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第1篇：集成電路設計與集成系統范文

關鍵詞: 路燈; 監控; 智能控制器

中圖分類號： TM571 文獻標識碼： A 文章編號：

0 引言

城市路燈照明系統隨著社會經濟的發展，其功能已經從單純的照明逐漸轉變為美化環境、改善形象、活躍經濟。由于路燈數量眾多、布置分散、運行管理困難和沒有通信功能，其管理和維護相當困難。傳統的管理方式是依賴人工巡線檢查其工作狀態，只能控制開關狀態，無法掌握在線路燈的電壓、電流等工作狀態，造成管理混亂，維護遲緩。社會的發展對路燈的開關燈運行、節約能源、亮燈率和景觀照明提出了更高要求，因此必須利用先進技術提出一種合理有效的控制管理方案。近年來，隨著電力線載波通信技術的發展和日漸成熟，將其應用在城市路燈監控管理系統中，不僅能控制城市路燈在不同時段的開關狀態，也可以采集路燈的電壓、電流信息，檢測其短路和斷路故障，還能夠通過載波信息實時查詢解析各路段的線路完整性，保護路燈和電纜被偷盜。

1 系統組成簡述

該系統由上位機、主控機和從控機3 部分構成. 系統的組成如圖1 所示.

上位機由PC 機構成, 用VB編寫的程序通過串口和主控單片機通信, 監控路燈的工作情況. 為保證通信的可靠性, 在上位機和主控機的串口之間增加了轉換隔離模塊.主控機是由單片機構成, 由于主控機的程序較大, 單片機采用Atmega128. 主控機一方面用電力載波的調制解調芯片通過電力線和下位機通信, 另一方面和上位PC 機通信.從控單片機用調制解調芯片通過電力線獲取主控機的指令, 控制路燈開關; 將路燈的工作狀態通過電力線發送給主控機.

圖1系統組成

2 系統的硬件結構

2．1主控機系統

在主控機采用核心板設計，結構如圖2 所示．

圖2 主機系統的硬件結構框圖

主控芯片采用AVR ATmega128 芯片． ATmega128是高性能、低功耗的8位微處理器，它的運行速度快，大多數指令可以在一個時鐘周期內完成; 壽命: 10， 000 次寫/擦除周期; 具有獨立鎖定位、可選擇的啟動代碼區; 通過片內的啟動程序實現系統內編程; 真正的讀－修改－寫操作硬件乘法器只需兩個時鐘周期; 具有128K 字節的系統內可編程Flash; 4K字節的內部SRAM;可以對鎖定位進行編程以實現軟件加密;具有JTAG 接口，方便程序在線調試、下載; 兩個可編程的串行USART; 可工作于主機/從機模式的SPI串行接口。

2.2 從控機系統

控機系統結構如圖3 所示．

圖3 從機系統的硬件結構框圖

電流傳感器、電壓傳感器和自制的光電轉換單元將采集到的信號通過調濾波后, 轉變為電壓值、電流值和光電轉換數據,再輸入到AVR單片機ATMEGA8本身自帶的A/ D 轉換單元,進行運算處理。電壓傳感器并接在路燈的接線端子上,電流傳感器串接在路燈的回路中。

從機地址編碼單元由一組開關設置, 利用了單片機的10條端口線, 所以從機地址有1024個編碼。如果路燈的個數較多, 從機地址不夠, 可以通過分組管理的辦法進行擴充。單片機通過驅動單元( 含光耦固態繼電器) 來開啟和關閉燈。

2.3調制解調器LME2200C

市場上的電力線載波芯片種類較多，如XR2210/XR2206套片或LM1893、ST7536/ST7538、SST P300、PLT-22，這類芯片相對比較復雜，模擬電路比較多，價格昂貴，主要用于普通電力線載波通信。基于低壓電源線載波通信的需要，采用電力線載波芯片LME2200C作為電源線載波通信芯片。該芯片集成了電力線通信的調制解調器，采用了多載波調制解調技術，芯片內置了數字信號處理、模數轉換和數模轉換電路，能直接和模擬前端電路接口，同時，芯片與控制器之間的數據交互方式靈活，能簡單嵌入智能系統。

3 監控中心的軟件設計

監控中心的監控系統是以Windows 2000 Server 作為運行系統, 利用SQL Server 2000來管理系統所有的數據信息。以 作為開發工具, 采用了 技術對數據庫進行訪問。

中央控制室內采用兩臺工控機互為備用，實現監控管理系統的控制指令和巡檢信息的發送與接收，進行人機對話，打印報表等。數據服務器主要是用來存儲主控機的操作信息和處理后的數據信息，為系統管理和生成統計報表提供數據來源。主控機和數據服務器之間通過路由器建立C /S 結構，其它經授權的PC 機也可通過因特網接入該數據服務器，實現數據共享和跨地域遠程監測。

大屏幕多媒體部分用于動態顯示整個區域的路燈位置、設備信息及實時工作狀態，巡檢到故障信息后自動轉換到報警窗口，放大故障路燈所在局部地理位置圖像并顯示故障類型和詳細信息，發出聲音和燈光報警，提醒工作人員及時處理故障。采用GPS衛星時鐘信號為系統提供統一標準時間，定時校準路段控制器內時鐘信號，確保整個系統工作可靠。不間斷電源為整個中央控制室的供電系統提供后備電源，防止意外斷電中斷系統正常工作。

4 結論

本系統將無線通信和電力線載波通信相結合用于城市路燈遠程智能監控管理，節省大量繁重的布線工作，避免單純使用無線通信成本居高不下、故障頻發維護困難的缺點，能夠對城市路燈系統有效地遠程監控管理。

參考文獻:

[ 1]唐桂忠, 張廣明, 趙亞琴, 等. 城市路燈飾燈遠程智能監控系統的設計與實現[ J] . 測控技術, 2004, ( 8): 36- 38.

[ 2]呂仲瑜, 孟力, 李璐. 低壓電力線載波通信中的抗干擾問題[ J] . 電測與儀表, 2003, ( 6): 36- 39.

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第2篇：集成電路設計與集成系統范文

【關鍵詞】集成電路 設計方法 IP技術

基于CMOS工藝發展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術，但基于64kb動態存儲器的發展，集成電路微小化設計逐漸引起了人們關注。因而在此基礎上，為了迎合集成電路時代的發展，應注重在當前集成電路設計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優化，且突出小型化設計優勢。以下就是對集成電路設計與IP設計技術的詳細闡述，望其能為當前集成電路設計領域的發展提供參考。

1 當前集成電路設計方法

1.1 全定制設計方法

集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業方法，將半導體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內，應用于網絡通信、計算機、電子技術等領域中。而在集成電路設計過程中，為了營造良好的電路設計空間，應注重強調對全定制設計方法的應用，即在集成電路實踐設計環節開展過程中通過版圖編輯工具，對半導體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設計環節進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優化目的。同時，在元器件電路參數優化過程中，為了滿足小型化集成電路應用需求，應遵從“自由格式”版圖設計原則，且以緊湊的設計方法，對每個元器件所連導線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態下。例如，隨機邏輯網絡在設計過程中，為了提高網絡運行速度，即采取全定制集成電路設計方法，滿足了網絡平臺運行需求。但由于全定制設計方法在實施過程中，設計周期較長，為此，應注重對其的合理化應用。

1.2 半定制設計方法

半定制設計方法在應用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優化過程中，從單元庫內選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設計方法，同時注重在半定制設計方式應用過程中融入門陣列設計理念，即將若干個器件進行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導線連接形式形成統一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設計過程中，亦可采取標準單元設計方式，即要求相關技術人員在集成電路設計過程中應運用版圖編輯工具對集成電路進行操控，同時結合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環境，達到布通率100%的集成電路設計狀態。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設計過程中，強調對半定制設計方法的應用，有助于縮短設計周期，為此，應提高對其的重視程度。

1.3 基于IP的設計方法

基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統的集成電路設計方式已經無法滿足計算機、網絡通訊等領域集成電路應用需求，因而在此基礎上，為了推動各領域產業的進一步發展，應注重融入IP設計方法，即在集成電路設計過程中將“設計復用與軟硬件協同”作為導向，開發單一模塊，并集成、復用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設計過程中，要求相關工作人員應注重通過專業IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎上，完善檢索系統、開發庫管理系統、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進行系統化整理，并通過VSIA標準評估方式，對IP核集成電路運行環境的安全性、動態性進行質量檢測、評估，規避集成電路故障問題的凸顯，且達到最佳的集成電路設計狀態。另外，在IP集成電路設計過程中，亦應注重增設HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設計要求，達到最佳的設計狀態，且更好的應用于計算機、網絡通訊等領域中。

2 集成電路設計中IP設計技術分析

基于IP的設計技術，主要分為軟核、硬核、固核三種設計方式，同時在IP系統規劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環境下。而IP設計技術在應用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設計環節開展過程中，應注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設計方式，對芯片布局布線進行操控，簡化集成電路整體設計過程。此外，在IP設計技術應用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進IP文件化，最終實現對集成電路設計信息的全方位反饋。另外，就當前的現狀來看，IP設計技術涵蓋了ASIC測試、系統仿真、ASIC模擬、IP繼承等設計環節，且制定了IP戰略，因而有助于減少IP集成電路開發風險，為此，在當前集成電路設計工作開展過程中應融入IP設計技術，并建構AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環境，強化整體電路集成度，達到最佳的電路布局、規劃狀態。

3 結論

綜上可知，集成電路被廣泛應用于計算機等產業發展領域，推進了社會的進步。為此，為了降低集成電路設計風險，減少開發經費，縮短開發時間，要求相關技術人員在集成電路設計工作開展過程中應注重強調對基于IP的設計方法、半定制設計方法、全定制設計方法等的應用，同時注重引入IP設計技術理念，完善ASIC模擬、系統測試等集成電路設計功能，最終就此規避電路開發中故障問題的凸顯，達到最佳的集成電路開發、設計狀態。

參考文獻

[1]肖春花.集成電路設計方法及IP重用設計技術研究[J].電子技術與軟件工程，2014，12（06）：190-191.

