大规模集成电路设计精选(九篇)

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第1篇：大规模集成电路设计范文

关键词：IP技术 模拟集成电路 流程

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-02

1 模拟集成电路设计的意义

当前以信息技术为代表的高新技术突飞猛进。以信息产业发展水平为主要特征的综合国力竞争日趋激烈，集成电路（IC，Integrated circuit）作为当今信息时代的核心技术产品，其在国民经济建设、国防建设以及人类日常生活的重要性已经不言

而喻。

集成电路技术的发展经历了若干发展阶段。20世纪50年代末发展起来的属小规模集成电路（SSI），集成度仅100个元件；60年展的是中规模集成电路（MSI），集成度为1000个元件；70年代又发展了大规模集成电路，集成度大于1000个元件；70年代末进一步发展了超大规模集成电路（LSI），集成度在105个元件；80年代更进一步发展了特大规模集成电路，集成度比VLSI又提高了一个数量级，达到106个元件以上。这些飞跃主要集中在数字领域。

（1）自然界信号的处理：自然界的产生的信号，至少在宏观上是模拟量。高品质麦克风接收乐队声音时输出电压幅值从几微伏变化到几百微伏。视频照相机中的光电池的电流低达每毫秒几个电子。地震仪传感器产生的输出电压的范围从地球微小振动时的几微伏到强烈地震时的几百毫伏。由于所有这些信号都必须在数字领域进行多方面的处理，所以我们看到，每个这样的系统都要包含一个模一数转换器（AD，C）。

（2）数字通信：由于不同系统产生的二进制数据往往要传输很长的距离。一个高速的二进制数据流在通过一个很长的电缆后，信号会衰减和失真，为了改善通信质量，系统可以输入多电平信号，而不是二进制信号。现代通信系统中广泛采用多电平信号，这样，在发射器中需要数一模转换器（DAC）把组合的二进制数据转换为多电平信号，而在接收器中需要使用模一数转换器（ADC）以确定所传输的电平。

（3）磁盘驱动电子学计算机硬盘中的数据采用磁性原理以二进制形式存储。然而，当数据被磁头读取并转换为电信号时，为了进一步的处理，信号需要被放大、滤波和数字化。

（4）无线接收器：射频接收器的天线接收到的信号，其幅度只有几微伏，而中心频率达到几GHz。此外，信号伴随很大的干扰，因此接收器在放大低电平信号时必须具有极小噪声、工作在高频并能抑制大的有害分量。这些都对模拟设计有很大的挑战性。

（5）传感器：机械的、电的和光学的传感器在我们的生活中起着重要的作用。例如，视频照相机装有一个光敏二极管阵列，以将像点转换为电流；超声系统使用声音传感器产生一个与超声波形幅度成一定比例的电压。放大、滤波和A/D转换在这些应用中都是基本的功能。

（6）微处理器和存储器：大量模拟电路设计专家参与了现代的微处理器和存储器的设计。许多涉及到大规模芯片内部或不同芯片之间的数据和时钟的分布和时序的问题要求将高速信号作为模拟波形处理。而且芯片上信号间和电源间互连中的非理想性以及封装寄生参数要求对模拟电路设计有一个完整的理解。半导体存储器广泛使用的高速/读出放大器0也不可避免地要涉及到许多模拟技术。因此人们经常说高速数字电路设计实际上是模拟电路的

设计。

2 模拟集成电路设计流程概念

在集成电路工艺发展和市场需求的推动下，系统芯片SOC和IP技术越来越成为IC业界广泛关注的焦点。随着集成技术的不断发展和集成度的迅速提高，集成电路芯片的设计工作越来越复杂，因而急需在设计方法和设计工具这两方面有一个大的变革，这就是人们经常谈论的设计革命。各种计算机辅助工具及设计方法学的诞生正是为了适应这样的要求。

一方面，面市时间的压力和新的工艺技术的发展允许更高的集成度，使得设计向更高的抽象层次发展，只有这样才能解决设计复杂度越来越高的问题。数字集成电路的发展证明了这一点：它很快的从基于单元的设计发展到基于模块、IP和IP复用的

设计。

另一方面，工艺尺寸的缩短使得设计向相反的方向发展：由于物理效应对电路的影响越来越大，这就要求在设计中考虑更低层次的细节问题。器件数目的增多、信号完整性、电子迁移和功耗分析等问题的出现使得设计日益复杂。

