集成電路設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：集成電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計企業(yè)；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(chǎn)業(yè)鏈包括三大部分，即集成電路設(shè)計、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)模逐年擴大。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，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)計得到國家的大力鼓勵發(fā)展，以期望由IC設(shè)計帶動整個中國的集成電路產(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、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)是一個高投入、高產(chǎn)出和高風(fēng)險的行業(yè)，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(chǎn)線。國務(wù)院在2000年就開始下發(fā)文件鼓勵軟件和集成電路企業(yè)發(fā)展，從政策法規(guī)方面，鼓勵資金、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)文件對集成電路企業(yè)進行稅收優(yōu)惠激勵，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號文，凡是符合認定的集成電路設(shè)計的企業(yè)均可以享受10%的所得稅優(yōu)惠政策。因此，對于這樣一個高投入、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明確的核算方法。

二、集成電路設(shè)計生產(chǎn)流程

集成電路設(shè)計企業(yè)是一個新型行業(yè)的研發(fā)設(shè)計企業(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)計企業(yè)在收到客戶的產(chǎn)品設(shè)計要求后，根據(jù)產(chǎn)品需求進行IC設(shè)計和繪圖，設(shè)計過程中需要選擇相應(yīng)的晶圓材料，以便滿足設(shè)計需求。設(shè)計完成后需要把設(shè)計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)計的芯片產(chǎn)品。生產(chǎn)完成后進入下一環(huán)節(jié)封裝，由專業(yè)的封裝企業(yè)對所生產(chǎn)的芯片進行封裝，然后測試相關(guān)芯片產(chǎn)品的參數(shù)和性能是否達到設(shè)計要求，初步測試完成后，把芯片產(chǎn)品返回集成電路設(shè)計企業(yè)，由設(shè)計企業(yè)按照相關(guān)標準進行出廠前的測試和檢驗，最后合格的芯片將會發(fā)給客戶。

對于集成電路設(shè)計企業(yè)來說，整個集成電路生產(chǎn)流程都需要全方位介入，每個環(huán)節(jié)都要跟蹤，以便設(shè)計的產(chǎn)品能符合要求，一旦一個環(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(shè)計企業(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)品的品種為成本計算對象，歸集費用，計算產(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)步驟計算產(chǎn)品成本，只能以產(chǎn)品品種作為成本計算對象。

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)步驟計算產(chǎn)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(chǎn)品品種計算成本，是產(chǎn)品成本計算最基礎(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)品品種計算出產(chǎn)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(chǎn)品的批別（或訂單）為計算對象歸集費用并計算產(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、重型機械制造企業(yè)以及精密儀器、專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。對于新產(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間，均要根據(jù)需求單位加以確定。同時，也要考慮訂單的具體情況，并結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)負荷程度合理組織產(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)步驟作為成本計算對象，歸集生產(chǎn)費用，計算各種產(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)過程是由若干個在技術(shù)上可以間斷的生產(chǎn)步驟組成的，每個生產(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，也可以對外銷售。

（四）作業(yè)成本法：作業(yè)成本法是一個以作業(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)計開始，到物料供應(yīng)；從工藝流程的各個環(huán)節(jié)、總裝、質(zhì)檢到發(fā)運銷售全過程，通過對作業(yè)及作業(yè)成本的確認計量，最終計算出相對準確的產(chǎn)品成本。同時，經(jīng)過對所有與產(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)鏈和價值鏈，增加需求者價值，提供有用信息，促進最大限度的節(jié)約，提高決策、計劃、控制能力，以最終達到提高企業(yè)競爭力和獲利能力，增加企業(yè)價值的目的。

由于集成電路設(shè)計企業(yè)的特殊生產(chǎn)工藝流程，集成電路設(shè)計企業(yè)的主要生產(chǎn)和封裝、測試都是在第三方廠家進行，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)計企業(yè)里是十分實用的。由于集成電路設(shè)計企業(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)計企業(yè)都是在第三方廠商進行，每一個環(huán)節(jié)的成本費用無法及時掌握，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(chǎn)品的所有生產(chǎn)批次全部回到設(shè)計企業(yè)并通過質(zhì)量的合格測試入庫時才能準確得出，然而設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)品并不是一次性全部生產(chǎn)出來，一般需要若干個批次，或許幾十上百個批次加工，在最后幾個批次返回設(shè)計企業(yè)時，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)計企業(yè)的按品種進行成本核算應(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，盡量準確核算每一個IC產(chǎn)品的成本。

五、結(jié)語

集成電路設(shè)計是個技術(shù)發(fā)展、技術(shù)更新非常迅速的行業(yè)，IC設(shè)計企業(yè)要在這個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，不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新、改進技術(shù)或工藝，及時調(diào)整市場需求的產(chǎn)品設(shè)計方向，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，充分利用國家對于集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策，特別是對集成電路設(shè)計企業(yè)的優(yōu)惠政策，加大重大項目和新興產(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)，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路，縮短項目的研發(fā)周期；通過各種途徑加強企業(yè)的成本控制手段，來達到提高中國IC設(shè)計企業(yè)整體競爭實力，擴大市場份額。

主要參考文獻：

[1]中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會.cn.

第2篇：集成電路設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】集成電路設(shè)計大賽；創(chuàng)新；教育

IC Design Contest and Developing Innovative Ability

WANG Jinhui HOU Ligang GENG Shuqin YUAN Ying LI Jianjun

Beijing University of Technology

College of Electronic Information and Control Engineering，100124，China

Abstract：Innovation is the soul of a nation's progress and is an inexhaustible force for flourishing nation.IC design contest has four important functions in the university education.They are，respectively，IC design contest enable student to self-learn，innovate，and practise；IC design contest makes potential talents in technological innovation to be discovered and developed；IC design contest broadens employment areas for students；IC design contest improves the quality of university teaching.

Keyword：IC design contest；Innovation；Education

2011年9月18日，由北京電子協(xié)會主辦的北京集成電路設(shè)計大賽如期舉行，來自首都及天津地區(qū)高等院校微電子專業(yè)的200名大學(xué)生和研究生進行了筆試、電路設(shè)計和版圖設(shè)計等競賽單元的激烈角逐，爭奪最終的各項大獎。本次集成電路設(shè)計大賽是面向大學(xué)生和研究生的專業(yè)性科技活動，是考察學(xué)生集成電路專業(yè)理論知識和解決實際問題能力的比賽，調(diào)動了廣大學(xué)生學(xué)習(xí)集成電路學(xué)科專業(yè)知識的積極性。集成電路設(shè)計大賽有利于促進學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展，提高高校教學(xué)質(zhì)量；促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和高校培養(yǎng)質(zhì)量的提高；有利于增加學(xué)校的知名度；有利于增強學(xué)習(xí)氛圍，促進良好學(xué)風(fēng)；但是，從根本上講，此次大賽引導(dǎo)和帶動了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，開辟了創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新路徑。

同志在全國科學(xué)技術(shù)大會上指出：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力?！苯ㄔO(shè)高水平的高等教育人才培養(yǎng)體系，其關(guān)鍵和核心問題是培養(yǎng)和造就在各個專業(yè)中具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格并最終能夠取得創(chuàng)新成果的創(chuàng)新型人才。我國歷史悠久，傳統(tǒng)教育模式如今仍根深蒂固，即使在高等教育中也一直存在著重繼承輕創(chuàng)新、重知識輕能力和重理論輕實踐的教育觀。只強調(diào)課本知識的課堂傳授，忽視實驗實踐教學(xué)活動。由于這種教育理念的影響，教師會填鴨式的教學(xué)，只注重學(xué)生考試成績的好壞，培養(yǎng)出來的學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力較差、繼續(xù)學(xué)習(xí)能力欠缺，達不到書本知識和實踐經(jīng)驗相結(jié)合的要求，滿足不了當(dāng)今高速發(fā)展的經(jīng)濟社會對新時期大學(xué)生和研究生的需求。面對此種窘境，學(xué)生開始渴望有機會參加理論學(xué)習(xí)之外的實踐學(xué)習(xí)，渴望進行創(chuàng)新學(xué)習(xí)、創(chuàng)新研究和創(chuàng)新活動，尤其和工業(yè)實際聯(lián)系比較緊密的集成電路專業(yè)，學(xué)生對這方面的需求更加強烈，集成電路設(shè)計大賽有著常規(guī)教學(xué)所不及的培養(yǎng)功能，參賽的各個高校的指導(dǎo)教師已基本形成共識，即集成電路設(shè)計大賽在高校集成電路創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的引領(lǐng)作用不可替代。大賽在人才培養(yǎng)中的重要作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，集成電路設(shè)計大賽提高了學(xué)生自學(xué)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。學(xué)好基本理論和掌握專業(yè)技能，為將來的職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)，是大學(xué)生和研究生在高校中的主要任務(wù)。但是填鴨式的教學(xué)使許多學(xué)生只能處于被動選擇、被動接受和被動學(xué)習(xí)的地位。其習(xí)得的理論和技能與實踐脫節(jié)，這大大影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。非常不利于學(xué)生的個性、潛能和興趣的發(fā)揮。集成電路設(shè)計大賽把課堂教學(xué)延伸到實際工作之中，這樣，學(xué)生可以根據(jù)自己的特長和愛好，經(jīng)過閱讀、討論和實踐等環(huán)節(jié)，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，增強學(xué)生對創(chuàng)新活動的濃厚興趣。大賽題目符合集成電路專業(yè)教學(xué)的基本要求，重視知識點和系統(tǒng)性相結(jié)合，強調(diào)提高學(xué)生的動手能力。因此，通過大賽不僅可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻的能力、自主學(xué)習(xí)的能力、解決問題的能力、綜合分析能力、科技論文寫作能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，以及理論聯(lián)系實際和團結(jié)協(xié)作的精神。很多學(xué)生由于參與大賽，懂得了團結(jié)合作、共同進步、取長補短的重要性，所以大賽也培養(yǎng)了學(xué)生的人格。

第二，通過集成電路設(shè)計大賽，發(fā)掘了大批在科技創(chuàng)新方面有潛力的優(yōu)秀大學(xué)生和研究生。大賽以當(dāng)今快速發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)為背景，對學(xué)生在實際動手能力、策劃能力、協(xié)調(diào)組織能力等方面提出了更高的要求。所以，大賽極大的激發(fā)了學(xué)生求知欲和創(chuàng)造欲，為學(xué)生提供了一個施展才能的空間和科學(xué)實踐的舞臺。大賽既考驗了廣大學(xué)生是否具有堅定的信念、頑強的意志、敢于迎難而上和團結(jié)協(xié)作的精神等優(yōu)秀素質(zhì)，也檢驗了它們的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神?？梢哉f，大賽對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)、意志的磨煉是課本上沒有的，是課堂教學(xué)所遠不能及的。因而通過此次集成電路設(shè)計大賽，大批大學(xué)生和研究生的精英脫穎而出，并被廣泛關(guān)注。

第三，集成電路設(shè)計大賽為學(xué)生就業(yè)拓寬了渠道。大賽為優(yōu)秀人才的脫穎而出提供了專門舞臺。通過集成電路設(shè)計大賽，能夠發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批在科技創(chuàng)新方面有作為、有潛力的優(yōu)秀人才，這樣一方面學(xué)生以大賽成績作為自己就業(yè)能力的證明，增加就業(yè)的籌碼；另一方面，企業(yè)可以通過大賽選拔人才，組委會和高校也可以通過大賽吸引知名企業(yè)前來觀摩，從而推薦大賽成績優(yōu)異者，這也為高校部分解決了就業(yè)問題。在大賽的研討會上，很多公司的代表都表示，非常愿意吸收獲得優(yōu)異成績的參賽者，進入企業(yè)的研發(fā)一線，所以集成電路設(shè)計大賽達到了企業(yè)、學(xué)生和高校的三贏，但收獲最大的還是學(xué)生本身。

第四，集成電路設(shè)計大賽具有促進高校學(xué)風(fēng)建設(shè)、學(xué)科和專業(yè)建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量的功能。高校學(xué)風(fēng)是大學(xué)生和研究生在求知目的、治學(xué)態(tài)度、認識方法等方面長期形成的具有一定穩(wěn)定性和持續(xù)性的精神傾向、心理特征的綜合外在表現(xiàn)形式。集成電路設(shè)計大賽要求學(xué)生具有扎實的基本功，實事求是的態(tài)度，學(xué)生為了適應(yīng)大賽的要求在大賽準備階段必須刻苦努力，腳踏實地，自然學(xué)風(fēng)大為改善。在高校，以何為基點科學(xué)地制定學(xué)科發(fā)展規(guī)劃，是學(xué)科建設(shè)的核心問題，集成電路設(shè)計大賽能夠有效地檢驗基點適當(dāng)與否，起到了晴雨表和校正儀的作用。大賽的成績能有效地反映學(xué)校的辦學(xué)水平、人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)特色、人才培養(yǎng)質(zhì)量，以及專業(yè)建設(shè)、課程體系建設(shè)、教學(xué)方法、教學(xué)手段等內(nèi)容。大賽的功效之一，就在于它能夠發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的問題和不足，從而促使我們調(diào)整學(xué)科布局、完善學(xué)科組織、加強學(xué)科隊伍、建設(shè)學(xué)科基地、建立學(xué)科制度、營造學(xué)科環(huán)境等。

總之，對學(xué)生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是當(dāng)今建設(shè)高水平大學(xué)的核心任務(wù)之一，刻不容緩，而又任重而道遠。組織引導(dǎo)學(xué)生參加集成電路設(shè)計大賽，無疑是一條極佳的實現(xiàn)途徑。而高校要做的工作是把日常教學(xué)、實踐環(huán)節(jié)、學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、甚至學(xué)生就業(yè)等與集成電路設(shè)計大賽進行有機結(jié)合，逐步實現(xiàn)以大賽為依托、培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的目標。

參考文獻

[1]楊一濤.大學(xué)生競賽與本科教學(xué)相結(jié)合培養(yǎng)人才的方法探索[J].南昌高專學(xué)報,2010

(03):77-79.

