集成电路设计与应用范文第1篇

【关键词】集成电路 设计方法 IP技术

基于CMOS工艺发展背景下，CMOS集成电路得到了广泛应用，即到目前为止，仍有95%集成电路融入了CMOS工艺技术，但基于64kb动态存储器的发展，集成电路微小化设计逐渐引起了人们关注。因而在此基础上，为了迎合集成电路时代的发展，应注重在当前集成电路设计过程中从微电路、芯片等角度入手，对集成电路进行改善与优化，且突出小型化设计优势。以下就是对集成电路设计与IP设计技术的详细阐述，望其能为当前集成电路设计领域的发展提供参考。

1 当前集成电路设计方法

1.1 全定制设计方法

集成电路，即通过光刻、扩散、氧化等作业方法，将半导体、电阻、电容、电感等元器件集中于一块小硅片，置入管壳内，应用于网络通信、计算机、电子技术等领域中。而在集成电路设计过程中，为了营造良好的电路设计空间，应注重强调对全定制设计方法的应用，即在集成电路实践设计环节开展过程中通过版图编辑工具，对半导体元器件图形、尺寸、连线、位置等各个设计环节进行把控，最终通过版图布局、布线等，达到元器件组合、优化目的。同时，在元器件电路参数优化过程中，为了满足小型化集成电路应用需求，应遵从“自由格式”版图设计原则，且以紧凑的设计方法，对每个元器件所连导线进行布局，就此将芯片尺寸控制到最小状态下。例如，随机逻辑网络在设计过程中，为了提高网络运行速度，即采取全定制集成电路设计方法，满足了网络平台运行需求。但由于全定制设计方法在实施过程中，设计周期较长，为此，应注重对其的合理化应用。

1.2 半定制设计方法

半定制设计方法在应用过程中需借助原有的单元电路，同时注重在集成电路优化过程中，从单元库内选取适宜的电压或压焊块，以自动化方式对集成电路进行布局、布线，且获取掩膜版图。例如，专用集成电路ASIC在设计过程中为了减少成本投入量，即采用了半定制设计方法，同时注重在半定制设计方式应用过程中融入门阵列设计理念，即将若干个器件进行排序，且排列为门阵列形式，继而通过导线连接形式形成统一的电路单元，并保障各单元间的一致性。而在半定制集成电路设计过程中，亦可采取标准单元设计方式，即要求相关技术人员在集成电路设计过程中应运用版图编辑工具对集成电路进行操控，同时结合电路单元版图，连接、布局集成电路运作环境，达到布通率100%的集成电路设计状态。从以上的分析中即可看出，在小型化集成电路设计过程中，强调对半定制设计方法的应用，有助于缩短设计周期，为此，应提高对其的重视程度。

1.3 基于IP的设计方法

基于0.35μmCMOS工艺的推动下，传统的集成电路设计方式已经无法满足计算机、网络通讯等领域集成电路应用需求，因而在此基础上，为了推动各领域产业的进一步发展，应注重融入IP设计方法，即在集成电路设计过程中将“设计复用与软硬件协同”作为导向，开发单一模块，并集成、复用IP，就此将集成电路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP视角下，在集成电路设计过程中，要求相关工作人员应注重通过专业IP公司、Foundry积累、EDA厂商等路径获取IP核，且基于IP核支撑资源获取的基础上，完善检索系统、开发库管理系统、IP核库等，最终对1700多个IP核资源进行系统化整理，并通过VSIA标准评估方式，对IP核集成电路运行环境的安全性、动态性进行质量检测、评估，规避集成电路故障问题的凸显，且达到最佳的集成电路设计状态。另外，在IP集成电路设计过程中，亦应注重增设HDL代码等检测功能，从而满足集成电路设计要求，达到最佳的设计状态，且更好的应用于计算机、网络通讯等领域中。

2 集成电路设计中IP设计技术分析

基于IP的设计技术，主要分为软核、硬核、固核三种设计方式，同时在IP系统规划过程中，需完善32位处理器，同时融入微处理器、DSP等，继而应用于Internet、USB接口、微处理器核、UART等运作环境下。而IP设计技术在应用过程中对测试平台支撑条件提出了更高的要求，因而在IP设计环节开展过程中，应注重选用适宜的接口，寄存I/O，且以独立性IP模块设计方式，对芯片布局布线进行操控，简化集成电路整体设计过程。此外，在IP设计技术应用过程中，必须突出全面性特点，即从特性概述、框图、工作描述、版图信息、软模型/HDL模型等角度入手，推进IP文件化，最终实现对集成电路设计信息的全方位反馈。另外，就当前的现状来看，IP设计技术涵盖了ASIC测试、系统仿真、ASIC模拟、IP继承等设计环节，且制定了IP战略，因而有助于减少IP集成电路开发风险，为此，在当前集成电路设计工作开展过程中应融入IP设计技术，并建构AMBA总线等，打造良好的集成电路运行环境，强化整体电路集成度，达到最佳的电路布局、规划状态。

