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集成電路設(shè)計(jì)的流程

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集成電路設(shè)計(jì)的流程

集成電路設(shè)計(jì)的流程范文第1篇

【關(guān)鍵詞】可編程模擬器件;整流電路;模擬

Abstract:A Design method of rectifier circuit with high precision implemented on in-system programmable analog circuit is introduced in the paper.All the parts are integrated in a single chip to improve the integration and reliability of the circuit.The goal chip can be programmed to realize new contents,which reduces the development cycle and cost.

Keywords:ispPAC;Rectifier Circuit;Analog

1.引言

在系統(tǒng)可編程模擬器件ispPAC(in-system Programmable Analog Circuit)是美國Lattice半導(dǎo)體公司推出的可編程產(chǎn)品,到目前為止已有5種芯片:ispPAC10,ispPAC20,

ispPAC30,ispPAC80和ispPAC81[1]。與數(shù)字在系統(tǒng)可編程大規(guī)模集成電路一樣,ispPAC同樣具有在系統(tǒng)可編程技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn),電路設(shè)計(jì)人員可通過開發(fā)軟件在計(jì)算機(jī)上快速、便捷地進(jìn)行模擬電路設(shè)計(jì)與修改,對(duì)電路的特性可進(jìn)行仿真分析,然后用編程電纜將設(shè)計(jì)方案下載到芯片當(dāng)中。同時(shí)還可以對(duì)已經(jīng)裝配在印刷線路板上的ispPAC芯片進(jìn)行校驗(yàn)、修改或者重新設(shè)計(jì)。

把高集成度的精密模擬電路設(shè)計(jì)集成于單塊ispPAC芯片上,取代了由若干分立元件或傳統(tǒng)ASIC芯片所能實(shí)現(xiàn)的功能,具有開發(fā)速度快,成本低,可靠性高與保密型強(qiáng)的特點(diǎn)[2]。其開發(fā)軟件是基于Windows平臺(tái)的PAC Designer,目前版本為6.0,提供完整的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證解決方案,支持ispPAC、ispClock和ispPower系列芯片開發(fā)。

本文以PAC Designer為設(shè)計(jì)軟,以ispPAC20為目標(biāo)芯片,介紹了一種精密整流電路的設(shè)計(jì)方法。將電路設(shè)計(jì)方案以單芯片實(shí)現(xiàn),提高了電路的集成度和可靠性;對(duì)目標(biāo)芯片可重新編程以升級(jí)電路結(jié)構(gòu),縮短了研制周期,降低了設(shè)計(jì)成本。

2.ispPAC20芯片的結(jié)構(gòu)

ispPAC20芯片由兩個(gè)基本單元電路PAC塊、兩個(gè)比較器、一個(gè)8位的D/A轉(zhuǎn)換器、配置存儲(chǔ)器、參考電壓、自校正單元、模擬布線池和ISP接口所組成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

ispPAC20中有兩個(gè)PAC塊,PACblock1由兩個(gè)儀用放大器和一個(gè)輸出放大器組成、配以電阻和電容構(gòu)成一個(gè)真正的差分輸入、差分輸出的基本單元電路,如2圖所示。其中,儀用放大器IA1的輸入端連接二選一輸入選擇器,通過芯片的外部引腳MSEL來控制。當(dāng)MSEL為0時(shí),端口a連接至IA1;當(dāng)MSEL為1時(shí),端口b連接至IA1。IA1和IA2的增益調(diào)范圍在-10~+10之間,電路輸入阻抗為109,共模抑制比為69dB。輸出放大器OA1中的電容CF有128種值可供選擇,反饋電阻RF可以編程為連同或斷開狀態(tài)。芯片中各基本單元通過模擬布線池(Analog Routing Pool)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),以組成各種復(fù)雜電路。

PACblock2與PACblock1的結(jié)構(gòu)基本相同,但I(xiàn)A4的增益范圍為-10至-1,并為IA4增加了外部極性控制端PC。當(dāng)PC=1時(shí),增益調(diào)整范圍為-10至-1,當(dāng)PC=0時(shí),增益調(diào)整范圍為+10至+1。

DAC單元是一個(gè)8位電壓輸出的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。接口方式可自由選擇為8位的并行方式、串行JTAG尋址方式、串行SPI尋址方式。在串行方式中,數(shù)據(jù)的總長度為8為,D0為數(shù)據(jù)的首位,D7處于數(shù)據(jù)的末位。DAC的輸出是完全差分形式,可以與芯片內(nèi)部的比較器或儀用放大器相連,也可以直接輸出。無論采用串行還是并行的方式,用戶都可以通過查詢芯片說明的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編程[3]。

在ispPAC20中有兩個(gè)可編程的雙差分比較器,當(dāng)同相輸入電壓相對(duì)反向輸入電壓為正時(shí),比較器的輸出為高電平,否則為低電平。比較器CP1的輸出可編程為直接輸出或以PC為時(shí)鐘的寄存器輸出兩種模式,且CP1和CP2的輸出端可作異或運(yùn)算或觸發(fā)器操作后在WINDOW端輸出信號(hào)。

另外,配置存儲(chǔ)器用于存放編程數(shù)據(jù),參考電壓和自校正模塊完成電壓的分配和校正功能。

3.基于ispPAC20的精密整流電路設(shè)計(jì)

基于ispPAC20的精密整流電路內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)如圖2所示,電路工作時(shí),需將輸入信號(hào)ui同時(shí)連接至IN2和IN3端,將比較器輸出CP1OUT由外部連接至極性控制端PC。

端口IN2編程為連接輸入儀用放大器IA4,IN3編程為連接比較器CP1,OUT2作為整流電路的輸出端。編程DAC編碼為80h,輸出模擬電壓0V,并編程連接至比較器CP1的反相輸入端作為閾值電壓,設(shè)置CP1為直接輸出模式(Direct)。編程IA4的增益為-1,OA2相關(guān)參數(shù)如圖2所示。

當(dāng)ui>0時(shí),比較器CP1的輸出CP1OUT為高電平,通過極性控制端PC的控制,則PAC block2輸出OUT2=-ui;當(dāng)ui<0時(shí),CP1OUT為低電平,則OUT2=+ui。即,OUT2=-|ui|,從而電路實(shí)現(xiàn)整流功能。

若將IA4的增益設(shè)置為K(調(diào)整范圍為-10至-1),按圖2的方式進(jìn)行編程,則整流輸出端信號(hào)為OUT2=K|ui|

在PAC-Designer設(shè)計(jì)軟件中,選擇菜單Tools/Download,即可將所設(shè)計(jì)的電路方案編程下載到目標(biāo)芯片ispPAC20中,并可進(jìn)行電路仿真和測試。

4.結(jié)束語

本文介紹了一種基于在系統(tǒng)可編程模擬器件ispPAC的精密整流電路設(shè)計(jì)方法,在ispPAC20芯片上實(shí)現(xiàn),將整個(gè)電路集成于一塊芯片中,提高了電路的集成度和可靠性。借助于開發(fā)工具PAC-Designer,可隨時(shí)對(duì)芯片進(jìn)行重新編程以升級(jí)電路結(jié)構(gòu),提高了電路設(shè)計(jì)的效率,降低了設(shè)計(jì)成本。

參考文獻(xiàn)

[1]王成華,蔣愛民,呂勇.可編程模擬器件的應(yīng)用研究[J].數(shù)據(jù)采集與處理,2002,17(3):345.

