大规模集成电路范文第1篇

关键词：超大规模集成电路；系统级；寄存器传输级；逻辑级；晶体管级；可靠性评估

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)01-0204-03

An Overview of the Reliability Evaluation of Very Large Scale Integrated Circuits

ZHU Xu-guang

(Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804, China)

Abstract: To meet the high performance requirements of SoC (System on Chips), the density and complexity of VLSI is increasing contin? ually, and these have negative impacts on circuit reliability. Hence, accurate reliability estimation of VLSI has become an important issue. This paper has introduced the problems and the existing reliability techniques of reliability estimation based on the early achievements. Fi? nally, this paper described the further work, the deficiency and difficulties of the current work combined with the author’s working.

Key words: VLSI; system level; register transfer level; logic level; transistor level; reliability evaluation

超大规模集成(very large-scale integrated, VLSI)电路及其相关技术是现代电子信息技术迅速发展的关键因素和核心技术，对国防建设、国民经济和科学技术的发展起着巨大的推动作用。人们对信息技术产品(主要指数字计算系统)的依赖程度越来越大，这直接牵涉到人们的生活质量，甚至关系到人类生命、财产的安全问题。因此，当前人们在应用这些产品的同时，必然会提出更高的要求，即除了传统意义上的要求和标准以外，还提出了更重要的评价体系---系统所提供服务的“可靠性”标准问题[1]。

目前，军事电子、航空航天、工业、交通、通讯，乃至普通人的个人生活都对VLSI电路和系统提出了越来越高的可靠性要求，而同时随着集成电路技术的发展，尤其是深亚微米、纳米工艺的应用、电路规模不断扩大，特征尺寸不断缩小，电路密度不断提高，给芯片的可靠性带来了严峻的挑战。因此，对VLSI电路的高可靠性研究变得越来越重要。可靠性技术研究一般包括可靠性设计与模拟、可靠性试验与评估、工艺过程质量控制、失效机理与模型研究，以及失效分析技术等五个主要的技术方向。

传统上对VLSI电路可靠性的研究主要是针对制造过程的，内容包括成品率计算模型、缺陷分布模型、软(硬)故障影响的可靠性模型、电路的串扰与延迟、电路可靠性与成品率的关系等。在集成电路制造过程中，由于各种工艺扰动会不可避免地在硅片上引入缺陷，从而引起集成电路结构的局部畸变。这些局部畸变可能改变电路的拓扑结构，导致集成电路成品率下降。因此，缺陷的几何模型、粒径分布是影响成品率的重要因素之一。另外，在深亚微米和纳米工艺下，软故障的干扰越来越严重，相关的研究包括软故障影响下导线可靠性模型、故障关键面积计算等。已有的研究表明可靠性和成品率存在正相关关系，其正相关性需要考虑线宽、线间距等版图的几何信息和与工艺相关的缺陷粒径分布等参数。面向制造过程的可靠性研究准确性好但存在较大的计算开销。

于是在制造出集成电路产品后，通过筛选和可靠性试验估计其可靠性，并采用加速寿命试验确定产品的平均寿命。如果发现可靠性不满足要求，就要从设计和工艺角度进行分析，并加以改进。长期以来，评价器件质量和可靠性的方法分为三类[2]：（1）批接收抽样检验，检验该批产品是否满足产品规范要求；（2）可靠性寿命试验，评价产品的可靠性水平；（3）从现场收集并积累使用寿命数据，评价相应产品的使用质量和可靠性。

近年来，VLSI电路集成度不断提高，同时可靠性水平也迅速提高，传统的评价方法暴露出了各种各样的问题，如批接收抽样检验方法因分辩能力有限而不能有效区分高水平产品质量之间的区别；可靠性寿命试验方法因要求的样本数太多而导致成本上升；基于现场数据收集的方法因存在“滞后性”而不能及时对产品质量进行评价等，这就促使人们开始研究新的评估技术。

当前对可靠性研究主要的数学模型有[3]：可靠性框图模型、故障树模型、马尔科夫模型、Petri网模型、状态空间分解模型及概率模型等。

虽然这些模型较好的解决了一系列的问题，但是在对VLSI电路进行分析时，由于没有涉及到电路的具体逻辑结构，也就是说只是粗略的分析了一下电路的可靠性，这是不够准确的，当然也是具有现实参考价值的。

在下一步工作中，作者将深入到电路的具体逻辑层和现实的环境当中，对其进行更加深入和具体的研究，以便给出更加准确和 更有价值的计算值。

1不同层面可靠性评估

对数字VLSI电路进行模型化或设计描述,按照抽象级别由高到低大致可以分为行为级、寄存器传输级、逻辑级、电路级、晶体管级。目前，可靠性评估方法的研究主要集中在电路逻辑级以上，通过故障注入或模拟的方法分析信号可靠性。

一般而言，电路可靠性分析基于抽象级别越高，时间开销越少，能用于大规模电路或者处理器系统的评估，但是由于远离物理实现，准确性低。反之，分析的抽象级别越低，必然考虑低层实现中的缺陷分布，环境因素等参数，越接近芯片制造的真实过程，所以更加准确，但是存在一个普遍问题是耗时大，无法用于复杂电路。