3 结论

综上可知，集成电路被广泛应用于计算机等产业发展领域，推进了社会的进步。为此，为了降低集成电路设计风险，减少开发经费，缩短开发时间，要求相关技术人员在集成电路设计工作开展过程中应注重强调对基于IP的设计方法、半定制设计方法、全定制设计方法等的应用，同时注重引入IP设计技术理念，完善ASIC模拟、系统测试等集成电路设计功能，最终就此规避电路开发中故障问题的凸显，达到最佳的集成电路开发、设计状态。

参考文献

[1]肖春花.集成电路设计方法及IP重用设计技术研究[J].电子技术与软件工程，2014，12（06）：190-191.

[2]李群，樊丽春.基于IP技术的模拟集成电路设计研究[J].科技创新导报，2013，12（08）：56-57.

[3]中国半导体行业协会关于举办“中国集成电路设计业2014年会暨中国内地与香港集成电路产业协作发展高峰论坛”的通知[J].中国集成电路，2014，20（10）：90-92.

集成电路设计与应用范文第2篇

一、充分认识加快发展集成电路产业的重要性

集成电路产业对于现代经济和社会发展具有高倍增性和关联度。集成电路技术及其产业的发展，可以推动消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及相关产业的发展，集成电路芯片作为传统产业智能化改造的核心，对于提升整体工业水平和推动国民经济与社会信息化发展意义重大。此外，微电子技术及其相关的微细加工技术与机械学、光学、生物学相结合，还能衍生出新的技术和产业。集成电路技术及其产业的发展已成为一个国家和地区调整产业结构、促进产业升级、转变增长方式、改善资源环境、增强竞争优势，带动相关产业和领域跨越式发展的战略性产业。

*省资源环境良好，集成电路设计和原材料生产具有比较优势，具有一批专业从事集成电路设计和原材料生产的企业及水平较高的专业人才队伍。*省消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及利用信息技术改造传统产业和国民经济与社会信息化的发展为集成电路产业的发展提供了现实需求的空间。各级、各部门要高度重视集成电路产业的发展，有基础有条件的地区要充分发挥地域优势、资源优势，加强规划，因势利导，积极组织和推动集成电路产业发展，加快招商引资步伐。省政府有关部门要切实落实国家和省扶持集成电路产业发展的各项政策，积极推动和支持*省集成电路产业的发展。

二、发展思路和原则

（一）发展思路。根据*省集成电路产业发展的基础，当前以发展集成电路设计和原材料生产为重点，建成国内重要的集成电路设计和原材料生产基地。以内引外，促进外部资金、技术、人才和芯片加工、封装、测试项目的进入，建立集成电路生产基地。

1.大力发展集成电路设计。充分发挥*省高校、科研单位、企业集成电路设计的基础优势，加快集成电路设计企业法人资格建立和集成电路设计企业资格认证的步伐，与信息产业和其他工业领域及国民经济与社会信息化发展相结合，促进科研、生产、应用联动，建立科研、生产、应用、服务联合体，形成有利于集成电路设计企业成长和为企业生产发展服务的体制和机制，促进一批已具备一定基础的集成电路设计企业尽快成长起来。进一步建立和完善有利于集成电路产业发展的政策环境，构筑有利于集成电路产业发展的支撑体系和服务体系，加强与海内外的合作与交流，加快人才培养和引进，加大对集成电路设计中心、公共技术平台、服务平台、人才交流培训平台建设的投入，重点培植3—5家集成电路设计中心，使之成为国内乃至国际有影响力的企业。加强人才、技术、资金、企业的引进，形成一大批集成电路设计企业和人才队伍。密切跟踪国际集成电路发展的新趋势，大力发展和应用SOC技术、IP核技术，不断提高自主创新能力，在消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子和其他应用电子产品领域形成发展优势。

