集成電路發展路徑

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集成電路發展路徑范文第1篇

關鍵詞：電力技術服務行業；電力行業；集群化發展；成長路徑；政府支持

中圖分類號：F270 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0001-04

電力技術服務行業是針對電力行業系統進行多維度技術服務的綜合性行業。它包涵除電力設備制造之外，與電力系統有關的所有服務活動，如電力系統檢修、電力系統調試、電力系統設計、電力系統建設、電力系統監理、電力系統運行維護、工業系統防雷、電力系統科研、智能輔助產品、電力系統管理咨詢等細分服務領域。電力技術服務行業是在2002年電力行業市場化改革后逐步興起的，并將隨著新一輪市場化改革呈現爆發式增長態勢。但當前，該行業電力技術服務供應商普遍存在“小”、“散”、“亂”的發展瓶頸，阻礙行業的進一步成長。集群化發展則是突破上述瓶頸，迅速壯大產業的成長路徑。集群化是指同一產業、相關產業和支持產業的眾多中小企業在地理空間與經濟空間的集聚。它是一種介于企業和市場之間的產業組織形式。這種組織形式能夠在保持中小企業獨立性的基礎上，將競爭從單個企業提升到了整個企業集群，實現中小企業靈活性與集群網絡穩定性的有機結合，從而兼具有規模經濟與市場靈活性，產生極大的競爭能力。

1 可能性：電力技術服務行業需求快速擴大

1.1 電力技術服務需求隨經濟增長而不斷擴大

電力技術服務可以分為兩大類：一是電力系統設計、建設、監理與試驗，與電力行業的增幅緊密相關；二是電力系統的運行維護、調試、檢修，與電力行業的存量緊密相關。電力行業的增幅可以用國家每年的電熱固定投資衡量，而電力行業的存量則可以用每年的發電量衡量，兩者均受到當年經濟整體環境高度影響。

增長趨勢上，經濟增速、電熱固定投資與發電量高度一致。波動形態上，經濟增速與發電量基本平行，而電熱固定投資波幅更大。兩者結合，隨著中國經濟長期中高速運行，電力技術服務行業市場潛力巨大，且具有一定的抗波動能力。

表1 國內生產總值、電熱固定投資與發電量增長的相互關系

年份 國內生產總值 電熱固定資產投資 發電量

名義值/

億元 增幅/% 名義值/

億元 增幅/% 實際值/億

千瓦小時 增幅/%

2003 135823 ―― 3304.82 ―― 19105.8 ――

2004 159878 17.71 4854.41 46.89 22033.1 15.32

2005 184937 15.67 6503.2 33.96 25002.6 13.48

2006 216314 16.97 7274.27 11.86 28657.3 14.62

2007 265810 22.88 7906.52 8.69 32815.5 14.51

2008 314045 18.15 9023.66 14.13 34668.8 5.65

2009 340903 8.55 11139.1 23.44 37146.5 7.15

2010 401513 17.78 11356.4 1.95 42071.6 13.26

2011 473104 17.83 11603.5 2.18 47130.2 12.02

2012 519470 9.80 12948 11.59 49378 4.77

數據來源：國家統計局

1.2 電力技術服務需求隨市場化改革而不斷擴大

改革開放以來，市場化是中國經濟體制改革的根本路徑。我國通過逐步擴大市場在電力系統資源配置中的作用，深化電力體制改革，打破垂直一體化的壟斷體制，不斷放開競爭環節培育市場主體。2002年國務院《電力體制改革方案》，建立了我國電力行業市場化改革的頂層設計。但直至今日，我國電力行業改革仍停留在第二階段主輔分離的第三小步，也就是主多分離。十八屆三中全會以后，經濟體制改革進入市場決定資源配置的新階段，電力行業市場化改革將重啟，主輔分離進一步向主多分離深入，也就是徹底實現主業與多經公司的分離。

表2 電力體制改革主要路徑

改革目標：

發揮市場作用，構建政企分開、公平競爭、開放有序、

健康發展的電力市場體系。

第一階段改革：廠網分開

將國家電力公司管理的資產按照發電和電網兩類業務劃分，并分別進行資產重組。原國家電力公司擁有的發電資產，設立五大發電企業，中國華能集團、中國大唐集團、中國華電集團、中國國電集團、中國電力投資集團，由國務院分別授權經營。原國家電力公司擁有的電網資產，組成國家電網公司和南方電網公司。

第二階段改革：主輔分離

對電力系統所擁有的輔業務單位和“三產”、

多種經營企業進行調整重組。

第一小步：電網企業經營主業以外的業務要報國家

有關部門批準，并分開核算。

第二小步：電力系統內部的醫療和教育單位實行

屬地化管理，從電力系統剝離。

第三小步：電力設計、修造、施工等多種經營企業

與電網企業脫鉤，放開市場。

第三階段改革：輸配分開

將輸電和配電環節從資產、財務和人事上分拆，輸電環節由電網管理，售電環節將地方供電局改組為多個獨立的法人實體，輔之以購電大戶與電廠簽訂直供合同，把配電網的建設運行下放到地方。核心點在于成本核算和利益分割。電網企業不再壟斷下游配電市場，只負責電力運輸，下游市場有大量配電公司市場競爭。

第四階段改革：競價上網

在區域設置一個或數個電力調度交易中心，由區域電網公司負責管理。電力調度交易中心間實行市場開放。將電價劃分為上網電價、輸電電價、配電電價和終端銷售電價。上網電價由國家制定的容量電價和市場競價產生的電量電價組成；輸、配電價由政府確定定價原則；銷售電價以上述電價為基礎形成，建立與上網電價聯動的機制。發電企業向較高電壓等級或較大用電量的用戶和配電網直接供電。