1.1行为级可靠性评估

在高层测试可以及早地发现设计错误，便于及时修改，减少设计成本，缩短研发时间。当前集成电路高层测试所面临的最大困难是：缺少能准确描述高层故障实际类型的故障模型，并且模型的评估方式也较单一。

目前，国内外学者对高层故障模型的研究已做了许多有益的工作，如：模仿软件测试的覆盖方法(包括状态覆盖、语句覆盖、分枝覆盖等)、基于电路结构提出的故障模型等。这些故障模型在处理某类电路时都表现出了一定的优势，但是并非对所有类型电路都有效。这也表明，当前高层故障模型依然不够成熟；高层故障模型与门级网表中的SA(固定型故障模型)故障之间的关系依然不清晰；模型的评估也有待于改进。现存的故障模型中，比较成功的有：传输故障模型[4]，变量固定型模型[5]。对模型的评估，常用的方法是覆盖率评估，一般分为两步，如图1所示：(1)依提出的故障模型作测试生成，得到测试向量；(2)将测试向量在门级网表作模拟，计算其对SA故障的覆盖率。另外还有一些是考虑电路的可观测性的测试生成与评估方法[6]。总之，这些评估方法，都是基于对SA故障覆盖率的计算。

图1两个高层故障模型评估

1.2逻辑级可靠性评估

正如上文所述，评估方法所对应的电路抽象级别越高，其准确性则越低。而同一抽象层次上不同类型的方法相比，解析方法最为省时。逻辑级的解析模型方法相对准确，且易于理解和操作。

由于逻辑电路对差错具有一定的屏蔽作用，作为瞬时故障的软差错并非一定会导致电路锁存错误内容或者输出错误结果，因此，建立概率模型来评估逻辑级电路可靠性是合理的。

逻辑级概率模型通过计算发生在电路逻辑门或线节点差错传播到原始输出的概率来衡量其失效率，考虑了电路的拓扑结构和传播路径信息，并与组成电路的各个门类型和连接方式有关，如图2所示，目前典型的方法包括：计算单个输出节点软差错率的TP方法[7]，通过计算差错传播率表征电路软差错率的EPP方法[8]，以及通过概率转移矩阵模型评测整个电路可靠度的PTM方法[9]。其中，TP方法和EPP方法只计算部分电路的失效率，而PTM可以度量整个电路的可靠性。但是，未经优化的TP、PTM算法的计算时空开销较大，只能适用于小规模电路。基于PTM方法具有良好的完备性，并且模型简单而准确，为解决其因时空复杂度大而不能直接用于大规模电路的问题，文献[2]对PTM方法进行了深入的研究，并提出了合理的改进方法。

1.3晶体管级可靠性评估

超深亚微米下的CMOS电路可靠性是由MOSFET的微观失效机制来决定的,对CMOS电路可靠性的评估和改善应该在失效模式分析和对基本物理失效机制正确理解的基础上进行。因此在对电路可靠性进行评估时，需要进行下面四方面的工作：

1)对MOSFET栅氧层退化机制进行建模。MOSFET中热载流子注入效应、负偏置温度不稳定性、栅氧可靠性的经时击穿效应这三种失效机制是影响到超大规模CMOS电路长期工作可靠性的最主要因素。它们都是由氧化层陷阱电荷作用或界面态积累作用而导致了栅氧层作用的退化而造成器件特性的退化。

2）对产生局部氧化层损伤的MOSFET器件行为进行建模。MOSFET中的HCI和NBTI效应都会对器件的主要I-V特性参数产和程度不同的影响。

3）在电路长时工作条件下，对器件栅氧层退化进行仿真。正常的电路中器件一般都是处在AC应力条件下，要对电路的可靠性进行准确的评价，必须先要能够对AC应力下MOSFET长时间工作后的器件性能进行评价。

4）评价处于失效应力作用下的整体电路的性能。

电路可靠性研究的一个重要部分集中在器件级设计[10]，其包括：对失效机制更好的理解和建模；圆片级测试结构的革新以改善可靠性控制；阻止器件退化的结构的研究。其中，器件退化对电路性能的影响受到了更多的关注。在设计阶段预测电路可靠性的方法有着非常大的价值。随着可靠性仿真技术的逐渐成熟，芯片的可靠性设计概念被提上了日程。对最终的电路可靠性评价在IC设计阶段完成，大大降低了芯片设计风险。图3为晶体管级电路的结构。

图3晶体管级电路结构图

从以上可知，可以从不同层面来对VLSI电路进行可靠性评估，不同层面的可靠性评估有其不同的优势与不足。较低层次的可靠性分析通常比较准确，但是其功耗和时间开销大，只能对中小型电路进行分析。高层次的可靠性分析由于远离物理实现，准确性低，但是可处理性好。根据作者的研究认为，兼顾准确性和可处理性是对可靠性研究的突破点，这就要将电路的不同层次间相互映射，以尽可能贴近电路的真实行为。从而在电路的设计阶段就能够比较准确地估计其可靠性，尽早调整改进，避免出现因结构设计上的不足而导致的芯片缺陷，从而提高芯片的可靠性和成品率，缩短芯片的设计和生产周期。

2结论

由IBM、Sony、Motorola等多家知名半导体公司最新研究进展表明，可靠性问题始终伴随着半导体器件与大规模集成电路的发展和应用，随着集成电路技术的发展，VLSI电路的可靠性问题变得越来越突出。加强对半导体器件与集成电路的可靠性分析、模拟、评估和改进已经成为超大规模集成电路发展中的重要课题。目前VLSI电路的可靠性研究得到广泛的关注，对越来越多的失效模式和机理进行了研究，并且从理论和实践上不断提出了改进方法，这些研究成果为可靠性增长提供了评价标准与依据。

参考文献:

[1]徐拾义.可信计算系统设计和分析[M].北京:清华大学出版社,2006.