[2]高玉良.在系統(tǒng)可編程模擬器件(ispPAC)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2002,4:80-81.

[3]Lattice Semiconductor Co.ispPAC hand-

集成電路設(shè)計(jì)的流程范文第2篇

關(guān)鍵詞:集成電路設(shè)計(jì)企業(yè);成本核算

中圖分類號(hào):F23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

收錄日期:2015年8月30日

一、前言

集成電路的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈包括三大部分,即集成電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和封裝及測試。由于集成電路行業(yè)在我國起步晚,目前最尖端的集成電路企業(yè)幾乎全被外資壟斷,因此國家從改革開放以來,逐年加大集成電路產(chǎn)業(yè)的投入。近年來,我國的集成電路企業(yè)飛速發(fā)展,規(guī)模逐年擴(kuò)大。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2015年第一季度中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為685.5億元。其中,IC設(shè)計(jì)銷售額為225.1億元,生產(chǎn)制造業(yè)銷售額為184.9億元,封裝測試銷售額為275.5億元。作為集成電路產(chǎn)業(yè)的IC設(shè)計(jì)得到國家的大力鼓勵(lì)發(fā)展,以期望由IC設(shè)計(jì)帶動(dòng)整個(gè)中國的集成電路產(chǎn)業(yè)。我國的集成電路企業(yè)主要分布在長三角、珠三角、京津地區(qū)和西部的重慶、西安和武漢等。其中,長三角地區(qū)集中了全國約55%的集成電路制造企業(yè)、80%的集成電路封裝測試企業(yè)和近50%的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),該區(qū)域已經(jīng)形成了包括集成電路的研發(fā)、設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測試及其相關(guān)配套支撐等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。

集成電路行業(yè)是一個(gè)高投入、高產(chǎn)出和高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),動(dòng)輒幾十億元甚至幾百億元的投入才能建成一條完整的生產(chǎn)線。國務(wù)院在2000年就開始下發(fā)文件鼓勵(lì)軟件和集成電路企業(yè)發(fā)展,從政策法規(guī)方面,鼓勵(lì)資金、人才等資源向集成電路企業(yè)傾斜;2010年和2012年更是聯(lián)合國家稅務(wù)總局下發(fā)文件對(duì)集成電路企業(yè)進(jìn)行稅收優(yōu)惠激勵(lì),2013年國家發(fā)改委等五部門聯(lián)合下發(fā)了發(fā)改高技[2013]234號(hào)文,凡是符合認(rèn)定的集成電路設(shè)計(jì)的企業(yè)均可以享受10%的所得稅優(yōu)惠政策。因此,對(duì)于這樣一個(gè)高投入、高技術(shù)、高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),國家又大力支持的產(chǎn)業(yè),做好成本核算是非常必要的。長期以來,集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)由于行業(yè)面較窄,又屬于高投入、復(fù)雜程度不斷提高的行業(yè),成本核算一直沒有一個(gè)明確的核算方法。

二、集成電路設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程

集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)是一個(gè)新型行業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)企業(yè),跟常規(guī)企業(yè)的工作流程有很大區(qū)別,如下圖1。(圖1)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在收到客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求后,根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行IC設(shè)計(jì)和繪圖,設(shè)計(jì)過程中需要選擇相應(yīng)的晶圓材料,以便滿足設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)完成后需要把設(shè)計(jì)圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產(chǎn)的母版,在IC生產(chǎn)環(huán)節(jié),通過光刻掩膜版在晶圓上生產(chǎn)出所設(shè)計(jì)的芯片產(chǎn)品。生產(chǎn)完成后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)封裝,由專業(yè)的封裝企業(yè)對(duì)所生產(chǎn)的芯片進(jìn)行封裝,然后測試相關(guān)芯片產(chǎn)品的參數(shù)和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,初步測試完成后,把芯片產(chǎn)品返回集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),由設(shè)計(jì)企業(yè)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠前的測試和檢驗(yàn),最后合格的芯片將會(huì)發(fā)給客戶。

對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)來說,整個(gè)集成電路生產(chǎn)流程都需要全方位介入,每個(gè)環(huán)節(jié)都要跟蹤,以便設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能符合要求,一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題,例如合格率下降、封裝不符合要求等,設(shè)計(jì)的芯片可能要全部報(bào)廢,無法返工處理,這將會(huì)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)帶來很大損失。

三、成本核算方法比較

傳統(tǒng)企業(yè)的成本核算方法一般有下面幾種:

(一)品種法:核算產(chǎn)品成本的品種法是以產(chǎn)品的品種為成本計(jì)算對(duì)象,歸集費(fèi)用,計(jì)算產(chǎn)品成本的一種方法。品種法一般適用于大量大批單步驟生產(chǎn)類型的企業(yè),如發(fā)電、采掘等企業(yè)。在這種類型的企業(yè)中,由于產(chǎn)品的工藝流程不能間斷,沒有必要也不可能劃分生產(chǎn)步驟計(jì)算產(chǎn)品成本,只能以產(chǎn)品品種作為成本計(jì)算對(duì)象。

品種法除廣泛應(yīng)用于單步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)外,對(duì)于大量大批多步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)或者車間,如果其生產(chǎn)規(guī)模小,或者按流水線組織生產(chǎn),或者從原材料投入到產(chǎn)品產(chǎn)出的全過程是集中封閉式的生產(chǎn),管理上不要求按照生產(chǎn)步驟計(jì)算產(chǎn)品成本,也可以采用品種法計(jì)算成本,如小型水泥廠、磚瓦廠、化肥廠、鑄造廠和小型造紙廠等。

按照產(chǎn)品品種計(jì)算成本,是產(chǎn)品成本計(jì)算最基礎(chǔ)、最一般的要求。不論什么組織方式的制造企業(yè),不論什么生產(chǎn)類型的產(chǎn)品,也不論成本管理要求如何,最終都必須按照產(chǎn)品品種計(jì)算出產(chǎn)品成本。因此,品種法是最基本的成本計(jì)算方法。

(二)分批法:分批法亦稱訂單法,它是以產(chǎn)品的批別(或訂單)為計(jì)算對(duì)象歸集費(fèi)用并計(jì)算產(chǎn)品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產(chǎn)類型的企業(yè),如船舶、重型機(jī)械制造企業(yè)以及精密儀器、專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。對(duì)于新產(chǎn)品的試制,工業(yè)性修理作業(yè)和輔助生產(chǎn)的工具模具制造等,也可以采用分批法計(jì)算成本。在單件小批生產(chǎn)類型企業(yè)中,通常根據(jù)用戶的訂單組織產(chǎn)品生產(chǎn),生產(chǎn)何種產(chǎn)品,每批產(chǎn)品的批量大小以及完工時(shí)間,均要根據(jù)需求單位加以確定。同時(shí),也要考慮訂單的具體情況,并結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷程度合理組織產(chǎn)品的批次及批量。