[2]李群，樊麗春.基于IP技術的模擬集成電路設計研究[J].科技創新導報，2013，12（08）：56-57.

[3]中國半導體行業協會關于舉辦“中國集成電路設計業2014年會暨中國內地與香港集成電路產業協作發展高峰論壇”的通知[J].中國集成電路，2014，20（10）：90-92.

第3篇：集成電路設計與集成系統范文

關鍵詞 模擬集成電路設計；理論與實踐相結合；仿真實驗

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）30-0095-02

集成電路設計相關課程體系是各高等院校電子科學與技術、電子信息科學與技術等工科專業核心專業課程設置的重要組成部分，為大學生深入學習掌握集成電路設計的基本原理、分析方法、仿真方式等打下基礎。大多數理工科高校對電子類專業開設模擬集成電路設計和數字集成電路設計的課程，對學生進行綜合培養。對于模擬和數字集成電路設計，如果要深入到晶體管級進行分析和設計，那都必須進行原理的深入學習。而在現實工作中，數字集成電路設計主要是通過運用高級硬件電路描述語言基于門級對電路進行設計，晶體管級的原理分析只是理論基礎。模擬集成電路設計則必須完全深入晶體管級進行分析和設計，所以模擬集成電路設計更加繁瑣和復雜，對理論分析的要求也更高。

本文通過筆者多年來在模擬集成電路設計理論和實踐教學中積累的經驗和教學心得，對如何在繁瑣和復雜的教學中使學生更好地掌握知識體系進行探討。

1 教材的選擇

1.1 國外經典教材的參考

集成電路的設計國外特別是美國要領先中國幾十年的技術水平，如絕大多數高精尖端的芯片都是被INTEL、AMD、TI、ADI這樣的跨國巨頭所壟斷，在教學知識體系方面自然是美國的高校如斯坦福、加州大學等要比國內高校更加系統和完善。美國出版的多本教材更是被奉為集成電路設計的圣經，如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設計》、艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設計》等。但是即使是被奉為圣經的教材，雖然經典，也有其局限性。如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設計》對電路的理論分析非常透徹且深入淺出，卻缺乏相應的仿真實驗來驗證其理論分析；而艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設計》雖有部分仿真實驗來驗證其理論分析，但其理論分析又不如拉扎維的教材那么透徹和深入淺出。

1.2 國內教材的選擇

國內的高校雖然較國外高校而言在集成電路設計領域起步要晚，差距也很大，但是在近些年國家政策的大力扶持下，已經有了突飛猛進的發展。國內也有了幾本模擬集成電路設計知識講解得比較透徹的教材，比如：清華大學王自強編著的《CMOS集成放大器設計》就從簡單知識入手，講解淺顯易懂；東南大學吳建輝編著的《CMOS模擬集成電路分析與設計》分析比較透徹，講解自成體系。但是國內出版的教材也都缺乏相應的仿真實驗來驗證其理論分析。

針對國內學生在集成電路設計知識領域基礎比較差的現狀，可以選擇國內講解得比較簡單淺顯的教材為主線，并以國外經典教材為參考。

2 教學方法的改進

模擬集成電路設計作為電子科學與技術專業的一門專業核心課程，比某些專業基礎課程如電路原理、數字電子技術、模擬電子技術等要難度更大，也更為繁瑣和復雜。如果按照傳統方式進行講解，或者說僅僅是按照教材進行理論分析和推導，那么學生很難對這門知識深入理解和掌握。因此，在教學理論知識的過程中，穿教材中沒有的、可以驗證其相應理論的仿真實驗，這樣能夠更好地使學生理解和掌握理論知識。

2.1 以HSPICE仿真實驗為輔助

SPICE是一種可以用于電路仿真的工具，大家所熟知的有PSPICE，它是一種可以適用于分立原件的電路仿真工具，而HSPICE是在集成電路設計領域專業使用的高精度的仿真工具。專業的集成電路設計公司和研究所都是使用UNIX或LINUX環境下的大型專業工具軟件進行集成電路設計仿真，而筆者所在高校因為在此領域起步較晚，專業開設也較晚，專業實驗室也并不具備，所以并不具備很好的實驗條件來進行實驗輔助教學。因為HSPICE具有可以在Windows環境下方便使用的小型版本的軟件，所以可以很方便地用在課堂教學中。

2.2 理論與實踐相結合教學

在繁瑣復雜理論分析和推導的過程中，不斷地穿HSPICE仿真，來驗證理論分析和推導的結果，可以讓學生顯著加深對理論的理解和掌握。HSPICE仿真部分的內容是清華、復旦、東南大學等高校教師出版的教材里面都沒有詳細講解的內容，也是他們課堂理論講解過程中不會涉及到的知識。而在筆者所在高校以HSPICE仿真實驗為輔助，結合理論教學后，取得了積極顯著的教學效果，學生對理論知識的理解和課程考試成績都得到了大幅度的提升。以2008級到2010級電子類專業的學生為例，模擬集成電路設計課程考試得優率從22%提升到了43%以上，學生對此教學方法也是高度認同。

3 結束語

在我國大力實行人才戰略，強調人才培養的大環境下，筆者所在高校也響應國家號召，加強本科生培養，實施卓越工程教育，取得積極可喜的成績。國家在近些年大力支持集成電路設計的產業發展，國內在此領域也有了長足進步，但也更加需要更多的專業人才來滿足市場需求。在此背景下，本文積極探索和提高模擬集成電路設計的教學方法，取得長足的進步和發展，也得到學生的高度認同。筆者希望自己的經驗和方法可以為兄弟院校相關專業的教學提供參考和借鑒。

參考文獻

[1]Lazavi.模擬CMOS集成電路設計[M].西安：西安交通大學出版社，2003.

[2]Allen P E.CMOS模擬集成電路設計[M].2版.北京：電子工業出版社，2011.

[3]王自強.CMOS集成放大器設計[M].北京：國防工業出版社，2007.

第4篇：集成電路設計與集成系統范文

關鍵詞:專用集成電路設計;創新;教學;探討

中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0920-02

Discussing about How to Teach the "Design of Application-Specific Integrated Circuit" Course

WU Yu-hua

(Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)

Abstract: "Design of Application-Specific Integrated Circuit" is an important specialty course. In this paper, we will discuss the teaching technique about this course of non-micro-electronics specialty. Combining the teaching practice, several teaching experiences about "Design of Application-Specific Integrated Circuit" course are summarized.

Key words: design of application-specific integrated circuit; innovate; teaching; discuss

《專用集成電路設計》是電氣信息類專業開設的一門比較重要的專業課。為了培養寬口徑、基礎扎實的集成電路設計人才,滿足IC行業對人才的大量需求,無論是在微電子專業,還是在相關的其他電氣信息類專業,不少重點高等院校都已經開設了本門課程。在學生已經掌握了模擬電子技術、數字電子技術和一定的晶體管原理知識的基礎上,通過學習《專用集成電路設計》課,進行ASIC設計理論的學習和實踐的強化,進一步掌握集成電路和電路系統的設計知識,提高集成電路設計能力,增長集成電路設計經驗;通過理論教學和實踐教學,來加強電氣信息類專業學生的電路設計基礎、版圖設計基礎以及集成電路設計各環節的驗證知識等,培養學生在集成電路設計方面的研究興趣,為后續課程的學習和進一步的深造打好基礎。

由于專業建設和人才培養的需要,北京電子科技學院同樣開設了《專用集成電路設計》的專業選修課,授課對象是電子信息工程專業的本科生,由于非微電子的專業背景原因,他們并不具備足夠的半導體物理、晶體管原理等知識,因此在本課程的教學過程中,必然要針對具體對象,調整教學內容,創新教學思路,加強教學研究,找到一種適合于非微電子專業本科生的教學思想和教學方法。通過教學實踐,學生對于課程組在這一課程中的創新、探索和具體的教學方法比較認可。這里把我們在《專用集成電路設計》課教學實踐中的初步探索做一些總結,希望與大家分享。

1 結合實際合理設置授課內容,以學生能夠接受為目標

電子信息工程專業的學生在學習《專用集成電路設計》課程之前,已經系統地學習了《電路分析》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《EDA技術》等有關電子技術和電路系統的課程,對于電路系統的設計已經有了一定的理解,并進行過比較系統的動手實踐訓練,為進一步學習《專用集成電路設計》課程打下了比較堅實的知識基礎和實踐基礎。但是由于專業背景的原因,該專業不太可能只是為了《專用集成電路設計》課而專門開設《半導體物理》、《晶體管原理》等這些在微電子專業才有的課程,因此,與微電子專業相比,電子信息工程專業的本科生欠缺有關晶體管原理和半導體工藝等方面的必要知識。在設置授課內容時,必然要考慮到這一點,總的原則應當是以學生能夠接受、但又不應該過于輕松接受為目標,而且要盡量避免與《EDA技術》等課程的知識重復。

根據我們的課程內容設置原則,將《專用集成電路設計》課的講授內容分為以下幾章:第一章:ASIC設計概述;第二章:CMOS邏輯;第三章:ASIC庫設計;第四章:ASIC的前端設計;第五章:ASIC的后端設計;第六章:可測性設計技術;第七章:SOC設計技術簡介。在各章的講授中,占用課時較多的分別是第二章、第三章和第五章。在講授時強調培養學生的系統設計能力,使學生對專用集成電路的設計、制造、測試等一整套流程有一般性、整體性的了解,建立專用集成電路的基本概念和方法,了解IC領域的最新發展趨勢,激發學生潛在的對集成電路前、后端設計的興趣。為了配合理論教學,提升教學效果,還設置了合適的實驗教學內容。