3 模拟集成电路设计流程

3.1 模拟集成电路设计系统环境

集成电路的设计由于必须通过计算机辅助完成整个过程，所以对软件和硬件配置都有较高的要求。

（1）模拟集成电路设计EDA工具种类及其举例

设计资料库―Cadence Design Framework11

电路编辑软件―Text editor/Schematic editor

电路模拟软件―Spectre，HSPICE，Nanosim

版图编辑软件―Cadence virtuoso，Laker

物理验证软件―Diva，Dracula，Calibre，Hercules

（2）系统环境

工作站环境；Unix-Based作业系统；由于EDA软件的运行和数据的保存需要稳定的计算机环境，所以集成电路的设计通常采用Unix-Based的作业系统，如图1所示的工作站系统。现在的集成电路设计都是团队协作完成的，甚至工程师们在不同的地点进行远程协作设计。EDA软件、工作站系统的资源合理配置和数据库的有效管理将是集成电路设计得以完成的重要保障。

3.2 模拟集成电路设计流程概述

根据处理信号类型的不同，集成电路一般可以分为数字电路、模拟电路和数模混合集成电路，它们的设计方法和设计流程是不同的，在这部分和以后的章节中我们将着重讲述模拟集成电路的设计方法和流程。模拟集成电路设计是一种创造性的过程，它通过电路来实现设计目标，与电路分析刚好相反。电路的分析是一个由电路作为起点去发现其特性的过程。电路的综合或者设计则是从一套期望的性能参数开始去寻找一个令人满意的电路，对于一个设计问题，解决方案可能不是唯一的，这样就给予了设计者去创造的机会。

模拟集成电路设计包括若干个阶段，设计模拟集成电路一般的过程。

（l）系统规格定义；（2）电路设计；（3）电路模拟；（4）版图实现；（5）物理验证；（6）参数提取后仿真；（7）可靠性分析；（8）芯片制造；（9）测试。

除了制造阶段外，设计师应对其余各阶段负责。设计流程从一个设计构思开始，明确设计要求和进行综合设计。为了确认设计的正确性，设计师要应用模拟方法评估电路的性能。

这时可能要根据模拟结果对电路作进一步改进，反复进行综合和模拟。一旦电路性能的模拟结果能满足设计要求就进行另一个主要设计工作―电路的几何描述（版图设计）。版图完成并经过物理验证后需要将布局、布线形成的寄生效应考虑进去再次进行计算机模拟。如果模拟结果也满足设计要求就可以进行制造了。

3.3 模拟集成电路设计流程分述

（1）系统规格定义

这个阶段系统工程师把整个系统和其子系统看成是一个个只有输入输出关系的/黑盒子，不仅要对其中每一个进行功能定义，而且还要提出时序、功耗、面积、信噪比等性能参数的范围要求。

（2）电路设计

根据设计要求，首先要选择合适的工艺制程；然后合理的构架系统，例如并行的还是串行的，差分的还是单端的；依照架构来决定元件的组合，例如，电流镜类型还是补偿类型；根据交、直流参数决定晶体管工作偏置点和晶体管大小；依环境估计负载形态和负载值。由于模拟集成电路的复杂性和变化的多样性，目前还没有EDA厂商能够提供完全解决模拟集成电路设计自动化的工具，此环节基本上通过手工计算来完成的。

（3）电路模拟

设计工程师必须确认设计是正确的，为此要基于晶体管模型，借助EDA工具进行电路性能的评估，分析。在这个阶段要依据电路仿真结果来修改晶体管参数；依制程参数的变异来确定电路工作的区间和限制；验证环境因素的变化对电路性能的影响；最后还要通过仿真结果指导下一步的版图实现，例如，版图对称性要求，电源线的宽度。

（4）版图实现

电路的设计及模拟决定电路的组成及相关参数，但并不能直接送往晶圆代工厂进行制作。设计工程师需提供集成电路的物理几何描述称为版图。这个环节就是要把设计的电路转换为图形描述格式。模拟集成电路通常是以全定制方法进行手工的版图设计。在设计过程中需要考虑设计规则、匹配性、噪声、串扰、寄生效应、防门锁等对电路性能和可制造性的影响。虽然现在出现了许多高级的全定制辅助设计方法，仍然无法保证手工设计对版图布局和各种效应的考虑全面性。

