人才，推动集成电路产业发展，灿芯半导体（上海）有限公司（以下简称“灿芯半导体”）与浙江大学签署了委托浙江大学信息与电子工程学系为灿芯半导体开展集成电路工程硕士培养的协议，并于10月15日在浙江大学举行了开学典礼。
探索集成电路人才培育模式，完善集成电路企业的人力资源积累和激励机制,既孵化企业，也孵化人才，使优秀人才引得进、留得住、用得好，是灿芯半导体企业文化的主要内容之一，而建设呈梯次展开的人才培育平台是灿芯半导体企业文化的重要组成部分。为地方企业培养集成电路人才、提高在职集成电路人员的技术水平和技术素养也是浙江大学人才培养的重要任务。
该合作的建立，不仅为灿芯半导体的在职工程师提供了一个极好的深造机会，同时也体现了灿芯半导体对人才的重视和在公司人才培养上的深谋远虑！（来自灿芯半导体）
宏力半导体与力旺电子合作开发
多元解决方案与先进工艺
晶圆制造服务公司宏力半导体与嵌入式非挥发性存储器（embedded non-volatile memory, eNVM）领导厂商力旺电子共同宣布，双方通过共享资源设计平台，进一步扩大合作范围，开发多元嵌入式非挥发性存储器解决方案。力旺电子独特开发的单次可编程OTP （NeoBit），与多次可编程MTP （NeoFlash/NeoEE） 等eNVM技术，将全面导入宏力半导体的工艺平台，宏力半导体并将投入OTP与MTP知识产权（Intellectual Patent, IP）的设计服务，以提供客户全方位的嵌入式非挥发性存储器解决方案，将可藉由低成本、高效能的优势，服务微控制器（MCU）与消费性电子客户，共同开发全球市场。 （来自力旺公司）
“大唐-安捷伦TD-LTE-Advanced
联合研究实验室”成立
大唐电信集团与安捷伦科技有限公司日前联合宣布：双方在北京成立“大唐-安捷伦TD-LTE- Advanced联合研究实验室”，携手为中国新一代移动通信技术的自主创新发展贡献力量。TD-LTE-Advanced是现今TD-LTE （4G） 标准的后续演进系统。此次成立的联合研究实验室将致力于开发相关的新技术和测试标准，推动TD-LTE-Advanced在中国以及国际市场的快速发展和商业部署。
作为3G时代TD-SCDMA国际标准的提出者，以及4G时代TD-LTE- Advanced技术的主导者，大唐电信集团彰显出其在国际标准化工作中的领军者地位。“大唐-安捷伦TD-LTE-Advanced联合研究实验室”的建立，将有利于双方在TD-SCDMA、TD-LTE、TD-LTE-Advanced解决方案的研发过程中发挥各自优势，支持大唐电信集团在技术、系统设备和芯片组等产业链环节的研发，同时为安捷伦针对中国自主通信标准开发测试技术和仪器仪表提供发展机会。（来自安捷伦科技）
睿励TFX3000 300mm
全自动精密薄膜线宽测量系统
睿励科学仪器（上海）有限公司宣布推出自主研发的适用于65nm和45 nm技术节点的300mm硅片全自动精密薄膜和线宽测量系统（TFX3000）。针对65nm及45nm生产线的要求，本产品的测量系统采用了先进的非接触式光学技术，并进行了全面的优化，能准确地确定集成电路生产中有关工艺参数的微小变化。配上亚微米级高速定位系统和先进的计算机图形识别技术，极大地提高了测量的速度。该产品可以和睿励自主开发的OCD软件配套使用，能准确地测量关键尺寸及形貌。专为CD测量配套的光学测量系统能将光学散射法的优势最充分地发挥出来。该产品最适用于刻蚀（Etch）、化学气相沉积（CVD）、光刻（Photolithography）和化学机械抛光（CMP）等工艺段。（来自睿励科学仪器）
联想IdeaPad TabletK1触摸屏采用
爱特梅尔maXTouch mXT1386控制器
爱特梅尔公司（Atmel? Corporation）宣布联想已选择maXTouch?mXT1386控制器助力联想IdeaPad TabletK1平板电脑。新型联想IdeaPad TabletK1平板电脑运行Android 3.1版本操作系统，搭载双核1GHz NVIDIA Tegra 2处理器和1GB内存，并配置带有黑色边框的10.1英寸1280x800分辨率显示屏。爱特梅尔maXTouch mXT1386这款突破性全新触摸屏控制器具有出色的电池寿命和更快的响应速度，因而获联想选择使用。（来自爱特梅尔）
埃派克森推出滑鼠8-PIN芯片
埃派克森微电子（上海）有限公司（Apexone Microelectronics）日前宣布推出业界唯一的8-PIN最小封装、支持DPI调节的3D4K单芯片光电鼠标芯片A2638，以及“翼”系列2.4 G 无线鼠标方案的第二代产品ASM667高性能模组。