2 注重實驗教學效果,以培養動手實踐能力為目標

集成電路設計類課程除了理論教學以外,實驗教學尤為重要,因為這類課程對學生的訓練重點正是在于動手實驗,提前接觸到未來在進一步的研究和工作中可能會應用到的一些軟件工具、設計流程以及設計技巧等,這樣才能促進學生理論與實踐相結合,真正幫助學生掌握ASIC設計技術。因此本課程要更加注重實驗教學效果,著力培養學生的動手實踐能力,進而使學生能夠更加準確、具體和形象地掌握在課堂上學到的理論知識。根據這一原則,經過試用修訂,我們專門編印了《專用集成電路設計實驗指導書》,根據大綱的變化,使用工具版本的提高,目前已經編印了2007版和2009版的實驗指導書,共設計了五個實驗,具體是:實驗一:IC設計工具的使用;實驗二:單元電路的前端設計;實驗三:標準單元的版圖繪制與驗證;實驗四:四位加法器和減法器ASIC的設計;實驗五:計數器ASIC的設計。每個實驗3學時,其中實驗二、實驗四和實驗五為綜合性、設計性實驗。

選用一種合適的集成電路設計工具是順利進行實踐教學的關鍵。我們選用了美國Tanner Research公司開發的一種優秀集成電路設計工具――Tanner Tools Pro,它雖然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具強大,但它的最大優點是成本低,可以在PC機上使用,而且圖形處理速度快,編輯功能強,便于學習,使用方便,特別適用于高校進行相關的教學和科研工作。Tanner Pro工具在美國和臺灣的很多大學中早已被廣泛應用,臺灣不少IC設計企業也在使用Tanner Pro工具。該工具較新版本為Tanner Tools Pro 13.0,主要包含了S-EDIT(原理圖編輯)、L-EDIT(版圖編輯)、T-SPICE(電路仿真)、W-EDIT(波形觀察)和LVS(版圖與原理圖比對)等幾個功能不同的子工具,滿足了集成電路設計從前端到后端、設計驗證的一系列過程的需要,完全可以適用于《專用集成電路設計》課程的實踐教學。通過我們在課程實驗、畢業設計等實踐教學環節的使用,發現學生對這個工具上手快、掌握熟,對于以后使用其他的IC設計工具也有一定的幫助,而且培養了他們將來涉足IC設計領域的興趣和信心。圖1是學生在實踐教學中得到的一個版圖設計結果。

3 適當講授最新技術進展,以讓學生跟上行業發展腳步為目標

我們都知道,集成電路設計技術、制造工藝等的發展速度飛快,遵循著集成電路最小特征尺寸以每三年減小70%的速度下降、集成度每年翻一番和價格每兩年下降一半的著名的摩爾定律,集成電路的設計和制造技術發展日新月異。因此,在《專用集成電路設計》的教學過程中,必須要根據教學大綱的要求,在系統講授已經設置好的教學內容的前提下,結合具體授課內容,適當講授最新技術進展,以期讓學生跟上集成電路設計行業發展的腳步,并不斷將這些新技術、新進展、新方法、新工具、新工藝融入到授課內容中,做到授課內容常講常新。其實這除了讓學生可以接受到最新的知識和了解到該領域最新進展之外,同時也是一個教學相長的過程,對于教師的教學和相關科研也是一種無形的促進,可以督促教師不斷地跟蹤與IC設計、制造相關的最新研究成果,并進行精心的組織,將這些成果有機融入到課程教學中,做到授課內容的不斷更新,而且這樣也才能夠避免一份講稿多年重復使用,保證教師在教學中的激情,增強教學效果。

在這里僅僅舉一個具體例子。在一次講授到集成電路工藝的內容時,作者為同學們講授了不斷發展的集成電路工藝水平,以及所遇到的工藝發展瓶頸對于摩爾定律的挑戰,還具體講到了Intel公司新推出的0.45nm工藝的CPU,它采用了大大不同于以往的工藝方法,這次工藝變革可以稱得上是“拯救摩爾定律”的一大技術進展。本次課后,不少同學紛紛通過互聯網等來查閱這一最新工藝的具體情形,表現出了濃厚的學習興趣。

4 創新課程考查方式,以激發學生進一步的研究興趣為目標

一門課程的考查方式如何,對于這門課程能不能按照教師的預想,達到既定的最終教學目的,有著比較重要的作用。傳統的一張試卷去“考”出學生學習效果的方式雖然比較簡單省事,但卻過于單調,雖然從某種程度上能夠考查出學生對這門課程知識的掌握程度,但是對于激發學生在學完這門課程之后,對本學科、本領域進行進一步研究的興趣卻作用不大。由于自從接受學校教育以來經歷了無數次的考試,不少學生厭煩考試的情緒比較嚴重,恨不得考完后把教材、作業、筆記等都馬上丟棄,這是現實存在的、我們必須得承認的事實。從某種意義上說,通過考試來考查學生的學習,有時對最終教學目標的實現會起到一定的反作用。而且單純考試的方式也很難發現學生對于這門課、這個領域、這個行業的獨特想法和創新思路。

作者在《專用集成電路設計》教學過程中,結合課程的專業特點,積極探索并實踐了采用提交論文和現場答辯相結合的課程考查方式,即在課程講授到二分之一左右時,布置給學生論文題目,對于論文的范圍、參考文獻的篇數、論文的格式和字數等做出明確而具體的規范,要求學生在最后一次課之前提交自己的論文,做好答辯ppt,并利用專門的時間集中進行答辯,每位學生對自己準備的論文,進行5分鐘左右的講解,并接受教師和其他學生的提問。通過創新課程考查方式,提交論文和現場答辯相結合,讓學生在準備論文和答辯材料的過程中對專用集成電路設計的有關內容和工藝、方法等有了更加深刻的理解,并有了一個系統的知識梳理過程,現場答辯的方式也更能夠展現學生對于集成電路設計的一些獨特的思路和創新性的理解,學生在經歷這一過程時,也促使自己積極思考,主動研究,努力去探索和集成電路、微電子學有關的一些研究方法和最新進展,激發自己在完成本門課程的學習后、甚至是大學畢業后進行進一步研究的興趣和信心;另外還在這個過程中提升了學生的論文寫作能力、科學研究能力。

5 結束語

《專用集成電路設計》課(或者其他名稱的類似課程)在不少設有微電子學專業的重點大學中開設較為普遍,但在沒有微電子學專業的高校特別是非重點高校中開設并不多,對于該課程教學實踐中的一些具體的方法研究和探討需要更加深入。作者在教學實踐中,緊密圍繞本校、本專業的培養目標,以授課對象為主體,遵循課程的教學規律和科學研究規律,選擇合適的授課內容和教學方法,并且不斷地對此進行探索和研究,收到了初步的教學效果。當然,教學創新永無止境,教學方法的研究和探討不能止步,作為一名年輕教師,在今后的教學實踐中,作者將在加強學習以及與同行交流的前提下,進一步拓寬和創新教學思路,探索和完善教學模式,研究和更新教學內容,學習和探討教學技巧,敢于創新,善于創新,真正做到教好書,育好人。

參考文獻:

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[3] 廖裕評,陸瑞強.集成電路設計與布局實戰指導[M].北京:科學出版社,2004.

第5篇：集成電路設計與集成系統范文

關鍵詞：集成電路設計企業；成本核算

中圖分類號：F23 文獻標識碼：A

收錄日期：2015年8月30日

一、前言

集成電路的整個產業鏈包括三大部分，即集成電路設計、生產制造和封裝及測試。由于集成電路行業在我國起步晚，目前最尖端的集成電路企業幾乎全被外資壟斷，因此國家從改革開放以來，逐年加大集成電路產業的投入。近年來，我國的集成電路企業飛速發展，規模逐年擴大。根據中國半導體行業協會統計，2015年第一季度中國集成電路產業銷售額為685.5億元。其中，IC設計銷售額為225.1億元，生產制造業銷售額為184.9億元，封裝測試銷售額為275.5億元。作為集成電路產業的IC設計得到國家的大力鼓勵發展，以期望由IC設計帶動整個中國的集成電路產業。我國的集成電路企業主要分布在長三角、珠三角、京津地區和西部的重慶、西安和武漢等。其中，長三角地區集中了全國約55%的集成電路制造企業、80%的集成電路封裝測試企業和近50%的集成電路設計企業，該區域已經形成了包括集成電路的研發、設計、芯片制造、封裝測試及其相關配套支撐等在內的完整產業鏈條。

集成電路行業是一個高投入、高產出和高風險的行業，動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線。國務院在2000年就開始下發文件鼓勵軟件和集成電路企業發展，從政策法規方面，鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業傾斜；2010年和2012年更是聯合國家稅務總局下發文件對集成電路企業進行稅收優惠激勵，2013年國家發改委等五部門聯合下發了發改高技[2013]234號文，凡是符合認定的集成電路設計的企業均可以享受10%的所得稅優惠政策。因此，對于這樣一個高投入、高技術、高速發展的產業，國家又大力支持的產業，做好成本核算是非常必要的。長期以來，集成電路設計企業由于行業面較窄，又屬于高投入、復雜程度不斷提高的行業，成本核算一直沒有一個明確的核算方法。

二、集成電路設計生產流程

集成電路設計企業是一個新型行業的研發設計企業，跟常規企業的工作流程有很大區別，如下圖1。（圖1）集成電路設計企業在收到客戶的產品設計要求后，根據產品需求進行IC設計和繪圖，設計過程中需要選擇相應的晶圓材料，以便滿足設計需求。設計完成后需要把設計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產的母版，在IC生產環節，通過光刻掩膜版在晶圓上生產出所設計的芯片產品。生產完成后進入下一環節封裝，由專業的封裝企業對所生產的芯片進行封裝，然后測試相關芯片產品的參數和性能是否達到設計要求，初步測試完成后，把芯片產品返回集成電路設計企業，由設計企業按照相關標準進行出廠前的測試和檢驗，最后合格的芯片將會發給客戶。