[2]周治瑜,王瑞斌,胡麗華,等.學(xué)科競賽是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的重要載體[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(05):100-101.

[3]陳天虹,文獻民,葛龍威,等.依托學(xué)科競賽培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力——以大學(xué)生結(jié)構(gòu)競賽為例[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報,2008

(02):136-138.

[4]李蘇北.以學(xué)科競賽為載體推動課程建設(shè)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2009

(05):8-10.

[5]陳立章,黃圣生,彭紅,等.抓好學(xué)科競賽,提高大學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量[J].湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2002(02):62-63.

第3篇：集成電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：IP技術(shù) 模擬集成電路 流程

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-02

1 模擬集成電路設(shè)計的意義

當(dāng)前以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)突飛猛進。以信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平為主要特征的綜合國力競爭日趨激烈，集成電路（IC，Integrated circuit）作為當(dāng)今信息時代的核心技術(shù)產(chǎn)品，其在國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)以及人類日常生活的重要性已經(jīng)不言

而喻。

集成電路技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了若干發(fā)展階段。20世紀50年代末發(fā)展起來的屬小規(guī)模集成電路（SSI），集成度僅100個元件；60年展的是中規(guī)模集成電路（MSI），集成度為1000個元件；70年代又發(fā)展了大規(guī)模集成電路，集成度大于1000個元件；70年代末進一步發(fā)展了超大規(guī)模集成電路（LSI），集成度在105個元件；80年代更進一步發(fā)展了特大規(guī)模集成電路，集成度比VLSI又提高了一個數(shù)量級，達到106個元件以上。這些飛躍主要集中在數(shù)字領(lǐng)域。

（1）自然界信號的處理：自然界的產(chǎn)生的信號，至少在宏觀上是模擬量。高品質(zhì)麥克風(fēng)接收樂隊聲音時輸出電壓幅值從幾微伏變化到幾百微伏。視頻照相機中的光電池的電流低達每毫秒幾個電子。地震儀傳感器產(chǎn)生的輸出電壓的范圍從地球微小振動時的幾微伏到強烈地震時的幾百毫伏。由于所有這些信號都必須在數(shù)字領(lǐng)域進行多方面的處理，所以我們看到，每個這樣的系統(tǒng)都要包含一個模一數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD，C）。

（2）數(shù)字通信：由于不同系統(tǒng)產(chǎn)生的二進制數(shù)據(jù)往往要傳輸很長的距離。一個高速的二進制數(shù)據(jù)流在通過一個很長的電纜后，信號會衰減和失真，為了改善通信質(zhì)量，系統(tǒng)可以輸入多電平信號，而不是二進制信號?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)中廣泛采用多電平信號，這樣，在發(fā)射器中需要數(shù)一模轉(zhuǎn)換器（DAC）把組合的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多電平信號，而在接收器中需要使用模一數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）以確定所傳輸?shù)碾娖健?/p>

（3）磁盤驅(qū)動電子學(xué)計算機硬盤中的數(shù)據(jù)采用磁性原理以二進制形式存儲。然而，當(dāng)數(shù)據(jù)被磁頭讀取并轉(zhuǎn)換為電信號時，為了進一步的處理，信號需要被放大、濾波和數(shù)字化。

（4）無線接收器：射頻接收器的天線接收到的信號，其幅度只有幾微伏，而中心頻率達到幾GHz。此外，信號伴隨很大的干擾，因此接收器在放大低電平信號時必須具有極小噪聲、工作在高頻并能抑制大的有害分量。這些都對模擬設(shè)計有很大的挑戰(zhàn)性。

（5）傳感器：機械的、電的和光學(xué)的傳感器在我們的生活中起著重要的作用。例如，視頻照相機裝有一個光敏二極管陣列，以將像點轉(zhuǎn)換為電流；超聲系統(tǒng)使用聲音傳感器產(chǎn)生一個與超聲波形幅度成一定比例的電壓。放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換在這些應(yīng)用中都是基本的功能。

（6）微處理器和存儲器：大量模擬電路設(shè)計專家參與了現(xiàn)代的微處理器和存儲器的設(shè)計。許多涉及到大規(guī)模芯片內(nèi)部或不同芯片之間的數(shù)據(jù)和時鐘的分布和時序的問題要求將高速信號作為模擬波形處理。而且芯片上信號間和電源間互連中的非理想性以及封裝寄生參數(shù)要求對模擬電路設(shè)計有一個完整的理解。半導(dǎo)體存儲器廣泛使用的高速/讀出放大器0也不可避免地要涉及到許多模擬技術(shù)。因此人們經(jīng)常說高速數(shù)字電路設(shè)計實際上是模擬電路的

設(shè)計。

2 模擬集成電路設(shè)計流程概念

在集成電路工藝發(fā)展和市場需求的推動下，系統(tǒng)芯片SOC和IP技術(shù)越來越成為IC業(yè)界廣泛關(guān)注的焦點。隨著集成技術(shù)的不斷發(fā)展和集成度的迅速提高，集成電路芯片的設(shè)計工作越來越復(fù)雜，因而急需在設(shè)計方法和設(shè)計工具這兩方面有一個大的變革，這就是人們經(jīng)常談?wù)摰脑O(shè)計革命。各種計算機輔助工具及設(shè)計方法學(xué)的誕生正是為了適應(yīng)這樣的要求。

一方面，面市時間的壓力和新的工藝技術(shù)的發(fā)展允許更高的集成度，使得設(shè)計向更高的抽象層次發(fā)展，只有這樣才能解決設(shè)計復(fù)雜度越來越高的問題。數(shù)字集成電路的發(fā)展證明了這一點：它很快的從基于單元的設(shè)計發(fā)展到基于模塊、IP和IP復(fù)用的

設(shè)計。

另一方面，工藝尺寸的縮短使得設(shè)計向相反的方向發(fā)展：由于物理效應(yīng)對電路的影響越來越大，這就要求在設(shè)計中考慮更低層次的細節(jié)問題。器件數(shù)目的增多、信號完整性、電子遷移和功耗分析等問題的出現(xiàn)使得設(shè)計日益復(fù)雜。

3 模擬集成電路設(shè)計流程

3.1 模擬集成電路設(shè)計系統(tǒng)環(huán)境

集成電路的設(shè)計由于必須通過計算機輔助完成整個過程，所以對軟件和硬件配置都有較高的要求。

（1）模擬集成電路設(shè)計EDA工具種類及其舉例

設(shè)計資料庫―Cadence Design Framework11

電路編輯軟件―Text editor/Schematic editor

電路模擬軟件―Spectre，HSPICE，Nanosim

版圖編輯軟件―Cadence virtuoso，Laker

物理驗證軟件―Diva，Dracula，Calibre，Hercules

（2）系統(tǒng)環(huán)境

工作站環(huán)境；Unix-Based作業(yè)系統(tǒng)；由于EDA軟件的運行和數(shù)據(jù)的保存需要穩(wěn)定的計算機環(huán)境，所以集成電路的設(shè)計通常采用Unix-Based的作業(yè)系統(tǒng)，如圖1所示的工作站系統(tǒng)。現(xiàn)在的集成電路設(shè)計都是團隊協(xié)作完成的，甚至工程師們在不同的地點進行遠程協(xié)作設(shè)計。EDA軟件、工作站系統(tǒng)的資源合理配置和數(shù)據(jù)庫的有效管理將是集成電路設(shè)計得以完成的重要保障。

3.2 模擬集成電路設(shè)計流程概述

根據(jù)處理信號類型的不同，集成電路一般可以分為數(shù)字電路、模擬電路和數(shù)?；旌霞呻娐罚鼈兊脑O(shè)計方法和設(shè)計流程是不同的，在這部分和以后的章節(jié)中我們將著重講述模擬集成電路的設(shè)計方法和流程。模擬集成電路設(shè)計是一種創(chuàng)造性的過程，它通過電路來實現(xiàn)設(shè)計目標，與電路分析剛好相反。電路的分析是一個由電路作為起點去發(fā)現(xiàn)其特性的過程。電路的綜合或者設(shè)計則是從一套期望的性能參數(shù)開始去尋找一個令人滿意的電路，對于一個設(shè)計問題，解決方案可能不是唯一的，這樣就給予了設(shè)計者去創(chuàng)造的機會。

模擬集成電路設(shè)計包括若干個階段，設(shè)計模擬集成電路一般的過程。

（l）系統(tǒng)規(guī)格定義；（2）電路設(shè)計；（3）電路模擬；（4）版圖實現(xiàn)；（5）物理驗證；（6）參數(shù)提取后仿真；（7）可靠性分析；（8）芯片制造；（9）測試。

除了制造階段外，設(shè)計師應(yīng)對其余各階段負責(zé)。設(shè)計流程從一個設(shè)計構(gòu)思開始，明確設(shè)計要求和進行綜合設(shè)計。為了確認設(shè)計的正確性，設(shè)計師要應(yīng)用模擬方法評估電路的性能。

這時可能要根據(jù)模擬結(jié)果對電路作進一步改進，反復(fù)進行綜合和模擬。一旦電路性能的模擬結(jié)果能滿足設(shè)計要求就進行另一個主要設(shè)計工作―電路的幾何描述（版圖設(shè)計）。版圖完成并經(jīng)過物理驗證后需要將布局、布線形成的寄生效應(yīng)考慮進去再次進行計算機模擬。如果模擬結(jié)果也滿足設(shè)計要求就可以進行制造了。

3.3 模擬集成電路設(shè)計流程分述

（1）系統(tǒng)規(guī)格定義

這個階段系統(tǒng)工程師把整個系統(tǒng)和其子系統(tǒng)看成是一個個只有輸入輸出關(guān)系的/黑盒子，不僅要對其中每一個進行功能定義，而且還要提出時序、功耗、面積、信噪比等性能參數(shù)的范圍要求。

（2）電路設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求，首先要選擇合適的工藝制程；然后合理的構(gòu)架系統(tǒng)，例如并行的還是串行的，差分的還是單端的；依照架構(gòu)來決定元件的組合，例如，電流鏡類型還是補償類型；根據(jù)交、直流參數(shù)決定晶體管工作偏置點和晶體管大??；依環(huán)境估計負載形態(tài)和負載值。由于模擬集成電路的復(fù)雜性和變化的多樣性，目前還沒有EDA廠商能夠提供完全解決模擬集成電路設(shè)計自動化的工具，此環(huán)節(jié)基本上通過手工計算來完成的。

（3）電路模擬

設(shè)計工程師必須確認設(shè)計是正確的，為此要基于晶體管模型，借助EDA工具進行電路性能的評估，分析。在這個階段要依據(jù)電路仿真結(jié)果來修改晶體管參數(shù)；依制程參數(shù)的變異來確定電路工作的區(qū)間和限制；驗證環(huán)境因素的變化對電路性能的影響；最后還要通過仿真結(jié)果指導(dǎo)下一步的版圖實現(xiàn)，例如，版圖對稱性要求，電源線的寬度。

（4）版圖實現(xiàn)

電路的設(shè)計及模擬決定電路的組成及相關(guān)參數(shù)，但并不能直接送往晶圓代工廠進行制作。設(shè)計工程師需提供集成電路的物理幾何描述稱為版圖。這個環(huán)節(jié)就是要把設(shè)計的電路轉(zhuǎn)換為圖形描述格式。模擬集成電路通常是以全定制方法進行手工的版圖設(shè)計。在設(shè)計過程中需要考慮設(shè)計規(guī)則、匹配性、噪聲、串?dāng)_、寄生效應(yīng)、防門鎖等對電路性能和可制造性的影響。雖然現(xiàn)在出現(xiàn)了許多高級的全定制輔助設(shè)計方法，仍然無法保證手工設(shè)計對版圖布局和各種效應(yīng)的考慮全面性。