(三)分步法:分布法是以產(chǎn)品的品種及其所經(jīng)過的生產(chǎn)步驟作為成本計(jì)算對(duì)象,歸集生產(chǎn)費(fèi)用,計(jì)算各種產(chǎn)品成本及其各步驟成本的一種方法。分布法主要適用于大量大批復(fù)雜生產(chǎn)的企業(yè),如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)。例如,鋼鐵企業(yè)可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)步驟。在這種企業(yè)里,其生產(chǎn)過程是由若干個(gè)在技術(shù)上可以間斷的生產(chǎn)步驟組成的,每個(gè)生產(chǎn)步驟除了生產(chǎn)出半成品(最后步驟為產(chǎn)品)外,還有一些處于加工階段的在產(chǎn)品。已經(jīng)生產(chǎn)出來的半成品及可以用于下一生產(chǎn)步驟的再加工,也可以對(duì)外銷售。

(四)作業(yè)成本法:作業(yè)成本法是一個(gè)以作業(yè)為基礎(chǔ)的管理信息系統(tǒng)。它以作業(yè)為中心,作業(yè)的劃分從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始,到物料供應(yīng);從工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié)、總裝、質(zhì)檢到發(fā)運(yùn)銷售全過程,通過對(duì)作業(yè)及作業(yè)成本的確認(rèn)計(jì)量,最終計(jì)算出相對(duì)準(zhǔn)確的產(chǎn)品成本。同時(shí),經(jīng)過對(duì)所有與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)作業(yè)的跟蹤,消除不增值作業(yè),優(yōu)化作業(yè)鏈和價(jià)值鏈,增加需求者價(jià)值,提供有用信息,促進(jìn)最大限度的節(jié)約,提高決策、計(jì)劃、控制能力,以最終達(dá)到提高企業(yè)競爭力和獲利能力,增加企業(yè)價(jià)值的目的。

由于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的特殊生產(chǎn)工藝流程,集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主要生產(chǎn)和封裝、測試都是在第三方廠家進(jìn)行,分批法、分步法和作業(yè)成本法都不太適合作為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的成本核算方法,所以品種法將作為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的基礎(chǔ)成本核算方法。

四、IC產(chǎn)品的品種法

品種法作為一種傳統(tǒng)的成本核算方法,在集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)里是十分實(shí)用的。由于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的生產(chǎn)流程比較特殊,產(chǎn)品從材料到生產(chǎn)、封裝、測試,最后回到集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)都是在第三方廠商進(jìn)行,每一個(gè)環(huán)節(jié)的成本費(fèi)用無法及時(shí)掌握,IC產(chǎn)品又有其特殊性,每種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,不僅依賴于設(shè)計(jì)圖紙,而且依賴于代工的工藝水平,每個(gè)批次的合格率并不盡相同,其成品率通常只有在該種產(chǎn)品的所有生產(chǎn)批次全部回到設(shè)計(jì)企業(yè)并通過質(zhì)量的合格測試入庫時(shí)才能準(zhǔn)確得出,然而設(shè)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)品并不是一次性全部生產(chǎn)出來,一般需要若干個(gè)批次,或許幾十上百個(gè)批次加工,在最后幾個(gè)批次返回設(shè)計(jì)企業(yè)時(shí),早期的許多批次產(chǎn)品早已經(jīng)發(fā)給客戶使用了,因此集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的按品種進(jìn)行成本核算應(yīng)該是有一定預(yù)期的品種法,即需要提前預(yù)估該種產(chǎn)品的成品率或廢品率,盡量準(zhǔn)確核算每一個(gè)IC產(chǎn)品的成本。

五、結(jié)語

集成電路設(shè)計(jì)是個(gè)技術(shù)發(fā)展、技術(shù)更新非常迅速的行業(yè),IC設(shè)計(jì)企業(yè)要在這個(gè)競爭非常激烈的行業(yè)站住腳跟或者有更好的發(fā)展,就必須緊密把握市場的變化趨勢,不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、改進(jìn)技術(shù)或工藝,及時(shí)調(diào)整市場需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向,持續(xù)不斷的通過科學(xué)合理的成本控制手段,從技術(shù)上和成本上建立競爭優(yōu)勢;同時(shí),充分利用國家對(duì)于集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策,特別是對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的優(yōu)惠政策,加大重大項(xiàng)目和新興產(chǎn)業(yè)IC芯片應(yīng)用的研發(fā)和投資力度;合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領(lǐng)域的研究資源和技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路,縮短項(xiàng)目的研發(fā)周期;通過各種途徑加強(qiáng)企業(yè)的成本控制手段,來達(dá)到提高中國IC設(shè)計(jì)企業(yè)整體競爭實(shí)力,擴(kuò)大市場份額。

主要參考文獻(xiàn):

[1]中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì).cn.

集成電路設(shè)計(jì)的流程范文第3篇

建設(shè)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程的視頻教學(xué)資源,包括集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論課程講授視頻、典型案例設(shè)計(jì)講解視頻、集成電路制造工藝視頻等;構(gòu)建集教師、博士研究生、碩士研究生和本科生于一體的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。集成電路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)知識(shí)密集的復(fù)雜工作,隨著該行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)教學(xué)模式在內(nèi)容上沒法完全展示集成電路的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法,尤其不能展示基于EDA軟件進(jìn)行的設(shè)計(jì)仿真分析,這勢必會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)效果。另外,由于課時(shí)量有限,學(xué)生在課堂上只能形成對(duì)集成電路的初步了解,若在其業(yè)余時(shí)間能夠通過視頻教程系統(tǒng)地學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)能夠借鑒共享平臺(tái)中的相關(guān)方案,將能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,顯著提高教學(xué)效果。