2.加快发展集成电路材料等支撑产业。以当前*省集成电路材料生产企业为基础，通过基础设施建设、技术改造、引进技术消化吸收再创新、合资合作和引导传统产业向集成电路材料生产转移，进一步壮大产业规模，扩大产品系列，增添新的产品品种，提高产品档次。通过加快企业技术中心建设，不断提高自主创新能力；通过拉长和完善产业链，积极发展高纯水气制备、封装材料等上下游产品，提高配套能力；鼓励半导体和集成电路专用设备仪器产业的发展。培养多个在国内市场占有率第一的自主品牌，扩大出口能力，把*省建设成为围绕以集成电路用金丝、硅铝丝、电路板用铜箔和覆铜板、柔性镀铜板、金属膜基板、电子陶瓷基板、集成电路框架和插座、硅晶体材料的研发和生产为主的集成电路支撑产业基地。

3.鼓励发展集成电路加工产业。大力招商引资，通过集成电路设计和原材料生产的发展，促进省外、海外集成电路芯片制造、封装和测试业向*省的转移，推动*省集成电路芯片制造、封装和测试产业的发展。

（二）发展原则。

1.政府推动原则。充分发挥各级政府在统筹规划、宏观调控、资源组织、政策扶持、市场环境建设等方面的作用，充分发挥社会各方面的力量，推动集成电路产业发展。

2.科研、生产、应用、服务联动原则。建立科研、生产、应用、服务一体化体系，促进集成电路设计和最终产品相结合，集成电路设计和设计服务相结合，公共平台建设和企业发展相结合，设计公司之间相结合，人才培训和设计企业需求相结合。重点支持共性技术平台、服务平台、人才培训平台建设和科研、生产、应用一体化项目研发。

3.企业主体化原则。深化体制改革，加快集成电路设计中心认证，推动集成电路设计公司（中心）建设，建立符合国家扶持集成电路发展政策和要求的以企业为主体、自主经营、自负盈亏、自主创新、自*发展完善的集成电路产业发展体制和机制。

4.引进消化吸收与自主创新相结合原则。加强与海内外集成电路行业企业、人才的交流合作，创造适合集成电路产业发展的政策环境，大力引进资金、技术、人才，加快消化吸收，形成产业的自主创新能力，尽快缩短与发达国家和先进省市的差距。

5.有所为，有所不为原则。发挥*省优势，重点发展集成电路设计、电路板设计制造和原材料生产，与生产应用相结合，聚集有限力量，聚焦可行领域，发挥基础特长，形成专业优势。

三、发展重点和目标

（一）发展重点。整合资源，集中政府和社会力量，建立公共和开放的集成电路设计技术服务平台、行业协作服务平台和人才交流培训平台。重点扶持建设以海尔、海信、浪潮、*大学、哈工大威海国际微电子中心、滨州芯科等在集成电路设计领域具有基础和优势的集成电路设计中心，建设青岛、济南集成电路设计基地，加快有关促进集成电路产业发展的配套政策、措施的制定，重点在以下领域实现突破。

1.集成电路设计业。以消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子、信息安全和其他应用电子产品领域为重点，以整机和系统应用带动*省集成电路、电路板设计业的发展，培育一批具有自主创新能力的集成电路设计企业，开发一批具有自主知识产权的高水平的集成电路产品。

（1）重点开展SOC设计方法学理论和设计技术的研究，发挥其先进的整机设计和产业化能力，大力发展税控收款机等嵌入式终端产品的SOC芯片，努力达到SOC芯片规模化生产能力。开发采用先进技术的SOC芯片，应用于各类行业终端产品。

（2）强化IP核开发标准、评测等技术的研究，积极发挥IP核复用技术的优势，以市场为导向，重点研发MCU类、总线类、接口类和低功耗嵌入式存储器（SRAM）类等市场急需的IP核技术，加速技术向产品的转化。

（3）顺应数字音视频系统的变革，以数字音视频解码芯片和视频处理芯片为基础，突破一批音视频处理技术，提高*国电视整机等消费类电子企业的技术水平和核心竞争力。

（4）集中力量开展大规模通信、网络、信息安全等专用集成电路的研究与设计，力争取得突破性成果。

（5）重点发展广泛应用于白色家电、小家电、黑色家电、水电气三表、汽车电子等领域的芯片设计，在应用电子产品芯片设计领域形成优势。

（6）发挥*省在工业控制领域的综合技术、人才力量及芯片研发软硬件资源等方面的优势，重点发展部分工业控制领域的RISC、CISC两种架构的芯片设计，并根据市场需求及时研发多种控制类芯片产品，形成一定优势。