資料來源：2002年國務院5號文件《電力體制改革方案》

主多分離將為電力技術服務市場的進一步發展提供新的機遇。一是服務由傳統電力系統內部完成，轉變為向外部專業公司委托完成。電力技術服務不再是由電力系統內部完成，而是實現專業化。二是服務由內部關聯交易模式，轉變為標準市場模式。電力技術服務不再由于電力公司人、財、物關聯企業壟斷，而是打破市場壟斷。三是服務由區域性市場，轉變為全國性市場。電力技術服務不再是只有當地企業承擔，而是面向全國企業招標，打破區域壁壘。四是服務由點狀模式，轉變為鏈狀模式。電力技術服務的內容，不再是由不同企業承擔，而是由一家企業總包，由該企業承擔多項業務，人、財、物實現企業內的鏈式流轉。原有的多經企業憑借關聯交易占有大量的電力技術服務市場，成本高而利潤厚。隨著主多分離的真正完成，多經企業將不再占據競爭優勢，這一部分市場將被釋放。

2 必要性：突破電力技術服務行業的供給瓶頸

2.1 發揮規模效應破解電力技術服務供應商“小”的瓶頸

當前電力技術服務供應商規模普遍較小，這是由兩點原因造成的：一是電力行業市場化改革至今不過十余年時間，技術服務供應商成長時間較短，積累有限。二是電力技術服務企業屬輕資產技術密集型，擴張存在兩大制約：物質資本的制約。由于該行業通常先墊資再收款，現金流對于企業擴大規模極為重要，但是，一方面，供應商多為輕資產，不具備從銀行貸款所需要的抵押品，另一方面，資金周轉期限長，民間借貸的資金成本過高，難以承擔；人力資本的制約。電力技術服務行業對具有專業素養和技能的工程技術人員需求極高，但是這種人力資本的培養周期很長，從助理工程師、工程師到高級工程師，通常需要十五年以上的時間才能完成，其培養的時間與費用不是小型企業所能承擔的。缺乏資金與人才致使企業無法快速擴張，這反過來又進一步限制了資金與人才的來源，陷入瓶頸。

電力技術服務的集群化發展則可以通過發揮規模效應突破上述瓶頸：一是可以有效解決資金問題。一方面，對于輕資產的技術密集型產業而言，集群化發展可以有效分解占用大量資金的固定資產投入。不僅電力設計、試驗、維修、建設過程中所需要的大型儀器設備、車輛可以統一購買、調配，共同使用；會議室、打印室、車庫、庫房等企業必備設施也可以共建、共用，以節約資金。另一方面，單個企業規模產值小、破產風險高、還款能力弱，很難從銀行獲取借款。而對于產業集群整體，不僅規模產值大、風險得到分解，資金收還期限不同使企業的整體還款能力亦強，能夠以較低成本獲得融資。二是可以有效解決人才問題。一方面，各企業招投標所規定的建設周期不同、忙閑時間有異，一些技術專家能夠錯開時間解決不同企業的項目難題，從而最有效地利用人力資本。同時，企業間也能夠進一步專業化分工。試驗能力強的企業以試驗服務為主，建設能力強的企業則以工程建設為主，共同為服務單位提供一攬子電力系統解決方案。另一方面，通過集群化發展，對電力技術類、金融服務類、行政管理類人力資本的需求密度增加，更容易建立相應的勞動力市場平臺，并同有關院校建立智力合作機制。

2.2 塑造集群品牌破解電力技術服務供應商“散”的瓶頸

電力技術服務行業市場涵蓋面廣，囊括全國各地的發電、輸配電與用電企業。因此，隨著電力行業的市場化改革，技術服務供應商如雨后春筍般在全國各地出現，以所在市、所在省或鄰近省作為業務范圍。這種“散”的特征嚴重制約了行業發展。因為它極大增加了交易費用，而后者又將抑制市場發展。科斯最早提出交易費用的概念。他認為交易費用應包括度量、界定和保障產權的費用；發現交易對象和交易價格的費用；討價還價、訂立合同的費用；督促契約條款嚴格履行的費用。而交易費用的高低將決定市場范圍大小，從而制約專業化分工的程度。電力技術服務供應商的分散，導致尋找交易對象、比較交易價格、監督交易協定的成本高昂，這必然降低市場交易的容量。當前交易協定更多依靠熟人推薦達成。

建立電力技術服務的產業集群，可以通過塑造集群品牌實現交易的集中化，降低交易費用，從而突破“散”的瓶頸：

一是塑造集群品牌可以降低單個企業的營銷成本。面對全國市場，作為輕資產企業的單個電力技術服務供應商難以實現品牌宣傳的全覆蓋。但在產業集群中，單個企業所承擔的宣傳成本是很小的。二是塑造集群品牌可以延長品牌效應的持續性。中小企業生命周期短，需遵循優勝劣汰的競爭規律。作為中小技術密集型企業，總會存在違約的情況，甚至“死亡率”也是相當高的。而產業集群的生命周期比單個企業長得多，集群品牌要比單個企業的品牌持久得多。且集群內部的相對競爭也有利于集群品牌的保持。因此，集群品牌對產業內的企業是寶貴的無形資產。三是塑造集群品牌可以實現社會網絡復合化。每一家電力技術服務供應商均存在因地緣關系、血緣關系與業務關系而長期磨合形成的分工協作網絡。產業集群可以實現各企業的供應商、營銷渠道、目標客戶所構成社會網絡的相互聯通，進而形成一個龐大的產業網絡。集群企業可以通過這一關系網絡，實現信息資本與社會資本在集群內的共同分享。