[2]王真,江建慧.基于概率转移矩阵的串行电路可靠度计算方法[J].电子学报.2009,37(2):241-247.

[3]肖杰,梁家荣.具有失效结点和链路的E-2DMesh网络可靠性研究[J].计算机应用研究，2009,23(3):201-204.

[4] Yi Zhigang, Min Yinghua, Li Xiaowei, et al. A Novel RT-Level Behavioral Description Based ATPG Method [J]. Journal of Computer Sci? ence and Technology, 2003, 18(3): 308-317.

[5] Corno F, Prinettp P, Reorda M S. Testability Analysis and ATPG on Behavioral RT-level VHDL[C]. Proceeding of International Test Con? ference, Washington, 1997: 753-759.

[6] Fallah F, Devadas S, Keutzer K. OCCOM-efficient Computation of Observability-based Code Coverage Metrics for Functional Verifica? tion [J]. Computer-aided Design of Integrated Circuits and Systems, 2001, 20(8): 1003-1015.

[7] Kim J S, Nicopoulos C, Vijakrishnan N, et al. A probabilistic model for soft-error rate estimation in combinational logic[A]. In: Proc. of the 1st Int`l Workshop on Probabilistic Analysis Techniques for Real Time and Embedded Systems[C]. Italy, Elsevier Science, June 2004, pp. 25-31.

[8] Asadi G, Tahoori M B. An analytical approach for soft error rate estimation in digital circuits[A]. In: Proc. of the IEEE Int Symp on Cir? cuits and Systems[C].Kobe, John Wiley & Sons, May 2005, pp. 2991-2994.

大规模集成电路范文第2篇

Abstract: IC industry as a more rapid growth of the industry in China, at this stage, there are still low skill levels, lack of independent intellectual property rights and other defects. Due to the small enterprise economy, the low converged degree of industry, less innovation and service and other non-price measures, unclear property rights, the unequal interests, China should step up its infrastructure, improve the relevant intellectual property legislation, and promote corporate restructuring, and take other measures to promote the healthy growth of China's IC industry.

关键词：集成电路产业；竞争态势；战略选择

Key words: IC industry；competitive situation；strategy

中图分类号：F272 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）16-0132-02

作者简介：张鹏（1981-），男，河北张家口人，学士学位，研究方向为经济学。

1 集成电路产业的发展前景

电子信息产品中最核心的部件是集成电路，主要的技术含量也体现在其中，可以说集成电路是信息产业的核心。集成电路的开发生产是当今世界最尖端的高科技产业，其开发生产能力是一个国家科技水准的标志之一。因此，集成电路产业做为国家的基础性战略产业，得到国家重点扶持。在朱F基总理关于国民经济和社会发展第十个五年计划纲要的报告中着重强调要重点支持建设高速宽带信息网络、关键集成电路、新型运载火箭等重大高技术工程，形成我国高新技术产业的群体优势和局部强势。现代经济发展的数据表明，每1～2元集成电路产值能带动10元左右电子信息产业产值，进而带动100元左右的GDP增长。

我国集成电路产业近年来增长迅猛，以中芯国际为代表的我国集成电路厂家迅速发展，市场份额不断增大。销售额从2001年的约200亿元增长到2007年的1251亿元，达到顶峰。该时期是我国集成电路最好的发展时期，销售收入年平均增长速度超过30%，是同期全球半导体产业发展最快的地区。受全球金融风暴影响，2008年、2009年产业产值有所下降。但纵观全球，在近十年间我国集成电路产业增速始终保持高于全球集成电路产业增速约10个百分点。在产业规模不断扩大的同时，集成电路产业结构逐步趋于合理，设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高。回顾近十年集成电路产业的高速发展，业界普遍认为：国内市场的增长、优惠政策的激励、投资环境的改善、产业集聚效应、全球半导体产业向中国的转移和“海归”的回国创业等是推动发展的重要因素。

2 集成电路产业的生产现状

我国的集成电路产业总体比较落后，主要有以下几个特征：生产规模小、产品档次低、开发能力弱、专业人才短缺。造成目前这种现状的主要原因有以下几方面：

2.1 集成电路产业是典型的高技术、高投入、高收益、高风险的产业，投资回收期通常只有几年，如果市场前景好，年投资收益率可以高达40%。目前上海、北京大规模的集成电路生产线建设正是看中这种高额回报。但集成电路产业需要巨额的资金投入，一条生产线建设往往需要十几亿甚至上百亿元人民币。我国在这方面投入远远不够。例如，1998年世界集成电路行业的总投资额为264亿美元，仅Intel就投入了42亿美元，而国内30多年来对集成电路产业的投资累计不足24亿美元。