二、優(yōu)化課程教學(xué)方式方法

以多媒體教學(xué)為主,輔以必要的板書,力求給學(xué)生創(chuàng)造生動(dòng)的課堂氛圍;以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和提升學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)為導(dǎo)向[3],重點(diǎn)探索啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式,激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí);在教學(xué)講義的各章節(jié)中添加最新知識(shí),期末開展前沿專題討論,幫助學(xué)生掌握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)。傳統(tǒng)教學(xué)模式以板書為主,不能滿足集成電路設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)實(shí)例等信息展現(xiàn)給學(xué)生。由于集成電路設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)課程較為枯燥乏味,傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式容易激起學(xué)生的厭學(xué)情緒,課堂教學(xué)中應(yīng)注意結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)際進(jìn)行講解,多列舉一些生動(dòng)的實(shí)例,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。另外,關(guān)于集成電路設(shè)計(jì)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(shí)間較為久遠(yuǎn),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(shè)計(jì)作為案例講解、鼓勵(lì)學(xué)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(bǔ)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(píng)價(jià)模式,一方面通過習(xí)題考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的掌握情況;另一方面,通過項(xiàng)目實(shí)踐考核學(xué)生的基本技能,加大對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程考核,突出對(duì)學(xué)生分析問題和解決問題能力、動(dòng)手能力的考察;再者,在項(xiàng)目實(shí)踐中鼓勵(lì)學(xué)生勇于打破常規(guī),充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。傳統(tǒng)“一張?jiān)嚲怼钡目己朔绞教^死板、內(nèi)容局限,不能充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。集成電路設(shè)計(jì)牽涉到物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、工程技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),要求學(xué)生既要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和理論基礎(chǔ),又要有很好的靈活性。因此,集成電路設(shè)計(jì)課程的考核應(yīng)該是理論考試和項(xiàng)目實(shí)踐考核相結(jié)合,另外,考核是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的一種手段,也應(yīng)該是幫助學(xué)生總結(jié)和完善課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個(gè)途徑,課程考核不僅要看學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,也要看學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

在理論課程講解到集成電路的最小單元電路時(shí)就要求學(xué)生首先進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn),然后隨著課程的推進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),倡導(dǎo)自選性、協(xié)作性實(shí)驗(yàn)。理論課程講授完后,在暑期學(xué)期集中進(jìn)行綜合性、更深層次的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。集成電路設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,必須通過大量的項(xiàng)目實(shí)踐夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平、鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力。另外,“設(shè)計(jì)”要求具備自主創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,應(yīng)在實(shí)踐教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生打破常規(guī)、靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、充分發(fā)揮自身特點(diǎn)并和團(tuán)隊(duì)成員形成優(yōu)勢互補(bǔ),鍛煉和提升創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

五、總結(jié)

集成電路設(shè)計(jì)的流程范文第4篇

1 MPW服務(wù)概述

1.1 什么是MPW服務(wù)

在集成電路開發(fā)階段,為了檢驗(yàn)開發(fā)是否成功,必須進(jìn)行工程流片。通常流片時(shí)至少需要6~12片晶圓片,制造出的芯片達(dá)上千片,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)檢驗(yàn)要求;一旦設(shè)計(jì)存在問題,就會(huì)造成芯片大量報(bào)廢,而且一次流片費(fèi)用也不是中小企業(yè)和研究單位所能承受的。多項(xiàng)目晶圓MPW(Multi-Project Wafer)就是將多個(gè)相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)在同一個(gè)晶圓片上流片,流片后每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可獲得數(shù)十個(gè)芯片樣品,既能滿足實(shí)驗(yàn)需要,所需實(shí)驗(yàn)費(fèi)用也由參與MPW流片的所有項(xiàng)目分?jǐn)?,大大降低了中小企業(yè)介入集成電路設(shè)計(jì)的門檻。

1.2 MPW的需求與背景

上世紀(jì)80年代后,集成電路加工技術(shù)飛速發(fā)展,集成電路設(shè)計(jì)成了IC產(chǎn)業(yè)的瓶頸,迫切要求集成電路設(shè)計(jì)跟上加工技術(shù);隨著集成電路應(yīng)用的普及,集成知識(shí)越來越復(fù)雜,并向系統(tǒng)靠近,迫切要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參與集成電路設(shè)計(jì);為了全面提升電子產(chǎn)品的品質(zhì)與縮短開發(fā)周期,許多整機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)紛紛從事集成電路設(shè)計(jì)。因此,大面積、多角度培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫,而集成電路設(shè)計(jì)的巨額費(fèi)用成為重要制約因素。

實(shí)施MPW技術(shù)服務(wù)必須有強(qiáng)有力的服務(wù)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)部門和IC生產(chǎn)線。

1.3 MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的任務(wù)

① 建立IC設(shè)計(jì)與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的簡便接口,以便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠直接使用各種先進(jìn)的集成電路加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)構(gòu)想,并以最快的速度轉(zhuǎn)化成實(shí)際樣品。

② 組織多項(xiàng)目流片,大幅度減少IC設(shè)計(jì)、加工費(fèi)用。

③ 不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍:從提供設(shè)計(jì)環(huán)境、承擔(dān)部分設(shè)計(jì),到承擔(dān)全部設(shè)計(jì)、樣片生產(chǎn),以幫助集成電路用戶或開發(fā)方完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

④ 幫助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量集成電路的委托設(shè)計(jì)、生產(chǎn)任務(wù)。

⑤ 支持與促進(jìn)學(xué)校集成電路的設(shè)計(jì)與人才培養(yǎng)。

1.4 MPW技術(shù)簡介

(1)項(xiàng)目啟動(dòng)階段

MPW組織者首先根據(jù)市場需要,確定每次流片的技術(shù)參數(shù)、IC工藝參數(shù)、電路類型、芯片尺寸等。設(shè)計(jì)時(shí)的工藝文件:工藝文件由MPW組織者向Foundry(代工廠)索取,然后再由設(shè)計(jì)單位向MPW組織者索取。提交工藝文件時(shí),雙方都要簽署保密協(xié)議。

(2)IP核的使用

參加MPW的項(xiàng)目可使用組織者或Foundry提供的IP核,其中軟核在設(shè)計(jì)時(shí)提供,硬核在數(shù)據(jù)匯總到MPW組織者或Foundry處理后再進(jìn)行嵌入。

(3)設(shè)計(jì)驗(yàn)證

所有參加MPW的項(xiàng)目匯總到組織者后,由組織者負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)的再次驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后,由MPW組織者將所有項(xiàng)目版圖綜合成最終版圖交掩膜版制版廠,開始流片過程。

(4)流片收費(fèi)

每個(gè)項(xiàng)目芯片價(jià)格按所占Block的大小而非芯片實(shí)際大小計(jì)算。流片完成后,MPW組織者向每個(gè)項(xiàng)目提供10~20片裸片。需封裝、測試則另收費(fèi)。

2 國外MPW公共技術(shù)平臺(tái)與公共技術(shù)服務(wù)狀況

(1)MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)創(chuàng)意

1980年,美國防部軍用先進(jìn)研究項(xiàng)目管理局(DARPA)建立了非贏利的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu),即MOS電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)構(gòu)MOSIS(MOS Implementation System)服務(wù)機(jī)構(gòu),為其下屬研究部門所設(shè)計(jì)的各種集成電路尋找一種費(fèi)用低廉的樣品制作途徑。MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)與方式的思路應(yīng)運(yùn)而生。加工服務(wù)內(nèi)容:從初期的晶圓加工到后續(xù)增加的封裝、測試、芯片設(shè)計(jì)。