（5）物理驗證

版圖的設(shè)計是否滿足晶圓代工廠的制造可靠性需求？從電路轉(zhuǎn)換到版圖是否引入了新的錯誤？物理驗證階段將通過設(shè)計規(guī)則檢查（DRC，Design Rule Cheek）和版圖網(wǎng)表與電路原理圖的比對（VLS，Layout Versus schematic）解決上述的兩類驗證問題。幾何規(guī)則檢查用于保證版圖在工藝上的可實現(xiàn)性。它以給定的設(shè)計規(guī)則為標準，對最小線寬、最小圖形間距、孔尺寸、柵和源漏區(qū)的最小交疊面積等工藝限制進行檢查。版圖網(wǎng)表與電路原理圖的比對用來保證版圖的設(shè)計與其電路設(shè)計的匹配。VLS工具從版圖中提取包含電氣連接屬性和尺寸大小的電路網(wǎng)表，然后與原理圖得到的網(wǎng)表進行比較，檢查兩者是否一致。

參考文獻

第4篇：集成電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞 集成電路設(shè)計 教學(xué)方法 教學(xué)探索

中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0006-02

1958年，美國德州儀器公司的基爾比發(fā)明了第一塊集成電路，隨著半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，集成電路的規(guī)模可以達上億個晶體管。集成電路具有速度快、體積小、重量輕等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療設(shè)備、手機和其他消費電子，其2012年集成電路設(shè)計市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖1所示。

自2006年以來，我國集成電路的產(chǎn)值為126億美元，占全球產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的5.1%，2013年我國集成電路的產(chǎn)值為405億美元，占全球產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的13.3%。2006年到2013年的年復(fù)合增長率達到18%，遠超過全球集成電路產(chǎn)業(yè)整體增速。我國集成電路行業(yè)的產(chǎn)值如表1所示。

近年來，半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對集成電路設(shè)計人才的需求劇增。為了滿足社會日益發(fā)展的需要，國家在高校內(nèi)大力推廣集成電路設(shè)計相關(guān)的課程，并且取得了較好的效果，使人才缺口減小，但是還是不能滿足國內(nèi)對集成電路設(shè)計人才實際數(shù)量的需求。為了更好地加快集成電路設(shè)計人才的的培養(yǎng)，本文針對《數(shù)字集成電路原理》教學(xué)中存在的問題，并且根據(jù)教學(xué)的現(xiàn)狀，探索出集成電路設(shè)計的教學(xué)改革。

一、數(shù)字集成電路設(shè)計原理教學(xué)中的現(xiàn)狀

集成電路設(shè)計相對于以分立器件設(shè)計的傳統(tǒng)的電子類專業(yè)而言，偏向于系統(tǒng)級的大規(guī)模集成電路設(shè)計，因此，微電子專業(yè)和集成電路設(shè)計專業(yè)的學(xué)生注重設(shè)計方法的形成，避免只懂理論、不懂設(shè)計的現(xiàn)象。即使學(xué)生掌握了設(shè)計的方法，能夠進行一些小規(guī)模的集成電路設(shè)計，但是設(shè)計出來的產(chǎn)品不能用，不能滿足用戶的需求。這就成了數(shù)字集成電路設(shè)計原理面臨的問題。

二、數(shù)字集成電路設(shè)計原理教學(xué)改善的方法

（1）針對上述的問題，在多年教學(xué)的基礎(chǔ)上，在教學(xué)方法上進行改進，改變傳統(tǒng)的以教師為中心，以課堂講授為主的教學(xué)方式，采用項目化教學(xué)來解決數(shù)字集成電路設(shè)計中只懂理論、不懂設(shè)計的現(xiàn)狀。注重數(shù)字集成電路設(shè)計原理與相關(guān)課程之間的內(nèi)部聯(lián)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過將一個項目拆分成幾個小項目，使學(xué)生在項目中逐漸加深了對知識點理解，并且將課程的主要內(nèi)容相互銜接與融合，形成完整的集成電路設(shè)計概念。學(xué)生分成5-8人一組，通過小組的方式加強了學(xué)生的相互合作能力，讓學(xué)生更有責(zé)任感和成就感。學(xué)生應(yīng)用相關(guān)的EDA軟件來完成項目的設(shè)計，能夠掌握硬件描述語言、綜合應(yīng)用等數(shù)字集成電路設(shè)計工具。

（2）通過PDCA戴明環(huán)的方式改善了集成電路設(shè)計的產(chǎn)品可用度不高的問題。在集成電路設(shè)計過程中，通過跟蹤課內(nèi)外學(xué)生設(shè)計中反應(yīng)的問題，對項目難易度的進行調(diào)整，提高學(xué)生計劃、分析、協(xié)作等多方面的能力。結(jié)合新的技術(shù)或者領(lǐng)域，對項目進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學(xué)內(nèi)容和方法，使其滿足社會對數(shù)字集成電路設(shè)計人才的需求。PDCA戴明環(huán)如圖2所示。

（3）開展校企合作的方式，進一步提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進企業(yè)和學(xué)校的共同發(fā)展。這種方式實現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)的優(yōu)勢互補，資源共享，培養(yǎng)出更加適合社會所需要的集成電路設(shè)計人才，也能夠讓學(xué)校和企業(yè)形成無縫對接。

三、小結(jié)

隨著大規(guī)模集成電路設(shè)計的發(fā)展，更多的設(shè)計工具和設(shè)計方法出現(xiàn)，因此，使用最新的設(shè)計工具，合理設(shè)置《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》的教學(xué)內(nèi)容，可以提高學(xué)生的設(shè)計能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過對《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》課程教學(xué)的探索，改變了以教師為中心的傳統(tǒng)采理論課教學(xué)方式，充分發(fā)揮了學(xué)生的能動性和協(xié)作能力，使學(xué)生理論與實踐都能夠滿足集成電路設(shè)計人才的要求。

參考文獻：

[1]殷樹娟，齊巨杰. 集成電路設(shè)計的本科教學(xué)現(xiàn)狀及探索[J].中國電力教育，2012，（4）：64-65.

[2]王銘斐，王民，楊放.集成電路設(shè)計類EDA技術(shù)教學(xué)改革的探討[J].電腦知識與技術(shù)， 2012，8（9）：4671-4672.

第5篇：集成電路設(shè)計范文

IC行業(yè)是現(xiàn)代化國家國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)行業(yè)，也是關(guān)系經(jīng)濟發(fā)展和國防安全的支柱產(chǎn)業(yè)，對于國民經(jīng)濟和國家安全具有重要影響，隨著低碳經(jīng)濟越來越深入人心，通過能源智能化管理來降低能耗的節(jié)能產(chǎn)品將快速增長。

中穎電子本著專業(yè)專精的精神，專注于單片機(MCU)產(chǎn)品集成電路設(shè)計。MCU是微控制器(MicroControlUnit)的英文簡稱，是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及發(fā)展，將計算機的CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制，主要應(yīng)用于各種小家電、白色家電、黑色家電、汽車電子周邊、運動器材、醫(yī)療保健、四表(水、電、氣、暖)、儀器儀表、安防、電源控制、馬達控制、工業(yè)控制、變頻、數(shù)碼電機、計算機鍵盤、鼠標、網(wǎng)絡(luò)音樂(便攜式、車載、床頭音響)、無線兒童監(jiān)控器、無線耳機/喇叭/門鈴。

同時，在擴大家電及計算機數(shù)碼產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，中穎電子又擴充了OLED、電池管理等綠色能源系列產(chǎn)品，以環(huán)保節(jié)能的先進理念，揭開新的篇章。MCU在節(jié)能方面的作用并不局限于“節(jié)流”，在“開源”方面也有廣泛的應(yīng)用，如太陽能、風(fēng)能等綠色能源的轉(zhuǎn)換模塊，以及電動汽車的電池管理系統(tǒng)等。低碳經(jīng)濟的快速發(fā)展，也將促進芯片設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。

此外，中穎電子是首批被中國工業(yè)及信息化部和上海市信息化辦公室認定的IC設(shè)計企業(yè)，并連續(xù)11年被認定為上海市高新技術(shù)企業(yè)。目前，該公司在國內(nèi)已取得11項發(fā)明專利和4項實用新型專利，并在我國臺灣地區(qū)獲得發(fā)明專利5項，已登記的集成電路布圖設(shè)計權(quán)84項，已登記的軟件著作權(quán)7項。

中穎電子的產(chǎn)品主要針對中國市場，有貼近市場的先天優(yōu)勢，區(qū)別于歐美日韓大型IC設(shè)計企業(yè)采用的通用MCU的經(jīng)營方式。

第6篇：集成電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：相控陣收發(fā)組件；射頻微波；集成電路設(shè)計；GaN工藝；高技術(shù)裝備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2016）35-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.005

當(dāng)前，微波單片集成電路已經(jīng)在各類高技術(shù)裝備中得到了廣泛的應(yīng)用，例如電子戰(zhàn)系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、通信系統(tǒng)等。電路系統(tǒng)作為相控陣雷達的基礎(chǔ)，電路組件的各個指標均會對雷達技術(shù)的發(fā)展造成影響，性能指標也影響著雷達的技術(shù)標準，體積和重量對雷達的成本、穩(wěn)定性和小型化以及應(yīng)用前景也有比較大的影響。而基于微波集成電路的設(shè)計可以有效降低雷達的重量、縮小雷達的體積、提高雷達的穩(wěn)定性。

1 相控陣收發(fā)組件中應(yīng)用射頻微波集成電路的意義

1.1 射頻損耗比較低，接收或者是發(fā)射的效率比較高

原來就有收發(fā)組件的可以直接連接天線，也可以直接做到天線上，從而使接收或者是發(fā)射信號的頻率損耗得到有效控制。一般情況下，射頻損耗要比無源相控小6～10dB，也就是靈敏度被提升了6～10dB，因此，在同樣的發(fā)射功率下，雷達的最大探測距離會被提升70%左右。

1.2 提升了雷達分辨率

一般情況下，有源相控陣的信號帶寬能夠達到載波信號的1/5，而無源相控陣信號帶寬的最大值僅為1/10左右，這就可以發(fā)現(xiàn)，有源相控陣雷達比無源相控陣雷達的頻率高出很多。信號帶寬增加以后，會給敵方跟蹤造成嚴重的干擾，從而使雷達的抗干擾能力得到不斷的提升。

1.3 實現(xiàn)了小型化和輕質(zhì)化

單片微波集成電路被采用后，使雷達的體積得到了有效的縮減，使雷達的重量得到降低，從而使雷達成本得到了有效控制。

1.4 提高了可靠性

許多T/R組件分布在有源陣里，T/R組件出現(xiàn)問題的數(shù)目在10%左右的時候，雷達距離變化不明顯；問題數(shù)目在5%之內(nèi)的時候，副瓣電平變差不明顯，所以有源相控陣雷達系統(tǒng)要比無源相控陣雷達系統(tǒng)的可靠性高出一個數(shù)量級。

1.5 多功能性

多個接收波束的自適應(yīng)控制以及數(shù)字波束的構(gòu)成都可以得到較好的實現(xiàn)，還可以將多功能進行較好的實現(xiàn)。

2 氮化鎵工藝在射頻微波集成電路設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計優(yōu)點

在國民經(jīng)濟中，射頻微波單片集成電路發(fā)揮的作用至關(guān)重要，尤其是在軍事領(lǐng)域和通信領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用特別重要。在民用通信行業(yè)中，硅基CMOS的RFIC占據(jù)著核心位置，尤其是在無線局域網(wǎng)中應(yīng)用最為普遍，如今在軍事領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)位置的則是化合物半導(dǎo)體?；衔锇雽?dǎo)體器件中磷化銦（In P）和砷化鎵（Ga As）的特征頻率基本可以實現(xiàn)280GHz，然而兩種材質(zhì)的輸出功率比較有限，磷化銦（In P）的最佳值為1.5W/mm@30GHz，砷化鎵（Ga As）的最佳輸出功率值可以達到1.4W/mm@8GHz，這些材料的最佳輸出值已經(jīng)與極限值比較接近了。在高頻無線通信領(lǐng)域里，尤其是雷達系統(tǒng)中，過去的窄禁帶半導(dǎo)體已經(jīng)接近被淘汰的邊緣。

此外，在使用SiC材質(zhì)的時候，其加工難度要比其他半導(dǎo)體材質(zhì)高出很多，過去的離子束注入和刻蝕已經(jīng)無法滿足需要了，所以在使用微波功率的時候，Ga N材質(zhì)越來越受到人們的歡迎。Ga N材質(zhì)不但在微波功率領(lǐng)域中得到廣泛的使用，還在微波低噪聲領(lǐng)域得到了不斷的使用，以往的收發(fā)系統(tǒng)里，在接收機的前端會安裝限幅器，以此來確保接收機的安全可靠，同時給低噪音放大器提供保護，使其不會受到超大射頻信號的干擾。Ga N基收發(fā)系統(tǒng)擊穿電壓值比較大、工作電壓比較高，能夠接收較大的功率容量，所以能夠在Ga N基收發(fā)系統(tǒng)中取消限幅器，從而使系統(tǒng)更加的簡便，使其性能得到不斷提升。

