集成電路設計方法精選(九篇)

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第1篇：集成電路設計方法范文

（電子科技大學成都學院微電子系，四川 成都 611731）

【摘　要】闡釋了一種實例教學法，旨在幫助學生有效的理解模擬集成電路設計，激發(fā)學習興趣，掌握就業(yè)技能。類似的教學思路可以借鑒到各個工程學科的學習、工程師的培養(yǎng)中去。

關鍵詞 模擬集成電路設計；實例教學法；仿真；帶隙基準源

To explore the teaching of integrated circuit design simulation

Overview of instance——project method

LIAO Wu-yang

（Department of microelectronics， Chengdu College of， University of Electronic science and Technology of China Chengdu Sichuan 611731， China）

【Abstract】This paper illustrates a case teaching method， which aims to help students to effectively understand the design of analog integrated circuit， to stimulate interest in learning， learn job skills. Similar teaching ideas can be reference to the cultivation of various engineering disciplines， engineers to learn.

【Key words】Analog integrated circuit design；Teaching method；Simulation；Bandgap reference

0　引言

模擬集成電路設計常常被稱為一種“藝術”，因為設計時要在各種指標、規(guī)范中間尋求適當?shù)恼壑校@需要經(jīng)驗和創(chuàng)造力。但它更是一種“科學”，因為需要一定的設計方法和深入研究來指導這樣的折中和創(chuàng)造。

這種“藝術”和“科學”的結合使教與學都充滿了挑戰(zhàn)。一方面，學生由于缺乏對模擬IC設計整體上的認識而覺得公式推導言之無味；另一方面，由于其藝術性，很難總結出具有普遍適應性的設計步驟，使學生感到迷茫困惑。

怎樣達到更好的教學效果？理論與實踐需要更緊密的結合！具體說來，筆者主張以“實例項目”為支撐的三個層次的學習。類似的教學思路可以借鑒到各個工程學科的學習、工程師的培養(yǎng)中去。

1　三層次的工程學習

第一階段，理論課學習和基本仿真實踐相結合。二者應該同步進行！在理論課中講授了一個基本的電路模塊之后，應及時針對該模塊的常見特性動手實驗（用Hspice等工具仿真），以實驗結果來解釋、應對書上的常用公式和結論！這時的實驗以演示性實驗、誘導性實驗為主，目的是基本方法和重點結論的掌握。不把軟件本身的使用作為孤立的學習內(nèi)容，而是講練結合，讓仿真工具成為重要的學習工具。

第二階段，在學習了理論知識和仿真工具的基礎上，成立學習興趣小組，完成接近實際情況、但是經(jīng)過一定簡化的工程項目，“實例項目”。這時的目標是把項目的全貌展現(xiàn)給學生，讓學生學習到做項目的思路、方法和態(tài)度，激發(fā)對工程的興趣?？梢阅M以下工作環(huán)節(jié)：性能指標的討論、確定；所用工藝的熟悉和選擇；電路拓撲結構的分析和選擇；電路各項指標的仿真；仿真報告的撰寫；項目分析和總結。在整個過程中有兩點值得強調：一是團隊交流與合作。比如對于討論、確定某項指標，學生先查找資料，提煉出自己的邏輯和結論，再“教”給其他團隊成員。教別人是最好的學習！這對學生表達能力、學習能力會有很好幫助。二是數(shù)據(jù)的記錄和報告的撰寫。這是對學生的技術文檔編輯能力（包括文檔編輯軟件、繪圖軟件的應用能力），分析總結能力的良好鍛煉。這些基本能力的培養(yǎng)不僅使學生在模擬集成電路設計這一工程方向上受益，也提高了學生總體的工程人才素質，為更廣闊的發(fā)展道路打下基礎。

“實例項目”應該給出適度的引導和參照。因為學生是初學者，學習是從模仿開始的！讓學生做能力以外的事情而不給予引導，不僅會事倍功半，挫傷學習動力，也不符合科學的、講究效率的工程精神。當然引導是適度的，不能包攬。

第三階段，選取對于這個工作方向有濃烈興趣的優(yōu)秀學生，嘗試做一些具有實用性、創(chuàng)新性的項目。具備相關條件的情況下，可以和企業(yè)合作，做出實際的產(chǎn)品，讓學生的勞動與智慧能夠真正開花結果。

以上總述了以實例項目為支撐的工程學習的三個階段，可在思路上為廣大工程相關的老師同學們提供參考。各個階段具體的的設計與實施，需要不同細分行業(yè)的老師同學根據(jù)自己的特點來進行。在本文的續(xù)篇“模擬集成電路設計教學探討（二）”中，會以模擬集成電路設計中低壓帶隙基準源為例，闡述一個具體的“實例項目”（即上文中的第二階段）。歡迎廣大讀者閱讀交流。

2　結束語

模擬電路設計像很多工程學科一樣，許多方法、結論需要反復實踐才能掌握?！敖o學生一些事情去做，而不是給他們一些東西去學?！睉摮蔀楣こ處熍囵B(yǎng)的核心思想。本文描述了一個“實例項目”為支撐的工程學習教學思路，以供廣大教育、培訓人士參考。希望更多的學生能夠有良好的實踐平臺，了解相關工作方向和工作方法，獲得所需的工程素質。

參考文獻

［1］畢查德.拉扎維.模擬CMOS集成電路設計:第二章[M].陳貴燦，程軍，張瑞智，等譯.西安交通大學出版，2003.

［2］Chi-Wah Kok， CMOS Voltage References: An Analytical and Practical Perspective[M]. John Wiley & Sons Inc，2013.

第2篇：集成電路設計方法范文

關鍵詞：全壽命成本；輸電線路設計；設計方法

中圖分類號：TM621.5文獻標識碼：A

一，輸電線路全壽命成本的預測模型

1，預測模型研究流程

對輸電線路全壽命周期成本分析研究的本質是:在輸電線路的設計階段,在系統(tǒng)規(guī)劃給定的決策信息條件下,基于輸電線路的一般設計,對輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本進行有效地預測,以根據(jù)全壽命成本的比較對輸電線路的原有設計進行必要的反饋以改善其設計,使之符合輸電線路建設的全壽命理念要求。

既然本項目是對輸電線路全壽命成本進行先期的預測性研究,因此,應界定輸電線路全壽命成本預測分析基本的前提假設條件,即在設計階段,輸電線路的全壽命成本預測是在輸電線路的正常設計、正常施工及正常運營的情況下進行的,不考慮輸電線路全壽命周期中的不可預測的偶然事件影響。

本文推薦的全壽命成本預測模型研究流程是:在輸電線路部分確定性己知條件下,由常規(guī)性設計的經(jīng)驗,進行輸電線路后續(xù)本體的設計假定,從而確定模糊的假設條件,如后續(xù)設計部件大約的型號、數(shù)量等參數(shù),以此進行輸電線路各個設計過程的全壽命成本計算。

依據(jù)輸電線路設計過程進行的輸電線路全壽命成本計算思路，在實質上,無論是在輸電線路哪個設計過程及設計層次,通過已知的確定設計條件及根據(jù)設計經(jīng)驗確定的后續(xù)其它部件設計的模糊條件,構成輸電線路一般設計的所有條件,由此,在足夠的設計信息下根據(jù)同一分析方法進行同樣的輸電線路全壽命成本計算。

2，全壽命成本表示方法

依據(jù)輸電線路的設計過程,在各類確定的及模糊的部件設計條件及設計參數(shù)下,其全壽命成本的的現(xiàn)值是與路徑相關的成本現(xiàn)值、導地線的全壽命成本現(xiàn)值、桿塔的全壽命成本現(xiàn)值、基礎的全壽命成本現(xiàn)值、絕緣子的全壽命成本現(xiàn)值、金具的全壽命成本現(xiàn)值、防雷及接地的全壽命成本現(xiàn)值、其它成本的全壽命成本現(xiàn)值等之和。