2.3 建立信用平臺破解電力技術服務供應商“亂”的瓶頸

電力技術服務行業存在大量信息不對稱，這將影響到這一產業的可持續發展。一是作為技術密集型產業，該行業專業性強，較易通過偷工減料、欺詐誤導獲得高額利潤。一些技術服務供應商以極低價格獲取工程，不顧安全隱患節約成本，造成劣幣驅逐良幣，壓縮了行業內正規企業的成長空間。二是作為市場化改革尚未完成的產業，行業存在憑借行政權力市場化運作獲取高額利潤的情況。一些供電局的員工或員工的“聯系人”，在體制以外獲取工程的情況時有發生。一個典型的例子就是供電企業對電力客戶招標承攬工程單位時的“三指定”現象，即指定工程設計單位、指定施工隊伍、指定設備材料。這侵害了客戶選擇工程承攬單位的自，形成市場壟斷，并最終影響到電力技術服務供應的數量與效率。

從經濟地理學的角度來看，中小企業集群化不僅是地理空間上相互靠近，更通過行業內的頻繁交易，在經濟空間建立了緊密聯系。通過在產業集群建立信用平臺，可以有效解決信息不對稱的問題，破解道德風險與逆向選擇難題。客戶將通過信用平臺對電力技術服務供應商提供追蹤評價。這些評價將被載入該服務商的信用記錄而無法被刪除，并對社會完全公開。這樣，信用等級差的企業將難以獲得訂單，最終被剔除出產業集群。由于失信結果將被長期記錄且懲罰嚴厲，單個企業在競爭博弈中將選擇誠信，并通過優勝劣汰促進集群信用等級的自我提升。

3 政府支持電力技術服務行業集群化發展的可行舉措

電力技術服務行業的集群化發展需要政府的支持。在產業的集群發展初期，政府需要制定土地管理、資金融通、稅收補貼、人才引進方面的優惠舉措，吸引企業的入駐，促進集群迅速成長。同時，政府也需建立長效機制支持集群成長。

3.1 建立公共服務支撐系統

集群化發展后，政府的公共品供給更加集中，成本低而覆蓋范圍廣。政府應當建立集群企業共同的招投標平臺、質量檢測站、教育培訓基地、技術創新實驗室，提高中小企業的自主創新能力和產品質量水平。

3.2 健全資金要素市場

應當以政府搭臺、項目遴選為核心，積極幫助集群內企業開辟融資渠道。一是建立長期溝通機制，促進中小企業、信用擔保公司、商業銀行間的長效合作，建立中小企業信用貸款擔保體系。二是通過政策鼓勵，引導企業提升管理方式，從家族式管理轉變為股份制管理，建立現代企業制度。支持龍頭骨干企業進入全國中小企業股份轉讓系統，并最終轉板至創業板上市。

3.3 支持集群品牌的創立

品牌是現代企業競爭的核心，建立高知名度的品牌能為企業贏得信譽和市場，產生巨大的吸引力和影響力。因此，政府應當著力實施品牌戰略。通過推行標準化質量檢測體系，塑造集群品牌口碑。設立名牌戰略發展資金，獎勵中國名牌、中國馳名商標的獲得企業。通過公共宣傳，促進集群品牌的形象塑造和推廣。通過舉辦交易會、展覽會，提升集群品牌知名度。

3.4 促進產業集群一體化

集群發展絕不僅是各中小企業在地理空間的簡單靠近，而是要深化各企業的專業化與分工，促進企業間經濟聯系的密切。政府應以龍頭企業為核心，通過挖掘行業技術創新潛能、信息共享潛能和整體協調潛能，提升整個行業的水平。龍頭企業作為品牌價值的最終承擔者、全面解決方案或系統服務的提供商，應居于支持政策的核心，通過多元化經營促進集群技術創新能力的提升。集群內數量廣大的中小企業則將依托龍頭企業的成長而共同發展。

參考文獻

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集成電路發展路徑范文第2篇

數字集成電路低功耗優化設計

隨著科技的不斷發展和進步，在集成電路領域當中，數字集成電路的增長速度飛快，在各種新技術的應用之下，集成電路系統的集成度和復雜度也有了很大的提升。對著移動設備、便攜設備的廣泛應用，使得數字集成電路面臨著越來越嚴峻的功耗問題。因此，在數字集成電路的未來發展當中，低功耗優化設計已經成為一個主要的發展趨勢，在數字集成電路的工藝制造、電路設計等方面，都發揮著巨大的作用。

一、低功耗優化設計的方法和技術

對于可移動、便攜式的數字系統來說，功耗具有很大的作用。因此在設計數字電路的時候，應當分析其功耗問題。在設計數字集成電路的過程中，要對功耗、面積、性能等加以考慮。而在這些方面，存在著相互關聯和約束的關系。因此，在對數字電路性能加以滿足的前提下，對設計方案和技術進行選擇，從而實現低功耗優化設計。具體來說，應當平衡性能、面積、功耗方面的關系，防止發生浪費的情況。對專用集成電路進行高效應用，對結構和算法進行優化，同時對工藝和器件進行改進。

二、數字集成電路的低功耗優化設計

1、門級

在數字集成電路的低功耗優化設計中，門級低功耗優化設計技術具有較為重要的作用，其中包含著很多不同的技術，例如路徑平衡、時許調整、管腳置換、們尺寸優化、公因子提取、單元映射等。其中，單元映射是在設計電路中，在邏輯單元、門級網表之間，進行合理的布局布線。公因子提取法能夠對邏輯深度進行降低、對電路翻轉進行減小、對邏輯網絡進行簡化從而降低功耗。路徑平衡則是針對不同路徑的延遲時間，對其進行改變，從而降低功耗。