2.集成电路材料等支撑产业。充分利用*省现有集成电路材料生产企业的基础条件，加快发展集成电路材料产业。重点发展集成电路用金丝、硅铝丝、引线框架、插座等产品，同时注重铜箔、覆铜板、电子陶瓷基片、硅晶体材料及其深加工等产品的发展，形成国内重要的集成电路材料研发和生产加工出口基地。支持发展集成电路相关支撑产业，形成上下游配套完善的集成电路产业链。

（1）集成电路用金丝、硅铝丝。扩大大规模集成电路用金丝、硅铝丝的生产规模，力争到2010年占国内市场份额80%以上。

（2）硅单晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅单晶片由现在的年产600万片发展到1000万片；单晶棒由目前的年产100吨发展到200吨。支持发展高品质集成电路用多晶硅材料，填补省内空白，至2010年发展到年产3000吨。

（3）集成电路引线框架。到2010年，集成电路引线框架生产能力由目前的年产20亿只提高到年产100亿只。

（4）电子陶瓷基板。通过技改和吸引外资等措施，力争到2010年达到陶瓷覆铜板年产160万块、陶瓷基片年产30万平米的能力。

（5）铜箔、覆铜板。到2010年，覆铜板由目前的年产570万张发展到800万张，铜箔由目前的年产8500吨发展到10000吨。

（6）相关支撑产业。通过引进技术和产学研结合等多种形式，积极发展集成电路专用设备、环氧树脂等塑封材料、柔性镀铜板和金属膜等基材、高纯水气制备等相关产业。

3.加快大规模、大尺寸集成电路芯片加工和有关集成电路封装、测试企业的引进。

（二）发展目标。经过“*”期间的发展，基本建立和完善有利于*省集成电路产业发展的政策环境、支撑体系和服务体系，建成20-30家集成电路设计中心、2个集成电路设计基地，形成一大批集成电路设计企业、配套企业、咨询服务企业，争取引进3—5家集成电路芯片制造企业。政府支持集成电路产业发展的能力进一步增强，社会融资能力进一步提高，对外吸引和接纳人才、技术、资金的能力进一步提高，集成电路设计、制造对促进*省信息产业发展、传统产业改造和提升国民经济与社会信息化水平发挥更大作用，并成为*省信息产业发展和综合竞争力提升的重要支撑。促进*省集成电路材料产业做大做强，使其成为国内重要的产业基地。

四、主要措施和政策

（一）加强政府的组织和引导。制定*省集成电路产业发展中长期发展规划，实施集成电路产业发展年度计划，《*省支持和鼓励集成电路产业发展产品指导目录》，引导产品研发和资金投向。各地要加强本地集成电路产业发展环境建设，结合本地实际制定有利于集成电路产业发展和人才、资金、技术进入的政策措施。各有关部门要加强配合，制定相关配套措施，形成促进集成电路产业发展的合力。参照财政部、信息产业部、国家发改委《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》，结合*省信息产业发展专项资金的使用，对集成电路产业发展予以支持。具体办法由省信息产业厅会同省财政厅等有关部门制定。

（二）加强集成电路设计公司（中心）认证工作。推动体制改革和产权改革，鼓励科技人员在企业兼职和创办企业，通过政策导向促进集成电路设计公司（中心）独立法人资格的建立。按照国家《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》的有关规定，加强对*省集成电路产品及集成电路企业认定工作。

（三）加强人才引进与培养。加强对集成电路人才的培养和引进工作，鼓励留学回国人员和外地优秀人才到*投资发展和从事技术创新工作，重点引进在国内外集成电路大企业有工作经历、既掌握整机系统设计又懂集成电路设计技术的高层次专业人才。对具有普通高校大学本科以上学历的外省籍集成电路专业毕业生来*省就业的，可实行先落户后就业政策，对具有中级以上职称的集成电路专业人才来*省工作的，有关部门要优先为其办理相关人事和落户手续。要加强集成电路产业人才培养，建立多层次的人才培养渠道，加强对企业现有工程技术人员的再培训。在政策和待遇上加大对专业人才的倾斜，鼓励国内外集成电路专业人才到*发展，建立起培养并留住人才的新机制。

（四）落实各项优惠政策。各级、各部门要切实落实《关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》及各项优惠政策，将集成电路设计、生产制造和原材料生产纳入各自的科研、新产品开发、重点技术攻关计划及技术中心、重点实验室建设计划，并给予优先支持和安排。集成电路设计企业适用软件企业的有关政策，集成电路设计产品适用软件产品的有关优惠政策，其知识产权受法律保护。对于批准建设的集成电路项目在建设期间所发生的贷款，省政府给予贷款利息补贴。按照建设期间实际发生的贷款利率补贴1.5个百分点，贴息时间不超过3年；在政府引导区域内建设的，贷款利息补贴可提高至2个百分点。