2.2 集成电路技术发展迅速，产品的生命周期平均不到三年，而项目投资建设期却较长，这种特点对企业的管理提出很高要求，中国过去的传统管理体制很难适应。

2.3 我国基础工业水平低，无法生产专用的集成电路生产设备，集成电路制造只能靠引进生产线进行。而以美国为首的西方国家对中国一直采取技术出口限制政策，禁止国际先进的集成电路技术进入中国，我国目前只能靠引进生产线来发展自己的集成电路产业，在中低端市场寻找自己的定位，缺少自主知识产权以及自主的创新技术。

3 集成电路产业的竞争态势

集成电路产业市场可以细分为IC设计业、制造业和封装业，三个子产业相互依存，又可以相对独立存在、发展。从我国的整体情况看，由于集成电路设计业起步晚，其中IC设计的顶尖技术大部分被Intel，德州仪器等一些国际巨头所垄断，国内的设计公司规模很小，设计人才不足3000人，远赶不上其它发达地区的发展水平。而制造业和封装业也同时存在这类问题，但是制造业和封装业所需要的技术水平没有设计业要求高，而且在国家和地方政府非常重视的情况下，使我国可以依靠引进国外生产线来建立和形成自己的集成电路制造业和封装业。近年来，我国从财税、投融资、研发、进出口等方面提出31条具体政策措施，进一步加大力度支持软件和集成电路产业发展。在国际上大型的集成电路制造商也瞄准了中国市场，通过各种渠道增加在中国的投资。导致我国的集成电路制造产业呈现其特有的竞争态势。

3.1 企业经济规模小,行业会集度较低 企业经济规模是工业企业积累生产资本的重要基础，集成电路产业在国际上基本属于技术密集型和资金密集型产业，典型的高技术、高投入、高收益、高风险的产业，但是其投资回收期通常只有几年。属于比较典型的规模经济。但是，近年来，随着集成电路产业技术的不断提升，其利润空间越来越小。在国际上，国际大厂家们纷纷采取并购及重组的方式，扩大自身规模，提高成本有效性，降低风险，提高自身。而在我国，单说最需要投资的集成电路设计业，由于其研发投入，国际竞争力以及资金均有限，造成此行业内设计公司众多，但大多数均规模小，知识产权和技术水平与国际大公司相比差距很明显。也不可能形成规模经济。对我国而言，目前只能靠引进生产线来发展自己的集成电路制造业以及封装业。但是国际上的最先进的技术只掌握在少数公司手中，加上其对我国新技术出口限制，我国的集成电路产业也只能象其它电子产业一样，在中低端市场寻找自己的定位。并且我国的集成电路产业生产规模普遍较小，与国际上每月生产2-3万片的标准有相当大的距离，难以形成规模效益。但集成电路和其他产品一样需要不同档次和定位的产品，我国的集成电路产量在2005年大约占到世界市场的3%左右，还具有很大的发展空间，在我国大力发展集成电路产业的利益远大于风险。

3.2 竞争要领重要寄托价钱手段，技能创新和服务等非价钱手段使用较少 中国是世界的制造工厂，靠的是成本竞争，包括廉价的土地成本和劳动力成本。在集成电路行业同样也存在这样的状态。在集成电路产业中，封装业是所需技术含量最低，投入也相对较少。但我国现有的封装企业规模都不大，很难满足市场需要，而且即使是在中国封装的IC，其所用芯片、框架、模塑料等也主要是进口的。因此，大量的集成电路封装产品在中国也只是一种简单的加工，技术上与当前国际封装水平相差较远，同样，其所获得的利润大部分用于购买进口原材料以及设备。而在国际上的集成电路产业为什么能得到较高的利润回报，是与其因知识产权掩护而带来的使用职位地方分不开的。

3.3 产权不清，利益不均 中国由于缺少集成电路产业的核心技术，在知识产权上也不重视，导致虽然国内一直以来强调半导体行业的做大、做强，也投入了巨资，靠各项优惠的税收政策和财政政策引进国际公司与国内厂家合资，想带动国内集成电路产业发展，但目前为止基本是失败的。如上海的华虹集团、无锡的华润微电子、首钢NEC、上广电、上海的宏力半导体。究其原因，不外乎是这些企业本身产权不清，国内领导权所占股份少，利益分配不均。而作为经营者如果不能从公司运作上得利，是不可能专心、认真地长久经营的。

4 集成电路行业的战略选择

4.1 加大集成电路行业的基础建设 集成电路行业的设计能力我国基本不具备，主要是欧美和日本厂家把持。而且这个领域的特点是新加入者很容易受专利保护的伤害，而已经在场上的玩家经常用交换专利的方法达成妥协共同发展。但集成电路产业的特点是设计必须和生产工艺结合，既然全球第一、第二的晶圆加工企业，其地位难以撼动。所以国内在此方面完全可以错位竞争，专注于一些低端但是成熟的工艺技术方面。如果暂时做不了核心芯片，可以先做配套的芯片或者做解决方案，即以核心芯片为基础，搭配合适的芯片，提供某一领域的应用方案。近年来，国内的劳动力和土地成本上升，导致中国靠廉价劳动力和土地成本的优势吸引国际公司建生产线的优势逐步散失。中国现在需要发展自己的生产用原材料以及生产用设备制造业。等到我国生产用原材料能够在国际的集成电路行业占举足轻重的地位时，就可以反过来影响国际上的集成电路行业。