2、系統級

系統級低功耗優化設計當中，主要包括了軟硬件劃分、功耗管理、指令優化等技術。其中，軟硬件劃分主要是對硬件和軟件在抽象描述的監督，對其電路邏輯功能加以實現，通過對方案的綜合對比，選擇低功耗優化設計方案。功耗管理是針對電路設計不同的工作模式，將空閑模塊掛起，從而降低功耗。而指令優化則包含指令壓縮、指令編碼優化、指令集提取等，通過對讀取速度、密度的提升，使功耗得到降低。

3、版圖級

在版圖級低功耗優化設計中，需要對互聯、器件等同時進行優化，對著集成電路工藝的發展，器件尺寸的減小，功耗也就自然降低。同時由于具有更快的開關速度，因此可以根基不同情況，在電路設計中選擇合適的器件進行優化。而對于系統來說，互聯作為連接器件的導線，對于系統性能也有著很大的影響。在信號布線的過程中，可以增加關鍵、時鐘、地、電源等信號以及高活動性信號的橫截面，從而降低功耗和延時。

4、算法級

在算法級低功耗優化設計當中，需要對速度、面積、功耗等約束條件加以考慮，從而對電路體系編碼、結構等進行優化。在通常情況下，為了提升電路質量、降低電路功耗，會采用提高速度、增加面積等方法來實現。算法級低功耗優化設計與門級、寄存器傳輸級不同，這兩者都是對電路的基本結構首先進行確定，然后對電路結構再進行低功耗優化調整。在算法級低功耗優化設計當中，主要包括并行結構、流水線、總線編碼、預計算等技術。

5、電路級

在電路級低功耗優化設計中，NMOS管陣列構成的PDN完成了邏輯功能，其中只需要少量額晶體管，具有較快的開關速度，同時由于具有較低的負載電容，不存在短路電流。在電源與第之間，沒有電流通路，因此不會產生靜態功耗，對于總體功耗的降低有著很大的幫助。同時，在應用的異步電路當中，在穩定狀態時，輸入信號才會翻轉，從而避免了輸入信號之間的競爭冒險，也避免了功耗浪費。

6、工藝級

在工藝級低功耗優化設計中，主要包括按比例縮小、封裝等技術。隨著技術的發展，系統擁有了更高的集成度，器件尺寸得以減小、電容得以降低，在芯片之間，通信量也有所下降，因此功耗也能夠得到有效的控制。其中主要包括了互連線、晶體管的按比例縮小。芯片應當進行封裝，充分與外界相隔離，從而避免外界雜質造成腐蝕，降低其電氣性能。而在封裝過程中，對于芯片功耗有著很大的影響。通過合理的進行封裝，能夠更好的進行散熱，從而是功耗得到降低。

7、寄存器傳輸級

在設計數字集成電路的過程中，寄存器傳輸級是一種同步數字電路的抽象模型，根據存儲器、寄存器、總線、組合邏輯裝置等邏輯單元之間數字信號的流動所建立的。在當前的數字設計中，工作流程是寄存器傳輸級上的主要設計，根據寄存器傳輸級的描述，邏輯綜合工具對低級別的電路描述進行構建。在寄存器傳輸級的低功耗優化設計當中，主要包括了門控時鐘、存儲器分塊訪問、操作數隔離、操作數變形、寄存器傳輸級代碼優化等方法。

隨著科技的不斷發展，在當前社會中，越來越多的移動設備和便攜設備出現在人們的生活中，因此，數字集成電路也正在得到更加廣泛的應用。而在電路設計當中，功耗問題始終是一個較為重點的問題，因此，應當對數字集成電路進行低功耗優化設計，從而降低電路功耗，提升電路效率。

參考文獻：

[1]桑紅石，張志，袁雅婧，陳鵬.數字集成電路物理設計階段的低功耗技術.微電子學與計算機，2011（04）.

[2]鄧芳明，何怡剛，張朝龍，馮偉，吳可汗.低功耗全數字電容式傳感器接口電路設計.儀器儀表學報，2014（05）.

集成電路發展路徑范文第3篇

關鍵詞：數字電路 抗干擾 傳播路徑 抗干擾措施

中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0022-01

作為產生干擾的元件，干擾源通常為繼電器、電機及高頻時鐘等設備，傳播干擾的途徑通常為干擾源所構成的整個通路，主要的傳播媒介是導線及空間輻射。因此，解決數字電路的干擾問題應從干擾源、傳播路徑及傳播媒介三方面入手，采取綜合措施進行防治，本文進行了數字電路抗干擾研究。

1 形成干擾的基本要素

（1）干擾源，干擾源通常是指那些能夠產生干擾的器件、設備或輸入信號等。（2）傳播路徑，傳播路徑通常是指干擾傳播至敏感元件的整個通路，數字電路典型的干擾傳播路徑是導線和空間輻射。（3）敏感器件，敏感元件通常是指比較容易受干擾影響正常工作的器件和設備。