集成电路设计与应用范文第3篇

关键词：集成电路；可测性设计

1.引言

集成电路测试关系到集成电路产品设计、生产制造及应用开发各个环节，如果集成电路测试问题解决得好，可以缩短产品的研制开发周期，降低产品的研制、生产与维修成本，确保产品的性能、质量与可靠性。在对有几千个或非门构成的电路在考虑和不考虑可测性设计条件下，测试生成的成本与电路规模的关系曲线如图（1）所示。图中DFT代表可测性设计，UT代表无拘束设计。从图中可看出，对于无拘束设计，有关的测试成本随电路规模的增大成指数上升；而采用可测性设计的电路，测试费用与规模基本上是线性增长关系。

图（1）测试生成成本与电路规模关系曲线图

因此深入电路系统的可测性理论与设计方法的研究，对于发展复杂性越来越大的现代电子电气装备，提高其可靠性，降低复杂电子电气系统全寿命周期费用有特别重要的战略意义、实际应用价值。

2.电路可测性设计概况

2.1电路可测性设计发展。电路系统测试与故障诊断于20世纪60年代在军事上首先开始研究以满足军事装备的维修与保养需要。美国国防部于1993 年2 月颁发MIL―STD―2165A《系统和设备的可测性大纲》，大纲将可测试性作为与可靠性及维修性等同的设计要求，并规定了可测试性分析、设计及验证的要求及实施方法。该标准的颁布标志着可测试性作为一门独立学科的确立。尽管可测性问题最早是从装备维护保障角度提出，但随着集成电路(IC)技术的发展，满足IC 测试的需求成为推动可测性技术发展的主要动力。从发展趋势上看，半导体芯片技术发展所带来的芯片复杂性的增长远远超过了相应测试技术的进步。因此，复杂芯片系统的测试和验证问题将越来越成为其发展的制约、甚至瓶颈。面对复杂性增长如此迅速的芯片技术，将测试和验证问题纳入芯片设计的范畴几乎成为解决该问题的唯一的途径，这也是目前可测性设计技术和相应的国际标准（IEEE1149）在近年来得到快速发展的原因。

2.2 电路可测性设计概念。可测试性设计（Design for Testability，简称DFT），指在集成电路的设计阶段就考虑以后测试的需要，将可测试设计作为逻辑设计的一部分加以设计和优化，为今后能够高效率地测试提供方便。DFT主要技术是：转变测试思想，将输入信号的枚举与排列的测试方法转变为对电路内各个节点的测试，即直接对电路硬件组成单元进行测试；降低测试的复杂性，即将复杂的逻辑分块，使模块易于测试；断开长的逻辑链，采用附加逻辑和电路使测试生成容易，改进其可控制性和可观察性，覆盖全部硬件节点；添加自检测模块，使测试具有智能化和自动化。

测试考虑是集成电路设计中最辣手的问题之一，设计的可测性是指完整测试程序的生成和执行的有效性。评价一个设计的可测性的基本要素有：故障诊断、功能核实、性能评估以及可控性和可观性。可测性设计通常包含三个方面：（1）测试矢量生成设计，即在允许的时间内产生故障测试矢量或序列。（2）对测试进行评估和计算。（3）实施测试的设计，即解决电路和自动测试设备的连接问题。可测性设计或面向测试的设计（DFT）通常包括设计测试电路和设计测试模版两类。测试电路的设计准则是：以尽可能少的附加测试电路为代价，获得将来制造后测试时的最大化制造故障覆盖率。其目的是简化测试、加速测试、提高测试的可信度。测试模版的设计准则是：选择尽可能短的测试序列，同时又拥有最大的制造故障覆盖率。

3.电路可测性设计方法简介

（1）扫描路径法。扫描路径法是一种应用较广的结构化可测性设计方法，由Williams和Angell于1973年提出的，主要是解决时序电路的测试问题。基于扫描路径设计的电路，只需对组合电路部分和不在扫描路径上的触发器进行测试，而处于扫描路径上的触发器的测试方法和测试图形是固定形式的，不需要测试生成。扫描路径法的优点：电路容易初始化；改善了电路的可测性；减少了测试生成过程；测试中把时序电路转化为组合电路，极大地降低了时序电路测试的复杂程度，得以广泛应用。扫描路径法不足之处：需要增加额外的电路面积和I/O引脚，而且串行扫描移入和移出方式导致测试时间非常长。扫描路径设计是以牺牲电路的其他方面为代价的，因而就有成本问题。