(2)MOSIS機(jī)構(gòu)的發(fā)展

考慮到MPW服務(wù)的技術(shù)性,1981年MOSIS委托南加州大學(xué)管理。在IC產(chǎn)業(yè)劇烈的國際競爭環(huán)境下,培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫。1985年,美國國家科學(xué)基金會(huì)NSF支持MOSIS,并和DARPA達(dá)成協(xié)議,將MPW服務(wù)對(duì)象擴(kuò)大到各大學(xué)的VLSI設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng);1986年以后在產(chǎn)業(yè)界的支持下,將MPW服務(wù)擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)部門尤其是中小型IC設(shè)計(jì)企業(yè);1995年以后,MOSIS開始為國外的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及商業(yè)部門服務(wù)。服務(wù)收費(fèi):國內(nèi)大學(xué)教學(xué)服務(wù)免費(fèi),公司服務(wù)收費(fèi),國外大學(xué)優(yōu)惠條件收費(fèi),國外公司收費(fèi)較國內(nèi)公司要高。

(3)其它國家的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)

法國:1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服務(wù)機(jī)構(gòu),發(fā)展迅速,規(guī)模與MOSIS接近,對(duì)國外服務(wù)也十分熱心。1981年至今,已為60個(gè)國家的400個(gè)研究機(jī)構(gòu)和130家大學(xué)提供了服務(wù),超過2500個(gè)課題參加了流片。1990年以前,CMP的服務(wù)對(duì)象主要是大學(xué)與研究所,1990年開始為中小企業(yè)提供小批量生產(chǎn)的MPW服務(wù)。由于小批量客戶的不斷增加,2001年的利潤比2000年增加了30%。

歐盟:歐盟于1995年建立了有許多設(shè)計(jì)公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu),旨在向歐洲各公司提供先進(jìn)的ASIC、多芯片模塊(MCM)和SoC解決方案,以提高它們?cè)谌蚴袌龅母偁幍匚弧UROPRACTICE采取了"一步到位解決方案"的服務(wù)方式,用戶只要與任何一家加盟EUROPRACTICE的設(shè)計(jì)公司聯(lián)系,就可以由該公司負(fù)責(zé)與CAD廠商、單元庫公司、代工廠、封裝公司和測試公司聯(lián)系處理全部服務(wù)事項(xiàng)。

加拿大:1984年成立了政府與工業(yè)界支持的非贏利性MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)CMC(Canadian Microelectronics Corporation)聯(lián)盟,是加拿大微電子戰(zhàn)略聯(lián)盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前,CMC的成員包括44所大學(xué)和25家企業(yè)。CMC的服務(wù)包括:提供設(shè)計(jì)方法和其它產(chǎn)品服務(wù),提高成員的設(shè)計(jì)水平;提供先進(jìn)的制造工藝,確??蛻舻脑O(shè)計(jì)質(zhì)量;提供技術(shù)及工藝的培訓(xùn)。

日本:1996年依托東京大學(xué)建立了VLSI設(shè)計(jì)與教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center),開展MPC(Multi-Project Chip)服務(wù)。VDEC的目標(biāo)是不斷提高日本高校VLSI設(shè)計(jì)課程教育水平和集成電路制造的支持力度。2001年,共有43所大學(xué)的99位教授或研究小組通過VDEC的服務(wù),完成了335個(gè)芯片的設(shè)計(jì)與制造。VDEC與主要EDA供應(yīng)商都簽有協(xié)議,每個(gè)EDA工具都擁有500~1000個(gè)license;需要時(shí),這些license都可向最終用戶開放。VDEC還對(duì)外提供第三方IP的使用,同時(shí),VDEC本身也在從事IP研究。

韓國:1995年,在韓國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)內(nèi)建立了集成電路設(shè)計(jì)教育中心IDEC(IC Design Education Center)。

可以看出,世界各先進(jìn)國家都認(rèn)識(shí)到IC產(chǎn)業(yè)在未來世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位,在IC加工技術(shù)發(fā)展到一定階段后,抓住了IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵;在IC應(yīng)用層面上普及IC設(shè)計(jì)技術(shù)和大力降低IC設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用,并及時(shí)建立有效的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu),使IC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展期??v觀各國MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)不盡相同,但都具有以下特點(diǎn):

① 政府與產(chǎn)業(yè)界支持的非贏利機(jī)構(gòu);

② 開放性機(jī)構(gòu),主要為高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、中小企業(yè)服務(wù);

③ 提供先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù),保證設(shè)計(jì)出的芯片具有先進(jìn)性與商業(yè)價(jià)值;

④ 提供IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的全程服務(wù)。

3 我國MPW現(xiàn)狀

我國大陸地區(qū)從上世紀(jì)80年代后半期開始進(jìn)入MPW加工服務(wù),從早期利用國外的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)到民間微電子設(shè)計(jì)、加工的相關(guān)企業(yè)、學(xué)校聯(lián)合的MPW服務(wù),到近期政府、企業(yè)介入后的MPW公共服務(wù)體系的建設(shè),開始顯露了較好的發(fā)展勢頭。

3.1 與國外MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)合作

1986年,北京華大與武漢郵科院合作利用德國的服務(wù)機(jī)構(gòu),免費(fèi)進(jìn)行了光纖二、三次群芯片組的樣品制作,使武漢郵科院的通信產(chǎn)品得以更新?lián)Q代。此后,上海交大、復(fù)旦、南京東南大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)都從國外的MPW加工服務(wù)中獲益匪淺。東南大學(xué)利用美國MOSIS機(jī)構(gòu)的MPW加工服務(wù),采用0.25和0.35 ìm的模數(shù)混合電路工藝進(jìn)行了射頻和高速電路的實(shí)驗(yàn)流片。

在與國外MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的合作方面,東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所取得顯著成果。建所初期就與美國MOSIS、法國CMP建立合作關(guān)系。1998年以境外教育機(jī)構(gòu)身份正式加入MOSIS,同年,利用MOSIS提供的臺(tái)灣半導(dǎo)體公司的CMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則、模型及設(shè)計(jì)資料開發(fā)了基于Cadence軟件設(shè)計(jì)環(huán)境的高速、射頻集成電路,完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工藝共40多個(gè)電路的設(shè)計(jì)與制造,取得了許多國內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平成果。2000年東南大學(xué)射光所還與法國的CMP組織正式簽訂了合作協(xié)議。

為了推動(dòng)大陸的MPW服務(wù),射光所從2000年開始利用美國MOSIS機(jī)構(gòu)為國內(nèi)客戶服務(wù),建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁,向公眾及時(shí)流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)。2001年,射光所通過MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工藝為清華大學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)部第13所、南通工學(xué)院完成了3批10多個(gè)芯片的設(shè)計(jì)制造。目前,10多個(gè)高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)成為射光所MPW成員。

3.2 高校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作實(shí)現(xiàn)MPW服務(wù)