對于集成電路設計企業來說，整個集成電路生產流程都需要全方位介入，每個環節都要跟蹤，以便設計的產品能符合要求，一旦一個環節出了問題，例如合格率下降、封裝不符合要求等，設計的芯片可能要全部報廢，無法返工處理，這將會對集成電路設計企業帶來很大損失。

三、成本核算方法比較

傳統企業的成本核算方法一般有下面幾種：

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

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

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

（二）分批法：分批法亦稱訂單法，它是以產品的批別（或訂單）為計算對象歸集費用并計算產品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產類型的企業，如船舶、重型機械制造企業以及精密儀器、專用設備生產企業。對于新產品的試制，工業性修理作業和輔助生產的工具模具制造等，也可以采用分批法計算成本。在單件小批生產類型企業中，通常根據用戶的訂單組織產品生產，生產何種產品，每批產品的批量大小以及完工時間，均要根據需求單位加以確定。同時，也要考慮訂單的具體情況，并結合企業的生產負荷程度合理組織產品的批次及批量。

（三）分步法：分布法是以產品的品種及其所經過的生產步驟作為成本計算對象，歸集生產費用，計算各種產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雜生產的企業，如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產類型的企業。例如，鋼鐵企業可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產步驟。在這種企業里，其生產過程是由若干個在技術上可以間斷的生產步驟組成的，每個生產步驟除了生產出半成品（最后步驟為產品）外，還有一些處于加工階段的在產品。已經生產出來的半成品及可以用于下一生產步驟的再加工，也可以對外銷售。

（四）作業成本法：作業成本法是一個以作業為基礎的管理信息系統。它以作業為中心，作業的劃分從產品設計開始，到物料供應；從工藝流程的各個環節、總裝、質檢到發運銷售全過程，通過對作業及作業成本的確認計量，最終計算出相對準確的產品成本。同時，經過對所有與產品相關聯作業的跟蹤，消除不增值作業，優化作業鏈和價值鏈，增加需求者價值，提供有用信息，促進最大限度的節約，提高決策、計劃、控制能力，以最終達到提高企業競爭力和獲利能力，增加企業價值的目的。

由于集成電路設計企業的特殊生產工藝流程，集成電路設計企業的主要生產和封裝、測試都是在第三方廠家進行，分批法、分步法和作業成本法都不太適合作為集成電路設計企業的成本核算方法，所以品種法將作為集成電路設計企業的基礎成本核算方法。

四、IC產品的品種法

品種法作為一種傳統的成本核算方法，在集成電路設計企業里是十分實用的。由于集成電路設計企業的生產流程比較特殊，產品從材料到生產、封裝、測試，最后回到集成電路設計企業都是在第三方廠商進行，每一個環節的成本費用無法及時掌握，IC產品又有其特殊性，每種產品在生產過程中，不僅依賴于設計圖紙，而且依賴于代工的工藝水平，每個批次的合格率并不盡相同，其成品率通常只有在該種產品的所有生產批次全部回到設計企業并通過質量的合格測試入庫時才能準確得出，然而設計企業的產品并不是一次性全部生產出來，一般需要若干個批次，或許幾十上百個批次加工，在最后幾個批次返回設計企業時，早期的許多批次產品早已經發給客戶使用了，因此集成電路設計企業的按品種進行成本核算應該是有一定預期的品種法，即需要提前預估該種產品的成品率或廢品率，盡量準確核算每一個IC產品的成本。

五、結語

集成電路設計是個技術發展、技術更新非常迅速的行業，IC設計企業要在這個競爭非常激烈的行業站住腳跟或者有更好的發展，就必須緊密把握市場的變化趨勢，不斷的進行技術創新、改進技術或工藝，及時調整市場需求的產品設計方向，持續不斷的通過科學合理的成本控制手段，從技術上和成本上建立競爭優勢；同時，充分利用國家對于集成電路產業的優惠政策，特別是對集成電路設計企業的優惠政策，加大重大項目和新興產業IC芯片應用的研發和投資力度；合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領域的研究資源和技術，實現產學研相結合的發展思路，縮短項目的研發周期；通過各種途徑加強企業的成本控制手段，來達到提高中國IC設計企業整體競爭實力，擴大市場份額。

主要參考文獻：

[1]中國半導體行業協會.cn.

第6篇：集成電路設計與集成系統范文

關鍵詞 片上系統設計導論 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展，集成電路的規?？梢赃_上億個晶體管，已經發展到片上系統SoC（System on Chip）。現代片上系統（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，在一塊芯片上實現復雜的功能。它廣泛應用于汽車、醫療設備、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年集成電路行業的產值

2008年以來，我國集成電路產業總產值從2107億元增長到2915億元。2014年，據國家統計局統計，共生產集成電路1015.5億塊，同比增長12.4%，增幅高于上年7.1個百分點；集成電路行業銷售產值同比增長8.7%，增幅高于上年0.1個百分點。集成電路行業的產值如圖2所示。

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

針對這一現象，《片上系統（SoC）設計導論》課程將結合《固體物理》《半導體物理》《數字集成電路設計》《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、不會設計的現狀

（1）解決SoC設計與相關課程之間的內部聯系，教學內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，具體項目如圖3所示。通過這些項目設計過程完整地訓練，既培養了較強的SoC設計能力，還提升了學生的擇業面。

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的問題，轉變了傳統的理論教學方式，達到較好的教學效果。

二、 通過PDCA戴明環的方式改善設計的產品不能用的問題

（1）在SoC設計的過程中，通過跟蹤課內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，逐步鍛煉和培養學生的自主學習、團結協作等能力。

（2）結合新的技術或者領域，對項目進行適當的調整，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戴明環的方式來持續改進教學方法，對教學內容和教學計劃進行合理和高效的修改。PDCA戴明環如圖4所示。

圖4 PDCA循環

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?！镀舷到y（SoC）設計導論》課程項目化教學改變了傳統的理論課教學方式，以目標為導向，以設計作為考核標準，充分發揮了學生的能動性和協作能力，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[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：集成電路設計與集成系統范文

關鍵詞：張江園區；集成電路設計；企業

中圖分類號：F270 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）12-0026-04

自1958年美國德克薩斯儀器公司發明了世界上第一塊集成電路以來，作為電子信息行業的核心和基礎，集成電路產業規模迅速擴大，技術水平突飛猛進，這是技術驅動和市場拉動雙重合力的結果。雖然集成電路制造業依然是這個產業鏈的中流砥柱，但值得注意的是近年來設計業異軍突起。張江集成電路產業的發展特點無疑也暗合了這樣的趨勢。雖然張江集成電路設計、制造、封裝測試和設備材料四業均保持了平穩快速的增長態勢，但設計業充分顯示了先導性行業的活力，成為整個產業鏈中增長最快、占比上升最明顯的行業。

一、張江集成電路設計企業的發展優勢

集成電路產業是張江高科技園區的主導產業之一。該產業鏈的形成肇始于2000年底第一家晶圓代工企業——中芯國際的投資建設。一大批芯片設計、制造、封裝、測試及設備材料等上下游企業，在張江 “產業鏈”發展思路和以創新帶動園區建設的主導思想下快速集聚張江，展訊、華虹、格科微、昂寶、AMD、Nvidia和Marvel等一批國內外著名設計企業經歷了多年的快速發展，在移動通訊、3G/4G手機芯片、高清數字電視、智能標簽、綠色電源、數字多媒體等芯片設計領域形成了獨特的發展優勢，主要表現在：

（一）技術水平加速提升

作為產業鏈中技術含量最高的設計業，生存和發展的根本動力在于技術創新。

張江園區一批具有競爭力的自主創新設計企業，通過技術創新和商業模式創新已成為各自細分領域的引領者，部分領軍企業設計研發的產品已達到國際先進水平。2011年初，展訊推出了全球首款40nm低功耗商用TD-HSPA/TD-SCDMA多模通信芯片，這款芯片的研制成功，標志著張江園區手機芯片設計水平首次達到世界一流水平。又如深迪半導體開發的一款陀螺儀產品—SSZ030CG，標志著第一款具有中國自主知識產權的商用MEMS陀螺儀的誕生，打破了歐美及日本對這一高科技領域的技術壁壘。

經過多年的努力，張江集成電路設計企業相繼實現了技術乃至應用領域的新突破。設計企業研發的基帶、射頻、圖像傳感器、功率放大器、能源計量等20多類芯片被廣泛應用于手機、智能卡、數字電視、汽車電子、智能電表和水表等消費電子和工業電子領域。越來越多的設計企業從單一的技術或產品開發向系統方案集成和終端產品開發轉變。

（二）銷售收入持續增長

張江集成電路設計企業已由初創期轉入成長期，持續快速增長正是IC設計企業進入成長期的重要標志。

2010年，在全球和國內集成電路產業全面復蘇的背景下，張江設計業呈現全面爆發式的增長，實現銷售收入66.1億元，同比增長56%。2011年，即使在半導體行業不景氣的情況下，張江設計業依然實現銷售收入95.7億元，首次超過芯片制造業，同比增長44.8%，是四業中增速最快的行業，遠高于國內30.2%的平均增速。占上海的比重由2010年的58.4%上升為64.1%，占全國比重由18.2%上升至20.2%。

自2004年張江出現首家超億元的設計企業（上海華虹集成電路有限責任公司）以來，每年超億元的設計企業數量不斷增加，2012年已達10多家。其中最為突出的是展訊公司，2011年銷售收入在上一年猛增238%的基礎上再次翻番，達到42.88億元，增速居全球前25大集成電路設計企業首位。