2 切斷干擾傳播路徑的方法

根據干擾途徑的不同，可將干擾分為輻射干擾和傳導干擾兩種，常用的切除干擾傳播過程中途徑的方法有以下幾點。

（1）近些年來隨著數字及模擬電子技術的快速發展，在當前的數字電路中單片機的應用越來越廣泛，且由于在數字電路中電源是必不可少的，其對單片機的干擾是很大的，在設計數字電路中要充分考慮到這一點，最大程度地減小電源的干擾，這樣整個數字電路的性能就會大為提高，同時也減小了電源對于單片機的影響，最常用的方法是使用二階的濾波電路。（2）如果單片機的I/O接口是采用電機類外設備完成數據操作的，則此時在電機的噪聲源及I/O接口之間應該接入隔離器，同時為了防止I/O端口出現串擾的危險，同時利用門電路、二極管及光耦等方法對其進行隔離處理。（3）在單片機時鐘電路上接入外接的微調電容及晶體振蕩器，保證晶體的外殼牢固地接地，在布線時晶體應與單片機引腳盡可能地靠近。（4）對電路板進行合理的分區，可以根據強信號和弱信號，或者數字信號和模擬信號進行分類，對各種元器件的處理要合理，同時可以用地線將模擬區和數字區分開，分別進行隔離處理，然后選擇某一點與電源地線進行連接，這樣就完成了電路板的合理分區，A/D和D/A轉換器芯片也是按照這個原則處理。（5）對于大功率的器件如單片機等采取獨立接地的措施，這樣就能減小器件之間的相互干擾，且在數字電路設計整體布局時大功率的器件要盡量布局在電路板的邊緣。（6）在單片機的關鍵部位，如電源線與電路板的連接處要使用抗干擾器件，如電源濾波器、磁環等增強電路的抗干擾性能。

3 提高敏感元件的抗干擾性能

3.1 設備使用時的抗干擾措施

選擇設備：進行數字電路的設計時往往是其噪聲的容限越高，則整個電路傳輸的延時越大，抗干擾性能就會越好，這就是CMOS比TTL集成電路抗干擾性能好的原因所在，因此應選擇噪聲容限高的設備，且對負載也要進行一定量的控制，若其所帶的負載超過了電路設計時規定的額定負載，則此時會導致電路的低電平值升高、高電平值降低，從而降低了電路的噪聲容限，使整個電路容易受干擾的影響。因此要注意避免出現設備所帶負載超出額定負載的情況，且對于不用的集成電路及控制端應保持合適的電平值，減小分布電容干擾的影響。

3.2 電路設計時的杭干擾措施

由于在數字電路中CMOS及TTL電路轉換瞬間也會產生很大的感染，因此對于數字電路轉換所引起的振蕩也應采取合適的措施加以抑制，即當輸入的波形在電路閥值很小或者變化很小的時候其會被放大，從而產生了波形較大的振蕩，這種振蕩會引發下級電路的誤觸發，可以采取兩種方法抑制這種干擾，即對輸入波形采取較長的信號值和盡量避免微分電路產生脈沖作為觸發信號。對于電路延遲不同所引起的毛刺也要采取一定的措施加以消除，可利用濾波電路及時間選通電路的方法對干擾加以治理。

（1）濾波法。若毛刺干擾源出現的頻率很高，則其脈寬將比普通的脈寬信號窄許多，因此可以利用RC積分電路進行有效的消除毛刺。（2）時間選通法。采取延遲電路，根據單相穩定或者雙向穩定電路結構來完成時間選通電路，抽樣輸入有用波形來消除毛刺的干擾。（3）同步控制法。同步控制法是根據同步時序的方法來消除干擾的，其主要思想是將電路的狀態進行翻轉，然后由單個脈沖產生觸發，這樣就能避免電路因傳輸延遲所導致的毛刺干擾，同時采用總線控制的克服方法，在微處理器中使數據DB和數據DA通過總線驅動器進入數據總線，驅動器分別控制總線信號CA和CB，這樣在邏輯上就會出現切換時差的現象，可在總線上加裝高電阻進行克服，增強總線的抗干擾能力。

3.3 印制板設計時的抗干擾措施

（1）在數字電路設計中是將地線加粗的方法來降低導線電阻的，這樣使它能高于印制板的允許電路的3.5倍，增強了地線的穩定性，在條件允許的情況下可將地線的寬度拓寬為2～3m，同時通過閉環路提高其抗噪音干擾能力：閉環路能夠形成穩定的傳輸路徑，降低了線路阻抗，從而減小了干擾。注意閉環路的電阻所包圍的截面積應該越小越好，如果同一印刷版具有不同的電路存在，則可將具有同一功能的電路集中于接地線上，從而構成了獨立的回路，也可以使接地線電流從不同的單元回路中流出，從而減輕了對其他單元回路的干擾。（2）在電容印制板上將多個集成電路進行配置，如果某些元件的耗電量較大，則在地線上就會出現較大的電壓，對這個電壓進行印制的主要方法是在各集成器件中接入電容，利用短開關電流降低電阻的壓降。（3）根據電流的大小合理調整電源線的布置，盡量增加導線的寬度，統一電源線、地線的數據信息傳遞方向，增強抗噪聲能力。

4 軟件抗干擾措施

軟件抗干擾措施作為在數字電路抗干擾的一個重要方面，是指一個數據在一個時間單元內進行傳送時將其改為相同的數據進行三次傳送，然后對所傳輸的數據進行比較，若數據傳輸的不一致，則說明存在嚴重的干擾，此時需要重新對數據進行輸入，并分析傳輸過程中可能存在的主要干擾源，采取相關的措施進行抑制，然后在下一周期開始再輸出新的數據，在采集模擬信號時除了使用硬件抗干擾措施外還應采用數字濾波技術降低瞬變干擾的影響。

5 結語

現代的數字電路由半導體工藝制成的若干數字集成器件構造而成的，受到外界及自身干擾的幾率非常大，應加強數字電路抗干擾研究，采取合理的措施減小數字電路干擾的影響，保證電力電子器件可靠的工作。