此次新推出的A2638光电鼠标系统级芯片（SoC）是埃派克森全新“致・简”系列的首款产品，该系列SoC依据“突破极致、大道至简”设计原则和应用思路，从业内最先进的8管脚鼠标SoC外形封装出发，利用埃派克森完全自主的专利技术，将更多的系统特性和外部元器件集成其中，突破了多项技术极限从而带来整体设计的高度简化和高性价比。作为“致・简”系列的首款产品，A2638不仅将8管脚光电鼠标传感器的整体封装体积压缩至业内最小，而且是业内唯一支持4Key按键DPI可调的光电鼠标单芯片。
A2638可应用于各种光电鼠标、台式电脑、笔记本电脑和导航设备等等终端系统。（来自埃派克森）
灵芯集成WiFi芯片
获得WiFi联盟产品认证
苏州中科半导体集成技术研发中心有限公司（又名灵芯集成，以下简称灵心集成）宣布其研发的Wi-Fi芯片（包括射频芯片S103和基带芯片S901）以及模组SWM9001已获得Wi-Fi联盟的产品认证，成为中国第一家获得Wi-FiLogo的IC设计公司。这标志着中国本土IC设计公司在Wi-Fi芯片技术领域的一次重大突破，并使Wi-Fi芯片采购商找到更高性价比产品解决方案成为可能。
Wi-Fi技术在移动宽带领域应用十分广泛，市场需求量巨大，除智能手机、平板电脑等成熟市场外，还有智能家庭、云手机、云电视以及物联网等新兴市场。Wi-Fi芯片主要需要实现高线性度、高灵敏度、低功耗以及高抗噪与防反串四大特性，软件开发工作同样复杂，所以研发难度大。
灵芯集成的Wi-Fi芯片产品及模组拥有完全自主知识产权，并符合802.11abgn等主流标准，同时以硬件实现方式支持中国WAPI加密标准。经过数年的技术攻关，灵芯集成将Wi-Fi芯片成功推向市场并实现量产，同时取得相关国际认证，走过的路异常艰辛。目前，灵芯可提供套片、模组及IP授权等多种合作模式。此外，灵芯集成还可提供GPS基带和射频芯片、CMMBDVB-SIIABS调谐器射频芯片、2.4GHz射频收发芯片以及ETC解决方案等。（来自CSIA）
士兰微收到1199万国家专项经费
杭州士兰微电子股份有限公司（简称士兰微）于近日收到“高速低功耗600v以上多芯片高压模块”项目的第一笔项目经费1199万元。
据悉，士兰微申报的“高速低功耗600v以上多芯片高压模块”项目，是国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”专项项目之一，由士兰微及其控股子公司杭州士兰集成电路有限公司共同承担。该项目获得的中央财政核定预算资金总额为3421.00万元。（来自CSIA）
国际要闻
IR 扩充SupIRBuck在线设计工具
国际整流器公司 （International Rectifier，简称IR） 日前宣布已为 SupIRBuck 集成式负载点 （POL） 稳压器系列扩充在线设计工具，其中包括使用可提升轻载效率的滞后恒定导通时间 （COT） 控制的全新器件。
IR已在网站上提供这款方便易用的互动网络工具，使设计人员可为超过15个SupIRBuck 集成式稳压器进行快速选型、电热模拟和优化设计。扩充的产品线包含高压 （27 V） 器件、最高15A 的额定电流，以及采用5mm×6mm 和4mm×5mm 封装的稳压器。强化的模拟功能包括使用铝制电解电容器补偿恒定导通时间控制器以实现较低成本应用，以及使用全陶制电容器实现较高频率应用。
SupIRBuck 在线工具根据设计人员所提供的输入和输出参数，为特定应用选择合适的器件。用户只要输入基本要求，该工具便允许用户获取电路图、建立附带相关物料清单 （BOM） 的参考设计、观察波形，并方便快速地完成复杂的热阻和应用分析，从而大幅加快开发进程。
IR 的 SupIRBuck 稳压器把 IR的高性能同步降压控制 IC 和基准 HEXFET?沟道技术 MOSFET 集成到一个紧凑的功率 QFN 封装中，比分立式解决方案所要求的硅占位面积更小，并提供比单片式IC高出8%至10%的全负载效率。（来自IR）
意法半导体率先采用硅通孔技术，
实现尺寸更小且更智能的MEMS芯片
意法半导体公司（STMicroelectronics，简称ST）日前宣布率先将硅通孔技术（TSV）引入MEMS芯片量产。在意法半导体的多种MEMS产品（如智能传感器、多轴惯性模块）内，硅通孔技术以垂直短线方式取代传统的芯片互连线方法，在尺寸更小的产品内实现更高的集成度和性能。