（5）物理验证

版图的设计是否满足晶圆代工厂的制造可靠性需求？从电路转换到版图是否引入了新的错误？物理验证阶段将通过设计规则检查（DRC，Design Rule Cheek）和版图网表与电路原理图的比对（VLS，Layout Versus schematic）解决上述的两类验证问题。几何规则检查用于保证版图在工艺上的可实现性。它以给定的设计规则为标准，对最小线宽、最小图形间距、孔尺寸、栅和源漏区的最小交叠面积等工艺限制进行检查。版图网表与电路原理图的比对用来保证版图的设计与其电路设计的匹配。VLS工具从版图中提取包含电气连接属性和尺寸大小的电路网表，然后与原理图得到的网表进行比较，检查两者是否一致。

参考文献

第2篇：大规模集成电路设计范文

本届IC China展会呈现出 “新、特、多”等特点。

“新”,本届展会是展示十年来产业发展成果,认真总结产业发展经验,规划企业未来的一次重要的产业界聚会。

本届展会上,作为节能环保、新一代信息技术产业、新能源、新能源汽车等21世纪战略性新兴产业核心和基础的集成电路产业的企事业单位踊跃参展,半导体分立器件、半导体光电器件、半导体传感器件等“大半导体产业”相关的一些国内外企业也都在展会上一展风采,成为了一届名副其实中国国际半导体博览会。

“特”,为了成功搭建半导体技术沟通、交流的平台,展会的主办单位全力以赴做好展会的宣传组织工作,努力为参展企业提供更好的服务;各地方协会、产业基地和产业联盟也积极地参加到参展的组织工作中来。深圳、成都、无锡、西安、济南等产业基地,北京、上海、深圳、广州、浙江、苏州等半导体(集成电路)行业协会,封装测试产业联盟、沈阳装备基地等都组团参展,这样既充分展示地方的产业发展总体状况,也突出了行业中重点企业发展愿景。使与会者在企业发展、产业生态环境建设、产业链打造等各个层面上都会有收益。

“多”,参展企业多,参展企业参展产品种类多。这次参展企业包括:设计企业中的大唐微电子技术有限公司、中国华大集成电路设计集团有限公司、展讯通信(上海)有限公司等近70家左右;制造企业中的中芯国际集成电路制造有限公司、上海华虹NEC电子有限公司、和舰科技(苏州)有限公司等公司;封装测试企业中的江苏长电科技股份有限公司、南通富士通微电子股份有限公司、天水华天科技股份有限公司等企业;专用设备、材料企业中的大连佳峰电子有限公司、格兰达技术(深圳)有限公司、有研半导体材料股份有限公司、宁波江丰电子材料有限公司等;分立器件有电子科技集团13所、天津中环半导体股份有限公司、晶方半导体科技(苏州)有限公司等企业。东京精密设备(上海)有限公司、迪斯科科技咨询(上海)有限公司、苏州住友电木有限公司等外资企业也报名参展。本届展会特装展台占展览面积四分之三左右。

另外,展会将中国高校集成电路产学研成果展区与集成电路科普教育体验区相结合。中国高校集成电路产学研成果展区,不仅为高校提供了一个展示自我的舞台,同时也为企业与高校之间架起了一座沟通的桥梁。该展示区同时还设立集成电路科普教育体验区,让观众了解一粒粒沙子到一个个现代化的高科技产品的神奇复杂的演变过程,开启人们通往集成电路世界的大门,通过人机互动,增强观众对集成电路的认识。

IC China 2010高峰论坛、研讨会议题围绕“创新、整合、发展”,主题突出。

主办方将邀请工信部领导在高峰论坛对集成电路产业的“十二五”规划(发展战略)进行解读。

美国半导体行业协会总裁、中芯国际、爱德万、东京精密、南车时代电器股份有限公司、新思科技等知名半导体企业高管出席了高峰论坛,作精彩演讲。美国半导体行业协会演讲内容为美国半导体产业的创新与产业发展;企业嘉宾的演讲从全球产业发展与企业发展等方面展示他们企业的成功经验和产业的发展前景。国家集成电路设计深圳产业化基地周生明主任演讲的题目为“创新、方案整合、系统集成――深圳集成电路设计发展启示”。

精心策划和安排的7场专题研讨会,题目鲜明、热点突出、内容丰富。

一、“核高基”国家科技重大专项实施专家组承办的“成长中的中国集成电路设计业:机遇与挑战”专题研讨会,邀请了赛迪顾问、清华大学、重邮信科、杭州中天、中芯国际、山东华芯等业界知名咨询机构、著名高等学府和重点企业的专家、学者、高管就中国集成电路设计业发展前景、微电子技术发展与绿色经济、国产嵌入式CPU的发展与服务策略、TD核心芯片发展策略、存储器产业的初步实践和思考等产业界发展的前沿重大课题、共同探讨中国集成电路设计业的机遇与挑战。