90年代,上海復(fù)旦大學(xué)開始著手建立國內(nèi)MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu);1995年,無錫上華微電子公司開始承擔(dān)MPW加工服務(wù),并于1996年組織了第一次MPW流片;1997年至1999年在上海市政府的支持下,連續(xù)組織了6次MPW流片,參加項(xiàng)目有82個(gè);2000年受國家火炬計(jì)劃、上海集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地、上海市科委及上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心委托又組織了3次35個(gè)項(xiàng)目的MPW流片。清華大學(xué)與無錫上華合作,針對(duì)上華工藝,開發(fā)了0.6ìm單元庫,開始了MPW加工服務(wù),并將校內(nèi)的工藝線用于MPW加工服務(wù)。近年來,在863 VLSI重大項(xiàng)目規(guī)劃指引下,在上海、北京、深圳、杭州等地陸續(xù)成立了集成電路產(chǎn)業(yè)化基地,進(jìn)一步推動(dòng)了MPW加工服務(wù)的開展。清華大學(xué)從2000年開始,利用上華0.6ìm CMOS工藝為本校以及浙江大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)組織了4次MPW流片,總共實(shí)現(xiàn)了106項(xiàng)設(shè)計(jì);上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心與復(fù)旦大學(xué),于2001年利用上華1.0和0.6ìm CMOS工藝和TSMC的0.3ìm CMOS工藝,為產(chǎn)業(yè)界、教育界進(jìn)行了8次MPW流片,實(shí)現(xiàn)了109個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

隨著中國半導(dǎo)體工業(yè)飛速發(fā)展,將會(huì)在更多的先進(jìn)工藝生產(chǎn)線為MPW提供加工服務(wù),許多境外的半導(dǎo)體公司也在積極支持我國的MPW加工服務(wù)。隨著上海、北京多條具有國際先進(jìn)水平的深亞微米CMOS工藝線的建成,國家級(jí)的MPW計(jì)劃會(huì)得到飛速發(fā)展。

3.3 臺(tái)灣地區(qū)的MPW加工服務(wù)

1992年在臺(tái)灣科學(xué)委員會(huì)的支持下,成立了集成電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究中心CIC。其目的是對(duì)大專院校的集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供MPW服務(wù),對(duì)集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn),并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)界與學(xué)院的合作研究項(xiàng)目。到目前為止,CIC已為超過100家的臺(tái)灣院校提供了MPW服務(wù),總計(jì)有3909個(gè)IC項(xiàng)目流片成功,其中,76家大專院校有3423項(xiàng),40多家研究所和產(chǎn)業(yè)界有486項(xiàng)。在EDA工具方面,有多家的IC/SYSTEM設(shè)計(jì)工具已運(yùn)用在MPW的設(shè)計(jì)流程中。到目前為止,已有91家大專院校安裝了14 100多個(gè)EDA工具的許可證,另外,0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的標(biāo)準(zhǔn)單元庫已開始使用。除了常規(guī)MPW服務(wù),CIC還向大專院校提供培訓(xùn):2001年有7000人次,每年還有2次為產(chǎn)業(yè)界提供的高級(jí)培訓(xùn)。

臺(tái)灣積體電路制造股份公司(臺(tái)積公司:TSMC)從1998年提供MPW服務(wù),成為全球IC設(shè)計(jì)的重要伙伴。2000年以來臺(tái)積公司提供了100多次MPW服務(wù),并完成了1000個(gè)以上IC芯片項(xiàng)目的研制。目前,臺(tái)積公司已分別與上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心、北京大學(xué)微處理器研究開發(fā)中心合作,提供MPW服務(wù)。

4 我國大陸地區(qū)MPW服務(wù)基地的建設(shè)

由于大陸地區(qū)原有微電子研究機(jī)構(gòu)的歷史配置,在進(jìn)入基于MPW服務(wù)方式后,這些研究機(jī)構(gòu)先后都介入了IC設(shè)計(jì)的MPW服務(wù)領(lǐng)域,并開始建立相應(yīng)的MPW服務(wù)基地。

4.1 上海復(fù)旦大學(xué)與集成電路設(shè)計(jì)研究中心(ICC)

上海復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在上海市政府支持下,于1997年成立了"上海集成電路設(shè)計(jì)教育服務(wù)中心"。主要任務(wù)是IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)和組織MPW服務(wù)。1997~1999年組織了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委設(shè)立"上海多項(xiàng)目晶圓支援計(jì)劃",把開展MPW列為國家集成電路設(shè)計(jì)上海產(chǎn)業(yè)化基地的重點(diǎn)工作。在市科委組織下,復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與ICC實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,面向全國,于2000年組織了3次、2001年組織了5次MPW流片。ICC于2001年底正式與TSMC達(dá)成合作協(xié)議,開展0.35ìm MPW流片服務(wù)。2002年與中芯國際集成電路制造(上海)有限公司(SMIC)合作推出本土0.35ìm及以下工藝的MPW流片服務(wù)。從ICC設(shè)立的網(wǎng)站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新動(dòng)態(tài)和幾乎所有的MPW服務(wù)信息。

4.2 南京東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所

1998年,南京東南大學(xué)射光所以境外教育機(jī)構(gòu)的身份正式加入美國MOSIS,并簽訂有關(guān)協(xié)議,由此可獲得多種工藝流片服務(wù)。2000年5月與法國的CMP簽訂了合作協(xié)議。1999年底受教育部委托,舉辦了"無生產(chǎn)線集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)"高級(jí)研討班。從2000年開始建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁,通過網(wǎng)頁向公眾公布流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù),目前,高速數(shù)字射頻和光電芯片測試系統(tǒng)已開始運(yùn)行,準(zhǔn)備為全國超高速數(shù)字、射頻和光電芯片研究提供技術(shù)支持,有許多高校、研究單位、公司已成為射光所MPW成員。

4.3 國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化(北京)基地MPW加工服務(wù)中心

在北京市政府的支持與直接參與下建立了"北京集成電路設(shè)計(jì)園有限責(zé)任公司"。正在建設(shè)中的國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化(北京)基地MPW加工服務(wù)中心由北京華興微電子有限公司為承擔(dān)單位,聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)共同建設(shè)。