2.2 電路設(shè)計

數(shù)字電路控制信號主要包括SPI轉(zhuǎn)換和TTL電平兩種輸出形式，一般情況下，TTL電平控制著高速控制裝置。對于將耗盡型晶體管當(dāng)作開關(guān)的有些化合物半導(dǎo)體器件來說，主要使用Ga N和Ga As來進行實現(xiàn)，需要使用關(guān)斷電壓、晶體管導(dǎo)通以及TTL控制信號進行良性轉(zhuǎn)換。要想使TTL電壓轉(zhuǎn)換成可控制耗盡型就需要轉(zhuǎn)換TTL電平電路，主要的輸出電壓為Ga N基HEMT射頻開關(guān)的啟動和關(guān)閉兩種互補型電路。經(jīng)常使用的兩組TTL電壓值分別為3.3V和5V，日常使用到的TTL電平基本都是3.3V的，耗盡型Ga N晶體管的夾斷閾值基本都是-2.5V，晶體管要想實現(xiàn)全部導(dǎo)通，其電壓值一定要在-1V以上，實現(xiàn)全部開斷的最佳電壓值要在-3V以內(nèi)，所以輸出電壓值的最佳范圍為-4～0V之間。

在數(shù)字電路使用的過程中，耗盡型器件已經(jīng)基本滿足需要，要想使電路功能得以實現(xiàn)，需要使用增強型（E模）來完成，比如n型增強型器件等，關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)有F等離子體處理增強型器件、pn結(jié)構(gòu)、刻蝕槽柵結(jié)構(gòu)以及薄勢壘結(jié)構(gòu)等。薄勢壘結(jié)構(gòu)器件的閾值電壓都不高，受勢壘層比較薄的影響，使得溝道載流子濃度都不高，進而使器件的飽和電流值都非常?。皇芸涛g槽柵結(jié)構(gòu)的精準度的影響，使得刻蝕深度技術(shù)很難實現(xiàn)，該技術(shù)的重復(fù)性不是很好，柵漏電比較突出，刻蝕損傷比較嚴重；pn結(jié)構(gòu)器件擊穿電壓比較強，柵金屬和溝道比較遠，因此器件飽和電流和跨導(dǎo)不大，使得F離子體注入式增強型器件結(jié)構(gòu)得到了普遍使用，該技術(shù)是由香港科技大學(xué)陳敬和蔡勇發(fā)明的，該技術(shù)重復(fù)性比較高，技術(shù)比較簡單，對F等離子體的注入條件進行改變可以實現(xiàn)對調(diào)控器件閾值電壓的控制。詳見圖1所示：

增強/耗盡型器件技術(shù)的不斷發(fā)展與Ga N基增強型器件的發(fā)展有著直接的關(guān)系，西安電子科技大學(xué)在國防重點實驗室使用寬帶隙半導(dǎo)體技術(shù)對Ga N E/D模技術(shù)進行了不斷的研究，從而得到了本文的主要研究內(nèi)容，即TTL電平轉(zhuǎn)換電路。Curtice2模型是主要的電路仿真模型原型，器件主要有肖特基二極管和增強/耗盡型HEMT兩個組成部分，電源電壓值為+5V或者-5V，電平轉(zhuǎn)換電路的種類為反相器結(jié)構(gòu)和差分轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。實驗室Ga N技術(shù)需要不斷改進，差分結(jié)構(gòu)性能與E/D模技術(shù)有著直接關(guān)聯(lián)，所以使用反相器邏輯更加合理。電平轉(zhuǎn)換電路拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示：

輸入端VIN的電壓低于0.4V時，即為低電壓，使得T2增強型晶體管的導(dǎo)通閾值電壓得不到滿足，T2晶體管就會自動斷開，促使溝道電阻不斷變大。二極管連接的是T1耗盡型晶體管，使其一直處于絕對導(dǎo)通狀態(tài)，T2晶體管消耗了絕大多數(shù)的壓降，T3的柵極電壓與VDD比較接近，使得T3被完全導(dǎo)通。此時通過四個肖特基二極管將電壓降低，使得VOUT1輸出電壓的電壓值為0V。當(dāng)VOUT1的電壓值是0V的時候，T6晶體管被完全導(dǎo)通，為了使T5晶體管比T6晶體管的溝道電阻大，就需要將T5的輸出電壓設(shè)計成為0V，這時T8晶體管比T7晶體管的溝道電阻小，通過二極管將T7輸出電壓降低，輸出VOUT2的低電壓值與-4V比較接近。輸入端VIN電壓比2.7V大時，即為高電平，此時T2增強型晶體管被完全導(dǎo)通，溝道電阻非常低。T3關(guān)閉的時候，其柵極電壓值與0V比較接近，四個肖特基二極管與T4實現(xiàn)并聯(lián)，從而將電壓值降低，T4的尺寸一定要科學(xué)，確保VOUT1的輸出電壓值達到-4V，此時T6晶體管完全關(guān)閉，T5輸出的電壓值為高電平值，T8被完全關(guān)閉，T7實現(xiàn)導(dǎo)通，通過二極管將電源電壓VDD進行降壓處理，使其達到0V，這就使得電平轉(zhuǎn)換全部完成，詳見圖3所示。為了使耗盡型微波器件得到有效控制，電路就要將TTL電平轉(zhuǎn)換成一組差分輸出電壓信號，其高、低電平分別為0V和-4V。

3 結(jié)語

綜上所述，該電平轉(zhuǎn)換電路將肖特基二極管和反相器串聯(lián)到一起，然后使用器件的柵層金屬作為互聯(lián)結(jié)構(gòu)，將肖特基二極管連接起來，省去了多層金屬互聯(lián)，工藝流程簡化，布線也得到了進一步簡化。

參考文獻

[1] 李明.雷達射頻集成電路的發(fā)展及應(yīng)用[J].現(xiàn)代雷達，2012，（9）.

[2] 李士鵬，黃善國，張杰.智能光網(wǎng)絡(luò)的分布式和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理[J].光通信技術(shù)，2010，（7）.

第7篇：集成電路設(shè)計范文

在后金融危機時期，為了振興國家經(jīng)濟，國務(wù)院陸續(xù)出臺了十大產(chǎn)業(yè)振興計劃，并決定加快培育和發(fā)展包括新一代信息技術(shù)在內(nèi)的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整成為新時期發(fā)展的主旋律。然而，二十世紀后葉我國悄然進入信息化社會以來，什么是支撐信息化社會發(fā)展的基石?不是所有人都有清楚的認識。電子信息(IT)技術(shù)60多年的發(fā)展史告訴我們，IT技術(shù)是信息化社會的基礎(chǔ)，集成電路(IC、芯片)和軟件是電子信息技術(shù)的基本構(gòu)成，軟件的發(fā)展以IC和硬件為基礎(chǔ)條件，顯然，IC是支撐當(dāng)今信息化社會發(fā)展的基石。

進入新世紀以來，雖然我國經(jīng)濟取得舉世矚目的成就，但是我們也要看到我國IT產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)和創(chuàng)新能力與世界發(fā)達國家相距甚遠，中國龐大的IT產(chǎn)業(yè)是一個缺“芯”少“魂”的產(chǎn)業(yè)。雖然中國成為了IC產(chǎn)品的消費大國，但自給能力還不到20％，大量核心IC需要進口，IC的進口額甚至超過了石油和鐵礦砂。在全球經(jīng)濟一體化信息化的今天，中國面臨著產(chǎn)業(yè)升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新等重大挑戰(zhàn)，要求我們要瞄準IC產(chǎn)業(yè)這個具有基石作用，又與國外存在巨大差距的領(lǐng)域，加快發(fā)展并進行趕超。

新年伊始，溫總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，強調(diào)軟件和IC產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟和社會信息化的重要基礎(chǔ)。要從六個方面進一步鼓勵和扶持軟件和IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1月28日，國務(wù)院印發(fā)了《進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(國發(fā)[2011]4號)，業(yè)內(nèi)稱為新18號文，這是繼“十五”、“十一五”期間執(zhí)行的18號文之后，國務(wù)院再次推出的支持軟件和IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，并加強了對IC產(chǎn)業(yè)的支持力度，這表明國家高度重視IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

IT產(chǎn)業(yè)是深圳的支柱產(chǎn)業(yè)，IC是IT產(chǎn)品的技術(shù)核心，是知識產(chǎn)權(quán)的載體，而IC設(shè)計是IC產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，所以加快IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對促進深圳自主知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整，以及建設(shè)創(chuàng)新型城市具有非常重要的意義。

2、發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性

IC技術(shù)既是IT產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，同時對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也具有極強的滲透力和帶動作用。隨著全球信息化和知識經(jīng)濟時代的到來，IC產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位越來越重要，已成為事關(guān)國民經(jīng)濟、國防建設(shè)、人民生活和信息安全的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，IC產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力決定了國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的核心競爭力。IC產(chǎn)業(yè)是具有戰(zhàn)略性和市場性雙重特點的產(chǎn)業(yè)。在國防建設(shè)和國家安全領(lǐng)域，IC在信息戰(zhàn)和武器裝備中起著維護國家意志、捍衛(wèi)國家的關(guān)鍵作用；在經(jīng)濟建設(shè)和增強綜合國力的過程中，IC又是核心競爭力的具體表現(xiàn)。

進入新世紀以來，IC的核心技術(shù)地位和作為國民經(jīng)濟“倍增器”的作用不斷得到體現(xiàn)。例如，在軍工和航天領(lǐng)域，軍艦、坦克、飛機、導(dǎo)彈和航天器中，IC的成本分別占到總成本的22％、24％、33％、45％和66％；在國民經(jīng)濟領(lǐng)域，采用變頻調(diào)速等電子技術(shù)改造風(fēng)機、水泵，每年可節(jié)電659億千瓦時，相當(dāng)于三個葛洲壩發(fā)電站的發(fā)電量；采用交流傳動改造電力機車，可節(jié)電20％～40％，改造內(nèi)燃機車可節(jié)油12％～14％。

IC產(chǎn)業(yè)從國防、航空航天、通信、交通、網(wǎng)絡(luò)和電子政務(wù)等各個領(lǐng)域影響著國民經(jīng)濟和國家安全。可以列舉出無數(shù)高度依賴于IC的應(yīng)用。例如在國防方面：有先進的智能武器、制導(dǎo)武器、電子偵察、電子干擾、遠程指揮、網(wǎng)絡(luò)攻擊對抗等應(yīng)用；在航空航天領(lǐng)域：有飛行控制、通信聯(lián)絡(luò)、衛(wèi)星遙感遙測、全球衛(wèi)星定位等應(yīng)用；在通信方面：有固定通信、移動通信、互聯(lián)網(wǎng)、可視化通信等應(yīng)用；在交通方面：有城市智能交通控制、高速列車系統(tǒng)、地鐵捷運系統(tǒng)等應(yīng)用；在網(wǎng)絡(luò)方面：IC更是高密度的應(yīng)用，如果把網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比作高樓大廈的話，可以毫不夸張地說這座大廈是用IC堆砌而成；軍事通信和電子政務(wù)是信息安全的重要領(lǐng)域，IC促成了高效快捷的通信和政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，但如果不能采用自主知識產(chǎn)權(quán)的安全IC產(chǎn)品，無異于向?qū)κ只驍撤介_辟了高速泄密通道。

IC對國民經(jīng)濟的貢獻率遠遠高于其它產(chǎn)品。如果以單位質(zhì)量原油對GDP的貢獻為1，則鋼錠為1.1，汽車為50，IC竟高達20000。有人甚至認為“誰控制了超大規(guī)模集成電路，誰就控制了世界產(chǎn)業(yè)”。

IC是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。這是因為IC對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有極強的功能擴充和性能提升能力。對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自動化和智能化改造都離不開IC產(chǎn)品的應(yīng)用。例如：在汽車制造行業(yè)引入自動控制流水線、生產(chǎn)機器人；在機械加工行業(yè)引入數(shù)控機床、光機電自動化設(shè)備；在管理行業(yè)建立各類管理信息系統(tǒng)(MIS)，諸如工程MIS、醫(yī)院MIS、供電MIS、路燈MIS、交警MIS等；在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中引入監(jiān)控系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)；在教學(xué)方面引入多媒體電化教學(xué)等等。

IC產(chǎn)業(yè)是其他戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的牽引抓手。七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中四個(高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè))直接與IC應(yīng)用相關(guān)。

綜上所述，如果IC產(chǎn)業(yè)受制于人，將會在國家安全、技術(shù)安全、和信息安全等方面存在很大隱患，將很難保證在應(yīng)對未來太空條件下的信息化戰(zhàn)爭中立于不敗之地，將很難保證在全球化的知識型經(jīng)濟的激烈競爭中占領(lǐng)先機。

3、我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

進入新世紀以來，中國的IT產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展壯大，贏得了世界電子工廠的盛譽，中國成為IC消費大國，也是IC進口大國。但與國際先進國家和地區(qū)相比，我國IC自給能力嚴重不足。我國IC產(chǎn)業(yè)存在發(fā)展基礎(chǔ)較為薄弱，企業(yè)科技創(chuàng)新和自我發(fā)展能力不強，應(yīng)用開發(fā)水平急待提高，產(chǎn)業(yè)鏈有待完善等問題。我國IC產(chǎn)業(yè)既具有發(fā)展空間非常廣闊的優(yōu)勢，又具有快速發(fā)展的必要性和緊迫性。