二，基于全壽命成本的輸電線路設計方法

設計作為輸電線路項目全壽命周期管理的龍頭環(huán)節(jié),全壽命周期設計意味著,在設計階段就要考慮到產(chǎn)品壽命歷程的所有環(huán)節(jié),以求產(chǎn)品全壽命周期所有相關因素在產(chǎn)品設計階段就能得到綜合規(guī)劃和優(yōu)化。輸電線路設計不僅是設計功能和結構,而且要考慮到電網(wǎng)的規(guī)劃、線路本體的設計、線路的施工安裝、線路的運行、維修保養(yǎng)、直到回收處置的全壽命周期過程。

根據(jù)全壽命成本的預測分析及輸電線路的分層次設計方法,可建立基于全壽命成本的輸電線路設計方法,其本質是:在系統(tǒng)規(guī)劃給定的決策信息條件下,在滿足輸電線路各部件及整體技術性要求的基礎上,通過一般性的設計,對輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本進行有效地預測,從而可根據(jù)全壽命成本的比較對輸電線路的原有設計進行必要的反饋以改善其設計,使之符合輸電線路建設的全壽命理念要求。該方法的設計流程可見下圖基于全壽命成本的輸電線路“分層循環(huán)反饋”設計流程：

由上圖可知,輸電線路的設計是基于全壽命成本的分層次設計,即各個層次的設計均需全壽命成本的循環(huán)比較來進行具體設計的選擇,可稱為“分層循環(huán)反饋”設計方法。應用本設計方法,輸電線路的設計和全壽命成本的預測是共同進行的,即各個層次的輸電線路設計及全壽命成本預測均是在部分確定的己知條件下,由常規(guī)性設計的經(jīng)驗,進行輸電線路后續(xù)本體的設計假定,從而確定模糊的假設條件,如后續(xù)設計部件大約的型號、數(shù)量等參數(shù),以此進行輸電線路各個設計過程的全壽命成本預測,從而對設計方案的選擇提供全局性的經(jīng)濟指標。

三，實例分析

本節(jié)以導線方案優(yōu)選舉例說明基于全壽命成本的輸電線路設計方法。

1，前提條件的確定

經(jīng)過預測模型研究流程分析,架空導地線路全壽命成本的具體分析是在輸電線路路徑已選擇完成的情況下,經(jīng)過導地線的具體設計已掌握了部分必要的已知條件,它們包括了:輸電線路設計的具體長度；輸電線路路徑的不同地形比例及氣象信息分區(qū)；輸電線路經(jīng)過地區(qū)的各類狀況；輸電線路導地線的型號及相應長度；輸電線路導地線的預期設計使用壽命；輸電線路導地線的失效模式及相應的失效概率。

2，成本模型的建立

導地線包括了導線與地線,由于兩者的使用壽命不一致,因而需分別進行建模。導地線成本主要包括了建設成本(即初始材料成本及初始建造成本)、檢測維護成本、維修更換成本、失效成本、線路能耗成本及殘值等。

以某5O0kV輸電線路工程導線方案比選為例,已知該項目的路徑長度為119km,采用雙回路,主要氣象條件為最大風速32m/S,覆冰厚度10mm;系統(tǒng)輸送功率額定為1200MW.通過計算比較發(fā)現(xiàn)：是依據(jù)本文推薦的“分層循環(huán)反饋”設計流程,完全可以精確預測整個項目方案的全壽命成本。

本文推薦的全壽命成本預測模型研究流程是:在輸電線路部分確定性已知條件下,由常規(guī)性設計的經(jīng)驗,進行輸電線路后續(xù)本體的設計假定,從而確定模糊的假設條件,如后續(xù)設計部件大約的型號、數(shù)量等參數(shù),以此進行輸電線路各個設計過程的全壽命成本計算。根據(jù)全壽命成本的預測分析及輸電線路的分層次設計方法,可建立基于全壽命成本的輸電線路設計方法一“分層循環(huán)反饋”,其本質是:在系統(tǒng)規(guī)劃給定的決策信息條件下,在滿足輸電線路各部件及整體技術性要求的基礎上,通過一般性的設計,對輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本進行有效地預測,從而可根據(jù)全壽命成本的比較對輸電線路的原有設計進行必要的反饋以改善其設計,使之符合輸電線路建設的全壽命理念要求。最終本文以導線方案優(yōu)選舉例說明基于全壽命成本的輸電線路設計方法。

結語

在輸電線路設計中提出了基于全壽命成本的輸電線路設計方法一分層循環(huán)反饋方法。根據(jù)輸電線路的確定性已知條件和模糊性假定條件,建立了輸電線路主要部件全壽命成本的分層循環(huán)反饋預測模型。該模型通過仿真計算輸電線路全壽命周期內(nèi)的所有成本,并對輸電線路的設計流程加入反饋功能實現(xiàn)對設計方案的改進,使之符合輸電線路建設的全壽命理念。通過案例分析,證明了基于全壽命成本的分層循環(huán)反饋方法切實可行。

參考文獻

第3篇：集成電路設計方法范文

在非微電子專業(yè)如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業(yè)開設集成電路設計技術相關課程，一方面，這些專業(yè)的學生有電子電路基礎知識，又有自己本專業(yè)的知識，可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來理解和設計集成電路芯片，非常適合進行各種應用的集成電路芯片設計階段的工作，這些專業(yè)也是目前芯片設計需求最旺盛的領域；另一方面，對于這些專業(yè)學生的應用特點，不宜也不可能開設微電子專業(yè)的所有課程，也不宜將集成電路設計階段的許多技術（如低功耗設計、可測性設計等）開設為單獨課程，而是要將相應課程整合，開設一到二門集成電路設計的綜合課程，使學生既能夠掌握集成電路設計基本技術流程，也能夠了解集成電路設計方面更深層的技術和發(fā)展趨勢。因此，在課程的具體設置上，應該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設計技術是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術的飛速發(fā)展，采用EDA工具進行電路輔助設計，已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設計方法。因此，在理解電路和芯片設計的基本原理和流程的基礎上，了解和掌握相關設計工具，是掌握集成電路設計技術的重要環(huán)節(jié)。技能培訓與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設置中，既要有使學生掌握集成電路芯片設計能力和技術的講授和實踐，又有對集成電路芯片設計新技術和更高層技術的介紹。這樣通過本門課程的學習，一方面，學員掌握了一項實實在在有用的技術；另一方面，學員了解了該項技術的更深和更新的知識，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對集成電路芯片設計技術的繼續(xù)研究和學習?；A理論和技術流程隔離由于是針對非微電子專業(yè)開設的課程，因此在課程講授中不涉及電路設計的一些原理性知識，如半導體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設計與實現(xiàn)技術上，這樣非微電子專業(yè)的學生能夠很容易入門，提高其學習興趣和熱情。

2非微電子專業(yè)集成電路設計課程實踐

根據(jù)以上原則，信息工程大學根據(jù)具體實際，在計算機、通信、信號處理、密碼等相關專業(yè)開設集成電路芯片設計技術課程，根據(jù)近兩年的教學情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容1）集成電路芯片設計概論：介紹IC設計的基本概念、IC設計的關鍵技術、IC技術的發(fā)展和趨勢等內(nèi)容。使學員對IC設計技術有一個大概而全面的了解，了解IC設計技術的發(fā)展歷程及基本情況，理解IC設計技術的基本概念；了解IC設計發(fā)展趨勢和新技術，包括軟硬件協(xié)同設計技術、IC低功耗設計技術、IC可重用設計技術等。2）IC產(chǎn)業(yè)鏈及設計流程：介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”，以及數(shù)字IC設計流程等內(nèi)容。使學員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工，了解設計、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)的一些基本情況，了解數(shù)字IC的整個設計流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗證與物理驗證及芯片面積優(yōu)化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。3）RTL硬件描述語言基礎：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設計方法等內(nèi)容。使學員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數(shù)字邏輯電路設計的基本語法，了解大型電路芯片的基本設計規(guī)則和設計方法，并通過設計實踐學習和鞏固硬件電路代碼編寫和調試能力。4）系統(tǒng)集成設計基礎：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)（SoC）、片上網(wǎng)絡（NoC）的基本概念和集成設計方法。使學員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級芯片架構設計的基礎方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。