二、“中国集成电路封测产业链技术创新联盟”2009年在北京成立。这个联盟涉足我国集成电路封测领域的制造、装备、材料及相关科研与教学的25家单位。该联盟以“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项(即“02专项”)中的相关创新课题为技术驱动平台和纽带,依托其成员单位的人才、技术和市场资源,推动我国集成电路封测产业链关键技术进步与重大科技产品的创新。联盟不仅组织成员及相关单位参加了IC China 2010 的重大专项装备专区,同时将参加“中国半导体装备、材料与制造工艺研讨会暨第十三届中国半导体行业集成电路分会、支撑业分会年会、江苏省半导体行业协会年会”。国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”总体组组长、华润微电子有限公司董事长、有研半导体材料股份有限公司董事长、南通富士通电子股份有限公司总经理及多家企业高管将在研讨会上发表精彩演讲。

三、半导体分立器件是半导体产业重要的组成部分,发挥着越来越大的作用。新型电力电子器件、模块和应用,更是业界特别关注的领域,对高效节能、绿色环保起着非常重要的作用。在中国半导体行业协会分立器件分会承办的“电力电子与低碳经济”研讨会上,江光、苏州固锝、电子科技集团第55研究所、河北普兴、深圳深爱以及成都电子科技大学等单位的高管、专家就新型电力电子器件、绿色高效电源、电源管理集成电路等领域的技术创新成果、应用开发实例、市场发展远景、产业规划建议等方面进行充分交流,共图我国电力电子技术的新发展。

四、“知识产权”状况是企业竞争力的表现,是创新型国家的重要标志。多年来我国企业在知识产权工作方面取得了很大成绩,但进一步加强知识产权管理,推动知识产权资本化运作尚有许多工作要开展。知识产权的资本运作,有利于企业盘活存量资产,实现知识产权资产的价值型管理和优化重组,进而促进资源的科学配置与有效流动,实现资源配置的优化,有力地推动了产业发展。上海硅知识产权交易中心有限公司承办的“知识产权与资本运作”研讨会邀请了国内外投资机构、律师、中介机构等专业人士,从专利交易与资本运作的模式、法律问题、资产评估等不同角度深入探讨,以期对国内业界有所帮助。

五、越来越多的IC设计企业已经认识到分销商的价值,与分销商合作,节省了产品开发成本和缩短产品入市时间,也能借助分销商的渠道提高产品知名度和市场份额,实现电路设计企业、分销商、整机系统厂家三赢局面。由深圳华强与苏州市集成电路行业协会承办的“集成电路设计企业与市场分销商研讨会”邀请了苏州周边地区的设计企业和国内众多优秀的分销商、方案商将齐聚苏州共同讨探未来集成电路市场分销状况及市场发展趋势。并采用圆桌式“一对一”的方式直接让设计企业与分销商、方案商面对面交流,有针对性的进行合作交流,有意向合作的设计企业与分销商在现场进行了意向性预签约仪式。

第3篇：大规模集成电路设计范文

上海500亿元重金“砸”向集成电路产业

上海市副市长周波近期表示，上海市集成电路产业基金总规模为500亿元，分为三个基金，政府资金将扮演种子的角色，广泛吸引社会资金参与。具体来说，就是按“3+1+1”的格局设立三个行业基金。最大规模的是总额300亿元的集成电路制造基金，主要用来支持在沪兴建新一代超大规模集成电路生产线，并支持光刻机、刻蚀机等核心装备的国产化。另两个基金的规模稍小，都是100亿元，一个专注于投资集成电路材料产业，另一个用来并购海内外优秀的集成电路设计企业。

周波表示，上海市集成电路产业基金将以“市场主导、政府引导”为原则，根据不同产业特点，政府资金将发挥不同的作用。

根据上海市集成电路行业协会的统计，在上海的集成电路产业中，来自张江高科技园区的企业占据了半壁江山，张江高科技园区也是我国集成电路产业最集中、综合技术水平最高、产业链相对最为完整的产业园区。截至2015年底，协会中来自张江的企业已达170家。上海市集成电路行业协会有关负责人接受《中国经济周刊》记者采访时表示，上海集成电路产业基金的设立对张江高科技园区的制造、设计、装备这三类企业必将是利好。