4.2 完满知识产权的掩护立法 从集成电路企业的生长来看，一个国家良好的知识产权掩护情况是促使产业健康生长的必要条件。集成电路行业较高的利润回报与该行业所负担的高风险是相联的，而为确保集成电路产业在创新的同时能得到较高的利润，赐与企业必要的使用特权是须要的，所以许多国家对集成电路的知识产权掩护力度非常大。这样在保证集成电路企业获取高利润的刺激下，企业也有了进一步创新的动力，企业之间的竞争促使集成电路新技术不断发展，集成电路产业健康生长。而我国已经加入WTO，要促进集成电路行业的快速发展，就应与其他国家的执法制度接轨，为集成电路的技术专利创造宽松的条件，以鼓励国内的集成电路企业不断创新，增强此行业的研发本事和经济实力，确保我国集成电路企业能够从容国外企业的竞争压力。

4.3 推动国内企业的重组 发达国家的生长已经证明，实验大企业团体战略是当今列国经济生长的偏向，是企业增强市场竞争力的重要手段。进入21世纪后，这种趋向日益显着。从国际经验来看，一个行业会集度的前进，重要是基于市场的并购和重组，这一点可以从连年来国际集成电路公司的大合并中得到说明。但从我国集成电路的现实状况看，规模大的国内集成电路企业除中芯国际外很少，国内的大部分集成电路企业只是处于无序的竞争以及低廉的利润率水平上。因此在国际大企业的竞争压力下，我国的企业必须举行大规模的整合，以增进国际竞争力。

总之，我国集成电路行业的生长任重而道远。在经济全球化的今日，我国集成电路行业只有充实使用自身的优势，积极吸取国外企业生长经验，积极应对国际寻衅，才能健康、快速生长。

参考文献：

[1]多纳德・海,德理克・莫瑞斯.产业经济学与构造[M].经济科学出书社,2001.

[2]芮明杰,陶志刚.中国产业竞争力陈诉[M].上海人民出书社,2004.

[3]王俊豪.政府管制经济学导论[M].商务印书馆,2003.

大规模集成电路范文第3篇

关键词:软件行业;集成电路行业;影响因素;发展方向

中图分类号:TP31 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 07-0000-01

Software Industry and IC Industry under New Age

Shi Zhenqian

(Hangzhou Synway Digital Information Technology Co., Ltd.,Hangzhou310012,China)

Abstract:The software industry and integrated circuit industry is the core of information industry,the technology level and scale of comprehensive national strength is an important landmark.At present, China's software industry and IC industry is in a critical development period,but the current industrial policy is still not perfect,and part of the policy has not suited to the current situation,therefore the need to intensify and perfect the relevant support policies,and increasing support efforts,starting from the root of the problem,take good for the software industry and IC industry development.

Keywords:Software industry;IC industry;Factors;Development

到去年年末,我国内地在全球集成电路产业总销售额中的比例已超过10%,从而提前实现了国家“十一五”规划提出的“到2010年国内集成电路产业规模占全球8%份额”的目标。但与发达国家相比,差距依然很大。因此需要找到阻碍行业发展的因素,找到软件与集成电路产业的正确的发展方向。

为加强中国集成电路行业管理,开展集成电路各种交流和协作活动,维护企业的合法权益,实现集成电路开发工程化、集成电路产品商品化、集成电路管理科学化和集成电路经营企业化,在政府和行业组织、企事业单位之间发挥桥梁纽带作用,为促进全国各地集成电路产业的快速发展。

二、新时代下软件行业与集成电路行业的现状

我国的软件行业和集成电路产业地区间发展差异较显著,大部分的企业都分布在经济文化相对发达的长三角和珠三角地区。全国有85%的软件产业和95%以上的集成电路产业的销售收入集中在这两个地区。中西部地区软件和集成电路产业,依赖个别省市中心城市带动,如西安、成都、长沙和武汉等。

(一)在软件业方面

产业规模位居全国首位的是北京,企业产值和就业人数占全国总量的1/3。广东的软件业仅次于北京。上海、浙江、山东三省市软件产业规模相当。以上省市的软件业销售收入占全国的比重超过75%。另外,软件产业正在发生着由销售向服务的转变。以Linus为代表的共享软件的出现,促使软件由垄断封闭型向社会开放型的方向演化,这种新的趋势迫切要求不甘落后的国家,必须尽快提高自己的软件开发实力,壮大自己的软件产业,这样才在未来经济和产业之林中占有一席之地。

(二)在集成电路产业方面

国内最主要的集成电路基地是长三角地区,聚集了全国近一半的集成电路设计企业和制造企业,另外还有4/5的封装测试企业。珠三角地区则依托强大的计算机产品制造能力,形成了有一定特色的集成电路设计企业群。另外,集成电路制造技术已推进到深亚微米领域,这一领域的特点是加工微细化,硅片大直径化,加工环境、设备及材料超净化。因此,我国的集成电路产业将迎来新的挑战,只有不断的攻破技术难题,不断的创新才能创造出新的局面。

三、影响软件行业与集成电路行业发展的因素

软件行业与集成电路行业是集知识密集型、资金密集型、人才密集型为一体的高新技术产业,是信息产业的先导和基础,因而国际间的竞争也日益激烈。与美、日、欧等许多发达国家和地区相比,我国核心基础产业存在不小的差距,主要表现在企业规模不协调,技术、资金和管理水平与大的跨国公司差距较大,政策环境不够完善等方面。