（三）資源整合步伐加快

并購重組現已成為設計企業在短期內快速實現業務整合，彌補技術短板的最佳方案，這也是世界集成電路發達國家和地區的普遍規律。

張江集成電路設計企業順應國際半導體行業及相關領域兼并重組的發展趨勢，通過產業鏈上下游企業間的并購重組，克服單一企業進入市場的障礙，加速進入高端芯片市場。例如聚辰半導體與美凌微電子以股份置換的方式進行合并，發揮雙方在智能卡芯片、模擬和混合信號集成電路產品方面的優勢，融合數字和模擬技術，打造國內模擬IC市場的巨頭。再如銳迪科在布局基帶芯片領域的同時，獲得泰鼎一項IP特許和開發協議，可以開發生產和銷售派生版本的數字電視SOC平臺，這也意味著銳迪科將進入數字電視市場。

張江集成電路設計企業通過兼并重組，實現強強聯合，既保存了企業實力，延伸拓寬了產業鏈；又推動了企業做大做強，增強了市場競爭力。

二、張江集成電路設計企業的發展瓶頸

張江園區是中國集成電路設計企業最為集中，技術水平相對較高，所有制形式最為多樣化的產業基地。但在張江落戶的設計企業，總的來說，還處于成長階段，企業規模小，盈利能力不足，產品線單一，缺乏核心技術和自主品牌。張江大多數設計企業發展后勁乏力的主要原因在于：

（一）政策限制挫傷企業發展活力

政策支持在集成電路產業發展中的重要作用不言而喻。2000年的國發18號文開啟了國內集成電路產業發展的黃金十年。但近年來，政策的諸多限制，抑制了芯片設計企業乃至整個產業鏈的良性發展。

首先，由于財稅[2000]25號文對“集成電路設計企業”的定義，導致許多設計企業在工商登記后，稅務機關不認可其為生產型企業，拿不到加工手冊，無法實現出口退稅。當設計企業設計的芯片需要在境內加工時，只能通過境外公司下訂單，并通過國外公司銷售。而張江的設計企業僅僅成了設計中心。

其次，中國自2005年4月1日起停止執行財稅[2002]70號第一條即增值稅實際稅負超過3%的部分實行即征即退政策，致使設計企業在尚未銷售產品前，須先交付芯片制造、封裝和測試等各個加工環節17%的增值稅，從而造成設計企業流動資金周轉困難。而其他采用增值稅制的國家和地區，如新加坡為3%，中國臺灣為5%，韓國為10%，都較國內低。設計企業為了避免資金占壓，只能迂回境外下單加工。此外，由于進口芯片可以免稅，境內客戶便不愿采購境內設計企業芯片，造成境內設計企業不能實現本土銷售。

張江一批設計企業因受政策影響，在完成設計后不得不轉移到境外生產和銷售，造成銷售額、利潤和稅收大量流向境外，使張江的芯片代工企業和封裝測試企業得不到設計企業的訂單支持，既阻礙了以設計企業為“龍頭”推動集成電路產業全面發展的趨勢，也使國家稅收遭受巨大損失。

（二）融資困難束縛企業發展規模

集成電路產業是一個技術密集、資金密集和人才密集的產業，對于投融資環境的要求較其他產業更為迫切。然而，集成電路設計企業的特殊性，使其融資之路較其他產業更為艱難。

首先，中國的投融資渠道比較單一，國內銀行體系重點關注的是回報率穩定、資產風險小的行業和大型國有企業。而大多數設計企業無廠房、設備等固定資產，其資產輕、規模小、歷史短的特征，不符合傳統意義上的銀行放貸標準。近年來，雖然有些銀行推出了以知識產權等無形資產獲取信用貸款的金融產品，但由于知識產權質押登記流程長，耗時久，加上一般高新技術較為尖端，其市場價值和發展前景難以為金融機構人員理解和評估。銀行為了規避自身風險，不愿從根本上突破現有的評估模式，所以真正通過知識產權質押獲得銀行貸款的企業少之又少。

其次，雖然設計企業可以選擇國內或海外上市，但國內上市門檻高，使眾多設計企業望而卻步。如主板市場需要連續三年盈利，中小板需要連續兩年盈利，創業板需要最近三個會計年度凈利潤均為正數，且累計超過3 000萬元。而海外上市手續復雜、成本高，加上國際影響力不夠，能夠成功上市的僅屬業中翹楚，中小型設計企業根本無法企及。此外，雖有政府扶持資金，但審核周期長，有時要超過一年，根本無法在企業最需要資金的時候雪中送炭。

融資困難一方面使眾多的設計企業發展規模受阻；另一方面無力投入高新技術研發，致使產品附加值不高，只能在國內低端產品市場競爭，前景堪憂。

（三）人才缺失制約企業發展潛力

集成電路設計業是產業鏈中人才密集度最高的行業，如何更好地利用現有人才激勵政策、戶籍政策來吸引人才，留住人才，用好人才，是助推設計企業發展的關鍵。

一般來說，集成電路設計企業引進的研發高端人才大多來自海外，收入相對較高。然而根據中國現行的個人所得稅法的相關規定，這些人才收入的征稅率相較于其在國外繳納的所得稅來說要高出許多。據統計，一位年薪10萬美元的美籍工程師，按照美國稅法以及其撫養子女、購房貸款和贍養父母的抵扣規定，其實際繳納的總稅率僅為10%～15%。而按照中國個人所得稅法，實際繳納的總稅率至少達35%，根本不利于設計企業高端人才的引進，也降低了該類人才留在國內發展的穩定性。

同時，受上海戶籍制度的限制，許多優秀的外地人才被拒之門外。雖然有居住證制度，但與戶籍享有的權利和保障存在明顯差異，尤其在子女教育問題上。更重要的是居住證遠沒上海戶籍那樣讓人產生安全感與歸屬感。許多優秀的外地人才只能到上海周邊地區——戶籍政策門檻相對較低的蘇、杭州等地，尋找個人價值的發展空間。此外，上海作為全國最發達的現代化城市，生活成本居高不下。根據英國經濟學人智庫最新一期“全球生活成本指數”排行榜，上海已與紐約基本看齊，大陸第一，全球第三十，遠高于內地城市的生活成本，不僅令未來者望而卻步，也令已居者萌生去意。

上海日趨緊張的用人環境和設計企業成倍增長的人才需求形成巨大的供需矛盾，招聘人才難，人才流失嚴重已成為制約設計企業發展不容忽視的關鍵因素。

三、張江集成電路設計企業發展策略

集成電路設計業是集成電路產業中最具活力和最富發展潛力的行業，是集成電路產業技術水平的集中體現，也是中國集成電路產業發展的重中之重。如果設計業發展滯緩，不僅牽制集成電路市場的擴展，也嚴重影響芯片制造和封裝測試等整個產業鏈的發展與穩定。因此，采取一些有突破性的措施來迅速改善集成電路設計業的現狀，對推動集成電路整個產業鏈的發展十分重要。

（一）構建以設計企業為“龍頭”的集成電路產業鏈保稅監管新模式

首先，將設計企業視同于將產品制造外包的集成電路生產型企業，使其可以享受產品出口退稅，鼓勵設計企業將流片加工和銷售重返境內。目前，集成電路生產制造有兩種方式，一種是英特爾、德州儀器公司等企業采用的IDM（集成器件制造商）方式；另一種是以垂直分工為主要特征的集成電路產業鏈方式，主要由集成電路設計公司（Fabless）、芯片代工企業（Foundry）、封裝測試企業（Assembly&Testing）分別完成。中國臺灣地區、新加坡、韓國等均是通過后一種方式參與集成電路產業的國際分工。中國集成電路產業也是借助于這種方式得以迅速崛起。因此，對集成電路設計企業的認識不應僅停留在設計服務層面上。實際上，Fabless才是集成電路設計企業的主流商業模式。Fabless的準確含義是沒有芯片廠的半導體公司。如果在政策層面能夠將設計企業定位于生產型企業，設計企業享受免抵退政策也就順理成章了。

其次，參照臺灣新竹的成功經驗，將集成電路產業進行全程保稅，即保關稅和增值稅。對經認定的集成電路企業，無論是集成電路設計、生產、封裝、測試企業還是集成電路設備和原材料生產企業，在其從事集成電路產業相關經營活動中，給予保稅政策。當這些企業的產品實現國內銷售，就按國內銷售征稅；若產品出口，則免于征稅。如果張江集成電路產業能夠參照國際通行做法，對設計企業設計的芯片在生產加工過程中不征收增值稅，那么它對帶動芯片制造、封裝測試、設備制造和軟件開發等各個環節的跨越式發展有著不可估量的作用，它可以使整個產業鏈上繳給國家的稅收呈幾何級、跳越式增長。

（二）搭建投融資專業化金融服務平臺，助力設計企業發展騰飛

首先，根據張江設計企業特性和發展階段，開發多層次、多品種的金融產品，以適應不同特點和階段的企業融資需求。對于處在研發階段的初創型企業，引入張江小額貸款、融資租賃和融資擔保等；對于產品處于研發階段的企業，則從“投貸聯動”入手，引入私募基金、風險投資等。同時，加大推進張江已經實施的“銀政合作”項目，按照“風險共擔、限額補貼、征信先行、專業運作、監管創新”的原則，以企業融資信用信息征集為基礎，不斷引入多家商業銀行共同參與，支持銀行擴大放貸規模，對解決企業融資問題有突出貢獻的機構給予風險補償和獎勵。一方面，銀行通過提高抵押融資比例、豐富質押融資手段、加快審批速度、優化信貸結構，為企業提供銀行融資；另一方面，政府通過風險共擔、梯度獎勵等激勵措施，增強銀行放貸信心。有了政府的擔保抵沖壞賬額度，銀行的放貸規模成倍放大，一些原本不符合銀行放貸條件的企業可以因此得益，從而解決設計企業在發展過程中的融資難題。