2005年以來統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國已成為全球最大的IC消費市場，2010年中國IC消費額已接近全球IC市場規(guī)模的二分之一。2010年世界半導(dǎo)體市場規(guī)模約為3038億美元，全球IC市場規(guī)模預(yù)計不超過2700億美元，中國IC進口額扣除出口額，逆差高達1277.4億美元，如圖1所示，是全球IC市場規(guī)模的47.3％。

圖1示出，多年來IC進口金額超過了原油，是中國最大宗的單項進口物資。2010年我國IC進口金額為1569.9億美元，同比增長30.9％(原油的進口額為1351.5億美元、鐵礦砂的進口額為794.3億美元)。IC出口金額僅為292.5億美元，同比增長25.5％。IC進出口逆差高達1277.4億美元，約合8400億人民幣。

近年來，雖然中國IC產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但IC的自給能力和國內(nèi)巨大的市場需求反差巨大。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會初步統(tǒng)計，2010年國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)銷售額1424億元，同比增長28.4％，但僅占全球市場規(guī)模9088億元的15.7％。其中，設(shè)計業(yè)銷售383億

元，同比增長41.9％；制造業(yè)銷售409億元，同比增長19.9％；封測業(yè)銷售632億元，同比增長26.8％。歷年國內(nèi)IC市場規(guī)模、銷售收入情況詳見圖2。

IC設(shè)計是IC產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)首先要發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)。目前，國內(nèi)IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)十分弱小，需要大力促進和發(fā)展。2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)IC設(shè)計業(yè)前42家企業(yè)的銷售額為153.2億元，每個企業(yè)平均約3.65億元(約5200萬美元)，同期世界設(shè)計企業(yè)前42家的銷售額為406.6億美元，每個企業(yè)平均為9.69億美元，國內(nèi)外企業(yè)規(guī)模相差18倍以上，企業(yè)規(guī)模差距十分明顯。

4、集成電路設(shè)計是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

IC產(chǎn)業(yè)鏈由IC設(shè)計、制造、封裝測試組成。雖然產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都是技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，集高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險和高附加值于一身，但各個環(huán)節(jié)又各有不同特點。制造和封裝測試屬于代工行業(yè)，主要是接受IC設(shè)計公司的委托，代為加工IC，不對最終產(chǎn)品擁有產(chǎn)品所有權(quán)，盈利主要靠賺取穩(wěn)定的代工費；而IC設(shè)計公司擁有最終產(chǎn)品的所有權(quán)，成功的產(chǎn)品可以大批量生產(chǎn)和銷售，其代工費在大批量銷售收入中只占較小比例。創(chuàng)新性好、市場定位好的IC設(shè)計可產(chǎn)生很高的利潤回報。

IC設(shè)計是IT產(chǎn)品創(chuàng)意的實現(xiàn)過程。通過IC設(shè)計，可以把技術(shù)創(chuàng)新中的新點子、新算法、新發(fā)明、新標準等知識產(chǎn)權(quán)固化到所設(shè)計的IC芯片中去。同時，由于IC芯片實現(xiàn)過程的高投入和高技術(shù)壁壘，阻止了低層次競爭者進入，可以實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的超額收益。改革開放以來，發(fā)達國家和地區(qū)正是利用知識產(chǎn)權(quán)壁壘和集成電路壁壘，在“中國制造工廠”賺取了超額的技術(shù)創(chuàng)新利潤收益。

深圳的中興通訊和華為技術(shù)等公司正是由于在90年代初期，率先涉足IC設(shè)計，研發(fā)為自己整機配套的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心IC產(chǎn)品，打破了外國公司的知識產(chǎn)權(quán)壁壘和集成電路壁壘，實現(xiàn)了整機產(chǎn)品的高附加值和超額利潤，使兩家企業(yè)把利潤的10％投入技術(shù)研發(fā)成為可能，大大提高了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和國際競爭能力，并快速發(fā)展成為具有世界影響力的跨國公司。

IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)對下游產(chǎn)業(yè)具有“放大效應(yīng)”。隨著IC越來越成為整機系統(tǒng)的核心競爭力，IC設(shè)計對下游產(chǎn)業(yè)的牽引作用和拉動效應(yīng)越來越明顯。IC設(shè)計帶動下游的系統(tǒng)設(shè)計和整機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并推動下游產(chǎn)業(yè)形成產(chǎn)業(yè)集群。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，上游IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)對下游整機產(chǎn)業(yè)的拉動比例為1:20以上。以MP4產(chǎn)業(yè)為例，上游主芯片提供商北京君正的員工數(shù)為80人，年產(chǎn)值約為2億人民幣；圍繞君正的方案設(shè)計約20多家，員工總數(shù)約300～400人；下游MP4整機企業(yè)有100多家，從業(yè)人員約10，000人，產(chǎn)值約30～40億元。手機產(chǎn)業(yè)與之類似，由于上海展訊和中國臺灣MTK在上游核心芯片上的突破，打破了歐美廠商的壟斷，造就了一個龐大的手機產(chǎn)業(yè)集群：包括幾百家手機方案設(shè)計公司、幾千家手機集成和銷售商、上萬家配套廠商，每年產(chǎn)值上千億元，從業(yè)人員以百萬計。

在后經(jīng)濟危機時期，低利潤率依賴出口的經(jīng)濟模式已被時代所拋棄，中國面臨著產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的大考。在全國上下重視自主創(chuàng)新的今天，中國應(yīng)該加快發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)的步伐，縮短與發(fā)達國家和地區(qū)的差距。特別是要重視優(yōu)先發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)，提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，為新時期國家技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整做出貢獻。

5、深圳具有發(fā)展集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的獨特優(yōu)勢

首先，深圳是全國IC產(chǎn)品的集散中心。全國的電子零件交易特別是集成電路的交易80％是在深圳完成的，這是全國性的獨特優(yōu)勢，也可能是全球性的獨特優(yōu)勢。深圳具有全國最多的IC以及電子零配件商和應(yīng)用方案商，國內(nèi)外大的電子零件及IC商、著名的應(yīng)用方案商都在深圳建立自己的總部或者分部。這些是北京、上海、蘇州等IT產(chǎn)業(yè)發(fā)達的地區(qū)所不及的優(yōu)勢。

其次，云集深圳和珠三角地區(qū)的電子整機廠家是IC的主要市場,IC設(shè)計企業(yè)可以和整機廠商互動合作，形成國內(nèi)最好的技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境和產(chǎn)業(yè)發(fā)展氛圍。深圳已經(jīng)有一批具有很強自主研發(fā)能力的系統(tǒng)整機廠商，他們已經(jīng)有能力基于本地IC進行產(chǎn)品定義和設(shè)計，并且非常希望利用本地IC提升產(chǎn)品的性價比。例如，貼牌手機就大量采用了中國大陸和中國臺灣地區(qū)的核心IC。其它消費類電子產(chǎn)品領(lǐng)域也是如此。

再次，深圳IC產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，是國內(nèi)發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)環(huán)境最好的地區(qū)之一。除了良好的市場環(huán)境、應(yīng)廂環(huán)境以外，深愛半導(dǎo)體的良性發(fā)展、方正微電子6英寸線的投產(chǎn)運行、中芯國際8英寸線的建設(shè)，以及安博微電子、賽美科微電子等封裝測試企業(yè)的發(fā)展壯大，可為深圳IC設(shè)計企業(yè)提供較全面的產(chǎn)業(yè)鏈卜配套服務(wù)。深圳成為發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的沃土，具有進一步做大做強的勢能。

同時，深圳具有良好的軟件環(huán)境和物流基礎(chǔ)，以及靈活的市場機制，為IC產(chǎn)品的配套、銷售和應(yīng)用提供良好的配套環(huán)境，國內(nèi)外IC設(shè)計公司紛紛在深圳設(shè)立研發(fā)中心，大型跨國公司也在深圳設(shè)立配購中心。

從金融危機發(fā)生后的情況看，相比國內(nèi)其它城市，深圳更有潛力發(fā)展成為亞洲乃至世界的“硅谷”。深圳不僅有一批規(guī)模雖小但極具活力和生存能力的小型公司，它們的前景值得期待；另外，一些外地IC設(shè)計公司也紛紛將深圳銷售辦事處升級為包括研發(fā)的獨立公司，顯示了深圳的吸引力。為了迎合全球性的低成本創(chuàng)新潮流，金融危機后一批國內(nèi)外公司也將研發(fā)和市場基地向深圳轉(zhuǎn)移，這是深圳應(yīng)該抓住的歷史性機遇。

6、深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

6.1、深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。

在國家和深圳市相關(guān)產(chǎn)業(yè)促進政策的引導(dǎo)下，深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)自2003年以來得到迅猛發(fā)展，特別是自深圳IC基地成立以來，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，成長態(tài)勢良好，在2008年和2009年面對金融危機的情況仍然實現(xiàn)了27％和33％的快速增長，和國內(nèi)外許多地區(qū)形成鮮明對比，表明深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入非常健康的良性發(fā)展期。自2003年以來，深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售額增長迅速，如圖3所示，實現(xiàn)了超過48％的年平均增長率，排在全國前列。

2002年以前，深圳市各類IC設(shè)計公司和相關(guān)機構(gòu)有20余家，專業(yè)設(shè)計人員不到1,000人，具規(guī)模的企業(yè)不到10家，隨著近幾年的迅速發(fā)展，新創(chuàng)辦企業(yè)數(shù)量不斷增加，到2010年企業(yè)總數(shù)達到135家，從業(yè)人員超過10,600人。

從圖4中可以看出，深圳市IC設(shè)計公司和機構(gòu)的數(shù)量在經(jīng)過前幾年的大幅增長后趨于穩(wěn)定，2007年和2008年因為產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展后的調(diào)整和金融危機，則出現(xiàn)了增長放緩甚至數(shù)量減少的勢頭。但在2009年，深圳IC設(shè)計機構(gòu)數(shù)量再次大幅增長，還有不少受金融危機影響較大的外地企業(yè)也加強了在深圳的團隊和運營，表明金融危機后深圳的優(yōu)勢和吸引力更加明顯，成為國內(nèi)外IC設(shè)計企業(yè)創(chuàng)業(yè)和發(fā)展

的首選城市之一。

6.2、深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢突出，結(jié)構(gòu)趨向合理。

珠三角系統(tǒng)整機企業(yè)云集，深圳IC設(shè)計企業(yè)所設(shè)計的產(chǎn)品以市場為導(dǎo)向、應(yīng)用領(lǐng)域較廣。伴隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的升級換代，深圳IC設(shè)計的產(chǎn)品線也從早期的通信和消費兩大類向更加多元化發(fā)展，包括LED照明和新能源、智能電表和智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)醫(yī)療、汽車電子等，詳見表1。

6.3、深圳IC設(shè)計企業(yè)的總體實力不斷增強，銷售額向領(lǐng)先企業(yè)集中

根據(jù)2009年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，銷售額超過1億元的IC設(shè)計企業(yè)2006年為7家，2009年為10家：銷售額超過5,000萬元的企業(yè)2006年為14家，2009年20家。從銷售額分布來看，2003年銷售額在2,000萬元以下的企業(yè)超過八成，有相當(dāng)部分企業(yè)的銷售額在100萬元以下。2005年，隨著海思與中興微電子分別從華為和中興通訊獨立出來，出現(xiàn)了上億元的IC設(shè)計企業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模進一步擴大。

6.4深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境趨于完善，公共技術(shù)平臺給力企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)

深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)近年來的高速發(fā)展，得力于國家集成電路設(shè)計深圳產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)?；亟ㄔO(shè)了“三平臺”(公共EDA平臺、IP復(fù)用和SOC開發(fā)平臺、MPW服務(wù)平臺)、“二中心”(驗證測試工程技術(shù)中心、教育培訓(xùn)中心)和IC設(shè)計服務(wù)“資源池”，致力于打造全方位的IC設(shè)計公共技術(shù)平臺和服務(wù)體系，初步形成適合IC設(shè)計企業(yè)初創(chuàng)、孵化、發(fā)展和壯大的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。目前，基地簽約服務(wù)企業(yè)145家，服務(wù)設(shè)計企業(yè)565家(次)，支持設(shè)計項目1263個，舉辦各類培訓(xùn)班、研討會、論壇319場，參會人數(shù)達17234人(次)。基地每年可為全市IC設(shè)計企業(yè)節(jié)約研發(fā)投人2億元以上。企業(yè)借助基地公共技術(shù)平臺開發(fā)出大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、市場對路的IC產(chǎn)品。同時，基地通過規(guī)劃建設(shè)IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)聚集園區(qū)和“泛珠三角集成電路設(shè)計協(xié)作網(wǎng)”形成了以深圳IC基地為核心的物理聚集效應(yīng)及區(qū)域性的產(chǎn)業(yè)聚合效應(yīng)。