豐富的實踐操作內(nèi)容1）Verilog代碼設計實踐：學習通過課下編碼、上機調試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數(shù)字邏輯電路設計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設計能力。2）IC前端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設計平臺DesignCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優(yōu)化、可測性設計等內(nèi)容。3）IC后端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設計平臺ICCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設計的流程和方法，主要包括后端設計準備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評價機制1）IC設計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學員隊IC設計的一些基本知識，如基本概念、基本設計流程、簡單的代碼編寫等。2）IC設計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設計代碼，要求學員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設計和驗證流程。3）IC設計相關領域報告：通過撰寫報告的形式，要求學員查閱IC設計領域的相關技術文獻，包括該領域的前沿研究技術、設計流程中相關技術點的深入研究、集成電路設計領域的發(fā)展歷程和趨勢等，撰寫相應的專題報告。

3結語

第4篇：集成電路設計方法范文

建設集成電路設計相關課程的視頻教學資源，包括集成電路設計基礎理論課程講授視頻、典型案例設計講解視頻、集成電路制造工藝視頻等；構建集教師、博士研究生、碩士研究生和本科生于一體的設計數(shù)據(jù)共享平臺。集成電路設計是一項知識密集的復雜工作，隨著該行業(yè)技術的不斷進步，傳統(tǒng)教學模式在內(nèi)容上沒法完全展示集成電路的設計過程和設計方法，尤其不能展示基于EDA軟件進行的設計仿真分析，這勢必會嚴重影響教學效果。另外，由于課時量有限，學生在課堂上只能形成對集成電路的初步了解，若在其業(yè)余時間能夠通過視頻教程系統(tǒng)地學習集成電路設計的相關知識，在進行設計時能夠借鑒共享平臺中的相關方案，將能很好地激發(fā)學生學習的積極性，顯著提高教學效果。

二、優(yōu)化課程教學方式方法

以多媒體教學為主，輔以必要的板書，力求給學生創(chuàng)造生動的課堂氛圍；以充分調動學生學習積極性和提升學生設計能力的目標為導向[3]，重點探索啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、翻轉課堂等教學模式，激勵學生自主學習；在教學講義的各章節(jié)中添加最新知識，期末開展前沿專題討論，幫助學生掌握學科前沿動態(tài)。傳統(tǒng)教學模式以板書為主，不能滿足集成電路設計課程信息量大的需求，借助多媒體手段可將大量前沿資訊和設計實例等信息展現(xiàn)給學生。由于集成電路設計理論基礎課程較為枯燥乏味，傳統(tǒng)的“老師講、學生聽”的教學模式容易激起學生的厭學情緒，課堂教學中應注意結合生產(chǎn)和生活實際進行講解，多列舉一些生動的實例，充分調動學生的積極性。另外，關于集成電路設計的書籍雖然很多，但是在深度和廣度方面都較適合作為本科生教材的卻很少，即便有也是出版時間較為久遠，跟不上集成電路行業(yè)的快速發(fā)展節(jié)奏，選擇一些較新的設計作為案例講解、鼓勵學生瀏覽一些行業(yè)資訊網(wǎng)站和論壇、開展前沿專題講座等可彌補教材和行業(yè)情況的脫節(jié)。

三、改革課程考核方式

改革課程考核、評價模式，一方面通過習題考核學生對基礎知識和基本理論的掌握情況；另一方面，通過項目實踐考核學生的基本技能，加大對學生的學習過程考核，突出對學生分析問題和解決問題能力、動手能力的考察；再者，在項目實踐中鼓勵學生勇于打破常規(guī)，充分發(fā)揮自己的主觀能動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)“一張試卷”的考核方式太過死板、內(nèi)容局限，不能充分體現(xiàn)學生的學習水平。集成電路設計牽涉到物理、數(shù)學、計算機、工程技術等多個學科的知識，要求學生既要有扎實的基礎知識和理論基礎，又要有很好的靈活性。因此，集成電路設計課程的考核應該是理論考試和項目實踐考核相結合，另外，考核是評價學生學習情況的一種手段，也應該是幫助學生總結和完善課程學習內(nèi)容的一個途徑，課程考核不僅要看學生的學習成果，也要看學生應用所學知識的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

四、加強實踐教學

在理論課程講解到集成電路的最小單元電路時就要求學生首先進行模擬仿真實驗，然后隨著課程的推進進行設計性實驗，倡導自選性、協(xié)作性實驗。理論課程講授完后，在暑期學期集中進行綜合性、更深層次的設計性實驗。集成電路設計是一門實踐性很強的課程，必須通過大量的項目實踐夯實學生的基礎知識水平、鍛煉學生分析和解決問題的能力。另外，“設計”要求具備自主創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力，應在實踐教學中鼓勵學生打破常規(guī)、靈活運用基礎知識、充分發(fā)揮自身特點并和團隊成員形成優(yōu)勢互補，鍛煉和提升創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

五、總結

第5篇：集成電路設計方法范文

關鍵詞：同步數(shù)字集成電路 設計 時鐘偏移

中圖分類號：TN431 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0229-01

面對當前21世紀科學技術的迅速發(fā)展，在同步數(shù)字集成電路的設計中，時鐘偏移的影響力也越來越受到設計人員的關注。受時鐘偏移的影響，導致在長時間的應用中，時鐘頻率出現(xiàn)的越來越高，也由此增加了時鐘偏移在同步數(shù)字集成電路中的重要性。一般而言，任何一個系統(tǒng)中若出現(xiàn)過多的流水線級數(shù)，則會導致時鐘偏移的可能性增加，并由此影響數(shù)字集成電路的同步進行。在解決這一問題的過程中，本文從同步數(shù)字集成電路、時鐘偏移、時鐘偏移分析等三個方面出發(fā)，對這一問題的完善做如下簡要分析：

1、同步數(shù)字集成電路

在當前數(shù)字集成電路設計中，最常用的方法為同步方法，這一方法除了能最大限度的發(fā)揮出集成電路的優(yōu)勢外，還具備高度的可靠性。但在實際應用中，所謂的同步，具體是指該電路系統(tǒng)在實際影響中，其所包含的觸發(fā)器都能在一個公共時鐘的控制下進行運行。結合同步電路的整體運行結構，其內(nèi)部構造主要由組合電路、時序電路及時鐘分配網(wǎng)絡等三個方面構成。這三者之間有著相輔相成、缺一不可的關系。集成電路在很大程度上與組成電路之間存在著較大的差別，組合電路能夠隨時輸出穩(wěn)定狀態(tài)，而集成電路則不行。此外，在整個集成電路中，時鐘偏移的出現(xiàn)，在擾亂整個時序單元的同時，還會使整個集成電路的內(nèi)部處于混亂狀態(tài)，甚至在情況嚴重時會出現(xiàn)癱瘓，這些，都需要設計人員進行考慮，并對其進行完善。換而言之，在整個同步數(shù)字集成電路的實際運行中，要想從根本上保證電路的運行秩序，其核心在于保證各個時序單元的時鐘信號處于正確狀態(tài)，只有這樣才能得到正確的邏輯值，從而確保整個電路功能的正確發(fā)揮。

2、時鐘偏移

在整個同步數(shù)字集成電路設計中，若使用邊沿觸發(fā)式觸發(fā)器的同步系統(tǒng)，則必須要求所有的觸發(fā)器都在同一時刻對時鐘出發(fā)沿進行接收，并以此來確保集成系統(tǒng)的正常運行。若單純的從理論角度出發(fā)，電路中的觸發(fā)器所使用的都是同一個時鐘信號，但其中一個觸發(fā)器接收到的時鐘信號要比另外一個的時間晚很多。換而言之，即同一信號在發(fā)出后，到達的時間不同，這就是所謂的時鐘偏移。但在實際應用中，若出現(xiàn)最大傳遞延時的狀況，則能從很大程度上反應出信號出現(xiàn)了變化，且最慢的接收器也會在一定時間內(nèi)響應這種變化。而正是這種延時狀況，在很大程度上確定了電力的最大允許速度，即人們常說的最大傳遞延時。與之不同的是，最小傳遞延時在實際應用中，能夠在很大程度上表示輸入時間的變化，一旦輸出時間出現(xiàn)了變化，則其中傳遞的時間都會受到影響。但與最大傳遞延時相比，這種延時所造成的影響要小的多，因而在一定程度上更適合應用到時鐘偏移的研究中。