其次，幫助設計企業進入多層次資本市場，促使企業創新與資本運作有機結合。對有改制上市意愿的企業，邀請券商等專業中介機構進行不同資本市場的專題培訓或上門個別輔導，從公司治理、內部控制、股權激勵、商業模式設計等多角度全面分析企業發展之路，有針對性地幫助企業提高上市融資實務操作技能，使之充分了解企業自身發展現狀，選擇最佳上市板塊。尤其是要幫助設計企業充分認識到“新三板”作為多層次資本市場的組成部分，可成為有創新能力和發展潛力企業可持續發展的重要加速器。同時，鼓勵設計企業進入OTC中心掛牌交易，對交易各方給予引導和支持，為科技型企業早期融資創造條件。

（三）推動創新人才政策，營造聚才、育才、用才的良好環境

首先，以張江建設國家自主創新示范區為契機，推進和落實“張江創新十條”政策。設立以國資為導向的“代持股專項資金”，實施股權激勵。對符合股權激勵條件的團隊和個人，給予股權認購、代持及股權取得階段所產生的個人所得稅代墊等資金支持。推行“張江聚才計劃”，加速高端人才集聚。建立以市場化的角度、企業家的眼光為導向的全新人才評價方法，以實踐和貢獻為出發點來衡量人才。設立“張江創新人才獎勵資金”，通過評價方式、評價標準和激勵方式的創新幫助企業吸引和留住關鍵、骨干人才。還可借鑒一些國家或地區的做法，對貢獻大和特別急需的高層次人才，實施個人所得稅補貼、個人購房貸款貼息及年度嘉獎等激勵政策，來加大企業吸引人才，留住人才的法碼。

其次，不斷優化工作和生活環境，全方位降低人才的創業和居住成本。針對上海高房價對企業引進、留住人才帶來的壓力，加速開發建設價格優惠、配套設置齊全的人才公寓，建造限價商品房，定向配售給符合條件的引進人才、專業技術骨干、管理人員自住。同時，積極拓展優質教育資源，提升園區基礎教育水平，對設計企業創新創業人才，其子女在學前教育、義務教育階段入園入學安排上予以優先照顧，并為外籍高層次人才及其配偶、未成年子女和外籍高端技術人員，申請長期居留許可提供便利。

四、結束語

當今世界正處于電子信息時代，集成電路產業對于改變我們的生活方式，促進全球信息技術發展，提（下轉79頁）（上接28頁）升各國綜合國力具有重要的戰略意義和現實意義。未來的張江，如何把握相關戰略新興產業快速發展的機遇，實現以集成電路設計企業為龍頭，帶動整個產業鏈的快速發展；如何把握建設張江國家自主創新示范區的重大機遇，集聚創新能力，優化產業結構，躋身世界一流集成電路產業競爭行列，任重而道遠。

參考文獻：

[1] 上海市經信委和上海市集成電路行業協會.2012年上海集成電路產業發展研究報告[M].上海：上海教育出版社，2012.

[2] 2011年度張江高科技園區產業發展報告[Z].

[3] 朱貽瑋.中國集成電路產業發展論述文集[M].北京：新時代出版社，2006.

第8篇：集成電路設計與集成系統范文

兩個月前,我們剛剛慶祝了中華人民共和國60周年華誕,在國慶慶典上我們直接感受到了祖國的繁榮和富強,感受到了作為炎黃子孫的驕傲和自豪,感受到了龍的傳人對中華民族復興的殷切期盼。此前溫總理視察無錫和南通的高新技術產業并作了重要的講話,溫總理說:“國家要把經濟結構調優調輕,要發展高新技術產業,現代服務業和環保產業。高新技術產業是一個智慧產業,其發展有三個要素:第一,就是要擁有高端產品,產業的核心技術。第二,就是高新技術也得面向市場。第三,必須具有優勢的研發力量。研發新的技術,能夠帶動一個產業,一個行業,甚至起革命性作用的技術”?？偫淼脑捛逦刂该髁宋覀兗呻娐樊a業的戰略方向,并給了我們極大的鼓勵和信心。正是在這樣的背景下,今天,集成電路設計業界的各路精英以及產業鏈各個環節的朋友又一次在廈門相聚,共同探討中國集成電路設計業的發展,共同謀劃中國集成電路設計業的未來。廈門是一個歷史悠久的城市,更是一個有深厚文化底蘊的城市,如今,廈門又在隨著時代的步伐向高新技術城市的方向發展,對于這次會議能夠在廈門成功舉辦,我謹代表中國半導體行業協會集成電路設計分會向福建省和廈門市的領導表示衷心的感謝。廈門還是一個與海峽對岸最近的城市,這也為兩岸企業界與專家學者直接進行交流與溝通提供了最有利的契機和場所,請允許我代表中國半導體行業協會集成電路設計分會,并以我個人的名義,向蒞臨會議的臺灣工研院院長史欽泰先生、虞華年先生以及所有與會的貴賓表示最熱烈的歡迎。

下面,我講三個問題。

1金融危機影響下的

中國集成電路設計業概貌

2008年以來,金融風暴席卷全球,世界經濟遭遇重創,金融危機波及各個產業,中國集成電路設計企業也不同程度地受到影響。一些以出口為主要市場的企業,其銷售額與利潤均大幅下滑;一些主要為國外整機配套的企業,由于整機市場的衰退、或換代而受到直接牽連;作為“輕資產”的部分設計企業,在金融危機的沖擊下,由于缺少擔保資源而不得不面臨資金鏈中斷的困境。但是,70%左右的企業平靜而理性地接受了金融危機的挑戰,主動、及時地調整了自己的市場和技術策略,從而繼續保持了增長的態勢。

在集成電路設計產業的新興地區業已出現了可喜的成果:廈門現在已有20～30家設計企業,09年已出現亮點,諸如硅思微電子以模擬技術見長,企業營業規模預計過2億元;海芯微電子的12位A/D芯片已在計量儀器的市場中占80%的份額;優訊公司的通信芯片已具相當高的技術含量,主要銷往國際市場。天津市晶奇微電子公司的大動態范圍安全監控照相芯片基于全自主開發的多項專利,如全并行像素結構,使得Bg0350監控芯片在暗光特性,動態范圍,噪聲,工作溫度等視頻監控關鍵性指標方面,與Sony CCD PCX223有一比,完全可以取代進口,現已量產供貨。南京英特神思公司開發的適用于各類傳感器及與IC結合的芯片設計用的EDA軟件,與國際主流EDA軟件兼容,產品已被日本尼康等國際企業采用,它將對未來物聯網的傳感器開發產生積極作用。

根據各地區政府所統計的數據,和企業自愿披露的信息統計,中國集成電路設計業2009年預計銷售總額為379.83億元,同比增長11%,全行業平均凈利潤率為13%左右(最高為50%)。

據不完全統計,各地區集成電路設計業的銷售額為:京津環渤海地區104.7億元,長江三角洲地區132.1億元,珠海三角地區90.5億元,其它地區18億元,以上合計345.3億元;一些未進行確切統計的公司的銷售額按已統計數額的10%估算,則2009年中國集成電路設計業總銷售額預計為345.3×1.1=379.83億元,詳見表1。

排名前35位的56個企業(占全行業企業總數的12%)的銷售額總和為228.85億元,占行業總額的60.25%。國內設計業除了總體銷售總額有持續增長外,還充分利用了國內的加工資源,對整個集成電路產業的發展做出了應有的貢獻,例如,士蘭、上華和華越98%左右的加工能力在為國內設計業服務,中國設計企業利用中芯國際、和艦與華虹的產能分別達到了16%~35%,利用通富微電、江陰長電、天水華天的封裝產能分別達到了16~90%。

排名前35位的中國設計企業,其2009年銷售額的預計增長率見表2。

2 金融危機影響下

中國集成電路設計業的表現

面對金融風暴對經濟的沖擊,企業無非是三種出路,一是淡出市場,具體表現是破產或轉產(即退出所從事的產業);二是頂住壓力,渡過難關,臥薪嘗膽,以求再戰;三是積極調整,適應需求,以新思路、新技術、新產品來開拓新市場,擴大企業的生存和進一步發展的空間。

下面列舉一些表現:

2009年,在中國集成電路設計行業的480余家企業中,約有70家企業表現為第一種情況,破產者、改行者陸續有之。少部分企業則呈現第二種情況,例如有些企業對2.5代移動通信芯片的研發投入了大量人力與物力,而3G標準推行后,運營商迅速進入3G時代,使2.5G的產品失去市場。但是這些企業沒有后退,根據市場形勢變化,迅速加強市場調研,抓緊利用已有的技術優勢和成果繼續再戰。

大多數中國集成電路設計企業沒有被金融危機擊垮,而是以“重整河山”的勇氣和積極的態度面對金融風暴的沖擊。從上表可以看出,在排名前35位的企業中,約有70%的企業仍實現了正增長,約有10%的企業基本持平,只有約20%的企業同比有所下降。

造成銷售額增長率下降主要有以下幾個因素:

1、 世界市場需求萎縮對出口依賴型企業的打擊。

2、 國內部分企業的產品同質化現象嚴重,中低檔產品的價格競爭異常激烈,成“一片紅?！敝畡?。

3、 自身的不足和缺陷。隨著電子消費產品下鄉優惠政策的出臺,中國市場巨大的剛性需求又一次得以顯現,在世界經濟危機的沙化漠原中如同一片綠洲充滿了生命力。使得一些國際企業和臺灣企業也受到了極大的誘惑和吸引,這些企業利用其傳統的高端產品技術及其價格的優勢迅速針對中國的中低端集成電路與整機市場的需求,快速的開發對路產品,在家電下鄉這一大市場中獲得較大的收益。同比之下,國內企業的收效是有限的,一是因為競爭進一步加劇,同時在同一個市場的需求下,暴露了我國集成電路設計企業生產的集成電路品種針對系統整機明顯的不配套性。這也說明即使有好的政策和市場也往往由于自己的缺陷,競爭力不強而坐失商機。家電下鄉就像一面鏡子,照出了我們企業存在的不足。需要引起我們高度的重視,這也是激勵我們改進的重要收獲。