6.5、深圳l C產(chǎn)業(yè)鏈趨于完善

IC制造和封測產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，服務(wù)于IC設(shè)計業(yè)，與設(shè)計業(yè)互相促進，逐步形成了深圳IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好氛圍。目前深圳市有IC制造企業(yè)3家。深愛4英寸、5英寸線已具有相當(dāng)規(guī)模；方正微電子6英寸線已量產(chǎn)；中芯國際的8英寸線正在加緊建設(shè)中，預(yù)計2011年初能量產(chǎn)。封裝測試企業(yè)有7家，其中賽意法、沛頓科技、中星／菱生主要服務(wù)于本系統(tǒng)或海外客戶，賽美科、安博、華宇、矽格能對深圳企業(yè)提供測試服務(wù)和部分軟封裝服務(wù)，基本可滿足中低端產(chǎn)品的測試要求。

6.6、IC產(chǎn)品的銷售渠道暢通

自改革開放以來，以賽格電子市場為代表的深圳華強北就主導(dǎo)著IC產(chǎn)品的銷售渠道，對深圳電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的推動作用。今天，華強北一帶的賽格電子市場仍然是IC產(chǎn)品非常重要的銷售渠道，與深圳的系統(tǒng)墊機廠商一起，共同吸引全國乃至全球的IC設(shè)計企業(yè)在深圳設(shè)立市場銷售、推廣和技術(shù)支持部門。除了華強北這樣的現(xiàn)貨市場外，框臺后的電子元件、分銷商網(wǎng)絡(luò)也是IC銷售非常重要的途徑。

6.7、整機廠商與IC設(shè)計企業(yè)的相互牽引效應(yīng)

IC產(chǎn)品的市場就是整機系統(tǒng)廠商，IC產(chǎn)品的成功與否取決于整機的應(yīng)用量。因此，整機系統(tǒng)廠商對IC設(shè)計企業(yè)的需求牽引非常重要。整機系統(tǒng)廠商云集是深圳發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的最大優(yōu)勢。另一方面，IC設(shè)計企業(yè)又牽引著整機系統(tǒng)廠商的價值增值、甚至影響其生存發(fā)展，因為IC產(chǎn)品能夠引起整機產(chǎn)品的變革，是整機產(chǎn)品創(chuàng)新的源頭，如數(shù)碼相機取代膠片相機，智能手機幾乎一夜之間消滅了PDA，存儲和顯示成本降低催生數(shù)碼相框產(chǎn)品等等。因此，整機系統(tǒng)廠商和IC設(shè)計企業(yè)具有相互的牽引效應(yīng)。

6.8、IC設(shè)計能力追趕歐美領(lǐng)先水平

從最小特征線寬分布看，當(dāng)前深圳市IC設(shè)計企業(yè)豐流產(chǎn)品特征線寬集中在0.35μm和0.13μm之間，約3/4的IC設(shè)計公司使用等于和小于018μm的工藝進行設(shè)計。量產(chǎn)的芯片主要采用大于0.13μm工藝，使用等于和小于O13μmm工藝的企業(yè)占四成，總體的設(shè)計能力增強。在數(shù)字芯片中，中興微電子、芯邦科技、華芯飛、力合微電子和安凱的設(shè)計能力已經(jīng)達到90nm和65nm的工藝水平，而海思已經(jīng)開始40nm甚至更低工藝節(jié)點的設(shè)計，代表著深圳的高端設(shè)計水平。另外，還有一大批企業(yè)開始從0.18μm轉(zhuǎn)向0.13μm和0.1lμm工藝進行量產(chǎn)。

7、優(yōu)先發(fā)展集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)是深圳產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路

根據(jù)深圳市2009年工業(yè)年鑒，全市工業(yè)總產(chǎn)值為15829億元，其中排名第一的是IT產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值為9045億元，占全市工業(yè)總產(chǎn)值57％。排名第二的是電氣機械及器材制造產(chǎn)業(yè)，僅占全市工業(yè)總產(chǎn)值7.6％，IT產(chǎn)業(yè)成為深圳絕對的支柱產(chǎn)業(yè)。

深圳產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要任務(wù)之一是支持IT產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，提升IT企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，增強企業(yè)參與國際競爭的能力，當(dāng)務(wù)之急是快速發(fā)展深圳的IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)。由于發(fā)展IC制造產(chǎn)業(yè)需要巨額資金投入(建設(shè)一座先進的12英寸制造廠需投資近50億美元)，并且，該產(chǎn)業(yè)位于產(chǎn)業(yè)鏈中部，屬于代工產(chǎn)業(yè)，對深圳IT產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新難以形成直接的推動力。所以，深圳沒有必要投入巨額資金，與已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的長三角地區(qū)一爭高低，只要花幾億或十幾億元，重點支持和發(fā)展IC設(shè)計業(yè)這個產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，也是產(chǎn)業(yè)鏈中最有利和最有創(chuàng)意的環(huán)節(jié)，將會直接促進深圳的IT技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整。政府對IC設(shè)計的支持將直接帶動IC設(shè)計、方案、應(yīng)用和整機等組成的企業(yè)集群的發(fā)展，是一個“面”的發(fā)展。所以，深圳在“十二五”期間應(yīng)重點發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)，政府應(yīng)從資金、政策、產(chǎn)業(yè)環(huán)境等方面加強對IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的支持力度。建議：

(1)設(shè)立IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)專項發(fā)展資金，支持重點領(lǐng)域和重點產(chǎn)品研發(fā)、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和支撐環(huán)境建設(shè)、IC設(shè)計創(chuàng)新支撐平臺建設(shè)和運行、產(chǎn)業(yè)聚集基地的建設(shè)，以及IC設(shè)計人才的培養(yǎng)。

(2)借國務(wù)院4號文推出的東風(fēng)，結(jié)合深圳的特點和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，盡快制定和推出深圳細化的有針對性的鼓勵集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策，從政策層面支持產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

(3)重視IC設(shè)計創(chuàng)新支撐平臺和服務(wù)體系的建設(shè)和服務(wù)，依托國家集成電路設(shè)計深圳產(chǎn)業(yè)化基地，營造適合IC設(shè)計企業(yè)創(chuàng)業(yè)、孵化和發(fā)展的環(huán)境。支持共性技術(shù)研發(fā)，發(fā)展IC設(shè)計新技術(shù)，扶持中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。

(4)規(guī)劃建設(shè)相當(dāng)規(guī)模的IC設(shè)計及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聚集基地，形成適合IC設(shè)計公司創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新、孵化、發(fā)展壯大的優(yōu)惠聚集環(huán)境，促進深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時，可使孵化成長的IC設(shè)計企業(yè)有進

一步發(fā)展的空間，繼續(xù)留在深圳，為深圳的技術(shù)創(chuàng)新貢獻力量。

(5)政府引導(dǎo)IC設(shè)計企業(yè)與整機企業(yè)互動，合作研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。重點支持高性能面向應(yīng)用的SoC芯片研發(fā)和應(yīng)用，在通訊、移動多媒體、數(shù)字電視、顯示及照明驅(qū)動、移動存儲、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源網(wǎng)和節(jié)能、醫(yī)療電子、汽車電子、數(shù)字裝備和數(shù)字家庭等領(lǐng)域，逐步形成配套齊全的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化IC產(chǎn)品，為深圳IT產(chǎn)業(yè)升級提供“芯”動力。

8、結(jié)語

深圳具有優(yōu)先發(fā)展IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的獨特優(yōu)勢，深圳的IC設(shè)計企業(yè)數(shù)量和設(shè)計產(chǎn)值均占全國的1/4強，深圳及珠三角地區(qū)整機廠商、IC分銷商、方案提供商云集，是全國IC產(chǎn)品的消費中心，集散中心和設(shè)計中心，具有成為全國IC技術(shù)創(chuàng)新中心的潛力和條件。

在后經(jīng)濟危機時期，深圳面對著發(fā)展空間狹小、生活成本上升，以及城市競爭力降低的壓力。深圳要想繼續(xù)在經(jīng)濟發(fā)展和綜合創(chuàng)新方面領(lǐng)跑全國，就要從深圳的產(chǎn)業(yè)實際出發(fā)，瞄準對現(xiàn)代社會具有基石作用，具有相對發(fā)展優(yōu)勢，又對深圳支柱性產(chǎn)業(yè)形成巨大支撐的產(chǎn)業(yè)，重點支持，優(yōu)先發(fā)展。IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)符合上述條件，政府需要優(yōu)先支持和促進IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

深圳要促進IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展，除了要改善城市綜合發(fā)展環(huán)境外，要著力打造更加完善的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，要通過政策引導(dǎo)、資金扶持、環(huán)境優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)配套、人才培育、市場拉動等措施，加快IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新體系建設(shè)，要著力延伸和完善產(chǎn)業(yè)鏈，增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，從而推動深圳IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)并促進IT產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，再造深圳技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整的新優(yōu)勢。

參考文獻

[1]我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景《中國經(jīng)理人網(wǎng)》

[2]兩化融合為IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新契機《中國電子報》任愛青

[3]《我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路》王陽元王永文

[4]國家統(tǒng)計局國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報(2009年)

[5]《深圳集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》(2009年)

[6]《深圳市工業(yè)年鑒》(2009年)

[7]國家海關(guān)總署網(wǎng)站

第8篇：集成電路設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]集成電路，布圖設(shè)計，知識產(chǎn)權(quán)，集成電路保護法

集成電路是微電子技術(shù)的核心，是現(xiàn)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)。集成電路的應(yīng)用極為廣泛，計算機、通訊設(shè)備、家用電器等幾乎所有的電子產(chǎn)品都離不開集成電路。自20 世紀后半葉以來，集成電路工業(yè)在許多國家的國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。我國當(dāng)前也十分重視集成電路工業(yè)的發(fā)展。

2000 年6 月27 日，國務(wù)院頒布的《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》提出：“集成電路設(shè)計產(chǎn)品視同軟件產(chǎn)品，受知識產(chǎn)權(quán)方面的法律保護?！雹俚覈F(xiàn)在還沒有類似《計算機軟件保護條例》那樣的單行法規(guī)用來保護集成電路設(shè)計產(chǎn)品。而利用現(xiàn)有的知識產(chǎn)權(quán)法律，是將集成電路設(shè)計產(chǎn)品作為作品用著作權(quán)法來保護，還是將之作為發(fā)明用專利法來保護？ 這個問題我國尚無明確規(guī)定，還需要根據(jù)集成電路設(shè)計產(chǎn)品的性質(zhì)和特點，來確定其應(yīng)適用的法律。

本文對集成電路設(shè)計產(chǎn)品的性質(zhì)和特點進行分析，不僅符合我國當(dāng)前大力發(fā)展集成電路工業(yè)及即將加入世界貿(mào)易組織的形勢需要，也希望能為我國制訂集成電路保護法提供一些立法參考。

一、集成電路布圖設(shè)計的知識產(chǎn)權(quán)性質(zhì)和特點

集成電路設(shè)計產(chǎn)品，指的是集成電路生產(chǎn)過程中的布圖設(shè)計這一中間產(chǎn)品。布圖設(shè)計是制造集成電路產(chǎn)品中非常重要的一個環(huán)節(jié)，它的開發(fā)費用一般要占集成電路產(chǎn)品總投資的一半以上。不法廠商抄襲他人的布圖設(shè)計，就能仿造出相同的集成電路產(chǎn)品，而其成本卻比原開發(fā)者的少得多。這種抄襲行為嚴重損害了產(chǎn)品開發(fā)者的利益，而傳統(tǒng)的物權(quán)法卻對之束手無策。這是因為布圖設(shè)計具有無形財產(chǎn)的性質(zhì)特點，必須利用知識產(chǎn)權(quán)法予以保護。發(fā)達國家的立法部門出于對集成電路工業(yè)的關(guān)注，于20 世紀70 年代末開始研究對布圖設(shè)計給予專有權(quán)的法律問題。20 世紀80 年代，美國、日本等集成電路工業(yè)發(fā)達的國家陸續(xù)頒布法律，保護布圖設(shè)計權(quán)，將集成電路布圖設(shè)計保護法作為知識產(chǎn)權(quán)法中的一個新的部門。20世紀90 年代中期，我國已開始起草集成電路布圖設(shè)計保護法，但由于種種原因，至今尚未頒布。從目前的形勢看，我國需要在知識產(chǎn)權(quán)法律體系中增加這部法規(guī)。布圖設(shè)計是獨立的知識產(chǎn)權(quán)客體，其性質(zhì)和特點表現(xiàn)為以下方面：

（一） 布圖設(shè)計是智力勞動的成果

集成電路（ Integrated Circuits） 英文簡稱IC ，也有人習(xí)慣將之稱為芯片。通俗地說，集成電路就是一種電子電路產(chǎn)品，它的各種元件集成在一個固體材料中并作為一個整體單位來執(zhí)行某種電子功能。這種電路高度集成地組合和聯(lián)結(jié)若干電子元件，縮小電路的尺寸，加速電路的工作速度，降低電路成本和功耗。