3、時鐘偏移分析

科研人員在整個同步數(shù)字集成電路的設計研究中，受時鐘信號的影響，在考慮整個電路時序單元的同時，還需要電路設計的各個環(huán)節(jié)考慮進去。從現(xiàn)有的集成電路設計方案能夠得出，在引起時鐘偏移的眾多原因中，導線長度及負載的不均衡是引起時鐘偏移的主要因素；再加上串擾（即一根信號線的能量串入到另一根信號線中）因素的影響，都會在很大程度上引起時鐘偏移的現(xiàn)象。在大型 PCBO或ASICO專用集成電路設計中,通常難以找到可能引起時鐘偏移的所有原因。所以,大多數(shù)ASIC制造商都要求設計者提供額外的建立和保持時間容限,但在這些應用中，其時間容限往往存在與系統(tǒng)內(nèi)部的延遲部位，這些部位都會因時間延遲而引起相應的后果。面對當前集成電路研究步伐的加快，時鐘偏移的大小與極性都會對整個集成電路的穩(wěn)定性及功能性造成影響，與此同時，任意兩個相對的時序在運行中，其相鄰的寄存器都會受自身極性的影響，出現(xiàn)顫抖，這些都會影響時鐘的正常運行，并由此導致時鐘不確定因素的出現(xiàn)，而這些，都需要科研人員對整個時序進行相應的分析，確保集成電路的順利運行。

4、結語

綜上所述，在當前同步數(shù)字集成電路設計的研究中，時鐘偏移作為最常見的問題之一，在影響整個集成電路正常運行的同時，還會對系統(tǒng)的性能造成影響。在完善這一問題的過程中，設計人員只有在了解時鐘偏移產(chǎn)生的機理上，才能采取相應的措施來緩解這一現(xiàn)象。這就需要設計人員能夠結合著我國集成電路發(fā)展的基礎，不斷學習國外集成電路的研究技術，將其運用到我國的實際發(fā)展中，在推動集成電路發(fā)展的同時，還能為其今后的發(fā)展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]殷瑞祥,郭镕,陳敏.同步數(shù)字集成電路設計中的時鐘樹分析[J].華南理工大學學報(自然科學版),2011,(06).

第6篇：集成電路設計方法范文

關鍵詞 片上系統(tǒng)設計導論 集成電路設計 項目化教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）17-0010-02

隨著半導體工藝和集成電路設計技術的發(fā)展，集成電路的規(guī)模可以達上億個晶體管，已經(jīng)發(fā)展到片上系統(tǒng)SoC（System on Chip）?，F(xiàn)代片上系統(tǒng)（SoC）是利用IP核（Intellectual Property Core）復用和深亞微米技術，采用軟件和硬件結合的設計和驗證方法，在一塊芯片上實現(xiàn)復雜的功能。它廣泛應用于汽車、醫(yī)療設備、手機和其他消費電子，其應用領域的市場應用結構如圖1所示。

圖1 2013年集成電路設計市場應用結構

圖2 2008-2014年集成電路行業(yè)的產(chǎn)值

2008年以來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從2107億元增長到2915億元。2014年，據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，共生產(chǎn)集成電路1015.5億塊，同比增長12.4%，增幅高于上年7.1個百分點；集成電路行業(yè)銷售產(chǎn)值同比增長8.7%，增幅高于上年0.1個百分點。集成電路行業(yè)的產(chǎn)值如圖2所示。

近年來，半導體集成電路產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對人才的需求在不斷增加。據(jù)權威機構報道，2010年以來，中國IC產(chǎn)業(yè)對設計工程師的需求將達到30萬人以上，并且逐年增加，但目前國內(nèi)實際人才數(shù)量相較于需求遠遠不夠。高校是人才培養(yǎng)的搖籃，但高校大多數(shù)教授基礎概念，并了解基本的設計流程和設計方法，遠不能滿足行業(yè)的要求。

針對這一現(xiàn)象，《片上系統(tǒng)（SoC）設計導論》課程將結合《固體物理》《半導體物理》《數(shù)字集成電路設計》《模擬集成電路設計》《VHDL語言》等多門課程，以項目化教學的形式進行教學，并且對其進行探討。

一、采用項目化教學改善學生只會理論、不會設計的現(xiàn)狀

（1）解決SoC設計與相關課程之間的內(nèi)部聯(lián)系，教學內(nèi)容主要涉獵到相類似的部分，通過將一個大項目分解成幾個小項目，通過逐漸加大項目的難度，使學生在項目中逐漸加深了對知識點的理解，并且將課程的主要內(nèi)容相互銜接與融合，形成完整的SoC設計概念。例如通過對矩陣加法器的項目分解如下幾個小項目來實現(xiàn)，具體項目如圖3所示。通過這些項目設計過程完整地訓練，既培養(yǎng)了較強的SoC設計能力，還提升了學生的擇業(yè)面。

圖3 項目流程圖

（2）項目中會先有示例，然后引導學生對分解的小項目做設計，熟悉設計流程和設計方法，而且解決了理論教學與實踐教學相脫節(jié)的問題，轉變了傳統(tǒng)的理論教學方式，達到較好的教學效果。

二、 通過PDCA戴明環(huán)的方式改善設計的產(chǎn)品不能用的問題

（1）在SoC設計的過程中，通過跟蹤課內(nèi)外學生設計中反應的問題，對項目難易度的進行調整，提高學生的綜合素質，逐步鍛煉和培養(yǎng)學生的自主學習、團結協(xié)作等能力。

（2）結合新的技術或者領域，對項目進行適當?shù)恼{整，在基礎層上讓學生邊學邊做，在單個簡單的模塊中進行訓練，最后實現(xiàn)復雜的項目要求的功能，達到SoC設計能力的提高。

通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學方法，對教學內(nèi)容和教學計劃進行合理和高效的修改。PDCA戴明環(huán)如圖4所示。

圖4 PDCA循環(huán)

三、小結

教師指導學生設計一個完整的項目，其中包括需求、硬件設計、軟件設計、驗證等部分。學生不僅掌握了基本概念，也提高了設計實踐能力，更提升了團隊意識。《片上系統(tǒng)（SoC）設計導論》課程項目化教學改變了傳統(tǒng)的理論課教學方式，以目標為導向，以設計作為考核標準，充分發(fā)揮了學生的能動性和協(xié)作能力，使學生理論與實踐齊頭并進，縮短了與集成電路設計人才的距離。

參考文獻：

[1] 陳超，王心一，王成華. 基于PSoC的實驗教學平臺開發(fā)[J]. 實驗室研究與探索， 2010，29（10）：110-113.

[2] 馬仁杰，王榮科，左雪梅等. 管理學原理[M]. 北京：人民郵電出版社，2013，（9）.

[3]周殿鳳.片上可編程系統(tǒng)項目化教學探討[J].輕工科技， 2013，（5）：190-191.