硅通孔技术利用短垂直结构连接同一个封装内堆叠放置的多颗芯片，相较于传统的打线绑定或倒装芯片堆叠技术，硅通孔技术具有更高的空间使用效率和互连线密度。意法半导体已取得硅通孔技术专利权，并将其用于大规模量产制造产品，此项技术有助于缩减MEMS芯片尺寸，同时可提高产品的稳定性和性能。（来自ST）
富士通半导体扩充FM3系列
32位微控制器产品阵营
富士通半导体（上海）有限公司最近宣布推出基于ARM? CortexTM-M3处理器内核的32位RISC微控制器的FM3系列的新产品。该系列于去年11月首次面世，本次推出的是第3波产品。此次，富士通半导体共推出64款新产品，不久即可提供样片。
新产品分为高性能产品组和超低漏电产品组两个类别，高性能产品组共有54款产品，包括MB9B610/510/410/310/210/110系列、MB9BF618- TPMC以及其他产品；超低漏电产品组共有10款产品，包括MB9A130系列、MB9AF132LPMC以及其他产品。（来自富士通半导体）
安森美半导体推出
最小有源时钟产生器IC
安森美半导体（ON Semiconductor）推出新系列的有源时钟产生器集成电路（IC），管理时钟源的电磁干扰（EMI）及射频干扰（RFI），为所有依赖于时钟的信号提供降低全系统级的EMI。
新的P3MS650100H及P3MS650103H 低压互补金属氧化物半导体（LVCMOS）降低峰值EMI时钟产生器非常适合用于空间受限的应用，如便携电池供电设备，包括手机及平板电脑。这些便携设备的EMI/RFI可能是一项重要挑战，而符合相关规范是先决条件。这些通用新器件采用小型4引脚WDFN封装，尺寸仅为1 mm x 1.2 mm x 0.8 mm。这些扩频型时钟产生器提供业界最小的独立式有源方案，以在时钟源和源自时钟源的下行时钟及数据信号处降低EMI/RFI。（来自安森美半导体）
恩智浦推出业界首款集成了LCD段
码驱动器的Cortex-M0微控制器
恩智浦半导体（NXP Semiconductors N.V.）日前推出LPC11D00 和LPC12D00系列微控制器，这是业界首款集成了LCD段码驱动器的ARM? CortexTM-M0 微控制器，可在单一芯片中实现高对比度和亮度。LPC11D00和LPC12D00内置了恩智浦PCF8576D LCD驱动器，适用于内含多达4个底板和40段码的静态或多路复用液晶显示器，并能与多段LCD驱动器轻松实现级联，容纳最多2560段码，适合更大的显示器应用。恩智浦LPC11D00和LPC12D00系列可将总体系统成本降低15%，同时提供LCD无缝集成，适合工业自动化、白色家电、照明设备、家用电器和便携式医疗器械等多种应用。（来自恩智浦）
奥地利微电子推出
业界最高亮度的闪光LED驱动芯片
奥地利微电子公司日前宣布推出应用于手机、照相机和其他手持设备的AS364X系列LED闪光驱动芯片。产品具有高集成度及4MHz的DC-DC升压转换器，能保证最高的精度，从而确保最佳的照片和视频图像质量。新的产品系列支持320mA至最高2A的输出电流，为入门级手机、高端智能手机、平板电脑、数码相机和录像机提供最佳解决方案。
除了具有业界最小尺寸的特性，新的产品系列提供高度精确的I2C可编程输出电流和时间控制，拥有诸多安全特性，另外还结合智能内置功能与独有的处理技术，使闪光灯即使在非常低的电量下依然保持工作，改善移动环境中图像的画面质量。（来自奥地利微电子）
微捷码FineSim SPICE帮助
Diodes Incorporated加速完成两款
高度集成化同步开关稳压器的投片
微捷码（Magma?）设计自动化有限公司日前宣布，全球领先的分立、逻辑和模拟半导体市场高品质专用标准产品（ASSP）制造商和供应商Diodes Incorporated公司采用FineSimTM SPICE多CPU电路仿真技术完成了两款高度集成化同步开关稳压器的投片。AP6502和AP6503作为340 kHz开关频率外补偿式同步DC/DC降压转换器，是专为数字电视、液晶监控器和机顶盒等有超高效电压变换需求的消费类电子系统而设计。通过利用FineSim SPICE多CPU仿真技术，Diodes Incorporated明显缩短了仿真时间，在不影响精度的前提下实现了3至4倍的仿真范围扩展。（来自Magma）
德州仪器进一步壮大面向负载点
设计的 PMBusTM 电源解决方案阵营