4.4 北方微電子產(chǎn)業(yè)基地TSMC MPW技術(shù)服務(wù)中心

集成電路設(shè)計(jì)的流程范文第5篇

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越依賴于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電子信息產(chǎn)業(yè)作為高新技術(shù)行業(yè),又以集成電路(IntegratedCircuit,IC)的設(shè)計(jì)為前沿。作為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè),IC設(shè)計(jì)能力反映了一個(gè)國家信息產(chǎn)業(yè)的硬實(shí)力,深刻地影響著人們生產(chǎn)、生活的方法面面,對(duì)于一國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著集成電路的規(guī)模依據(jù)摩爾定律不斷呈指數(shù)級(jí)別地飛速增長,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)可以將整個(gè)系統(tǒng)集成到一塊單硅芯片上,片上系統(tǒng)(SystemonChip,SoC)的概念應(yīng)運(yùn)而生。然而對(duì)于大規(guī)模的SoC開發(fā),無論從設(shè)計(jì)的費(fèi)用、周期還是可靠性方面考慮,傳統(tǒng)的方法均已不能滿足需求。加之集成電路產(chǎn)業(yè)分工的日益細(xì)化,外包模式被更多企業(yè)采用,出于對(duì)商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、市場機(jī)會(huì)和材料成本的考慮,集成電路產(chǎn)業(yè)越來越多地使用知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IntellectualPropertyCore,IPCore)2復(fù)用的設(shè)計(jì)方法?!凹呻娐吩O(shè)計(jì)業(yè)已步入IP模塊的年代,IP開發(fā)、搜索、集成與服務(wù)是當(dāng)前設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的瓶頸,知識(shí)產(chǎn)權(quán)在集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展中的地位至關(guān)重要。”3據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院(簡稱CCID)統(tǒng)計(jì),2007年全球SoC市場已達(dá)750億美元,占國際IC市場的29%,其中全球SoC產(chǎn)品設(shè)計(jì)85%都采用IP核為主的預(yù)定制模塊,IP核的銷售額達(dá)到40億美元以上4。2012年,國家工信部軟件與集成電路促進(jìn)中心(以下簡稱CSIP)調(diào)研報(bào)告顯示,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來使得全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)生著深刻的變化,而且必將會(huì)從量變轉(zhuǎn)入質(zhì)變,其中一個(gè)重要的方面就是智能手機(jī)和平板電腦產(chǎn)業(yè)引發(fā)的SoC“核”競賽。國家集成電路人才培養(yǎng)基地專家預(yù)計(jì),到2015年,中國芯片市場規(guī)模將超過1萬億元,SoC“IP核”價(jià)值將更為可觀。5隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)產(chǎn)品種類的不斷增加,中國IC企業(yè)也越來越多地涉足SoC設(shè)計(jì),對(duì)IP核的需求持續(xù)快速增長。CSIP調(diào)研顯示,截止2011年12月,100%的中國IC企業(yè)都使用了第三方提供的IP核,其中34.2%的企業(yè)IP核采購支出占預(yù)算比例達(dá)20%~40%,18.4%的企業(yè)IP核采購支出甚至占到了40%以上,整體技術(shù)依存度畸高。關(guān)于影響國內(nèi)IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素調(diào)查表明,54%的企業(yè)認(rèn)為首要問題是知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),許多企業(yè)不愿意推廣自己的IP核,原因幾乎一致,主要還是擔(dān)心知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力,辛辛苦苦研發(fā)出來的技術(shù)被別人盜用或?yàn)E用。6由于對(duì)如何依靠我國現(xiàn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)IP核缺乏了解,除個(gè)別IC企業(yè)掌握少量自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IP核外,絕大多數(shù)國內(nèi)IC企業(yè)仍處于技術(shù)需求方的弱勢地位。不僅如此,“掌握核心技術(shù)的很多國外IP核供應(yīng)商對(duì)國內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)也表示懷疑,拒絕將該IP核在中國交易”7使得中國IC企業(yè)難以獲得高質(zhì)量的IP核,并且動(dòng)輒被懷疑存在抄襲等侵權(quán)行為8,更毋寧說進(jìn)行技術(shù)交流與學(xué)習(xí)創(chuàng)新。

二、中國集成電路IP核發(fā)展的戰(zhàn)略措施分析

集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn),集成電路IP核作為集成電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性技術(shù)成果對(duì)于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。我國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)遇到的困難主要是缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成電路IP核,導(dǎo)致IP核對(duì)外技術(shù)依存度畸高。為此,需要推動(dòng)我國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,提升集成電路IP核的開發(fā)、獲取和保護(hù)能力,以促進(jìn)我國集成電路產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展。本文認(rèn)為可以考慮從以下三方面著手:

(一)加強(qiáng)IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律協(xié)調(diào)保護(hù)力度集成電路IP核的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方法,國際IP核標(biāo)準(zhǔn)化組織VSIA(虛擬插槽接口聯(lián)盟)的《IP核保護(hù)白皮書》9中歸納了三種保護(hù)途徑,第一種是依靠知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律的“威懾”作用防止IP核被非法傳播與使用,否則將借助司法程序予以制裁。第二種是借助合同、契約等方式,如通過許可證協(xié)議等方式阻止IP核被非授權(quán)性使用,以達(dá)到“防衛(wèi)”的效果。第三種則是通過水印和指紋等技術(shù)手段,對(duì)IP核的合法性進(jìn)行“檢測”和追蹤。我國借鑒了VSIA的相關(guān)方案,相繼制定了《集成電路IP核保護(hù)大綱》等11項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但如上述國家機(jī)構(gòu)的一系列調(diào)研報(bào)告表明的情況實(shí)施效果不甚理想。究其原因,主要是《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》(以下簡稱《IC條例》)制訂后保護(hù)思路的單一與保護(hù)力度的松懈。2001年《IC條例》的頒布讓業(yè)界普遍認(rèn)為依靠《IC條例》就足以解決集成電路設(shè)計(jì)保護(hù)方面的所有問題。實(shí)則不然,鑒于集成電路IP核技術(shù)的復(fù)雜性與侵權(quán)的隱蔽性,集成電路IP核的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)通常較為困難。技術(shù)上,IP核已經(jīng)發(fā)展到系統(tǒng)級(jí)別,依據(jù)設(shè)計(jì)流程上的區(qū)別可細(xì)分為多個(gè)類別。按照《IC條例》的規(guī)定只能對(duì)其中部分形式的IP核進(jìn)行保護(hù),卻容易忽視其它類別的IP核可以納入《著作權(quán)法》《專利法》《反不正當(dāng)競爭法》等的保護(hù)范圍10,造成我國大量IP核創(chuàng)新成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)缺失。結(jié)合產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展,加強(qiáng)IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律間的協(xié)調(diào)保護(hù)力度,提升企業(yè)等創(chuàng)新主體的IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)和保護(hù)能力,無疑將有助于促進(jìn)我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)IP核數(shù)量的增加和設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。另外,有擔(dān)心加強(qiáng)IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)力度可能會(huì)更有利于跨國公司而不利于我國本土企業(yè)IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)獲取,實(shí)際大可不必。集成電路IP核等信息產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是容易出現(xiàn)相互制約的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。只要我國企業(yè)能夠憑借后發(fā)優(yōu)勢獲得一定數(shù)量的IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán),特別是如果能夠掌握或者突破部分IP核通用或核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán),則能夠擁有與跨國公司交叉許可的談判資本,至少可以大幅要求降低許可使用費(fèi)用,同時(shí)形成良性循環(huán)并逐步實(shí)現(xiàn)全方位的趕超。值得注意的則是我國《反壟斷法》關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)反壟斷的配合還需完善,以防止某些跨國公司憑借市場支配地位,通過搭售非必要專利、打包許可過期專利、限制競爭的技術(shù)回授等方式,濫用知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制競爭,2015年初我國發(fā)生的高通公司壟斷案等已經(jīng)敲響了警鐘。從這個(gè)意義上講,加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律間協(xié)調(diào)保護(hù)力度,不僅要加強(qiáng)對(duì)權(quán)利人正當(dāng)利益的保護(hù),還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于權(quán)利人濫用知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)利的懲處力度。