設計企業具有:以知識和人才為主要財富、資產輕型化、產品要不斷創新換代等顯著的特質。市場變化迅猛因而要求企業必須具有很高的綜合應變能力。而我們有些企業在關鍵時刻雖然面臨商機,但卻找不到必要的籌資渠道和支持門路,貸款困難,資金鏈十分脆弱,因而研發資金捉襟見肘;更有甚者,某些企業的股東難以承受金融海嘯的拍打,在急功近利思想的驅使下,提前撤資,造成企業運營軌道的斷裂。

面對金融風暴的突然襲擊,我們的大部分企業采取了積極的應對舉措,從而緩解了市場變化對企業運營的影響。例如晶門科技受摩托羅拉從手機市場淡出的影響,其主打產品銷售大幅下滑,但該企業迅速轉向內地市場,與京東方、CEC等大型企業合作,在TFT大尺寸高端產品方面取得了重要突破,即將走出低谷。

設計企業與制造企業、封裝企業共同開發新工藝,將產品創新的鏈條延伸到加工和封裝環節。在“以設計主控加工”的模式探索中取得了一系列進展,如杭州士蘭3年投入8億元研發高頻高壓器件工藝,在LED顯示屏的研制中取得重要進展,今年國慶在天安門廣場上矗立的50×5m2的兩幅巨型顯示屏,就是士蘭在國際競標中取得的重大成果。雖然身受金融風暴的沖擊,但是士蘭僅在2009年一年繳稅就超過1億元。又如比亞迪與寧波中偉共同開發了高壓、高頻器件工藝,并通過技術的合作完成了企業并購和重組,成立了寧波中偉半導體公司;上海貝嶺業已完成以設計主控工藝加工的轉變。

此外士蘭、比亞迪、貝嶺、華為、中興通訊、海爾、京東方、長虹等整機企業積極與設計企業相結合,有可能打造新型的IDM企業;

北京君正充分發揮自主知識產權的CPU core-Xbust的潛能,利用Android開放結構;北京創毅視訊抓住CMMB標準,這兩家公司積極調動資源迅速開發新的信息平臺和應用平臺,并與開發商、增值商、系統應用商結成全新的聯盟,推出新一代的產品, 2010年兩個企業的銷售額預計均可望有2-4倍的提升。

銳迪科微電子已經成為有相當實力的射頻集成電路設計公司,是國內能夠提供包括收發器芯片、功率放大器芯片、天線開關在內的完整射頻前端解決方案的IC廠商,打破了阻礙中國通信產業發展的“短板”和瓶頸,可以提供3G(TD-SCDMA)、2G/2.5G(GSM/GPRS)、大靈通(SCDMA)、小靈通(PHS)全系列移動通信核心射頻芯片。

格科微電子(上海)有限公司已經獲得多項關于 CMOS 圖像傳感器結構和工藝方面的美國專利。格科微電子的 CMOS 圖像傳感器產品可以在較低的成本達到 CCD 傳感器的圖像品質水平,并在功耗、系統集成方面享有 CCD 無法比擬的優勢。該公司已占據了全球低端圖像傳感器超過 50%的市場份額。

江蘇隆智半導體、北京芯技佳藝與中芯國際、上海華虹合作,推出了NOR-Flash系列芯片。該系列產品采用90-110nm工藝,最大容量為64M。目前,世界Flash市場總額約為250億美元,其中NAND-Flash約為160億美元,NOR-Flash約為90億美元。NAND主要用于數據存儲,存取速度較慢,但容量要大(目前最高32G),對加工工藝要求很高,目前在45nm左右;NOR主要用于編碼存儲,對工作速度和功耗要求高,但容量不大(目前最高512M)加工工藝一般在90-180nm。因此NOR很適合我國的市場需求和加工條件。先行起步,是經濟和客觀的正確選擇。

杭州國芯充分利用所掌握C-Core的技術優勢,開發了多種芯片,2009年銷售額預計增長135%,呈現出逆勢上揚的可喜局面。

3對今后工作的思考和建議

3.1 產品注重功能多樣化

創新與變革是集成電路產業發展的主旋律。

集成電路產業到今天,不斷表現出新的趨勢和特征:一方面繼續專注于CMOS技術,沿著摩爾定律前進;另一方面,產品多功能化趨勢日益明顯。技術首先是為民所用“More than MOORE”恰恰是貫徹了這個宗旨,所以提供創新產品為己任的設計行業與設計企業應把功能多樣化作為我們發展的重要戰略。

3.2 實施產品品牌戰略

注重產品品牌的培植,是改善市場秩序、完善產業發展環境做強產業的重要舉措。我們講品牌,是指那些在市場中已得到客戶廣泛認同的產品,其產品的性能、質量、價格和服務均是取得認同的要素,產品在大量使用后已積累了很好的商譽。今天市場上秩序動蕩,同類化的產品不是靠性能、質量、價格、服務全面綜合能力的競爭,僅僅靠降價去吸引客戶,最終是丟失質量、丟失性能,產業和用戶均難逃兩敗俱傷的下場。注重產品品牌和鑄造品牌的過程就是企業和產業成熟的過程、市場穩定的過程,和實現社會經濟發展的過程。

3.3 開辟新市場

① 2009年9月,第13屆全國商密產品展覽會在京舉行,展示了一個事實:安全產品市場充滿了商機。近年來國家用于數字認證系統,包括增值稅發票認證系統、金融數據密碼機、智能IC卡及密鑰、加密傳真機等數字安全產品已達6.71億臺(套),其中芯片由國內13家企業供給,深圳國民技術公司已成為這一領域的佼佼者。

② 以節能、減排和低碳能源應用為代表的綠色集成電路市場。目前,除在LED市場有所作為,其余如太陽能、風力發電等領域尚為集成電路設計企業未開墾的處女地。

③ 汽車綜合信息平臺。汽車電子預計是今后發展迅速的、大有可為的市場,應像對手機、PC、電視等智能平臺一樣予以密切關注。在汽車電子領域已取得一定成效的比亞迪公司就此提出了“One Car One Wafer”的口號。

④ 就智能卡而言,城市只剩下“紅海”空間,而農村仍存在巨大的市場空間,并對智能卡的低功耗、安全和成本提出了新的需求。

⑤ 新技術和新應用的市場。比如移動互聯網、物聯網以及傳感網帶來的新技術和新應用市場。MEMS微機電系統將在上述的新應用市場中大有用武之地。

針對上述新市場我們認為在以后的發展中要特別注意如下幾點:

1、 創新,不僅僅是技術的創新,更要注重技術+產品+品牌+商路的綜合創新。所謂“商路”,就是能夠使得產品變為商品的渠道和技巧,不僅要和加工制造企業建立戰略伙伴關系,更要和增值開發商、應用開發商建立產業聯盟。

2、 應用是創新的重要推動力。特別要重視“應用專利”。設計企業不應只為應用企業提供通用芯片,在芯片越來越復雜的情況下,設計公司應具備提供“芯片+軟件+解決方案”的能力,從而形成自己獨特的“應用專利”。發展集成電路產業,不僅要關注傳統的產業結構,也要關注增值開發商、應用開發商的增長,他們是我們產業的重要聯盟,只有芯片開發商、增值開發商、應用開發商都得到發展和壯大,才可能帶來市場的繁榮和應用的繁榮。

3、 企業做強優于做大,一般而言指資產規模大、營業規模大,謂之“大”。強則有4個體征:營業規模、核心技術競爭力、良好的盈利能力和品牌。我認為中國的設計企業應盡快出現多個營業額大于3億美元、凈利潤高于20%(毛利40~60%)的企業。才可在激烈的競爭中與國際型大企業一決高低。

4、 打造產業經濟鏈

自深圳2009年泛珠三角創新應用高峰論壇又一次取得了共識,產品的創新可以興旺一個企業,如i-phone對蘋果的影響,技術的創新可以帶動一個產業的持續發展,比如3G對移動通信產業,甚至連技術提供模式的創新都可以催生出新的產業機會,比如MTK TURN-Key解決方案對山寨手機產業。然而產業鏈的創新屬于生態系統級的創新,可以帶動整條產業鏈上下游的協同發展,并確保和光大產品的創新、技術創新、技術提供模式創新的成果,使產業各個環節的資源在一起協調配置發揮最大的效益,是提升產業經濟的重大革新。產業鏈的創新是產業發展到一定階段后的必然產物,需要產業的各個環節自發的有針對性的聚集和溝通,達到心理上的融合,是以提升經濟效益為目標,才能打造垂直一體化(IDM)形成真正的產業經濟鏈。這就意味著芯片設計、制造(含封測)、應用、分銷、系統整合,已成了一個鮮活的整體。深圳作為公認的電子應用設計之都,已在整個產業鏈資源整合的征程上邁出了強有力的步伐,并呈現了明顯的產業集聚格局。

除了地域上的趨向外,我們也需要有大企業出臺,援手這種創新的整合,最終打造中國的集成電路產業經濟鏈。華潤集團、中國電子和中國電子科技集團均已在戰略規劃和資本層面上做出了安排。整合以創新為主體的設計企業的序幕已經展開。

5、 充分利用國家的政策和專項資金加速設計企業做強做大的步伐。如2009年4月國務院出臺了“電子信息產業調整和振興規劃”;8月份啟動創業板;2009年10月,籌謀已久的“核高基”國家重大專項也已啟動。國家對于行業的發展給予的扶助也正向廣度和深度發展,今年在國家發改委有關司局的倡導下,設計分會組織了行業內有關企業和產業化基地對我國的集成電路市場和應用進行了較為深刻的調研,并在現有的產業資源可以支撐的市場需求中,首先對五大類集成電路應用領域進行了規劃,旨在打造中國品牌。擬申請一個有明確經濟考核目標的產業化專項,以夯實產業基礎,并希望成為承接“核高基”項目的產業平臺和資源重組與結構調整的平臺,工信部、財政部實施多年的電子生產發展基金,每年針對集成電路產品層面,與時俱進的強化著對集成電路企業的推動。