日前，德州仪器 （TI） 宣布面向非隔离式负载点设计推出 2两款具有 PMBus 数字接口与自适应电压缩放功能的 20 V 降压稳压器。加上 NS系统电源保护及管理产品，TI 为设计工程师提供完整的单、双及多轨多相位 PMBus 解决方案，帮助电信与服务器设计人员对其电源系统健康状况进行智能监控、保护和管理。（来自德州仪器）
Altera业界第一款
SoC FPGA软件开发虚拟目标平台
Altera公司宣布可以提供FPGA业界的第一个虚拟目标平台，支持面向Altera最新的SoC FPGA器件进行器件专用嵌入式软件的开发。在Synopsys有限公司成熟的虚拟原型开发解决方案基础上，SoC FPGA虚拟目标是基于PC在Altera SoC FPGA开发电路板上的功能仿真。虚拟目标与SoC FPGA电路板二进制和寄存器兼容，保证了开发人员以最小的工作量将在虚拟目标上开发的软件移植到实际电路板上。支持Linux和VxWorks，并在主要ARM辅助系统开发工具的帮助下，嵌入式软件工程师利用虚拟目标，使用熟悉的工具来开发应用软件，最大限度的重新使用已有代码，利用前所未有的目标控制和目标可视化功能，进一步提高效能，这对于复杂多核处理器系统开发非常重要。（来自Altera）
瑞萨电子宣布开发新型近场无线技术
瑞萨电子株式会社（以下简称“瑞萨电子”）于近日宣布开发新型超低功耗近场距离（低于1米的范围内）无线技术，通过此技术实现极小终端设备（传感器节点）即可将各种传感器信息发送给采样通用无线通信标准（如蓝牙和无线LAN）的移动器件。
瑞萨电子认为，这项新技术会成为未来几年“物联网”产业发展的基础，以及实现更高效的、有助于构建生态友好的绿色“智能城市”的“器件控制”的基础。瑞萨计划加速推进其研发工作。
瑞萨电子于近日在日本京都召开的“2011年VLSI电路研讨会”上公布开发成果。（来自CSIA）
德州仪器推出更强大的
多核 DSP-TMS320C66x
日前，德州仪器 （TI）宣布推出面向开发人员的业界最高性能的高灵活型可扩展多核解决方案，其建立在TMS320C66x 数字信号处理器（DSP）产品系列基础之上，是工业自动化市场处理密集型应用的理想选择。设计智能摄像机、视觉控制器以及光学检测系统等产品的客户将充分受益于TI C66x 多核DSP 所提供的超高性能、整合型定点与浮点高性能以及单位内核更多外设与存储器数量。此外，TI 还提供强大的多核软件、工具与支持，可简化开发，帮助客户进一步发挥C66x 多核DSP 的全面性能优势。（来自德州仪器）
意法半导体（ST）向歌华有线
提供集成机顶盒芯片
意法半导体日前宣布北京歌华有线电视网络公司的机顶盒已经大规模采用意法半导体集成高清有线调制解调器（Cable Modem）芯片-STi7141，该产品集成三网融合和Cable Modem功能，以及双调谐器个人录像机（PVR）和视频点播（VoD）性能，从而实现低成本且高性能的交互应用服务。
STi7141支持MPEG4/H.264/VC1最新高清广播标准，集成DOCSIS/EuroDOCSIS Cable Modem，使用户可以实现永久在线连接，并支持基于IP 协议的交互电视服务和网络电话。STi7141具有以太网接口同时支持DOCSIS3.0的信道绑定功能，可支持宽带下载、HDMI以及USB。
基于STi7141集成Cable Modem的交互机顶盒通过严格测试，其性能、稳定性、低功耗和集成三网融合功能较歌华上一代机顶盒都取得了很大的进步，并且能够满足歌华有线当前以及可预期的全部要求。（来自意法半导体）
X-FAB认证Cadence物理
验证系统用于所有工艺节点
Cadence 设计系统公司近日宣布，晶圆厂X-FAB已认证Cadence物理验证系统用于其大多数工艺技术。晶圆厂的认证意味着X-FAB已在其所有工艺节点中审核认可了Cadence 物理实现系统的硅精确性，混合信号客户可利用其与Cadence Virtuoso和Encounter流程的紧密结合获得新功能与效率优势。
Cadence物理验证系统提供了在晶体管、单元、模块和全芯片/SoC层面的设计中与最终签收设计规则检查（DRC）与版图对原理图（LVS）验证。它综合了业界标准的端到端数字与定制/模拟流程，有助于达成更高效的硅实现技术。
通过将设计规则紧密结合到Cadence实现技术，设计团队可以在编辑时根据签收DRC验证进行检验，在其流程中更早地发现并修正错误，同时通过独立签收解决方案，帮助其在漫长的周期中节省时间，实现更快流片。Cadence与X-FAB继续紧密合作，为其混合信号客户提供经检验的签收验证方案。（来自Cadence）
泰克公司推出用于MIPI?