第7篇：集成電路設計方法范文

集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性和產(chǎn)業(yè)之間關聯(lián)度很高的產(chǎn)業(yè)。它是電子信息產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)的基礎,也是改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的核心技術,已成為衡量一個國家經(jīng)濟和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一,是各國搶占經(jīng)濟科技制高點、提升綜合國力的重點領域。

集成電路產(chǎn)業(yè)是典型的知識密集型、技術密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè),它不僅要求有很強的經(jīng)濟實力,還要求具有很深的文化底蘊。集成電路產(chǎn)業(yè)由集成電路設計、掩模、集成電路制造、封裝、測試、支撐等環(huán)節(jié)組成。隨著集成電路技術的提升、市場規(guī)模的擴大以及資金投入的大幅提高,專業(yè)化分工的優(yōu)點日益體現(xiàn)出來,集成電路產(chǎn)業(yè)從最初的一體化IDM,逐漸發(fā)展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設計(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測試、設備與材料支撐等專業(yè)公司。

國家始終把集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。2000年國家18號文件(《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》)出臺后,為我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。2005年國家制定的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個國家重大專項,其中兩個涉及到集成電路行業(yè),一個是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎軟件產(chǎn)品”,另外一個則是“集成電路成套工藝、重大設備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國家出臺的《電子信息產(chǎn)業(yè)調整與振興規(guī)劃》明確提出:加大鼓勵集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策實施力度,立足自主創(chuàng)新,突破關鍵技術,要加大投入,集中力量實施集成電路升級,著重建立自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)體系。

無錫是中國集成電路產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn),曾作為國家南方微電子工業(yè)基地,先后承擔國家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經(jīng)過近20年的不斷發(fā)展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產(chǎn)業(yè)基礎,而且培育和引進了一批骨干企業(yè),有力地推動了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2000年,無錫成為國家科技部批準的7個國家集成電路設計產(chǎn)業(yè)化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個由國家發(fā)改委認定的國家微電子高新技術產(chǎn)業(yè)基地,進一步確立了無錫在中國集成電路產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)勢地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心城市,微電子工業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎電子支撐,又引來了新一輪的發(fā)展機遇。

發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)無錫新區(qū)產(chǎn)業(yè)結構調整、支撐經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、引領經(jīng)濟騰飛、提升創(chuàng)新型城市地位、提高城市綜合實力和競爭力的關鍵。無錫新區(qū)應當抓住從世界金融危機中回暖和建設“感知中國中心”的發(fā)展機遇,以優(yōu)先發(fā)展集成電路設計業(yè)、重視和引進晶圓制造業(yè)、優(yōu)化發(fā)展封測配套業(yè)、積極扶持支撐業(yè)為方向,加大對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導和扶持,加快新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園的建設,加強高端人才的集聚和培育,實現(xiàn)無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國真正的集成電路集聚區(qū)、世界集成電路的高地、打造‘中國IC設計第一區(qū)’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實現(xiàn)新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

2新區(qū)超大規(guī)模集成電路園

(2010年-2012年)行動計劃

2.1 指導思想

全面貫徹落實科學發(fā)展觀,堅持走新型工業(yè)化道路,緊跟信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的世界潮流,以積極扶持、引導現(xiàn)有存量企業(yè)為基礎,以引進和孵化為手段,以重點項目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進力度,提高市場化運行程度,強攻設計業(yè),壯大制造業(yè),構建集成電路設計、制造、封裝測試、系統(tǒng)應用、產(chǎn)業(yè)支撐于一體的完整IC產(chǎn)業(yè)鏈,建成“東方硅谷”。

2.2 發(fā)展目標

從2010年到2012年,無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)年均引進企業(yè)數(shù)15家以上,期內(nèi)累計新增規(guī)范IC企業(yè)40家,期末產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)總數(shù)120家以上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增長25%以上,2012年目標400億元,到2015年,全區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到800億元,占全國比重達20%以上。年均引進和培養(yǎng)中、高級IC人才600名,期內(nèi)累計新增2000名,期末專業(yè)技術高端人才存量達3000名。

2.3 主要任務

2.3.1 重點發(fā)展領域

按照“優(yōu)先發(fā)展集成電路設計業(yè),重點引進晶圓制造業(yè),優(yōu)化提升封裝測試業(yè),積極扶植支撐業(yè)”的基本思路,繼續(xù)完善和落實產(chǎn)業(yè)政策,加強公共服務,提升自主創(chuàng)新能力,推進相關資源整合重組,促進產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)調發(fā)展,形成無錫市集成電路產(chǎn)業(yè)最集中區(qū)域。

2.3.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局

集成電路產(chǎn)業(yè)是無錫新區(qū)區(qū)域優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模占據(jù)全市70%以上,按照“區(qū)域集中、產(chǎn)業(yè)集聚、發(fā)展集約”的原則,高標準規(guī)劃和建設新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園,引導有實力的企業(yè)進入產(chǎn)業(yè)園區(qū),由園區(qū)的骨干企業(yè)作龍頭,帶動和盤活區(qū)域產(chǎn)業(yè),增強園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間的互動配合,不斷補充、豐富、完善和加強產(chǎn)業(yè)鏈建設,形成具有競爭實力的產(chǎn)業(yè)集群,成為無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主體工程。

無錫新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園位于無錫新區(qū),距離無錫碩放機場15公里,距無錫新區(qū)管委會約3公里。

超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)總規(guī)劃面積3平方公里,規(guī)劃區(qū)域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國道和滬寧高速公路,南至新二路。園區(qū)規(guī)劃主體功能區(qū)包括制造業(yè)區(qū)設計孵化區(qū)、設計產(chǎn)業(yè)化總部經(jīng)濟區(qū)、設計產(chǎn)業(yè)化配套服務區(qū)等,占地共700畝,規(guī)劃基礎配套區(qū)包括建設園內(nèi)干道網(wǎng)和開放式對外交通網(wǎng)絡,同步配套與發(fā)展IC設計產(chǎn)業(yè)相關聯(lián)的寬帶網(wǎng)絡中心、國際衛(wèi)星中心、國際培訓中心等,按照園內(nèi)企業(yè)人群特點,規(guī)劃高端生活商務區(qū)。

園區(qū)目前已有國內(nèi)最大工藝最先進的集成電路制造企業(yè)海力士恒億半導體,南側有KEC等集成電路和元器件制造、封測企業(yè)。園區(qū)的目標是建成集科研教育區(qū)、企業(yè)技術產(chǎn)品貿(mào)易區(qū)、企業(yè)孵化區(qū)、規(guī)模企業(yè)獨立研發(fā)區(qū)和生活服務區(qū)于一體的高標準、國際化的集成電路專業(yè)科技園區(qū),作為承接以IC設計業(yè)為主體、封測、制造、系統(tǒng)方案及支撐業(yè)為配套的企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主要載體。支持跨國企業(yè)全球研發(fā)中心、技術支持中心、產(chǎn)品系統(tǒng)方案及應用、上下游企業(yè)交流互動、規(guī)模企業(yè)獨立研發(fā)配套設施、物流、倉儲、產(chǎn)品營銷網(wǎng)點、國際企業(yè)代表處等的建設,組建“類IDM”的一站式解決方案平臺。

2.3.3 主要發(fā)展方向與任務

(1)集成電路設計業(yè)

集成電路設計是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭,是整個產(chǎn)業(yè)鏈中最具引領和帶動作用的環(huán)節(jié),處于集成電路價值鏈的頂端。國家對IC產(chǎn)業(yè)、特別是IC設計業(yè)發(fā)展的政策扶持為集成電路發(fā)展IC設計產(chǎn)業(yè)提供了良好的宏觀政策環(huán)境?！昂诵碾娮悠骷?、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”與“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個重大專項的第一、二位,說明政府對集成電路產(chǎn)業(yè)的高度重視。這兩個重大專項實施方案的通過,為IC設計企業(yè)提升研發(fā)創(chuàng)新能力、突破核心技術提供了發(fā)展機遇。新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要密切結合已有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,順應產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流,進一步促進集成電路產(chǎn)業(yè)的技術水平和整體規(guī)模,實現(xiàn)集成電路設計產(chǎn)業(yè)新一輪超常規(guī)的發(fā)展。

1)、結合現(xiàn)有優(yōu)勢,做大做強以消費類為主的模擬芯片產(chǎn)業(yè)。

無錫集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步早,基礎好,實力強。目前,無錫新區(qū)積聚了60余家集成電路設計企業(yè),包括國有企業(yè)、研究機構、民營企業(yè)以及近幾年引進的海歸人士創(chuàng)業(yè)企業(yè)。代表性企業(yè)包括有:華潤矽科、友達、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創(chuàng)、華芯美等公司。產(chǎn)品以消費類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅動、射頻芯片、智能電網(wǎng)芯片等,形成了以模擬電路為主的產(chǎn)品門類集聚,模擬IC產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),成為無錫地區(qū)IC設計領域的特色和優(yōu)勢,推動以模擬電路產(chǎn)品開發(fā)為基礎的現(xiàn)有企業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展,是新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強的堅實基礎。