集成電路布圖設(shè)計，簡稱布圖設(shè)計（Layout Design） ，是指集成電路中多個元件，其中至少有一個是有源元件和其部分或全部集成電路互連的三維配置，或者是為集成電路的制造而準備的這樣的三維配置。②通俗地說，布圖設(shè)計就是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導(dǎo)材料中的幾何圖形排列和連接的布局設(shè)計。

布圖設(shè)計是制造集成電路產(chǎn)品中非常重要的一個環(huán)節(jié)，設(shè)計工程師們根據(jù)集成電路所要執(zhí)行的功能設(shè)計集成電路的結(jié)構(gòu)。布圖設(shè)計是藝術(shù)創(chuàng)造力與精密的電子工程技術(shù)融合的產(chǎn)物。在設(shè)計中，設(shè)計人員借助計算機模擬，把數(shù)以千萬計的線路組成部分一而再、再而三地調(diào)整位置，安排這些線路的組合，使一個芯片中能包含更多的元件，具有更強大的功能，以求生產(chǎn)效率的最大化和芯片體積的最小化。在早期的集成電路生產(chǎn)中，布圖設(shè)計被繪制在掩膜上。掩膜（Mask） 如同一張攝影底片，是將要置放到芯片中的線路的底片。布圖設(shè)計固定在掩膜上，該掩膜就成為制造芯片的模版，是制造集成電路的中間產(chǎn)品。這種掩膜也曾是工業(yè)間諜千方百計想要竊取的目標。③隨著科技的發(fā)展，目前的集成電路布圖設(shè)計更多的是以編碼方式儲存于磁盤、磁帶等介質(zhì)生產(chǎn)集成電路已經(jīng)有些過時了。

從上述布圖設(shè)計的創(chuàng)作過程可以看出，布圖設(shè)計是設(shè)計工程師們根據(jù)集成電路所要執(zhí)行的功能而設(shè)計的集成電路的結(jié)構(gòu)，它無疑是智力勞動的產(chǎn)物。

（二） 布圖設(shè)計是無形的

布圖設(shè)計是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導(dǎo)材料中的排列和連接的布局設(shè)計。布圖設(shè)計可以固定在磁盤或掩膜上，也可以固定在集成電路產(chǎn)品中，但這些磁盤或集成電路只是它的物質(zhì)載體，布圖設(shè)計本身是無形的。這就如同作品可以固定在書本或磁盤上，而作品本身是無形的。布圖設(shè)計的無形性特點，是它成為知識產(chǎn)權(quán)客體的主要原因。

布圖設(shè)計雖然是無形的，但它也同其他無形財產(chǎn)一樣，具有客觀表現(xiàn)形式和可復(fù)制性。布圖設(shè)計若要得到法律的保護，也必須具有一定的表現(xiàn)形式，必須固定于某種物質(zhì)載體上，為人們感知，并可以復(fù)制。在集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)中，布圖設(shè)計被固定于磁盤或掩膜中，并被大量復(fù)制于集成電路產(chǎn)品內(nèi)。

（三） 布圖設(shè)計具有創(chuàng)造性和實用性

布圖設(shè)計只有具有創(chuàng)造性，才受法律保護。已頒布布圖設(shè)計保護法的國家，一般均在其法律中兼采著作權(quán)法的創(chuàng)作性（原創(chuàng)性） 和專利法的創(chuàng)造性和新穎性的要求，又依據(jù)布圖設(shè)計自身的特點而加以變化，確定布圖設(shè)計的創(chuàng)造性要求。⑤受法律保護的布圖設(shè)計，要求必須是設(shè)計人自己創(chuàng)作的，有自己的獨特之處。此點借鑒著作權(quán)法的創(chuàng)作性要求。

同時，布圖設(shè)計的創(chuàng)造性還要求，受法律保護的布圖設(shè)計，與以往的布圖設(shè)計相比，要有一定的進步性和新穎性。布圖設(shè)計要應(yīng)用于工業(yè)實踐，若無進步性和新穎性，也就沒有予以知識產(chǎn)權(quán)保護的必要。不過，布圖設(shè)計的創(chuàng)造性和新穎性，不必達到專利法要求的標準，只要比以往的布圖設(shè)計有一定的進步性和不同，就可以得到法律保護。這是因為，集成電路產(chǎn)品的更新?lián)Q代表現(xiàn)為集成度的不斷提高，在同樣體積的芯片上布局更多的元件以增強功能、降低能耗。新的集成電路產(chǎn)品，不過是比原來的產(chǎn)品集成度高，不可能是前所未有的，也不大可能達到突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。所以，已頒布集成電路保護法的國家，均不直接采納專利法中的創(chuàng)造性和新穎性的標準，而是降低要求，以適應(yīng)實際情況。

集成電路是應(yīng)用廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，布圖設(shè)計是其生產(chǎn)過程的一個重要環(huán)節(jié)，是中間產(chǎn)品，布圖設(shè)計的實用性是非常明顯的。

（四） 布圖設(shè)計是獨立的知識產(chǎn)權(quán)客體

布圖設(shè)計是獨立的知識產(chǎn)權(quán)客體，有著自己的特點。因而，已頒布集成電路保護法的國家，基本上不引用著作權(quán)法或?qū)＠▉肀Ｗo它，而是依據(jù)其特點，制訂單行法規(guī)，將之作為獨立的客體予以保護。

美國是當(dāng)今世界上半導(dǎo)體工業(yè)最發(fā)達的國家，也是最先對集成電路布圖設(shè)計予以立法保護的國家。1984 年美國頒布了《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護法》（“Protection of Semiconductor Chip Products Act”） ，并于1984 年11 月8 日起實施，確認了布圖設(shè)計專有權(quán)。這部法律雖然作為《美國法典》第17 編（版權(quán)法） 的最后一章，即第9 章，但它實際上是一個獨立的體系，既不屬于版權(quán)法體系，也不屬于專利法體系。布圖設(shè)計權(quán)不是版權(quán)，而是作為與版權(quán)近似的一項獨立的權(quán)利（copyright - like） ，受特殊保護（suigeneris potection） .⑥在美國1984 年《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護法》的影響下，日本于1985 年5 月31 日頒布了《半導(dǎo)體集成電路的線路布局法》。日本的這部法律在立法體例和內(nèi)容上均與美國法相似，既不隸屬于版權(quán)法，也不隸屬于專利法，而是自成體例，以單行法規(guī)的形式出現(xiàn)。

二、布圖設(shè)計與其他相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)客體的比較

在眾多的知識產(chǎn)權(quán)客體中，布圖設(shè)計與發(fā)明、作品較為接近。但它也有與發(fā)明等不同的特性。從布圖設(shè)計與其他相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)客體的比較中，可以進一步分析布圖設(shè)計的特點。

（一） 布圖設(shè)計不同于發(fā)明

布圖設(shè)計是科技領(lǐng)域中的一種智力勞動的成果，又直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，在知識產(chǎn)權(quán)諸多客體中，它與發(fā)明最接近。但與發(fā)明不同的是，布圖設(shè)計只是中間產(chǎn)品，是制造集成電路產(chǎn)品中非常重要的一個環(huán)節(jié)，不具有獨立的功能。因而，布圖設(shè)計不能單獨取得專利。

含有布圖設(shè)計的集成電路產(chǎn)品，組裝成能完成一定任務(wù)、具有特定功能的零件或設(shè)備產(chǎn)品，若具備專利法規(guī)定的發(fā)明的條件，可以作為發(fā)明獲得專利。

在實踐中之所以不將集成電路產(chǎn)品作為發(fā)明，用專利法來保護，原因在于：對集成電路產(chǎn)品而言，取得專利的條件過于嚴格，只有極少數(shù)的集成電路產(chǎn)品能獲得專利，而絕大部分集成電路產(chǎn)品缺乏作為專利保護的發(fā)明所必需的創(chuàng)造性和新穎性。

集成電路產(chǎn)品的發(fā)展，基本表現(xiàn)在不斷地提高集成度、節(jié)約材料、降低能耗上?，F(xiàn)在的集成電路產(chǎn)品，由于工藝水平的提高，集成度越來越高，其體積和外形越來越小。雖然對于設(shè)計者來說，將幾十萬甚至上億個元件布置在一小片半導(dǎo)體硅晶片上，要花費不少心血，但這種布圖設(shè)計的創(chuàng)造性水平卻不一定能達到專利法所要求的高度，集成度高未必就一定具備專利法上的創(chuàng)造性。在實踐中，一些非常先進和尖端的集成電路產(chǎn)品也未能獲得專利。

另外，在布圖設(shè)計中，設(shè)計人員常常采用一些現(xiàn)成的單元電路進行組合。這些單元電路在實踐中已為人們熟知，其中一些甚至已經(jīng)是最優(yōu)化設(shè)計，其表現(xiàn)形式是有限的、甚至是唯一的，要追求電路的最佳功能狀態(tài)只能選擇這些已經(jīng)成型的單元電路，由現(xiàn)有的單元電路模塊組合成的集成電路若作為組合發(fā)明去申請專利，則大多數(shù)難以達到專利法要求的取得意想不到的效果的條件。⑦

（二） 布圖設(shè)計不同于作品

集成電路的布圖設(shè)計圖紙，可以依照著作權(quán)法作為產(chǎn)品設(shè)計圖紙作品而受到保護。布圖設(shè)計本身，卻不同于作品。布圖設(shè)計雖然有著與作品類似的創(chuàng)作性和可復(fù)制性的特點，但布圖設(shè)計也有著不同于作品的特點。

布圖設(shè)計與作品的區(qū)別主要有以下幾點：

1. 布圖設(shè)計的表現(xiàn)形式極為有限，而作品的表現(xiàn)形式則是豐富多采的。集成電路由一系列電子元件及連結(jié)這些元件的導(dǎo)線所組成，是執(zhí)行一定電子功能的電路?；谄涫褂媚康模湓牟季?、圖形的大小，都由集成電路產(chǎn)品的電參數(shù)和生產(chǎn)工藝技術(shù)水平?jīng)Q定，因此布圖設(shè)計的表現(xiàn)形式極為有限。若突破這些限制，由設(shè)計師任意發(fā)揮，則創(chuàng)作出的布圖設(shè)計就沒有工業(yè)實用性。這就不同于著作權(quán)法中的一般作品。一般作品是由語言、文字、圖形或符號構(gòu)成的，表現(xiàn)一定的思想。同一思想可以有多種表現(xiàn)形式，著作權(quán)法保護的就是思想的表現(xiàn)形式。因此，將有限表達形式的布圖設(shè)計作為作品看待，顯然是不妥的。⑧

2. 布圖設(shè)計也不適宜直接用著作權(quán)法保護。集成電路是一種電子產(chǎn)品，布圖設(shè)計是其產(chǎn)品制造中的一個環(huán)節(jié)，因而集成電路及其布圖設(shè)計是一種純功利主義的實用物，不符合著作權(quán)法關(guān)于保護對象的要求。若將布圖設(shè)計歸入繪畫、雕塑等造型藝術(shù)類作品中，則違背了著作權(quán)法的原則。在實踐中，美國有人就曾提議修改版權(quán)法將布圖設(shè)計列入繪畫和雕塑作品而被拒絕。⑨再者，布圖設(shè)計不需要作品那樣長的保護期。如果將布圖設(shè)計作為作品來保護，則會因著作權(quán)法保護的期限過長而不利于集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且，由于集成電路產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，過長的著作權(quán)保護期對之也不必要。另外，若將布圖設(shè)計列入作品，則在集成電路工業(yè)實踐中廣泛利用的反向工程，就會因其是對作品的復(fù)制而被認定為侵權(quán)，這不利于集成電路工業(yè)的發(fā)展。

3. 布圖設(shè)計不僅要具有創(chuàng)造性（原創(chuàng)性） ，還必須具有先進性和實用性，才能得到法律的保護。依照著作權(quán)法，有原創(chuàng)性的作品均受保護，哪怕這種創(chuàng)造性的分量十分微小。著作權(quán)法并不要求作品必須有先進性和新穎性。⑩而作為實用產(chǎn)品的集成電路及其布圖設(shè)計，無先進性就無受保護的必要。

（三） 布圖設(shè)計不同于技術(shù)秘密

含有布圖設(shè)計的集成電路雖然是一種科技產(chǎn)品，有一定的布圖設(shè)計技術(shù)，但該產(chǎn)品一旦出售，其布圖設(shè)計就公開了，無法再作為技術(shù)秘密予以保護。因為無論采用何種封裝技術(shù)，持有該集成電路產(chǎn)品的人都可用適當(dāng)?shù)姆椒私夂蛷?fù)制其內(nèi)部的布圖設(shè)計。

總之，布圖設(shè)計因其自身具有的獨特性，而成為一個獨立的知識產(chǎn)權(quán)客體。

注釋：

[①]《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》第50 條。

[②]參見世界知識產(chǎn)權(quán)組織《集成電路知識產(chǎn)權(quán)保護條約》第2 條。

[③]參見埃弗雷德·M·羅杰斯、朱迪思、K·拉森：《硅谷熱》，范國鷹等譯，經(jīng)濟科學(xué)出版社1985 年版，第13～27 頁。

[④]參見鄺心湖：《集成電路技術(shù)現(xiàn)狀與展望》，《電子知識產(chǎn)權(quán)》1993年第期；Christie ，Andrew ， Integrated Circuits andTheir Contents ： International Protection ，London ：Sweet and Maxwell ，1996 ，p. 3.