（2）边界扫描法。边界扫描法把扫描路径法扩展到整个板级或系统级，是JTAG（Joint Test Action Group）为了解决IC之间或PCB之间连接的测试问题提出的一种扫描方法。边界扫描标准对数字集成电路以及混合集成电路的数字电路部分提供规范化的测试存取端口和边界扫描结构，一是试图对板级、基于复杂的数字集成电路和高密度的表面贴片技术的产品提供测试解决方案，二是对具有嵌入式可测性设计特征的数字集成电路提供测试存取和测试控制方法。边界扫描法同扫描路径法类似，基于边界扫描设计法的元器件的所有与外部交换的信息(指令、测试数据和测试结果)都采用串行通信方式，允许测试指令及相关的测试数据串行送给元器件，然后允许把测试指令的执行结果从元器件串行读出。边界扫描技术中包含了一个与元器件的每个引脚相接，包含在边界扫描寄存器单元中的寄存器链，这样元器件的边界扫描信号可用扫描测试原理进行控制和观察，这就是边界扫描的含义。

（3）内建自测试法（BIST）。在电路内部建立测试生成、施加、分析和测试控制结构，使得电路能够测试自身，这就是内建自测试。BIST方法分为：在线BIST（测试在电路正常功能条件下进行）和离线BIST（测试不在电路的正常功能条件下进行）。离线BIST可以应用在系统级、板级和芯片级测试，也可以用在制造、现场和操作级测试，但不能测试实时故障。内建自测试克服了传统测试方法的缺点，如：测试生成过程长；测试施加时间长（随电路的大小呈指数增加）；测试成本高（需要测试设备进行测试施加和响应的捕获）；测试复杂度高；故障覆盖率低等。BIST存在一些优点，然而增加了芯片的硬件开销，而且可能对原电路的功能造成一定影响。BIST广泛用于集成电路可测性设计中。

4.结束语

数字系统的故障诊断和可测性设计的理论和实践一直是电子技术中一个非常活跃的领域。虽然，近年来可测性设计技术得到了较大的发展，但远远跟不上复杂性越来越大的实际电路系统测试与维修的需要，可测性理论与方法也还有待深入研究和进一步完善。因此加大电路系统的可测性理论与设计方法的研究力度，深入研究复杂电路系统可测性建模与评估方法，PCB、模拟与数模混合信号系统、芯片系统的可测性理论与方法，研制高质量、低成本的集成电路故障测试技术的发展变得越来越具有紧迫性和挑战性。

参考文献

[1] 刘峰，梁勇强.大规模集成电路可测性设计及其应用策略.玉林师范学院学报，2005，(5):29一33

集成电路设计与应用范文第4篇

本届年会以“创新与做精做强”为主题,突出集成电路设计及其产业化,强调产品自主创新和精品意识,倡导行业上下游合作和国内外合作。会议得到了国家、省市政府相关部门的大力支持,出席高峰论坛的主要嘉宾有工业和信息化部电子信息司丁文武副司长、规划司规划处霍振武处长,国家发改委高技术产业司新兴产业一处伍浩处长,科技部高新技术发展及产业化司信息与空间处王春恒处长,美国工程院院士、中国科学院外籍院士�支唐教授,台湾工研院指导委员会主席虞华年教授,台湾工研院董事长、台湾清华大学科技管理学院院长史钦泰先生,全球半导体产业联盟、GSA亚太区领袖议会委员谢叔亮博士,中国半导体行业协会理事长江上舟先生以及厦门市人民政府叶重耕副市长、政协副主席江曙霞女士。“核高基”科技重大专项总体专家组及高端通用芯片实施专家组成员、国内外有关专家、国家集成电路设计产业化基地代表、集成电路设计企业及IP服务厂商、EDA厂商、晶圆代工厂商、封装测试厂商、系统厂商、风险投资公司和有关媒体代表共700余人参加了会议。

高峰论坛―主题鲜明、高瞻远瞩

12月2日上午,大会开幕式在热烈的氛围中隆重召开,由厦门市科技局徐平东副局长主持,中国半导体行业协会江上舟理事长为大会开幕式致词,他指出,2008年受国际金融危机的影响,全球半导体产业出现了大幅下滑,中国的集成电路产业也首次出现了0.4%的负增长,在此情况下,我国的IC设计业却保持了较好的增长。根据中国半导体行业协会的跟踪统计,设计业在2009年前三季度的销售收入同比增长10.2%,这表明国内半导体产业正在逐步走出低谷。