Alliance M-PHYSM测试解决方案
泰克公司近日宣布，推出用于新出台M-PHY v1.0规范的MIPI Alliance M-PHY测试解决方案。在去年九月推出的业内首个M-PHY测试解决方案的基础上，泰克公司现在又向移动设备硬件工程师提供了一种用于M-PHY发射机和接收机调试、验证和一致性测试的简单、集成的解决方案。
与那些需要一系列复杂仪器来涵盖全面M-PHY测试要求的同类M-PHY测试解决方案相比，泰克解决方案要简单得多，只需要一台泰克DPO/DSA/MSO70000系列示波器和一台AWG7000系列任意波形发生器。在与Synopsys公司密切合作开发下，泰克“2-box”解决方案提供了在示波器上集成的误差检测（用于接收机容限测试）和可再用性（只需进行一次设置，就能进行M-PHY，或速度较低的D-PHYSM规范的测试）。（来自泰克公司）
eSilicon 推出28 纳米下
1.5GHz处理器集群
eSilicon 公司与 MIPS 科技公司共同宣布，已采用 GLOBALFOUNDRIES 的先进低功率 28 纳米 SLP 制程技术进行高性能、三路微处理器集群的流片，预计明年初正式出货。MIPS 科技提供以其先进 MIPS32? 1074KfTM 同步处理系统 （CPS） 为基础的 RTL，eSilicon 完成综合与版图，共同优化此集群设计，可达到最差状况 1GHz 的性能水平，典型性能预计为约1.5GHz。
为确保在低功耗的条件下达到 1GHz 目标，eSilicon 的定制内存团队为 L1 高速缓存设计了自定义的内存模块，用来取代关键路径中的标准内存。1074K CPS 结合了两项高性能技术─ 同步多处理系统、以及乱序超标量的 MIPS32 74K?处理器作为基本 CPU。74K 采用多发射、15 级乱序超标量架构，现已量产并有多家客户将其用在数字电视、机顶盒和各种家庭网络应用，也被广泛地用在联网数字家庭产品中。
即日起客户可从 eSilicon 取得 1GHz 设计的授权 ─ 能以标准或定制化形式供货。此集群处理器已投片为测试芯片，能以硬宏内核形式供应。它包括嵌入式可测试性设计 （DFT） 与可制造性设计 （DFM） 特性，因此能直接放入芯片中，无需修改就能使用。作为完整 SoC 开发的一部分，它能进一步定制化与优化，以满足应用的特定需求。（来自MIPS公司）
科胜讯推出音频播放 IC 产品线
科胜讯系统公司推出音频播放芯片 KX1400，可通过片上数字音频处理器和 D 类驱动器直接在外接扬声器中播放 8KHz 的音频数据。作为科胜讯音频播放产品系列的第一款产品，KX1400 已被混合信号集成电路和系统开发商 Keterex 公司所收购。
科胜讯的音频播放产品系列非常适用于要求音频播放预录数据的大多数应用。无论是售货机、玩具还是人行横道信号和互动自动服务查询机，科胜讯简单易用的音频播放器件都是将音频功能集成到各类器件和家用电器的绝佳途径，极大地改善了用户体验。（来自科胜讯系统公司）
英特尔与IBM等公司合作，向纽约州
投资44亿美元用于450mm晶圆
英特尔、IBM、GLOBALFOUNDRIES、台积电（TSMC）以及三星电子五家公司面向新一代计算机芯片的研发等，将在未来五年内向美国纽约州共同投资44亿美元。
这项投资由两大项目构成。第一，由IBM及其合作伙伴领导的计算机芯片用新一代以及下下代半导体技术的开发项目。第二，英特尔、IBM、GLOBALFOUNDRIES、台积电以及三星领导的450mm晶圆联合项目。五家公司将统一步调，加速从现有的300mm晶圆向新一代450mm晶圆过渡。与300mm晶圆相比，预计利用450mm晶圆后芯片裁切量将增至两倍以上，制造成本也会降低。（来自CSIA）
飞兆半导体下一代单芯片功率模块
系列满足2013 ErP Lot 6待机
功率法规要求
根据2013欧盟委员会能源相关产品（ErP） 环保设计指令Lot 6的节能要求，电子设备在待机模式下的最大功耗不得超过0.5W，这项要求对于PC、游戏控制台和液晶电视的辅助电源设计仍是一个重大的挑战。
有鉴于此，飞兆半导体公司（Fairchild Semiconductor）推出FSB系列AC电压调节器。FSB系列是下一代绿色模式飞兆功率开关（FPSTM），可以帮助设计人员解决实现低于0.5W待机模式功耗的难题。FSB系列器件通过集成飞兆半导体的mWSaverTM技术，能够大幅降低待机功耗和无负载功耗，从而满足全球各地的待机模式功耗指导规范。