參考文獻

集成電路發展路徑范文第4篇

1、微電子技術的發展歷程

自20世紀中期第一個集成電路研發成功之后，我們就進入了微電子技術時代，在半個多世紀的發展中，微電子技術被廣泛應用在工業生產和國防軍事領域，目前更是在商業領域中獲得極大的應用和發展。并且在長期的發展進程中，微電子技術一直是以集成電路為主要的核心代表，也逐漸形成了一定的發展規律，最典型的莫過于摩爾定律。當然，集成電路的應用領域不斷擴展也進一步刺激了微電子技術的快速發展。

在新事物的發展進程中，其發展規律和發展趨勢勢必要與需求相結合，并受需求的影響。微電子技術也不例外。在其發展進程中，微電子制造技術無疑是微電子技術最大的“客戶”，正是因為微電子制造技術提出了各種應用需要，才使得微電子技術得到了快速發展。也可以說，微電子制造技術正是微電子設計技術與產品應用技術的“中介”，是將微電子技術設計猜想轉化為實物的“橋梁”。但值得一提的是，這個實物轉化的過程也會對微電子設計技術的發展產生影響，并直接決定著微電子器件的造價與功能作用。為此我們可以認為，在微電子技術的發展中，微電子制造技術是最重要的核心技術。

2、微電子制造技術的發展與制造工藝

在半個多世紀的發展中，微電子制造技術的應用主要體現在集成電路與分立器件的生產工藝上。集成電路和分立器件在制造工藝上并無太大區別，僅僅只是兩者的功能與結構不一樣。但是受電子工業發展趨勢的影響，目前集成電路的應用范圍相對更廣，所以分立器件在微電子制造技術應用中所占的比重逐漸減少，集成電路逐漸成為其核心技術。

在集成電路的制造過程中，微電子制造技術主要被應用在材料、工藝設備以及工藝技術三方面上，并且隨著產業化的發展，這三方面逐漸出現了產業分工現象。發展到今天，集成電路的制造產業分為了材料制備、前端工藝和后端工藝三大產業，這些產業相互獨立運作，各自根據市場需求不斷發展。

集成電路的種類有多種，相關的工藝也有差異，但各類集成電路制造的基本路徑大致相同。材料制造包括各種圓片的制備，涉及從單晶拉制到外延的多個工藝，材料制造的主要工藝有單晶拉制、單晶切片、研磨和拋光、外延生長等幾個環節，但并不是所有的材料流程都從單晶拉制走到外延，比如砷化稼的全離子注入工藝所需要的是拋光好的單晶片（襯底片），不需要外延。

前端工藝總體上可以概括為圖形制備、圖形轉移和注入（擴散）形成特征區等三大步，其中各步之間互有交替。圖形制備以光刻工藝為主，目前最具代表性的光刻工藝是45nm工藝，借助于浸液式掃描光刻技術。圖形轉移的王要內容是將光刻形成的圖形轉入到其他的功能材料中，如各種介質、體硅和金屬膜中，以實現集成元器件的功能結構。注入或擴散的主要目的是通過外在雜質的進入，在硅片特定區域形成不同載流子類型或不同濃度分布的區域和結構。后端工藝則以芯片的封裝工藝為主要代表。

3、微電子制造技術的發展趨勢和主要表現形式

總體上，推動微電子制造技術發展的動力來自于應用需求和其自身的發展需要。作為微電子器件服務的主要對象，信息技術的發展需求是微電子制造技術發展的主要動力源泉。信息的生成、存儲、傳輸和處理等在超高速、大容量等技術要求和成本降低要求下，一代接一代地發展，從而也推動微電子制造技術在加工精度、加工能力等方面相應發展。

從歷史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼為代表的第三代半導體材料的發展，大都是因為后一代的材料在某些方面具備更為優越的性能。如砷化稼在高頻和超高頻方面超越硅材料，氮化稼在高頻大功率方面超越砷化稼。從長遠看，以材料的優越特性帶動微電子器件及其制造技術的提升和躍進仍然是微電子技術發展的主要表現形式。較為典型的例子是氮化稼材料的突破直接帶來藍光和白光高亮LED的誕生，以及超高頻超大功率微電子器件的發展。

微電子制造技術發展的第二個主要表現形式是自身能力的提升，其中主要的貢獻來自于微電子制造設備技術的迅速發展和相關配套材料技術的同步提升。光刻技術的發展最能體現出微電子制造技術發展的這一特點。光刻技術從上世紀中期的毫米級一直發展到今天的32nm水平，光刻設備、掩模制造設備和光刻膠材料技術的同步發展是決定性因素。這方面技術的提升直接促使未來微電子制造水平的提升，主要表現在：一是圓片的大直徑化，圓片將從目前的300mm（12英寸）發展到未來的450mm（18英寸）；二是特征尺寸將從目前主流技術的45nm發展到2015年的25nm。

微電子制造技術發展的第三個表現形式是多種制造技術的融合。這種趨勢在近年來突出表現在鍺硅技術和硅集成電路制造技術的兼容以及MEMS技術與硅基集成電路技術的融合。由此可以預見的是多種技術的異類集成將在某一應用領域集中出現，MEMS可能首當其沖，比如M壓MS與MOS器件集成在同一芯片上。

4、結束語

綜上所述，在科技的推動和電子科技市場需求的影響下，微電子技術得到了快速的發展，直接帶動了以集成電路為核心的微電子制造技術水平的提升。現如今微電子制造技術已經能夠實現納米級的集成電路產品制造，為電子產片的更新換代提供了良好的材料支持。以當前科技的發展趨勢來看，微電子制造技術在未來的電子器件加工中還將會有更大的發展空間，還需要我們加強研究，不斷提高微電子制造技術水平。■