本届年会以“创新与做精做强”为主题,工业和信信息化部电子信息司丁文武副司长认为这是当今形势下很好的一个会议主题,他对大会的胜利召开表示祝贺,并对IC设计年会历年来的成功举办给予了充分肯定。他表示,“十五”期间,在国家有关政策的扶持以及业界同仁的共同努力下,我国的设计业取得了快速发展,但与发达国家相比还存在很大的差距,具体表现为产业规模小、创新能力弱、高端人才缺乏。在金融危机的影响下,全球的集成电路产业格局正在进行较大调整,这将为我国的IC设计企业提供一个新的发展契机,我们应该充分利用两化融合这个平台,把握3G移动通信、数字电视、计算机和网络以及信息安全市场的不断繁荣给我们带来的巨大市场空间和产品空间。

为重点支持我国集成电路设计业的快速发展,工信部将努力做好以下四项工作:一是要优先发展IC设计业,重点支持量大、面广的产品开发和产业化推进,形成一批具有核心技术的企业和具有自主知识产权的产品;二是进一步支持企业做大做强,继续推动国内企业通过技术改造、企业间的联合和合作的方式来培育具有国际竞争力的企业,来提高企业的集成度;三是要强化自主创新能力的建设,抓好“核高基”重大专项的组织实施,通过国家重大专项来提升我国集成电路产业,尤其是设计业的市场竞争力与自主创新能力。鼓励产学研结合,在技术创新的同时,探索机制和体制的创新,同时做好电子信息产业发展基金和集成电路研发专项的组织实施;四是要努力为IC设计企业的发展提供良好的政策环境和法制环境,在原18号文的基础上,目前正在加紧制定进一步鼓励软件和集成电路产业发展的延续政策,同时还要努力加强集成电路公共平台的建设。

中国半导体行业协会集成电路设计分会王芹生理事长为大会做了题为“沉着应对挑战,积极主动调整,努力再创辉煌”的主旨报告。她指出,21世纪是信息产业大有可为的时代,是集成电路技术面临新的革命的时代。中国的集成电路设计业是一个植根于本土的产业,是一个拥有庞大市场需求的产业,是一个有所作为、也应该有更大作为的产业。针对产业现状以及新兴市场应用,王芹生理事长为集成电路设计企业在以后的发展提出了几点建议:一、要勇于创新,这不仅仅是技术的创新,更要注重技术加产品加品牌加商路的综合创新;二、应用是创新的重要推动力;三、要特别重视“应用专利”;四、企业做强优于做大;五、要努力打造产业经济链;六、要充分利用国家的政策和专项资金加速设计企业做强做大的步伐。王理事长富有激情的报告感染了会场的每一位与会代表,给予了行业同仁极大的鼓舞,并为我国IC设计业今后的发展指明了方向。

全球最大的晶圆代工企业台积电,全球三大EDA软件供应商SYNOPSYS、CADENCE和Mentor,国内著名设计服务企业芯原微电子,国内知名芯片设计企业同方微电子以及知名的整机企业万利达等企业的高管围绕产业现状、机遇与挑战、调整与创新、合作与共赢等相关议题,和与会代表分享了各自的观点。

专题论坛―内容丰富、形式多样

专题论坛是集成电路行业信息沟通与技术交流的重要平台。第二天的会议以四个分会场同步的形式举办了八场专题论坛,包括IC设计与EDA软件、集成电路前沿技术、FOUNDRY与工艺技术、绿色IC与汽车电子、IP与IC设计服务、全球金融危机下的两岸集成电路产业发展机遇、IC设计与封测服务、芯片与整机联动,精彩内容使得会场座无虚席,让参会代表受益匪浅。

“全球金融危机下的两岸集成电路产业发展机遇”是本次年会的特色专题之一。会议采取特邀嘉宾讨论和观众提问相结合的方式,探讨在全球金融危机下的两岸集成电路产业发展机遇。通过嘉宾和观众的互动形成自由、轻松的交流氛围,对金融危机下的我国集成电路设计产业发展环境及两岸进一步合作与发展等问题进行深入的讨论和交流。

“芯片与整机联动”专题也吸引不少IC设计企业和整机企业的参与。论坛以对话的形式探讨如何推动国产IC的应用,并对IC产品的热点应用、发展方向及系统整机应用国产IC等问题进行深入的讨论和交流。