2)結合高端調整戰(zhàn)略,持續(xù)引進、培育系統(tǒng)設計企業(yè)。

無錫“530”計劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創(chuàng)業(yè),已經(jīng)成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內(nèi)造就了關注高科技、發(fā)展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創(chuàng)業(yè)企業(yè)相繼研發(fā)成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產(chǎn)品,為無錫高端集成電路設計的戰(zhàn)略調整,提供了堅實的人才基礎和技術基礎。隨著海峽兩岸關系的平緩與改善,中國臺灣正在考慮放寬集成電路設計企業(yè)到大陸投資政策,新區(qū)要緊緊抓住這一機遇,加大對中國臺灣集成電路設計企業(yè)的引進力度。新區(qū)擁有相對完善的基礎配套設施、宜居的人文環(huán)境、濃厚的產(chǎn)業(yè)氛圍、完備的公共技術平臺和服務體系,將成高端集成電路人才創(chuàng)業(yè)的首選。

3)結合電子器件國產(chǎn)化戰(zhàn)略,發(fā)展大功率、高電壓半導體功率器件。

高效節(jié)能已經(jīng)成為未來電子產(chǎn)品發(fā)展的一個重要方向,電源能耗標準已經(jīng)在全球逐步實施,將來,很多國家將分別實施綠色電源標準,世界各國已對家電與消費電子產(chǎn)品的待機功耗與效率開始實施越來越嚴格的省電要求,高效節(jié)能保護環(huán)境已成為當今共識。提高效率與減小待機功耗已成為消費電子與家電產(chǎn)品電源的兩個非常關鍵的指標。中國目前已經(jīng)開始針對某些產(chǎn)品提出能效要求,此外,歐美發(fā)達國家對某些電子產(chǎn)品有直接的能效要求,如果中國想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會為功率器件市場提供更大的市場動力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè),除了保證設備的正常運行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對較高的技術門檻,同時,新區(qū)企業(yè)擁有的深厚的模擬電路技術功底以及工藝開發(fā)制造能力,作為一種產(chǎn)業(yè)化周期相對較短的項目,現(xiàn)在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區(qū)集成電路設計業(yè)的重點發(fā)展方向。

4)結合傳感網(wǎng)示范基地建設,發(fā)展射頻電子、無線通信、衛(wèi)星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數(shù)字家居電子產(chǎn)業(yè)。

“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。專家預測10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,應用物聯(lián)網(wǎng)技術的高科技市場將達到上萬億元的規(guī)模,遍及智能交通、環(huán)境保護、公共安全、工業(yè)監(jiān)測、物流、醫(yī)療等各個領域。目前,物聯(lián)網(wǎng)對于全世界而言都剛起步,各個國家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心城市,將成為難得的戰(zhàn)略機遇,新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)應該緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機遇,大力發(fā)展射頻電子、MEMS傳感技術、數(shù)字家居等,為傳感網(wǎng)示范基地建設和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提供有效的基礎電子支撐。

(2)集成電路制造業(yè)

重大項目,特別是高端芯片生產(chǎn)線項目建設是擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、形成產(chǎn)業(yè)集群、帶動就業(yè)、帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。是新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)壯大規(guī)模的主要支撐,新區(qū)要確保集成電路制造業(yè)在全國的領先地位,必須扶持和推進現(xiàn)有重點項目,積極引進高端技術和特色配套工藝生產(chǎn)線。

1)積極推進現(xiàn)有大型晶園制造業(yè)項目

制造業(yè)投資規(guī)模大,技術門檻高,整體帶動性強,處于產(chǎn)業(yè)鏈的中游位置,是完善產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵。新區(qū)集成電路制造業(yè)以我國的最大的晶圓制造企業(yè)無錫海力士-恒億半導體為核心,推動12英寸生產(chǎn)線產(chǎn)能擴張,鼓勵企業(yè)不斷通過技術改造,提升技術水平,支持企業(yè)周邊專業(yè)配套,完善其產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業(yè)發(fā)展,促進設計業(yè)、制造業(yè)的協(xié)調互動發(fā)展。積極推進落實中國電子科技集團公司第58所的8英寸工藝線建設,進一步重點引進晶圓制造業(yè),確保集成電路制造業(yè)在國內(nèi)的領先地位。

2)重視引進高端技術與特色工藝生產(chǎn)線

國際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運轉晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設計的方向發(fā)展。特別是受國際金融危機引發(fā)的經(jīng)濟危機影響以來,這一趨勢更為明顯,紛紛向海外轉移晶圓制造線,產(chǎn)業(yè)園將緊緊抓住機遇,加大招商引資力度。在重點發(fā)展12英寸、90納米及以下技術生產(chǎn)線,兼顧8英寸芯片生產(chǎn)線的建設的同時,重視引進基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產(chǎn)線,協(xié)助開發(fā)模擬、數(shù)?；旌稀OI、GeSi等特色工藝產(chǎn)品,實現(xiàn)多層次、全方位的晶圓制造能力。

(3)集成電路輔助產(chǎn)業(yè)

1)優(yōu)化提升封裝測試業(yè)

無錫新區(qū)IC封裝測試業(yè)以對外開放服務的經(jīng)營模式為主,海力士封裝項目、華潤安盛、英飛凌、東芝半導體、強茂科技等封測企業(yè)增強了無錫新區(qū)封測環(huán)節(jié)的整體實力。近年來封測企業(yè)通過強化技術創(chuàng)新,在芯片級封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國際先進水平的差距,成為國內(nèi)集成電路封裝測試的重要板塊。

隨著3G手機、數(shù)字電視、信息家電和通訊領域、交通領域、醫(yī)療保健領域的迅速發(fā)展,集成電路市場對高端集成電路產(chǎn)品的需求量不斷增加,對QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數(shù)產(chǎn)品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產(chǎn)品需求已呈較大的增長態(tài)勢。無錫新區(qū)將根據(jù)IC產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化對高端封測的需求趨勢,積極調整產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)結構,重點發(fā)展系統(tǒng)級封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進封裝測試技術水平和能力,提升產(chǎn)品技術檔次,促進封測產(chǎn)業(yè)結構的調整和優(yōu)化。

2)積極扶持支撐業(yè)

支撐與配套產(chǎn)業(yè)主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純試劑等。我國在集成電路支撐業(yè)方面基礎還相當薄弱。新區(qū)將根據(jù)企業(yè)需求,積極引進相關配套支撐企業(yè),實現(xiàn)12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導體材料、光刻膠、化學試劑、特種氣體、引線框架等關鍵材料的配套。以部分關鍵設備、材料為突破口,重視基礎技術研究,加快產(chǎn)業(yè)化進程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。

3保障措施

國家持續(xù)執(zhí)行宏觀調控政策、集成電路產(chǎn)業(yè)升溫回暖以及國內(nèi)IC需求市場持續(xù)擴大、國際IC產(chǎn)業(yè)持續(xù)轉移和周期性發(fā)展是無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來面臨的主要外部環(huán)境,要全面實現(xiàn)“規(guī)劃”目標,就必須在落實保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)將重點圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環(huán)境建設和招商引智,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉型升級和產(chǎn)業(yè)總量新的擴張,為實現(xiàn)中國“IC設計第一區(qū)”打下堅實的基礎。

3.1 快速啟動超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園載體建設

按照相關部門的部署和要求,各部門協(xié)調分工負責,前后聯(lián)動,高起點規(guī)劃,高標準建設。盡快確定園區(qū)規(guī)劃、建設規(guī)劃、資金籌措計劃等。2010年首先啟動10萬平方米集成電路研發(fā)區(qū)載體建設,2011年,進一步加大開發(fā)力度,基本形成園區(qū)形象。