參考文獻

[1]宋奇.淺談微電子技術的應用[J].數字技術與應用.2011（03）

[2]李宗強.淺談微電子技術的發展與應用[J].科教文匯（中旬刊）.2009（01）

集成電路發展路徑范文第5篇

關鍵詞：ASIC；設計流程；數字集成電路

中圖分類號：TN742 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0028-02

進入21世紀以后，通信技術的發展與人民生活需求的不斷增長，導致集成電路的需求出現井噴式的增長。集成電路分為專用集成電路和通用集成電路。相比通用集成電路，專用集成電路面向特定用戶，品種多，批量少，需求設計和生產周期短，同時功耗更低，重量更輕，體積更小，性能更好，成本更低等優點。因此涌現出來一大批數字集成電路（簡稱ASIC）設計公司。其中，北京的微電子集成產業園和上海的張江微電子園集中了國內很多的芯片設計（簡稱IC設計）公司和國外頂尖IC設計公司駐中國研發部。而專用集成電路是現在集成電路設計的研究熱點。包含有數字集成電路（簡稱ASIC）設計、模擬ASIC設計、數模混合ASIC設計、射頻ASIC設計等類型。本論文研究集成電路中最為廣泛的數字ASIC設計。ASIC設計過程總共分為5個階段，分別為：項目策劃、總體設計、詳細設計與可測性設計、時序驗證與版圖設計、流片與整理。這5個階段以文檔的遞交作為完成階段性完成任務的分界點。本論文也將以此5個階段為主線進行研究和討論。

一、項目策劃

在集成電路設計的第一個階段是項目策劃。這就需要開發團隊在正式進入是實質性研發階段之前，需要對該產品潛在的市場需求進行調研。根據調研的結果，做出可行性報告。將此可行性報告提交市場和研發部門進行論證，討論該產品研發的正確性與否。如果可行，則寫項目任務書，用以給出明確的產品性能的大致說明，項目進度、研發周期管理等的。

二、總體設計

第二階段是總體設計。總體設計階段的主要任務是：認真分析市場的需求，確定設計對象以及設計目標。在原先第一階段給出的項目任務書的基礎上，進一步充實芯片的功能確定，內外部性能的要求，芯片驗收的參數指標。同時要積極組織各方面的人員論證各種實現可行的系統實現方案，選擇最佳的實現方案，敲定最終的系統實現方案，以及加工工程，工藝水平。在系統實現方案完成之后，需要是使用仿真軟件進行系統設計，并進行仿真，進行可行性驗證。通過仿真結果，來初步估計產品的最終性能。這一階段所做的工作，最終以系統規范化說明書為任務完成的標準。在系統規范化說明書中，主要包含有晶片面積的估計；．產品研發預算估計；初始的產品系統結構設計；風險分析；設立產品的目標、可行性和里程碑；設計路線和開發工具的選定。其中需要指出的是進行系統設計以及系統仿真的可行性分析。可行性分析是第二階段最重要的一個環節，它是對該項目的利潤模型、開發周期和風險性的分析。一方面，該ASIC開發項目的最終產品是替代目前的一個成功產品，則成本降低與功能增強是項目最突出的任務。另一方面，該ASIC開發項目旨在開辟新的市場或者替代目前尚未成功的產品，研發時間將是項目中首先關心的文圖。由于項目的研發策略會對整個項目的結構設計、開發等產生巨大的影響，項目規劃者需要根據項目的具體情況在正式研發階段開始之前對項目的這些驅動因素進行歸納分析，以制定項目的研發策略。

三、詳細設計與可測性設計

數字研發流程走到此，如果前面的任務全部走完，那么研發將進入實質性的開發階段。這一個過程又拆分為如下的模塊：

（一）頂層模塊劃分

頂層設計是一個富有創造性的階段，在這個階段，要定義產品的頂層架構。許多經典的工程折中問題都需要在這個階段做出決定。產品的開銷、設計的開銷、產品上市時間、資源需求和風險之間的對比也是頂層結構設計過程中的一部分。這個階段中的創造性思維對于產品的成功有著極大的影響。創造性可以體現在產品的創意、頂層架構設計創意和設計流程的創意等方面。這個階段的工作主要由少數具有結構設計和系統設計才能的高級工程師參與。這一階段的具體任務是：討論幾個頂層結構備選項；分析這幾個頂層結構選項——需要考慮技術靈活性、資源需求及開發周期等；完成頂層結構設計說明；確定關鍵的模塊(如果需要，這些模塊可以盡早開始)；確定需要使用的第三方IP模塊；選擇開發組成員；確定新的工具；確定開發路線/流程；討論風險；預估硅片面積、輸入輸出引腳、開銷和功耗等。這個階段需要遞交的文檔則是這個階段需要遞交的文檔：結構設計文檔與ASIC開發計劃文檔。在結構設計文檔中，設計者需要清楚地描述電路板、軟件和ASIC的劃分。通常ASIC作為系統中的一個重要部分，它的功能需要在頂層結構設計說明中詳細的描述。ASIC開發計劃：這個計劃必須經過項目管理人員的驗收通過。同時，還需要完成設計線路描述文檔。這個文檔要再次定義項目開發中所需要的工具、技術和方法。

（二）模塊級詳細設計

模塊級詳細設計，顧名思義，則是將頂層結構合理地劃分成一些更小的模塊。各個小設計模塊間需認真細致的合理劃分。劃分著需要確定功能功能，模塊與模塊之間的聯系等等。為了明了給對方展示劃分結果，ASIC的層次化結構一般以圖示方式表示。