(一)软件业方面

软件业比重偏低,从软硬件产业构成关系看,我国软件业与硬件规模的比例系是1:2,而这个比例在信息产业发达的国家一般不低于1:1。例如美国正好与我国相反,软件业规模是硬件业规模的2倍。其次,软件产品的本国供应率偏低。国产软件产品的市场份额仅占我国软件产品市场的1/3。其次,关键领域的自主研发严重不足。

(二)集成电路产业方面

首先是市场需求规模大,自给供应能力弱。从产量上看,国产的集成电路产品仅能满足25%~30%的国内市场需求;且国产的多为低端产品,大量集成电路产品需要出口到海外进行再设计和加工。再者,产业内各环节比例关系不合理,致使集成电路设计发展滞后。在集成电路产业链上的设计、制造和封装测试3个环节中,我国集成电路封装测试业所占比重高于设计业与制造业。那么,如果国内集成电路设计企业没有足够的能力来满足下游环节的生产要求,久而久之,国内集成电路制造和封装测试厂家也只能在产业链下游被动地为国外厂商代工。

三、新时代下软件行业与集成电路行业的发展方向

(一)在关键技术领域确保足够的投入强度

为了实现产业技术赶超,就要在关键技术领域进行集中、高强度且持续的投资。未来的一段时期内,伴随着我国集成电路产业规模继续扩张,投资力度还应有所加强。在保证产业投资总量的同时,还必须确保必要的研发经费投入。

(二)充分发挥国家在引导社会资本参与关键技术研发方面的能动作用

软件和集成电路产业上游基础性与关键性领域的研发,其资金需求量大、风险高,而社会资本通常不具备进入这些领域的实力,也缺乏进入这些领域的主动性。只有政府的强力介入,才有可能吸引并且带动更多的民间资本对关键技术研发的投资。

(三)加快培育大企业

我国软件和集成电路的企业虽然数量众多,但缺少世界级的大企业。因此当务之急就是要集中投资,加快培育有综合性技术实力和国际竞争力、能带动产业发展的大企业。

综上所述,软件行业与集成电路行业的从业人员要努力提高设计能力,找准市场需求,融入世界上最新有关集成电路的创新成果,尽快缩短我国与世界先进水平的差距。我们期待着我国的厂商能够在不久后在这两个领域中拥有自主产权和广泛的应用。

参考文献:

[1]杨继省.加入WTO后我国集成电路及软件的保护[J].法学论坛,2000年15期

大规模集成电路范文第4篇

2000年以来，我国集成电路产业高速发展。截至2010年底，集成电路产业销售额已经达到1440.15亿元， 我国成为同期世界集成电路产业发展最快的地区之一。我国集成电路产业规模由“十五”末不足世界集成电路产业总规模的4.5%提高到2010年的近8.6%。此外，集成电路行业技术水平迅速提升，芯片大生产技术最高水平达到65纳米，手机芯片、IC卡芯片、数字电视芯片、通信专用芯片、多媒体芯片等多个产品领域也取得了诸多创新成果。

尽管我国集成电路产业发展迅速，但仍难以满足国内巨大且快速增长的市场需求，集成电路产品仍大量依靠进口。2010年，国内集成电路进口规模已经达到1570亿美元，创历史新高。集成电路已连续两年超过原油成为进口规模最大的商品。

展望未来五到十年，集成电路产业的发展存在诸多利好因素。首先，政策环境进一步支持产业发展。2011年1月，国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（简称4号文件），从财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权等方面给予集成电路产业诸多优惠，政策覆盖范围从设计企业与生产企业延伸至封装、测试、设备、材料等产业链上下游企业。

其次，战略性新兴产业将为集成电路产业带来更多发展机会。2010年10月，国务院《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，明确提出加快培育和发展下一代信息技术、节能环保、生物产业、高端装备制造产业、新能源、新材料以及新能源汽车等战略性新兴产业。其中在下一代信息技术领域，发展重点包括高性能集成电路、物联网、三网融合、新型显示、下一代移动通信、下一代互联网等方面。国家鼓励发展战略性新兴产业，不仅将直接惠及集成电路产业，而且能通过拉动下游应用市场，间接带动国内集成电路企业的发展。

再次，资本市场将为企业融资提供更多机会。创业板的推出在一定程度上打通了国内集成电路企业发展的资金瓶颈。创业板带来的财富效应，还将吸引更多资金和人才投入到集成电路行业。此外，国务院4号文件中也明确提出将通过中央预算内投资、产业投资基金、银行贷款以及企业自筹资金等多种途径对集成电路企业的融资给予鼓励。

市场需求大、政策和资本市场支持，“十二五”期间国内集成电路产业发展面临前所未有的机遇，并将步入发展黄金期。

大规模集成电路范文第5篇

一、集成电路布图设计的概念

集成电路的布图设计是指一种体现了集成电路中各种电子元件的配置方式的图形。集成  电路的设计过程通常分为两个部分：版图设计和工艺。所谓版图设计是将电子线路中的各个  元器件及其相互连线转化为一层或多层的平面图形，将这些多层图形按一定的顺序逐次排列  构成三维图形结构；这种图形结构即为布图设计。制造集成电路就是把这种图形结构通过特  定的工艺方法，“固化”在硅片之中，使之实现一定的电子功能。所以，集成电路是根据要实现的功能而设计的。不同的功能对应不同的布图设计。从这个意义上说，对布图设计的保护也就实现了对集成电路的保护。