3.2 強力推進核“芯”戰(zhàn)略專業(yè)招商引智工程

以國家集成電路設計園現(xiàn)有專業(yè)招商隊伍為基礎,進一步補充和完善具備語言、專業(yè)技術、國際商務、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊伍;區(qū)域重點突破硅谷、中國臺灣、北京、上海、深圳等地專業(yè)產(chǎn)業(yè)招商,聚焦集成電路設計業(yè)、集成電路先進制造業(yè)、集成電路支撐(配套)業(yè)三個板塊,引導以消費類為主導的芯片向高端系統(tǒng)級芯片轉變,以創(chuàng)建中國“集成電路產(chǎn)業(yè)第一園區(qū)”的氣魄,調動各方資源,強力推進產(chǎn)業(yè)招商工作。

3.3 與時俱進,不斷更新和升級公共技術服務平臺

進一步仔細研究現(xiàn)有企業(yè)對公共服務需求情況,在無錫IC基地原有EDA設計服務平臺、FPGA創(chuàng)新驗證平臺、測試及可靠性檢測服務平臺、IP信息服務平臺以及相關科技信息中介服務平臺的基礎上,拓展系統(tǒng)芯片設計支撐服務能力,搭建適用于系統(tǒng)應用解決方案開發(fā)的系統(tǒng)設計、PCB制作、IP模塊驗證、系統(tǒng)驗證服務平臺。為重點培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一的“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供必要的有效的服務延伸。支持以專用芯片設計為主向系統(tǒng)級芯片和系統(tǒng)方案開發(fā)方向延伸,完善、調整和優(yōu)化整體產(chǎn)業(yè)結構。支持集成電路芯片設計與MEMS傳感器的集成技術,使傳感器更加堅固耐用、壽命長、成本更加合理,最終使傳感器件實現(xiàn)智能化。

3.4 內(nèi)培外引,建設專業(yè)人才第一高地

加大人才引進力度。針對無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際需求,豐富中高級人才信息積累,每年高級人才信息積累達到500名以上。大力推進高校集成電路人才引導網(wǎng)絡建設,與東南大學、西安電子科技大學、成都電子科技大學等國內(nèi)相關院校開展合作,每年引進相關專業(yè)應屆畢業(yè)生500人以上,其中研究生100人以上。及時研究了解國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)達地區(qū)IC人才結構、人才流動情況,實現(xiàn)信息共享,每年引進IC中高級人才200人以上。積極開展各類國際人才招聘活動,拓寬留學歸國人員引進渠道,力爭引進國際IC專家、留學歸國人員100人以上。到2012年,無錫新區(qū)IC設計高級專業(yè)技術人才總數(shù)達到3000人。

建立健全教育培訓體系。以東南大學的集成電路學院在無錫新區(qū)建立的高層次人才培養(yǎng)基地為重點,到2012年碩士及以上學歷培養(yǎng)能力每年達到500人。支持江南大學、東南大學無錫分校擴大本科教育規(guī)模,加強無錫科技職業(yè)學院集成電路相關學科的辦學實力,建立區(qū)內(nèi)實踐、實習基地,保障行業(yè)對各類專業(yè)技術人才的需求。與國際著名教育機構聯(lián)合建立高層次的商學院和公共管理學院,面向企業(yè)中高層管理人員,加強商務人才和公共管理人才的培養(yǎng)。

3.5 加強制度創(chuàng)新,突出政策導向

近幾年,新區(qū)管委會多次調整完善對IC設計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的扶持力度(從科技18條到55條),對IC設計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了很大的作用,根據(jù)世界IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展新態(tài)勢、新動向,結合新區(qū)IC產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展計劃,在2009年新區(qū)科技55條及其它成功踐行政策策略基礎上,建議增加如下舉措:

1、在投融資方面,成立新區(qū)以IC設計為主的專業(yè)投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進和培養(yǎng)打造一支專業(yè)團隊,管理新區(qū)已投資的IC設計公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國家IC設計基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設計產(chǎn)業(yè)化項目,推進新區(qū)IC設計公司改造升級,進軍中國乃至世界前列。

2、政策扶持范圍方面,從IC設計擴大到IC全產(chǎn)業(yè)鏈(掩模、制造、封裝、測試等),包括設備或材料、配件供應商的辦事處或技術服務中心等。

3、在提升產(chǎn)業(yè)鏈相關度方面,對IC設計企業(yè)在新區(qū)內(nèi)配套企業(yè)加工(掩模、制造、封裝、測試)的,其繳納的增值稅新區(qū)留成部分進行補貼。

4、在高級人才引進方面,將2009年55條科技政策中關于補貼企業(yè)高級技術和管理人才獵頭費用條款擴大到IC企業(yè)。

第8篇：集成電路設計方法范文

【關鍵詞】集成電路版圖；教學方法；改革

集成電路版圖設計是集成電路設計的最終結果，版圖質量的優(yōu)劣直接關系到整個芯片的性能和經(jīng)濟性，因此，如何培養(yǎng)學生學好集成電路版圖設計技術，具備成為合格的版圖設計工程師的基本潛質，是擺在微電子專業(yè)老師面前的一個普遍難題。如何破解這個難題，我們做了以下探索。

一、突出實踐，理論配合

傳統(tǒng)的《集成電路版圖設計》課程采取理論教育優(yōu)先，學生對于版圖的基本理論和設計規(guī)則非常熟悉，但動手實踐能力缺乏培養(yǎng)，往往在學生畢業(yè)后進入集成電路設計企業(yè)還需二次培訓版圖設計能力，造成了嚴重的人力資源浪費。這是由于沒有清晰的認識《集成電路版圖設計》課程的性質，造成對它的講授還是采取傳統(tǒng)教學方式：老師講，學生聽，偏重理論，缺乏實踐，影響到學生在工作中面臨實際設計電路能力的發(fā)揮?！都呻娐钒鎴D設計》是一門承接系統(tǒng)、電路、工藝、EDA技術的綜合性課程，如果按照傳統(tǒng)方式授課，課程的綜合性和實踐性無法得到體現(xiàn)，違背了課程應有的自身規(guī)律，教學效果和實用意義不能滿足工業(yè)界的要求。我們在重新思考課程的本質特點后，采取了實踐先行，理論配合的教學方法，具體如下：集成電路版圖是根據(jù)邏輯與電路功能和性能要求，以及工藝水平要求來設計光刻用的掩膜圖形，實現(xiàn)芯片設計的最終輸出。版圖是一組相互套合的圖形，各層版圖相應于不同的工藝步驟，每一層版圖使用不同的圖案來表示。我們首先講授版圖設計工具EDA軟件的使用，讓學生掌握EDA軟件的每一個主要功能，從圖形的選擇、材料的配置，讓學生從感性角度認識實際的版圖設計是如何開展的，每一個步驟是如何使用軟件完成的，整體芯片版圖設計的流程有哪些規(guī)定，學生此時設計的版圖可能不是很精確和完美，但學生對于什么是版圖和如何設計版圖有了初步的感性認識，建立起版圖設計的基本概念，對于后續(xù)的學習奠定了牢實的實踐基礎，此時再去講授版圖設計理論知識，學生更能理解深層的工藝知識和半導體理論，真正做到了知行合一，實踐先行的教育理念，對學生能力的培養(yǎng)大有裨益。

二、注重細節(jié)，加強引導

傳統(tǒng)方式講授《集成電路版圖設計》理論占大部分時間，學生知道二極管、晶體管、場效應管、電阻、電容等基本元器件的工作原理和構成要素，但是在版圖設計中，這些元器件為什么要這樣設計，其實內(nèi)心中充滿著疑惑和不解。針對學生的疑惑，我們從工藝細節(jié)入手來解決這個問題。作為集成電路版圖設計者，首先要熟悉工藝條件和期間物理，才能確定晶體管的具體尺寸、連線的寬度、間距、各次掩膜套刻精度等。版圖設計的規(guī)則也是由工藝來確定的，掌握了工藝也就掌握了版圖設計的鑰匙。我們將通用工藝文件的每一條規(guī)則向學生講解，通用元器件的規(guī)則整理出它們的共性，最小寬度、長度、間距的尺寸提醒學生要記憶，不同芯片生產(chǎn)廠的工藝對比學習和研究，學生在這一系列規(guī)則的學習過程中，慢慢理解熟悉了工藝規(guī)則文件的組織構成及學習要點，能夠舉一反三的在不同工藝規(guī)則下，設計同一種元器件的版圖，即使電路元器件的數(shù)量巨大，電路拓撲關系復雜，在老師耐心的講解下，學生也能夠依據(jù)工藝規(guī)則設計出符合要求的版圖，這都是在理解了工藝規(guī)則細節(jié)的基礎上完成的。所以，關注細節(jié)，加強引導，是提高學生學習效果的一個重要方法。