飞兆半导体的mWSaver技术提供了同级最佳的最低无负载和轻负载功耗特性，以期满足全球各地现有的和建议中的标准和法规，并实现具有更小占位面积，更高可靠性和更低系统成本的设计。（来自飞兆半导体公司）
爱特梅尔maXTouch E 系列
助力三星电子Galaxy Note和
Galaxy Tab 7.7触摸屏
爱特梅尔公司（Atmel? Corporation）宣布三星电子已经选择maXTouch? E 系列器件为其2011年数款旗舰智能手机和平板电脑产品的触摸屏。继爱持梅尔mXT1386助力超薄Galaxy Tab 10.1平板电脑获得成功之后，三星电子再数款使用爱特梅尔maXTouch E 系列的产品，包括：
三星在IFA 2011展会上Galaxy Note，这是结合了大型高像素屏幕和智能手机的便携性革新性产品。Galaxy Note具有5.3英寸1280x800 高清（HD） Super AMOLED显示器和同样引人注目的爱特梅尔mXT540E控制器，这款控制器具有高节点密度和32位处理功能，能够实现高分辨率触摸检测和先进的信号处理。举例来说，新型全屏幕手势可让消费者使用手或手掌的边缘与Galaxy Note互动。 （来自爱特梅尔公司）
飞思卡尔在未来i.MX产品中许可使用ARM Cortex-A7和Cortex-A15处理器
飞思卡尔半导体公司宣布将许可使用新型超高效ARM? CortexTM-A7 MPCoreTM处理器，与之前许可使用的Cortex-A15处理器配合使用。飞思卡尔将利用两个ARM核心的能效和性能开发其快速扩展的下一代i.MX应用处理器系列产品。
飞思卡尔计划在单核和多核i.MX器件中采用ARM Cortex-A7 和Cortex-A15处理器，提供了软件和引脚兼容性特性，面向嵌入式、汽车信息娱乐和智能移动设备应用。 针对性能需求较低的任务，高性能Cortex-A15处理器可以降低功率，而Cortex-A7处理器则用于处理负载较轻的处理任务。通过采用这种ARM称之为“Big.LITTLE处理”的方式，片上系统（SoC）可利用同一个器件中的两种不同但兼容的处理引擎，允许电源管理软件无缝地为任务选择合适的处理器。这种方式能帮助降低总体系统功耗，并可以延长移动设备的电池使用寿命。（来自飞思卡尔公司）
安捷伦LTE终端一致性
测试解决方案通过TPAC标准
安捷伦科技公司近日宣布其 E6621A PXT 无线通信测试仪及其 N6070A 系列 LTE 信令一致性测试解决方案通过了TPAC标准（测试平台认同标准）。
安捷伦 N6070A 系列的用户可以下载定期的软件更新，这些更新中包括由欧洲电信标准协会（ETSI）为GCF（全球认证论坛）和 PTCRB 认证项目开发的最新协议测试方案。
在LTE 终端设备研发设计和验证过程中，用户可以使用安捷伦 E6621A PXT 无线通信测试仪以及安捷伦 N6070A 系列LTE信令一致性测试解决方案，确保进行可靠的协议认证测试。终端设备和芯片组制造商可以通过 N6070A 系列执行开发测试、回归测试、认证测试以及运营商验收测试。N6070A 的用户现在能够进行经过验证的认证测试方案，这些测试方案覆盖了与频段级别Band 13 有关的 80% 的测试用例。（来自中国电子网）
Spansion公司推出
全新软件增强闪存系统性能
近日，Spansion公司宣布针对并行及串行NOR闪存推出全新闪存文件系统软件――Spansion? FFSTM。Spansion FFS是一款功能齐全的软件套件，其高性能水平及可靠性配合嵌入式软件应用可自动管理读写、擦除闪存等复杂操作。Spansion FFS是业界首款针对串行NOR闪存开发的闪存文件系统软件。
Spansion FFS提供最优化的系统性能，利用设备最大化性能提供快速读写能力。在不影响性能或增加成本的前提下，如何花更少的时间创造更复杂的设计是如今的嵌入式设计人员持续面临的挑战。利用Spansion FFS，软件工程师可完全获取Spansion NOR闪存的价值并调整产品以提升用户体验，确保高可靠性。（来自 Spansion公司）
市场新闻
SEMI硅晶圆出货量预测报告