集成电路作为一种工业产品，应当受到专利法的保护。但是，人们在实践中发现，由于集成电路本身的特性，大部分集成电路产品不能达到专利法所要求的创造性高度，所以得不到专利法的保护。于是，在一九七九年，美国众议院议员爱德华（Edward）首次提出了以著作权法来保护集成电路的议案。但由于依照著们法将禁止以任何方式复制他人作品，这样实施  反向工程也将成为非法，因此，这一议案在当时被议会否决。尽管如此，它对后来集成电路保护的立法仍然有着重要意义，因为它提出了以保护布图设计的方式来保护集成电路的思想；在这基础上，美国于1984年颁布了《半导体芯。片保护法》；世界知识产权组织曾多次召集专家会议和政府间外交会议研究集成电路保护问题，逐渐形成了以保护布图设计方式实现对集成电路保护的一致观点，终于在一九八九年缔结了《关于保护集成电路知识产权条约》。在此期间，其他一些国家颁布的集成电路保护法都采用了这一方式。

虽然世界各国的立法均通过保护布图设计来保护集成电路，但关于布图设计的名称却各不相同。美国在它的《半导体芯片保护法，）中称之为“掩模作品”（maskwork）；在日本的《半导体集成电路布局法》中称之为“线路布局”（cir— cuitlayout）；而欧共体及其成员国在其立法中称布图设计为“形貌结构”（topography）；世界知识产权组织在《关于集成电路知识产权条约》中将其定名为布图设计。笔者以为，在这所有的名称中以“布图设计”一词为最佳。“掩模作品”一词取意于集成电路生产中的掩模。“掩模作品”一词已有过时落后之嫌，而“线路布局”一词又难免与电子线路中印刷线路版的布线、设计混淆。“形貌结构”一词原意为地貌、地形，并非电子学术语。相比之下，还是世界知识产权组织采用的“布图设计”一词较为妥当。它不仅避免了其他名词的缺陷，同时这一名词本身已在产业界及有关学术界广泛使用。《中国大百科全书》中亦有“布图设计”的专门词条‘

二、布图设计的特征

布图设计有着与其他客体相同的共性，同时也存在着自己所特有的个性。下面将分别加以论述。

1.集成电路布图设计具有无形性

无形性是各种知识产权客体的基本特性，，因此也是布图设计作为知识产权客体的必要条件。布图设计是集成电路中所有元器件的配置方式，这种“配置方式”本身是抽象的、无形的，它没有具体的形体，是以一种信息状态存在于世的，不象其他有形物体占据一定空间。

布图设计本身是无形的，但是当它附着在一定的载体上时，就可以为人所感知。前面提到布图设计在集成电路芯片中表现为一定的图形，这种图形是可见的。同样，在掩模版上布图设计也是以图形方式存在的。计算机辅助设计技术的发展，使得布图设计可以数据代码的方式存储在磁盘或磁带中。在计算机控制的离子注入机或者电子束曝光装置中，布图设计也是以一系列的代码方式存在。人们可通过一定方式感知这些代码信息。布图设计是无形的，但是其载体，如掩模版、磁带或磁盘等等却可以是有形的。

2.布图设计具有可复制性

通常，我们说著作权客体具有可复制性，布图设计同样也具有著作权客体的这一特征。当载体为掩模版时，布图设计以图形方式存在。这时，只需对全套掩模版加以翻拍，即可复制出全部的布图设计。当布图设计以磁盘或磁带为载体时，同样可以用通常的磁带或磁盘拷贝方法复制布图设计。当布图设计被“固化”到已制成的集成电路产品之中时，复制过程相对复杂一些。复制者首先需要去除集成电路的外封装；再去掉芯片表面的钝化层；然后采用不同的腐蚀液逐层剥蚀芯片，并随时拍下各层图形的照片，经过一定处理后便可获得这种集成电路的全部布图设计。这种从集成电路成品着手，利用特殊技术手段了解集成电路功能、设计特点，获得其布图设计的方法被称为“反向工程”。

在集成电路产业中，这种反向工程被世界各国的厂商广泛采用。集成电路作为现代信息工业的基础产品，已渗透到电子工业的各个领域，其通用性或兼容性对技术的发展有着非常重要的意义。因此，而反向工程为生产厂商了解其他厂商的产品状况提供了可能。如果实施反向工程不是单纯地为复制他人布图设计以便仿制他人产品，而是通过反向工程方法了解他人品功能、参数等特性，以便设计出与之兼容的其他电路产品，或者在别人设计的基础上加以改进，制造出更先进的集成电路，都应当认为是合理的。著作权法中有合理使用的规定，但这种反向工程的特许还不完全等同于合理使用。比如，合理使用一般只限于复制原作的一部分，而这里的反向工程则可能复制全套布图设计。改编权是著作权的权能之一，他人未经著作权人同意而擅自修改其作品的行为是侵权行为，但这里对原布图设计的改进则不应视为侵权。