三、完善考核機制，爭取比賽練兵

學生成績的提高，合理完善的考核機制不可或缺。以往《集成電路版圖設計》課程的考核主要是理論知識作業(yè)和課程報告，學生的學習效果和實際動手能力沒有得到考核，造成不能全面評價學生的學習成績。我們采取項目形式，全方位考核學生的學習效果。根據(jù)知識點，將通用模擬電路分成五大類，每個大類提取出經(jīng)典的電路10種，使用主流芯片加工廠的生產(chǎn)工藝，由經(jīng)驗豐富的老師把它們的版圖全部設計出來，作為庫單元放在服務器中供學生參考。在學生充分理解庫單元實例的基礎上，將以往設計的一些實用電路布置給學生，要求在規(guī)定的時間內(nèi)，設計出合格的版圖，以此作為最終的考核結果。學生在學習課程期間，可以接觸到不同工藝、不同結構的多種類電路，而且必須在規(guī)定的時間內(nèi)設計出版圖，這極大的促進了他們學習的積極性和時間觀念。學生在設計版圖的過程中，會遇到多種問題，他們會采取問老師答疑，和同學討論的多種方式解決，不僅能督促他們平時上課認真聽講，而且對遇到的問題也能多角度思考，最重要的是他們親自動手設計版圖，將工藝、電路、器件綜合考慮，在約定的時間內(nèi)能力得到極大提高。老師根據(jù)學生上傳至服務器中設計的不同項目版圖打分，而且將每個項目的得分出具詳細的報告，對學生的成績進行點評。學生通過查閱報告，能夠知道課程學習的缺點和得分項，為下一次提高設計成績是一個很好的參考。除了日常學習設計版圖項目，學生可以爭取參加微電子專業(yè)的一些比賽，通過比賽體會一些具有挑戰(zhàn)性的版圖設計項目，來提高學生在實際場景下如何發(fā)揮設計能力和項目組織能力，為他們未來進入職場從事版圖設計工作奠定堅實的專業(yè)能力和實際解決問題能力。

四、總結

《集成電路版圖設計》課程是一門兼具理論基礎和實踐鍛煉想結合的課程，對它的講授不僅需要扎實的理論基礎，還需合理的實踐環(huán)節(jié)配合，才能取得良好的教學效果。

參考文獻

[1]Christopher Saint/Judy Saint.集成電路版圖基礎-實用指南[M].北京:清華大學出版社,2006(10).

[2]蔡懿慈.超大規(guī)模集成電路設計導論[M].北京:清華大學出版社,2005(10.

[3]編委會.最新高等院校實驗室建設與管理及教學指導手冊[M].北京:中國教育出版社,2006(11).

基金項目：北方工業(yè)大學教育教學改革和課程建設基金。

第9篇：集成電路設計方法范文

“集成電路版圖設計”、“微電子工藝及管理”、“半導體設備維護”為微電子技術專業(yè)學生培養(yǎng)的核心工作崗位.在省實訓基地的建設中，建立了IC版圖設計實驗室、微電子材料及器件工藝實驗室和IC封裝測試實驗室.依托省實訓基地，瞄準本專業(yè)的核心工作崗位需求，進行本專業(yè)的新技術、新工藝、新材料等實訓，使學生在校期間掌握本行業(yè)的先進技術，提升就業(yè)競爭力.在微電子工藝的教學中，改變原來學生只能通過教師解說、觀看錄像等了解相關工藝過程，沒有機會親自動手的狀況，采用理實一體化的教學模式；在IC版圖設計、IC封裝測試的教學中，進行大力教學改革，以項目或任務驅動，面向工作過程，實現(xiàn)融知識、技能與職業(yè)素質于一體的人才培養(yǎng)[4].

2校內(nèi)外實訓基地相融合，推進教學改革

微電子涉及的實訓設備昂貴，學校由于本身經(jīng)費的限制，只能建立非常有限的微電子實驗環(huán)境，其它的要依靠校企合作方式來解決.為發(fā)揮企業(yè)的優(yōu)勢，與蘇州中科集成電路設計中心進行緊密合作.蘇州中科集成電路設計中心是中國科學院和蘇州市政府聯(lián)合創(chuàng)辦的大型院地合作項目，是蘇州市集成電路公共實訓基地.雙方合作的主要內(nèi)容有：中科積極參與學校微電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建設，在教材及教學內(nèi)容上互相學習，相互滲透，該專業(yè)基于項目教學法的“IC版圖設計”課程就是雙方合作開發(fā)的結果，中科每年都免費接受該專業(yè)學生到中科進行為期2-3天的參觀、實習、設計體驗等活動，每年都派工程師到學校給學生進行行業(yè)發(fā)展及職業(yè)規(guī)劃的輔導，該專業(yè)每年推薦優(yōu)秀的學生，由學生自愿參加中科組織的有關“集成電路版圖設計”和“集成電路測試”方面的高技能培訓，并由學校與中科共同擇優(yōu)推薦學生就業(yè).校企深度合作，校內(nèi)外實訓基地相融合的培養(yǎng)方式，使學生參與到企業(yè)的實際工作中，按企業(yè)員工的要求進行實戰(zhàn)訓練，提高學生的責任感、團隊意識和實際技能，也降低了學生的就業(yè)成本.

3工學結合，提高人才培養(yǎng)質量

國家在“十二五”高等職業(yè)教育發(fā)展規(guī)劃中明確提出：繼續(xù)推行任務驅動、項目導向、訂單培養(yǎng)、工學交替等教學做一體的教學模式改革.頂崗實習是讓學生對社會和專業(yè)加深了解的有效方法和途徑.在學校的大力支持下，先后與蘇州中科集成電路設計中心、信音電子(蘇州)有限公司、秉亮科技(蘇州)有限公司、旺宏微電子(蘇州)有限公司等公司建立了緊密的合作關系，成為本專業(yè)的校外實訓基地.2009級微電子專業(yè)三個班的同學2011暑期在信音電子(蘇州)有限公司進行了為期三個月的頂崗實習，這也是學校第一次一個年級的全專業(yè)學生到企業(yè)去.這是一次難得的了解企業(yè)的機會，鍛煉了學生各方面的能力，特別是毅力和個人意志品質及團隊合作精神.學生到企業(yè)頂崗實訓，雖然很辛苦，但加深了對社會和企業(yè)的了解，掙了自己所需的學費，學生感到特別自豪，也體會到父母掙錢給自己讀書的艱辛，深刻體會到以后努力學習、提高自己謀生手段的重要性.本專業(yè)探索出既增強學生的就業(yè)競爭力，又降低企業(yè)的用人成本的人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)企業(yè)、學校、學生、家庭等多方共贏.

4構建雙師結構教學團隊

實施“請進來，走出去”的培養(yǎng)方式，向校外實訓基地蘇州中科集成電路設計中心、蘇州瑋琪生物科技有限公司、無錫華潤矽科微電子有限公司等先后派出5名教師以項目合作的方式到企業(yè)短期工作，深入企業(yè)一線親身了解最新技術、體驗工程環(huán)境，促進雙師型教師隊伍的建設.另外，也把企業(yè)項目帶進來，目前本專業(yè)教研室的教師們承擔了來自校外實訓基地的3項研發(fā)項目.與此同時，實訓基地先進的儀器設備，也為教師開展科研創(chuàng)造了條件，提升了教師的科研水平，為指導學生實訓打下基礎[5].

5結語