在經歷了全球性金融危機的沖擊后,弱小的設計業受到了磨練,也體會到自強不息的喜悅,但是在今天的競爭環境下,面對國際化企業的挑戰,沒有國家政策的必要扶持是不客觀的,所以,全行業依然企盼著作為普惠性政策的新18號文件的出臺。

中國的集成電路設計業是一個植根于本土的產業,是一個擁有龐大市場需求的產業,是一個有所作為、也應該有更大作為的產業。作為行業協會,我們理應繼續為大家提供更好的服務,爭取各級政府對設計業的大力支持,開拓各種交流信息的渠道,建立不同層面的溝通平臺;作為企業,一定要克服浮躁作風,客觀冷靜的分析和明確自己的市場定位,隨時根據市場的變化對自己的技術和產品策略進行必要的調整,以創新為本,摒棄最低端的價格競爭方式,逐步在國內以至在世界市場上建立自己的品牌,為企業做強做大、為中國做強做大不斷做出新的貢獻。

21世紀是信息產業大有可為的時代,是集成電路技術面臨新的革命的時代。為此我們希望兩岸的集成電路業界同仁能夠攜手合作,共同為集成電路產業的春天再創輝煌。在CCD、光纖之后,或許在不久的將來,新的諾貝爾獎金獲得者就在我們中間出現,我們期待著。

現在,北方已經是寒風凜冽,但廈門依然是春色滿園。金融風暴可以造成一時的蕭條,但絕對不會阻擋住人類社會前進的步伐。

第9篇：集成電路設計與集成系統范文

集成電路是當今信息技術產業高速發展的基礎和源動力，已經高度滲透與融合到國民經濟和社會發展的每個領域，其技術水平和發展規模已成為衡量一個國家產業競爭力和綜合國力的重要標志之一[1]，美國更將其視為未來20年從根本上改造制造業的四大技術領域之首。我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場，2013年規模達9166億元，占全球市場份額的50%左右。近年來，國家大力發展集成電路，在上海浦東等地建立了集成電路產業基地，對于集成電路設計、制造、封裝、測試等方面的專門技術人才需求巨大。為了適應產業需求，推進我國集成電路發展，許多高校開設了電子科學與技術專業，以培養集成電路方向的專業人才。集成電路版圖設計是電路設計與集成電路工藝之間必不可少的環節。據相關統計，在從事集成電路設計工作的電子科學與技術專業的應屆畢業生中，由于具有更多的電路知識儲備，研究生的從業比例比本科生高出很多。而以集成電路版圖為代表包括集成電路測試以及工藝等與集成電路設計相關的工作，相對而言對電路設計知識的要求低很多。因而集成電路版圖設計崗位對本科生而言更具競爭力。在版圖設計崗位工作若干年知識和經驗的積累也將有利于從事集成電路設計工作。因此，版圖設計工程師的培養也成為了上海電力學院電子科學與技術專業本科人才培養的重要方向和辦學特色。本文根據上海電力學院電子科學與技術專業建設的目標，結合本校人才培養和專業建設目標，就集成電路版圖設計理論和實驗教學環節進行了探索和實踐。

一、優化理論教學方法，豐富教學手段，突出課程特點

集成電路版圖作為一門電子科學與技術專業重要的專業課程，教學內容與電子技術（模擬電路和數字電路）、半導體器件、集成電路設計基礎等先修課程中的電路理論、器件基礎和工藝原理等理論知識緊密聯系，同時版圖設計具有很強的實踐特點。因此，必須從本專業學生的實際特點和整個專業課程布局出發，注重課程與其他課程承前啟后，有機融合，摸索出一套實用有效的教學方法。在理論授課過程中從集成電路的設計流程入手，在CMOS集成電路和雙極集成電路基本工藝進行概述的基礎上，從版圖基本單元到電路再到芯片循序漸進地講授集成電路版圖結構、設計原理和方法，做到與上游知識點的融會貫通。

集成電路的規模已發展到片上系統（SOC）階段，教科書的更新速度遠遠落后于集成電路技術的發展速度。集成電路工藝線寬達到了納米量級，對于集成電路版圖設計在當前工藝條件下出現的新問題和新規則，通過查閱最新的文獻資料，向學生介紹版圖設計前沿技術與發展趨勢，開拓學生視野，提升學習熱情。在課堂教學中盡量減少冗長的公式和繁復的理論推導，將理論講解和工程實踐相結合，通過工程案例使學生了解版圖設計是科學、技術和經驗的有機結合。比如，在有關天線效應的教學過程中針對一款采用中芯國際（SMIC）0.18um 1p6m工藝的雷達信號處理SOC 芯片，結合跳線法和反偏二極管的天線效應消除方法，詳細闡述版圖設計中完全修正天線規則違例的關鍵步驟，極大地激發了學生的學習興趣，收到了較好的教學效果。

集成電路版圖起著承接電路設計和芯片實現的重要作用。通過版圖設計，可以將立體的電路轉化為二維的平面幾何圖形，再通過工藝加工轉化為基于半導體硅材料的立體結構[2]。集成電路版圖設計是集成電路流程中的重要環節，與集成電路工藝密切相關。為了讓學生獲得直觀、準確和清楚的認識，制作了形象生動、圖文并茂的多媒體教學課件，將集成電路典型的設計流程、雙極和CMOS集成電路工藝流程、芯片內部結構、版圖的層次等內容以圖片、Flash動畫、視頻等形式進行展示。

版圖包含了集成電路尺寸、各層拓撲定義等器件相關的物理信息數據[3]。掩膜上的圖形決定著芯片上器件或連接物理層的尺寸。因此版圖上的幾何圖形尺寸與芯片上物理層的尺寸直接相關。而集成電路制造廠家根據版圖數據來制造掩膜，對于同種工藝各個foundry廠商所提供的版圖設計規則各不相同[4]。教學實踐中注意將先進的典型芯片版圖設計實例引入課堂，例如舉出臺灣積體電路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工藝的數模轉換器的芯片版圖實例，讓學生從當今業界實際制造芯片的角度學習和掌握版圖設計的規則，同時切實感受到模擬版圖和數字版圖設計的藝術。

二、利用業界主流EDA工具，構建基于完整版圖設計流程的實驗體系

集成電路版圖設計實驗采用了Cadence公司的EDA工具進行版圖設計。Cadence的EDA產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計、功能驗證、集成電路（IC）綜合及布局布線、物理驗證、PCB設計和硬件仿真建模模擬、混合信號及射頻IC設計、全定制IC設計等。全球知名半導體與電子系統公司如AMD、NEC、三星、飛利浦均將Cadence軟件作為其全球設計的標準。將業界主流的EDA設計軟件引入實驗教學環節，有利于學生畢業后很快適應崗位，盡快進入角色。

專業實驗室配備了多臺高性能Sun服務器、工作站以及60臺供學生實驗用的PC機。服務器中安裝的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、電路圖設計工具Composer、電路模擬工具Analog Artist、版圖設計工具Virtuoso Layout Editing、版圖驗證工具Dracula 和Diva、自動布局布線工具Preview和Silicon Ensemble。

Cadence軟件是按照庫（Library）、單元（Cell）、和視圖（View）的層次實現對文件的管理。庫、單元和視圖三者之間的關系為庫文件是一組單元的集合，包含著各個單元的不同視圖。庫文件包括技術庫和設計庫兩種，設計庫是針對用戶設立，不同的用戶可以有不同的設計庫。而技術庫是針對工藝設立，不同特征尺寸的工藝、不同的芯片制造商的技術庫不同。為了讓學生在掌握主流EDA工具使用的同時對版圖設計流程有準確、深入的理解，安排針對無錫上華公司0.6um兩層多晶硅兩層金屬（Double Poly Double Metal）混合信號CMOS工藝的一系列實驗讓學生掌握包括從電路圖的建立、版圖建立與編輯、電學規則檢查（ERC），設計規則檢查（DRC）、到電路圖-版圖一致性檢查（LVS）的完整的版圖設計流程[5]。通過完整的基于設計流程的版圖實驗使學生能較好地掌握電路設計工具Composer、版圖設計工具Virtuoso Layout Editor以及版圖驗證工具Dracula和Diva的使用，同時對版圖設計的關鍵步驟形成清晰的認識。

以下以CMOS與非門為例，介紹基于一個完整的數字版圖設計流程的教學實例。

在CMOS與非門的版圖設計中，首先要求學生建立設計庫和技術庫，在技術庫中加載CSMC 0.6um的工藝的技術文件，將設計庫與技術庫進行關聯。然后在設計庫中用Composer中建立相應的電路原理圖（schematic），進行ERC檢查。再根據電路原理圖用Virtuoso Layout Editor工具繪制對應的版圖（layout）。版圖繪制步驟依次為MOS晶體管的有源區、多晶硅柵極、MOS管源區和漏區的接觸孔、P+注入、N阱、N阱接觸、N+注入、襯底接觸、金屬連線、電源線、地線、輸入及輸出。基本的版圖繪制完成之后，將輸入、輸出端口以及電源線和地線的名稱標注于版圖的適當位置處，再在Dracula工具中利用幾何設計規則文件進行DRC驗證。然后利用GDS版圖數據與電路圖網表進行版圖與原理圖一致性檢查（LVS），修改其中的錯誤并按最小面積優化版圖，最后版圖全部通過檢查，設計完成。圖1和圖2分別給出了CMOS與非門的原理圖和版圖。