综之，无论何种载体，布图设计是具有可复制性的。

3.布图设计的表观形式具有非任意性著作权客体的表现形式一般是没有限制的。同一思想，作者可随意采取各种形式来表达，因此著作权法对其表现形式的保护并不会导致对思想的垄断。布图设计虽然在集成电路芯片中或掩模版上以图形的方式存在，具备著作权客体的外在特性，但是其表现形式因受诸多客观因素的限制，却是有限的或者非任意的。

首先，布图设计图形的形状及其大小受着集成电路参数要求的限制。如果要求集成电路  具有较高的击穿电压，设计人在完成布图设计时就必须将晶体管的基区图形设计为圆形，以  克服结面曲率半径较小处电场过于集中的影响。对于用于功率放大的集成电路，其功放管图  形的面积必须较大，使之得以承受大电流的冲击。

其次，布图设计还受着生产工艺水平的限制。为了提高集成电路的集成度或者追求高频 特性，常常需将集成电路中各元件的面积减小。这样，布图设计的线条宽度也相对较细。目前国。外已达到亚微米的数量级。但如果将线条设计得太细，以致工艺难度太大将会大大地降低集成电路成品率和可靠性，这是极不经济的；同样地，如果一味，地追求功率参数，将芯片面积增大，也会降低集成电路的成品率。

此外，布图设计还受着一些物理定律以及材料类及其特性等多种因素的限制。比如，晶体管可能因为基区自偏压效应而导致发射极间的电位不等。为克服基区自偏压效应，则需在加上均压图形。

虽然从理论上讲，突破这些限制条件的图形也可以受到著作权的保护，但由于布图设计的价值仅仅体现在工业生产中，所以对那些完全没有实用价值的、由设计人自由挥洒出来的所谓“布图设计”实施保护是没有任何意义的。这些图形不是真正意义上的布图设计，称其为一种“抽象作品”或许更为恰当。布图设计在表现形式的有限性方面，与工业产权客体相似。

三、布图设计权的特性

从上面的分析可知，集成电路布图设计有其自身的特征，并同时兼备著作权客体和工业产权客体的特性。在立法保护布图设计、规定创作人的布图设计权时，应当考虑这一特点。

首先，布图设计权应具备知识产权的共同特性，即专有性；时间性和地域性。布图设计具有无形性，同一布图设计可能同时为多数人占有或使用。为保障布图设计创作人的利益，布图设计权应当是一项专有权利。另一方面，布图设计的价值毕竟是通过其工业应用才得以实现。仅就一特定的布图设计而言，使用它的人越多，为社会创造的价值就越大。如果布图设计权在时间上是无限的，则不利于充分发挥其对社会的作用，也不利于集成电路技术的发展。所以布图设计权应有一定时间期限。当然，对时间期限的具体规定应当既考虑公共利益，又照顾到创作人的个人权益。只有找到二者的平衡点，才是利益分配的最佳状态。地域性作为知识产权的共性之一，同样为布图设计权所具备，在世界知识产权组织的《关于集成电路的知识产权条约》第三条；第四条和第五条的内容都涉地域问题，这实际上肯定了布图设计权的地域性。

其次，布图设计权还具有其独特的个性。下面将其分别与著作权和工业产权相对照，从而分析其特点。

1.布图设计权的产生方式与著作权不同，只有在履行一定的法律程序后才能产生。集成电路作为一种工业产品，一旦投放市场将被应用于各个领域，性能优良的集成电路可能会因其商业价值引来一些不法厂商的仿冒。另一方面，由于集成电路布图设计受到诸多因素的限  制，其表现形式是有限的，这就可能存在不同人完全独立地设计出具有相同实质性特点的布图设计的情况。这就是说，布图设计具有一定的客观自然属性，其人身性远不及普通著作权客体那样强。所以法律在规定布图设计权的产生时，必须对权利产生方式作出专门规定，否则便无法确认布图设计在原创人和仿冒人之间，以及不同的独立原创人之间的权利归属。

2.布图设计权中的复制权，与著作权中的复制权相比，受到更多的限制。翻开各国集成电路技术的发展史，反向工程在技术的发展中有着不可取代的作用。如果照搬著作权法中关于复制权地规定，实施反向工程将被认为是侵权行为。为了电子工业和集成电路技术的发展，应当对复制权加以一定的限制，允许在一定条件下或合理范围内实施反向工程，美国《半导体芯片保护法》第906条第一款中规定，“仅为了教学、分析或评价掩模作品中的概念或技术，或掩模作品中所采用的电路、逻辑流和图及元件的布局而复制该掩模作品者”；或进行上述的“分析或评价，以便将这些工作的结果用于为销售而制造的具有原创性的掩模作品之中者”均不构成侵犯掩模作品专有权。与此相反，单纯地为复制布图设计而实施反向工程仍为侵权。反向工程是对复制权的一种限制。

3.与工业产权相比，布图设计权产生的实质性条件也有所不同。专利法中“创造性”条件要求申请专利的技术方案具备“实质性特点”，而大多数集成电路达不到这一要求。比如，在设计专用集成电路时，常将一些已为人所熟知的单元电路加以组合，这种拼揍而成的集成电路大多难以满足专利法的创造性要求，这使得大量集成电路得不到专利法的保护，这正是传统专利制度与集成电路这一新型客体之间不协调的一面。所以集成电路保护法在创造性方面的要求不应象专利法要要求那么严，但也不能象著作权法完全不要求任何创造高度要求，因为布图设计的价值毕竟体现在工业应用上。