近日，SEMI（国际半导体设备与材料协会）完成了半导体产业年度硅片出货量的预测报告。该报告预测了2011- 2013年期间晶圆的需求前景。结果表明，2011年抛光和外延硅的出货量预计为91.31亿平方英寸， 2012年预计为95.29亿平方英寸，而2013年预计为99.95亿平方英寸（请参阅下表）。晶圆总出货量预期在去年高位运行的基础上会有所增加，并在未来两年会保持平稳的增长态势。
SEMI总裁兼首席执行官Stanley T. Myers表示：“由于2011年上半年惊人的出货势头，2011年的总出货量预期将保持在历史最高水平。虽然现在正处在短期缓冲阶段，但预期未来两年仍将保持积极的增长势头。”（来自SEMI）
美国4G LTE业务迅速发展
将成全球老大
Pyramid Research最新的一份报告显示，美国将成为全球拥有4G LTE用户最多的国家。目前全球共有26家运营商提供4G LTE服务，而其中用户最多的三家Verizon Wireless，MetroPCS和AT&T就占据了47%的市场份额。
Pyramid分析师Emily Smith预计，美国运营商服务的LTE用户为700万人，而全球使用LTE服务的用户为1490万人。在2011年，美国用户购买了540万台LTE设备，是占据2011年全球LTE设备出货量的71%。
LTE在美国的发展与Verizon的大力推广密不可分。同时用户需求的增长也是一个重要因素。
Smith在报告中提到了日本的NTT Docomo，这两家公司都是在2010年12月推出LTE服务。但在Smith看来，Verizon的4G网络建设效率更高：“虽然到年底 Verizon网络有望覆盖到全美60%人口，但其过去一年中的基建等固定资产投入仅占到营业收入的14.7%，而到2012年3月，NTT Docomo的4G网络将覆盖全日本20%人口，但基建等固定资产投入已经占到营业收入的15.8%。” （来自Pyramid Research）
ARM与TSMC完成首件20纳米
ARM Cortex-A15 多核处理器设计定案
英商ARM公司与TSMC10月18日共同宣布，已顺利完成首件采用20纳米工艺技术生产的ARM Cortex-A15 处理器设计定案（Tape Out）。该定案是由TSMC在开放创新平台上建构完成的20纳米设计生态环境，双方花费六个月的时间完成从寄存器传输级（RTL）到产品设计定案的整个设计过程。
随着设计定案的完成，ARM公司将提供优化的架构，在TSMC特定的20纳米工艺技术上提升产品的效能、功率与面积（performance, power and area），进而强化Cortex-A15处理器优化套件（Processor Optimization Pack）的规格。相较于前几代工艺技术，TSMC的20纳米先进工艺技术可提升产品效能达两倍以上。（来自TSMC）
国家科技重大专项项目2011ZX02702项目启动仪式暨2011年阶段性
工作汇报会于上海举行
近日，国家科技重大专项《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》（简称“02专项”）的《65-45nm芯片铜互连超高纯电镀液及添加剂研发和产业化》（编号2011ZX02702）项目启动仪式暨2011年阶段性工作汇报会于上海举行。中科院微电子研究所所长叶甜春研究员和中科院上海微系统研究所所长王曦院士率02专项专家组成员出席会议并作重要讲话。上海市科委高新处郭延生处长、松江区科委杨怀志主任、上海市集成电路行业协会蒋守雷常务副会长等领导也出席了会议。项目责任单位上海新阳半导体材料股份有限公司（以下简称上海新阳）董事长王福祥、项目协作单位中芯国际营运效率优化处助理总监陆伟以及复旦大学、上海交通大学、上海集成电路研发中心等课题单位的领导一同出席会议。
项目负责人、上海新阳总工程师孙江燕汇报了2011年度项目进展情况、取得的研发成果以及项目安排实施计划。与会专家领导对项目的技术水平给予了较高的评价，对项目工作的进展给予了较高的认可，对上海新阳的发展战略及取得的成绩表示高度赞赏，对项目今后的工作开展提出了指导性意见。会后，叶甜春所长还兴致勃勃地参观了上海新阳。
上海新阳董事长王福祥代表项目责任单位对出席活动的专家与领导表示热烈欢迎与衷心感谢。他表示将一如既往地坚持既定发展战略，借助国家科技重大专项的支持，借助公司上市的契机，加大研发投入，加大创新步伐，和各协作、课题单位紧密合作，如期完成02专项任务，如期完成上市募投项目，不辜负国家、政府及各级领导、专家的信任与期望，不辜负广大用户和投资者的重托，为国家社会经济发展作出更大的贡献。（来自CSIA）