本階段的任務分別為：將頂層架構分解成更小的模塊；定義模塊的功能和接口；回顧上一階段完成的初始項目開發計劃和頂層結構設計文檔；風險進一步分析；開發規范(代碼編寫風格，開發環境的目錄結構）；檢查芯片設計規則(晶片溫度，封裝，引腳，供電等)；還需要做的工作是重新估計芯片的門數。本階段輸出的則是各個模塊的設計文檔，以及準確的項目研發計劃。同時，從該階段開始，需要設計人員將ASIC的生產商必須確定下來。項目管理者必須與ASIC生產商建立例會制度，在這些例會中需要討論ASIC的結構和設計路線。因為ASIC生產商有他們的一套生產流程和他們自己的技術特點，設計也需要遵循他們的設計規則。以免設計走不必要的彎路，耽誤設計進度。

（三）模塊實現

模塊設計階段，則是以文檔引導設計。主要任務為：模塊及設計、編碼、測試和綜合；芯片級的測試環境設計、編碼和測試；給出一個更準確的芯片面積估計。在這個階段，編碼的測試一般使用VCS或者是modelsim軟件。代碼綜合使用的綜合器包括Synopsys公司的DesignCompiler或者SynplifyPro，Candence公司的BuilderGates等。這個階段輸出所有的模塊設計、代碼和模塊織的測試；初始的模塊級綜合；最終決定的芯片引腳。

（四）系統仿真，綜合和版圖設計前門級仿真階段

該階段的主要任務是：撰寫系統測試文檔；編寫測試偽代碼；進行RTL（硬件描述語言）級與門級仿真；記錄跟蹤問題的解決過程，如可能，使用錯誤自動報告系統進行錯誤的反饋和修改；檢查芯片設計是否滿足設計規范；開始撰寫芯片的使用指南；自行編寫綜合腳本，進行設計綜合(這個時候就需要掌握TCL腳本的簡單寫法)；依據芯片特性，大致畫出芯片內模塊擺放的方法成功地完成第這個階段輸出的條目如下：驗收過的系統仿真；所有的RTL級仿真和門級仿真完成及測試報告；綜合后的網表。

四、時序驗證和版圖設計

ASIC設計的第四部分是時序驗證和版圖設計。這個階段是通過時序分析來指導版圖設計。主要的流程如圖1所示。

這個階段需要多次進行預布局布線，從整個電路中提取出所有時序路徑并計算信號沿在路徑上的延遲傳播，進而找出違背時序約束的錯誤(主要是SetupTime和HoldTime)，這些信息添加進入下一輪布局布線方案，盡最大可能的合理布局布線，通過一次次的仿真確定最終的版圖信息，并將最終版布局布線之后的版圖進行后仿真。這些工作進行完畢以后需要輸出物理設計與設計驗證兩個文檔。物理設計(PhysicalDesign)是VLSI設計中最消耗時間的一步.他的工作是將電路設計中的每一個元器件（包括電阻、電容、晶體管、電感等）以及這些元器件之間的連線轉換成集成電路制造所需要的版圖信。而在版圖設

計完成以后，非常重要的一步工作是版圖驗證。版圖驗證主要包括有設計規則檢查(DRC)，版圖的電路提取(NE)，電學規則檢查(ERC)和寄生參數提取(PE)。對版圖進行布局與布線不僅不要豐富的專業知識，同時更需要很多模擬電子以及布線的經驗。布局布線使用的工具一般為SocEncounter。SOCEncounter采用層次化設計功能將芯片分割成多個小塊，以便單獨進行設計，再重新進行組裝。SOCEncounter首先讀入RTL或門級網表，并快速構建可準確代表最終芯片（包括時序、布線、芯片大小，功耗和信號完整性）的芯片“虛擬原型”。通過使用物理虛擬原型功能，設計師可以快速驗證物理可行性并在邏輯上進行必要更改。在布局布線的時候，需要首先指定IO，電源和地的布置，制定平面布置、插入時鐘樹等工作之后，才可以進行開始使用工具進行自動的布局布線。最后得到的布局布線的結果仍然需要手工調整，才可以得到合理的設計版圖。

五、流片與整理階段

數字集成電路設計的最后階段為流片與整理階段。在完成版圖設計之后的仿真和綜合之后，網表被送去生產。生產簽字文檔將作為設計者和生產廠商之間的ASIC生產簽字的根據。這個文檔清楚地描述了網表的版本號、ASIC生產商所需要的測試向量、質量意向和商業上的問題等。簽字之前，ASIC生產廠商需要仔細檢查設計者提供的網表文件、版圖設計結果和測試向量。通常ASIC生產廠商要求測試向量在簽字之前是經過仿真的，這是一個比較長的過程。在樣片返回設計公司以后，仍然需要測試芯片；用錯誤報告數據庫跟蹤測試中出現的錯誤；分析失敗的測試例；對ASIC中出現的錯誤進行定位；針對ASIC中出現的錯誤，確定在網表中的改動；評估芯片的工作電壓范圍和溫度范圍(環境測試)；進行與其他已有產品的互通性測試。確保生產的集成電路達到最初規定的性能與設計指標。

綜上所述，由于底層工藝技術的不斷變化，以及新工具廠商的出現，ASIC設計流程會出現一些流程上的調整，這個流程也不是一層不變。本論文所講述的是現在各個IC設計公司通用的設計流程。

參考文獻：

[1]我國數字頻率合成芯片獲突破性進展. /news_show.asp.