(二)加快IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)海外技術(shù)收購步伐全球化時(shí)代的知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略不能隅于一國之內(nèi),隨著我國整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),中國企業(yè)也開始越來越多的邁出國門,參股投資、兼并收購國外的公司企業(yè)。中國的集成電路產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該部署自己的海外戰(zhàn)略,其中尤其應(yīng)當(dāng)重視對(duì)于所收購企業(yè)創(chuàng)新能力的考察,特別是知識(shí)產(chǎn)權(quán)價(jià)值的評(píng)估。審時(shí)度勢地加快IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)海外技術(shù)收購步伐能夠幫助我國集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在較短時(shí)間內(nèi)獲得自己作為權(quán)利人的IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)。進(jìn)行IP核跨國收購應(yīng)對(duì)國際上與集成電路設(shè)計(jì)IP核業(yè)務(wù)有關(guān)的公司情況進(jìn)行分析判斷。目前國際上,與集成電路設(shè)計(jì)IP核業(yè)務(wù)有關(guān)的公司主要有四大類11:一是以IP核授權(quán)或出售為主要贏利途徑的專業(yè)IP核公司,如ARM、Rambus、MIPSTechnologies等。二是大型的集成器件制造商(IDM)公司,如TI、Samsung、Freescale等,由于長期的技術(shù)積累,擁有大量供內(nèi)部重復(fù)使用的IP核;三是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件公司,如Synopsys、Cadence、Mentor等,為推廣EDA軟件,這些公司大都開發(fā)了許多可供用戶使用的IP核,配合EDA工具一起銷售;四是晶圓代工(Foundry)廠,如TSMC、UMC、Charter等,為吸引更多的客戶到本公司加工流片,大都提供了包括標(biāo)準(zhǔn)單元庫在內(nèi)的FoundryIP核供客戶免費(fèi)使用。我國集成電路IP核海外收購的主要對(duì)象應(yīng)該是正處于創(chuàng)業(yè)期的小型專業(yè)IP核公司。大型的集成器件制造企業(yè)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件公司除非經(jīng)營遇到極大困難或?yàn)檎{(diào)整發(fā)展方向欲轉(zhuǎn)售相關(guān)業(yè)務(wù)的,如IBM公司將筆記本業(yè)務(wù)與相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓中國聯(lián)想,否則一般很難切入收購相關(guān)IP核等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而晶圓代工廠的IP核由于多屬于非核心技術(shù)且通常免費(fèi)提供,收購意義也不大。容易忽略的是各國創(chuàng)新孵化器、高技術(shù)園區(qū)乃至高等院校內(nèi)的IP核創(chuàng)新成果或知識(shí)產(chǎn)權(quán)。國外公司對(duì)此一直十分重視,據(jù)報(bào)道,有世界知名的跨國公司就通過其在中國設(shè)立的子科技公司,逐個(gè)與上海高校科研處簽訂收購高校發(fā)明成果的合作框架協(xié)議或合同,而類似的情況還不在少數(shù)12。收購相關(guān)創(chuàng)新成果一則可以掌握最新技術(shù),二則可以通過知識(shí)產(chǎn)權(quán)占領(lǐng)被申請(qǐng)國市場,如果是通過PCT申請(qǐng)渠道還可能在多國享有合法的壟斷權(quán)利,更為重要的是有助于整合國外人才促進(jìn)本國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相關(guān)技術(shù)研發(fā)。中國的IP核海外收購可以學(xué)習(xí)、借鑒跨國公司的經(jīng)驗(yàn)和案例,本著互惠互利的原則,以公平合理的價(jià)格收購有潛力的國外專業(yè)IP核公司。當(dāng)然在收購中最好聘請(qǐng)優(yōu)秀的律師事務(wù)所、專利事務(wù)所和會(huì)計(jì)師事務(wù)所等中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行充分的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)、價(jià)值分析與評(píng)估,避免產(chǎn)生不必要地法律糾紛乃至遭遇知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陷阱。

(三)加大IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)保護(hù)資金投入集成電路設(shè)計(jì)是個(gè)高投入高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)。集成電路設(shè)計(jì)研發(fā)費(fèi)用一般要占到銷售額的近15%,而后獲取知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)還需要投入一定的經(jīng)費(fèi),更毋寧說進(jìn)行海外并購等。“我國集成電路產(chǎn)業(yè)十年以來科技投入1000多億元,但相比國際大企業(yè),國內(nèi)全行業(yè)投入只是英特爾公司的1/6。”13加大IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)保護(hù)資金投入,對(duì)于目前技術(shù)積累薄弱、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)缺乏、融資成本高昂的國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)而言無異于注入強(qiáng)勁的動(dòng)力源泉。資本在促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性和必要性已經(jīng)獲得認(rèn)可,通過政府財(cái)政引導(dǎo)加股權(quán)投資基金協(xié)同運(yùn)作的方式被認(rèn)為是有效的手段。事實(shí)上,美國半導(dǎo)體業(yè)融資的主要渠道就是依靠風(fēng)險(xiǎn)投資基金支持。中國臺(tái)灣地區(qū)之所以成為全球第四大半導(dǎo)體基地就與其六年建設(shè)計(jì)劃對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)扶植有密切關(guān)系。我國也可以考慮:政府通過一定的政策,配合財(cái)政、稅收、信貸等措施,引導(dǎo)社會(huì)資金投入國內(nèi)集成電路IP核設(shè)計(jì)等相關(guān)產(chǎn)業(yè),而公司股權(quán)、所獲得集成電路IP核的知識(shí)產(chǎn)權(quán)許可使用收益等均可以作為投資回報(bào);或者采用設(shè)立投資基金的方式,以基金投資公司為平臺(tái),扶持國內(nèi)集成電路IP核設(shè)計(jì)企業(yè)克服資金短缺的困難、進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等工作。2014年6月,由工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、科技部、財(cái)政部等部門編制,國務(wù)院批準(zhǔn)的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》正式實(shí)施,提出要著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè),強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新能力,加強(qiáng)集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)的運(yùn)用和保護(hù)。與此同時(shí),繼北京之后,上海、武漢、深圳、合肥、沈陽等多地都加速打造地方版IC產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資基金,據(jù)悉國家也將投入巨資以促進(jìn)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相信包括集成電路IP核在內(nèi)的我國IC業(yè)必將產(chǎn)生一大批創(chuàng)新性的技術(shù)成果,同時(shí),也為企業(yè)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、完善管理奠定了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然,還可以考慮進(jìn)一步細(xì)化基金支持項(xiàng)目,如果在可能的情況下,有必要建立一個(gè)或多個(gè)專門針對(duì)集成電路IP核等核心技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的收購基金,以支持我國集成電路產(chǎn)業(yè)的海外技術(shù)并購。

三、結(jié)語