北美半导体设备制造商
2011年9月订单出货比为0.75
国际半导体设备材料协会（SEMI）日前公布，2011年9月北美半导体设备制造商接获订单9.848亿美元，订单出货比（Book-to-Bill ratio）初估为0.75, 为连续第12个月低于1； 0.75意味着当月每出货100美元的产品仅能接获价值75美元的新订单。这是北美半导体设备制造商BB值连续第5个月呈现下跌。
SEMI这份初估数据显示，9月北美半导体设备制造商接获全球订单的3个月移动平均金额为9.848亿美元，较8月上修值（11.6亿美元）减15.3%，并且较2010年同期的16.5亿美元短少40.4%。
9月北美半导体设备制造商3个月移动平均出货金额初估为13.1亿美元，创2010年6月以来新低；较8月上修值（14.6亿美元）短少9.8%，并且较2010年同期的16.1亿美元短少18.4%。
“订单和出货金额均在持续下降，差不多已于2009年底持平”,SEMI总裁兼首席执行官Stanley T. Myers指出，“虽然设备制造商在持续投资先进技术，但更大的投资力度需取决于全球经济前景的稳定”
SEMI订单出货比为北美半导体设备制造商接获全球订单的3个月平均接单与出货的比例。出货与订单数字以百万美元为单位。
本新闻稿中所包含的数据是由一家独立的金融服务公司David Powell, Inc.协助提供，未经审计，直接由项目参与方递交数据。SEMI和David Powell, Inc.对于数据的准确性，不承担任何责任。（来自SEMI）
2011年中国MEMS消费增长速度下降
据IHS iSuppli公司的中国研究报告，中国政府抑制经济增长和控制通胀的行动，将导致中国2011年MEMS购买活动放缓。
中国2010年MEMS消费增长33%，预计2011年增长速度将下降到10%。尽管放缓，但该市场仍保持健康的扩张速度，预计2011年中国MEMS销售额将达到16亿美元，高于2010年的15亿美元。到2015年，中国MEMS销售额将达到26亿美元，2010-2015年复合年度增长率为12.1%，如下图所示。
由于全球宏观经济形势恶化，中国政府最近对信贷采取谨慎立场，今年中国MEMS市场不会重现2010年那样的强劲增长。接下来的几年，将有三个趋势影响中国MEMS销售额增长：
第一，MEMS产品将通过提供令人渴望的特点和创新功能让消费者获得新的体验，比如在家用电器和手机中提供微型投影仪。
第二，随着更多的供应商加入这个市场，以及MEMS技术及生产工艺的改善，生产成本将快速下降，就像加速计在最近两年的表现那样。这将推动市场的增长。
最后，对智能手机和平板电脑等热门产品的需求增长，将促进MEMS市场的扩张。
未来几年，中国市场上增长最快的MEMS领域将是手机与消费市场的麦克风、加速计和陀螺仪。IHS公司预计，2015年该市场的MEMS销售额将达到13亿美元，2011-2015年复合年度增长率为21%。
增长第二快的领域将是汽车与工业MEMS市场，预计2011-2015年复合年度增长率分别为14%和12%。（来自IHS iSuppli）
Gartner：全球半导体销售额急速放慢
Gartner近日报告称，2011年全球半导体销售额已经放慢，总营收约为2990亿美元，比2010年下降了0.1%。这项新的报告比Gartner今年第二季度作出的预测有所变化，此前Gartner预测全球半导体销售额今年会上涨5.1%。
Gartner对PC生产量的增长预期也在下调，上个季度，Gartner预计PC产量增长率为9.5%，目前Gartner将其下调为3.4%，Gartner同时也下调了手机生产量增长预测，第二季度预期增长率为12.9%，最新预测的增长率为11.5%。
由于PC需求和价格的下滑，使DRAM受到严重影响，预测2011年将下滑26.6%。NAND flash闪存和数据处理ASIC是今年增长最块的，约为20%，这主要受益于智能手机和平板电脑的强劲需求。
Lewis说：“由于对日益恶化的宏观经济预期，我们已经下调了2012年半导体的增长预测，从8.6%降至4.6%。由于美国经济的二次衰退可能性上升，销售预期也进一步恶化，Gartner正在密切监控IT和消费者方面的销售趋势，看有无显著的衰退迹象。（来自SICA）
联电与ARM携手并进28纳米制程世代