[⑤]參見美國1984 年的《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護法》（“Protection of Semiconductor Chip products Act”） 、日本1985 年的《半導(dǎo)體集成電路的線路布局法》。

[⑥][⑨]See Christie ，Andrew ， Integrated Circuits and Their Contents ： International Protection ，London ： Sweet and Maxwell ，1996 ，p. 5 ，p. 3.

[⑦]參見郭禾：《試論我國集成電路的法律保護》， 《計算機與微電子發(fā)展研究》1992 年第3 期。

[⑧]參見劉春茂等：《中國民法學(xué)·知識產(chǎn)權(quán)》，中國人民公安大學(xué)出版社1997 年版，第27～28 頁；郭禾：《試論我國集成電路的法律保護》， 《計算機與微電子發(fā)展研究》1992 年第3 期。

[⑩]參見德利婭·利普西克：《著作權(quán)與鄰接權(quán)》，聯(lián)合國教科文組織譯，中國對外翻譯出版公司2000 年版，第43～44 頁。

[⑦][⑨]參見方美琪主編：《電子商務(wù)概論》，清華大學(xué)出版社1999 年版，第289 頁，第294～295 頁。

[⑧]參見陳建民：《網(wǎng)絡(luò)服務(wù)者在什么情況下承擔(dān)侵權(quán)責(zé)任》， 《電子知識產(chǎn)權(quán)》2000 年第5 期。

[10][13][14][27][28]參見薛虹：《網(wǎng)絡(luò)時代的知識產(chǎn)權(quán)法》，法律出版社2000 年版，第270 頁，第209～210 頁，第270 頁，第273頁，第272 頁。

[11]See White paper ， pp. 114～124.

[15]See DMCA ， art . 512.

[16]See DMCA ， art . 512 （i） .

[17]See DMCA ， art . 512 （a） .

[18]See DMCA ， art . 512 （b） .

[19]See DMCA ， art . 512 （c） .

[20]See DMCA ， art . 512 （d） .

[21]See DMCA ， art . 512 （e） .

[22]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 12～15.

[23]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 12.

[24]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 13.

[25]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 14.

[26]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 15.

[29][2000]C. T. L. R. ISSUE2NENS SECTION ：NATIONAL REPORTS N - 8.

[30]See Singapore E - Transaction Act （1998） ，sec. 3.

[32]參見《關(guān)于審理涉及計算機網(wǎng)絡(luò)著作權(quán)糾紛案件法律適用若干問題的解釋》第4條。

第9篇：集成電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：模擬集成電路；基于方程的優(yōu)化方法；基于仿真的優(yōu)化方法；誤差增量模型

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）05-0-02

0 引 言

模擬集成電路設(shè)計通常分為三個步驟[1-3]：首先根據(jù)電路性能要求選擇合適的電路拓撲結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計電路參數(shù)，最后設(shè)計版圖并驗證。而最為重要的是前兩步。在選好一個電路拓撲結(jié)構(gòu)后，如何完成電路的參數(shù)設(shè)計，即根據(jù)預(yù)期的電路性能參數(shù)來確定電路中器件尺寸、電阻、電容等參數(shù)的取值非常重要。傳統(tǒng)的設(shè)計方法首先根據(jù)電路設(shè)計指標列出方程，從方程中計算尺寸并進行仿真。如果所得結(jié)果不符合要求，則需更改方程得到新的器件尺寸繼續(xù)調(diào)試，不斷重復(fù)直至符合電路要求。這一過程繁瑣、冗長且難以保證結(jié)果，是模擬電路設(shè)計效率難以提高的主要原因。

目前，電路領(lǐng)域提高電路設(shè)計效率的方法主要是基于優(yōu)化的方法?；趦?yōu)化的方法是將電路性能指標作為優(yōu)化的目標函數(shù)，利用函數(shù)優(yōu)化的方法來完成電路設(shè)計。一般優(yōu)化設(shè)計方法有兩種，即基于方程的優(yōu)化和基于仿真的優(yōu)化。基于方程的優(yōu)化中目標函數(shù)由解析公式計算而得，雖然優(yōu)化速度快但精度低?；诜抡娴膬?yōu)化中目標函數(shù)通過電路仿真獲得，雖然精度高，但計算量大，優(yōu)化速度慢。

如何獲得精度與基于仿真方法相當(dāng)?shù)臏蚀_解，又使計算量不致過大，是近年來電路優(yōu)化研究領(lǐng)域備受關(guān)注的課題。人們雖采用多種方法嘗試，但最常見的是先構(gòu)造電路性能指標的宏模型，再進行優(yōu)化。宏模型的計算相當(dāng)于一個解析式的計算，因此可較快完成，只要宏模型構(gòu)造得當(dāng)，精度可達到與仿真接近的程度。需要研究的主要問題是宏模型的形式，如簡單多項式、統(tǒng)計回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯、SVM等，及宏模型的構(gòu)造算法。

本文采取的方法是一種基于方程與誤差增量模型的混合優(yōu)化方法，可大幅減少仿真器的調(diào)用次數(shù)，降低計算成本，同時又具備與基于仿真方法幾乎相同的精度。方法的主要思想是以基于方程的優(yōu)化結(jié)果作為出發(fā)點，通過構(gòu)造電路性能準確值與解析近似之間的差值增量模型，求解一系列誤差不斷減小的近似優(yōu)化問題，通過迭代逐步獲得問題的準確解；每一次迭代在上一次優(yōu)化解附近構(gòu)造新的差值增量模型再調(diào)用優(yōu)化算法，相當(dāng)于采用基于方程的方法求解，因此速度很快；電路仿真只在構(gòu)建誤差增量模型時需要，而一次迭代解附近的誤差增量模型一般用二次多項式近似即可，因此所需仿真次數(shù)不多。整體上可達到既減少仿真次數(shù)，又不影響精度的目的。我們稱這種方法為基于誤差增量模型的優(yōu)化方法。

1 基于誤差增量模型的優(yōu)化

電路性能指標的解析表達雖然存在誤差，但大致反映了性能隨設(shè)計變量的變化情況。將其準確值表達為：

f（x）=fa（x）+fd（x） （1）

其中，fa（x）是性能的近似解析表達，fd（x）=f（x）-fa（x）是誤差增量?；谶@一表達，本文提出的基于方程與基于仿真的混合優(yōu)化方法如下：

（1）用基于方程的方法進行一次初始優(yōu)化，即求解：

（2）

獲得一個近似最優(yōu)解x0作為初始點；

（2）在點xk附近構(gòu)造電路性能準確值與解析近似之間的誤差增量模型，包括目標函數(shù)：

（3）

與約束函數(shù)：

（4）

由于只需在一點附近的增量誤差近似，因此通常用二次插值即可構(gòu)造這一模型[4]。

（3）求出如下題的最優(yōu)解：

（5）

這一步的優(yōu)化目標與約束函數(shù)均是解析計算，因此可以很快完成。

（4）重復(fù)步驟（2）、（3），直至該過程收斂。

這種混合優(yōu)化方法的基本思想從基于方程的近似最優(yōu)解出發(fā)，通過迭代逐步消除誤差，與一般非線性問題的迭代求解類似。該方法的特點在于充分利用了電路的性能解析表達式。解析表達雖有誤差，但包含了目標與約束函數(shù)的基本特性，反映了函數(shù)變化的總體趨勢，降低了每次迭代時誤差增量函數(shù)的復(fù)雜性，可用較簡單的函數(shù)形式近似，也有利于設(shè)計者更好地理解優(yōu)化過程。該方法既改善了電路性能解析表達式精度不高的問題，又可大幅減少仿真器調(diào)用次數(shù)，提高優(yōu)化效率。

2 兩級運放設(shè)計實例

以一個帶米勒補償?shù)膬杉夁\放為例，說明利用該方法進行優(yōu)化設(shè)計的過程。電路采用TSMC 0.35 μm工藝，其中CL=3 pF，VDD=2.5 V，VSS=-2.5 V，電路要求的性能指標見表3所列，考慮到的性能指標有功耗（Power），單位增益（Av），單位增益帶寬（UGB），擺率（SR）以及相位裕度（PM）。CMOS兩級運算放大器電路如圖1所示。兩級運放性能指標見表1。

圖1 CMOS兩級運算放大器電路

表1 兩級運放性能指標

性能

指標 Av PM UGB Power SR Area

設(shè)計

要求 >70 dB >65° >10 MHz 10 V/μs

對該電路，性能的近似表達式為[5-8]：

SR=I5/Cc

Power=（VDD-VSS）?（I5+I7+IBias）

AV=gM1?gM6/（（gds1+gds3）?（gds6+gds7）） （6）

Area=2?W1?L1+2?W3?L3+W5?L5+W6?L6+W7?L7+W8?L8

UGB=ωc/2π

PM=180°-tan-1（ωc/p1）-tan-1（ωc/p2）-tan-1（ωc/z1）

f3db=p1/2π

Ω玫緶方行優(yōu)化設(shè)計，采用Matlab工具箱中的約束優(yōu)化工具fmincon，將功耗作為目標函數(shù)，表1中的其他性能指標作為約束條件，做基于方程的優(yōu)化。為保證電路正常工作，需要對電路中的晶體管添加約束。對于NMOS管，有：

Vds≥Vgs-VT>0 （7）

對于PMOS管：

-Vds>VT-Vgs>0 （8）

除此之外晶體管需滿足工藝庫對器件尺寸的要求：

Wi≥1 μm， i=1，2，…，8

Wi≤195 μm， i=1，2，…，8

之后，利用誤差增量模型進行優(yōu)化設(shè)計，并以一次基于仿真的優(yōu)化設(shè)計作為比較?；诜匠痰膬?yōu)化設(shè)計見表2所列，方程和誤差增量模型的混合優(yōu)化設(shè)計見表3所列，基于仿真的優(yōu)化設(shè)計見表4所列。

表2 基于方程的優(yōu)化設(shè)計

電路性能 參數(shù) 器件尺寸 參數(shù)（μm）

UGB 9.66 MHz W1 2.94

Power 0.40 mW W3 5.30

PM 63.32° W5 5.52

Av 72.58 dB W6 66.79

SR 10.00 V/μs W7 46.59

Area 146.40 μm2 W8 6.06

表3 方程和誤差增量模型的混合優(yōu)化設(shè)計

電路性能 參數(shù) 器件尺寸 參數(shù)（μm）

UGB 10.00 MHz W1 2.81

Power 0.43 mW W3 8.73

PM 65.00° W5 5.53

Av 72.89 dB W6 131.28

SR 10.00 V/μs W7 57.12

Area 223.10 μm2 W8 6.06

表4 基于仿真的優(yōu)化設(shè)計

電路性能 參數(shù) 器件尺寸 參數(shù)（μm）

UGB 10.00 MHz W1 2.80

Power 0.44 mW W3 8.84

PM 65.00° W5 5.53

Av 72.89 dB W6 132.73

SR 10.00 V/μs W7 57.14

Area 224.78 μm2 W8 6.06

可見，利用基于仿真和方程的混合優(yōu)化方法可以得到和完全基于仿真方法相近的結(jié)果。且通過表5可以看出，混合優(yōu)化方法減少了仿真器的調(diào)用次數(shù)，提高了優(yōu)化效率。

表5 混合設(shè)計和基于仿真設(shè)計的F-count比較

混合優(yōu)化設(shè)計方法 基于仿真優(yōu)化設(shè)計方法

F-count 136 335

3 結(jié) 語

本文提出了一種基于方程和誤差增量模型的混合優(yōu)化方法，即通過對性能誤差建立二階模型來建立新的性能方程。再采用Matlab的優(yōu)化工具箱進行基于方程的優(yōu)化。本文通過運算放大電路優(yōu)化實例來驗證該方法的有效性，且相較于基于仿真的優(yōu)化方法減少了調(diào)用Hspice的次數(shù)，節(jié)約了時間。

參考文獻

[1] B.Razavi. Design of analog CMOS integrated circuits[M]. McGraw-Hill Comp.， 2001.

[2]代揚.模擬集成電路自動化設(shè)計方法的研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2004.

[3]陳曉.工作點驅(qū)動的模擬集成電路優(yōu)化設(shè)計方法研究[D].杭州：杭州電子科技大學(xué)，2015.

[4] RM Biernacki，JW Bandler，J Song，et al. Efficient quadratic approximation for statistical design[J].IEEE Transactions On Circuits And Systems，1989，36（11）：1449-1454.

[5] Metha Jeeradit.Mixed Equation-Simulation Circuit Optimization[D].For The Degree Of Doctor Of Philosophy，2011.

[6] V Gewin. Space Mapping：The State of the Art[D]. IEEE Transactions On Microwave Theory And Techniques，2012，22（6）：639-651.