企业展览―精彩纷呈、交流热烈

此次年会的专业展览吸引了台积电、SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR、华润上华、芯原、联创、日月光公司等超过50家国内外知名企业参展,向业界展示了他们的最新技术与产品。

会议在由厦门市政府举行的招待晚宴中拉下了帷幕,代表们一边举杯同祝,一边欢声畅谈,在现场热烈的交流氛围中,集成电路设计分会常务副理事长魏少军教授宣布了下一届年会将在无锡举办,并由厦门市政府和无锡市政府举行了会旗交接仪式。

集成电路设计与应用范文第5篇

关键词：版图设计；集成电路；教学与实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）06-0153-02

目前，集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时，都希望找到已经具备一定工作经验的，并且熟悉本行业规范的设计师。但是，IC设计这个行业圈并不大，招聘人才难觅，不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资，设计师才会考虑跳槽，于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生，以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是，企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现，即使是懂点版图知识的新员工，电路和工艺的知识差强人意，再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识，使学生明确其中紧密关联关系，树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。

一、企业对IC版图设计的要求分析

集成电路设计公司在招聘版图设计员工时，除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外，大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求：熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺；熟悉集成电路（数字、模拟）设计，了解电路原理，设计关键点；熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则；掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具；完成手工版图设计和工艺验证[1，2]。另外，公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识，还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广，而国内学校开设这方面专业比较晚，IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大，所以拥有一定工作经验的设计工程师，就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4，5]。

二、针对企业要求的版图设计教学规划

1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件，它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时，一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等，鉴于很少有学校开设这门课程，可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计，可以由Foundry厂提供，也可由公司自定制标准单元版图库，因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。

2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中，无论是CMOS还是双极型电路，主要目标并不是芯片的尺寸，而是优化电路的性能，匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者，更关心的是电路的性能，了解电压和电流以及它们之间的相互关系，应当知道为什么差分对需要匹配，应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的，面积在某种程度上说仍然是一个问题，但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中，性能比尺寸更重要。另外，模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手，经常需要与前端工程师交流，看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等，这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。

3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理，实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此，对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高，版图设计工作还涵盖了电路提取与整理，这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程；而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。

三、教学实现

1.数字版图。数字集成电路版图在教学时，一是掌握自动布局布线工具的使用，还需要对UNIX或LINUX系统熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是数字逻辑单元版图的设计，目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺，因此，必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时，可以做个形象的PPT，空间立体感要强，使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪，教师一边讲解电路和绘制版图，一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项，学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图，同时教师可适当调整教学速度，适时停下来检查学生的学习情况，若有错加以纠正。这样，教师一个单元版图讲解完毕，学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随，学生的注意力更容易集中，掌握速度更快。课堂讲解完成后，安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元，并具有代表性、扩展性，使学生可以举一反三，扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范，比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求；单元版图一定要最小化，如异或门与触发器等常使用传输门实现，绘制版图时注意晶体管源漏区的合并；大尺寸晶体管的串并联安排合理等。

2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现，经常需要与前端电路设计工程师交流。因此，版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理，学生能识CMOS模拟电路，与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响，熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上，依然采用数字集成电路版图的教学过程，实现教与学的同步。在内容安排上，一是以运算放大器为例，深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理，版图匹配时结构采用一维还是二维，具体是如何布局的，以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例，深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。

3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺，要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时，做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程，达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路，需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时，说明数字电路需要归并同类图形，例如与非门、或非门、触发器等，同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性，做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理，因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理，使其他人员也能看出你提取电路的功能，做到准确通用规范性。

集成电路版图设计教学应面向企业，按照企业对设计工程师的要求来安排教学，做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识，定位准确，学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨，安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨，力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。

参考文献：

[1]王静霞，余菲，赵杰.面向职业岗位构建高职微电子技术专业人才培养模式[J].职业技术教育，2010，31（14）：5-8.

[2]刘俐，赵杰.针对职业岗位需求？摇探索集成电路设计技术课程教学新模式[J].中国职业技术教育，2012，（2）：5-8.

[3]鞠家欣，鲍嘉明，杨兵.探索微电子专业实践教学新方法-以“集成电路版图设计”课程为例[J].实验技术与管理，2012，29（3）：280-282.

[4]李淑萍，史小波，金曦.微电子技术专业服务地方经济培养高技能人才的探索[J].职业技术教育，2010，13（11）：13-16.