此外，早在2015年6月，张江高科（600895.SH）公告称，其全资子公司2亿元认缴武岳峰集成电路基金6.67%，成为其有限合伙人。据了解，武岳峰集成电路基金是在上海自贸区内设立的人民币、美元双币股权投资基金，基金设立以后，将锁定全球范围内的集成电路产业的优质资源，寻找在美国、欧洲、以色列、日本等国的产业并购目标，同步配合与中国国内集成电路企业的整合;该基金主要以并购方式投资国内外处于高速成长中后期的企业，或者在境外资本市场上被低估的成熟期企业，通过各种方式整合，并选择合适的资本退出渠道完成退出。

越来越多的跨国公司将总部放在了张江

在各种政策利好影响下，越来越多的跨国公司将总部选择在了张江区域内。中国内地规模最大、技术最先进的集成电路代工企业――中芯国际集成电路制造有限公司（下称“中芯国际”），于2015年12月出资成立中芯国际控股有限公司（下称“中芯控股”）。中芯控股已获上海市政府认定为跨国公司地区总部，将承担中芯国际大陆地区总部管理职能。

《中国经济周刊》记者从张江高科获悉，该公司全资子公司上海张江集成电路产业区开发有限公司，已与中芯控股签订《收购框架协议》，将“张东商务中心”物业1号楼出售给中芯控股，该楼将作为中芯国际的总部办公大楼。资料显示，中芯控股法定代表人为中芯国际首席执行官兼执行董事邱慈云，注册资本5000万美元，是外国法人独资的有限责任公司。

公开信息显示，中芯国际在浦东建有一座300mm晶圆厂和一座200mm超大规模晶圆厂;在北京建有一座300mm超大规模晶圆厂，一座控股的300mm先进制程晶圆厂正在开发中;在天津和深圳各建有一座200mm晶圆厂。中芯国际还在美国、欧洲、日本和中国台湾设立行销办事处，同时在中国香港设立了代表处。中芯国际透露，根据目前计划，上海总部将统筹国内各公司运营。

中芯国际首席财务官兼战略规划执行副总裁高永岗表示：“成立地区总部，是中芯国际战略发展的需要。中芯国际起步于上海，选择上海作为地区总部有历史积淀、地缘优势、产业布局等方面的综合考虑。中芯控股将充分发挥总部功能，高效整合企业内外资源，发挥产业集聚应，推动企业以及中国集成电路产业的发展。”

我国地方性集成电路产业“大基金”总额已达1400亿元

我国的集成电路产业和世界先进水平仍有较大差距，目前每年进口芯片超过2000亿美元。为提高集成电路产业的技术水平，把握产业自，过去两年，国家对集成电路产业给予了前所未有的重视。2014年6月，国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》，成立国家产业投资基金。这一重大举措为中国集成电路产业的发展营造了不可多得的良好发展环境。

第4篇：大规模集成电路设计范文

对这一切,硬件三人帮的三位同学尽管是持不同的观点,但结论基本是一致的:集成是趋势,也是未来硬件的发展方向,但这并不是唯一需要关注的。

West:要说起来,所有的芯片都有一个学名:(超)大规模集成电路。因为分配的功能不同,所以才划分出负责接口输出的(ICH芯片)、控制各种总线的(MCH芯片)、提供运算能力的(CPU)、进行3D加速显示输出的(显卡)。而在整合这一大前提下,越来越多的功能不断聚集,未来的PC架构显然会越来越简单。

Alpha:当然了,整合最高,实际上你可以看到为何在这个时候集成显卡才首次集成到CPU上(CPU+显卡核心同处CPU基板上,构造整合,非芯片整合),技术上、结构上、市场需求上,都需要有所改变。记得2008年AMD提出的融聚未来战略,其意义不也在于整合吗?自2000年前后第一波整合风潮后,2010年,新一轮的整合又来了。

CT:集成并不一定就意味着低价格,我倒是感兴趣它是否真的具备更好的特性,比如说低功耗?据宣称PCH芯片才10W功耗,比起原来MCH+ICH的30W要低了不少,CPU看起来比上一代酷睿处理器提高了10W左右,但总体功耗却在下降,从以这一点看集成的作用还是比较明显的。

主编观点:

芯片功能的集成是超大规模集成电路设计和制造工艺不断改进的必然趋势。下一步,Intel公司将会在片上系统(SOC,System On Chip)方面着重发力。随之而来的将会是具有目前笔记本电脑同样性能的手机、电子书和其他智能设备。当然,我们最关心的将会是功耗和碳排放问题。随着气候全球变暖的趋势加剧,我们希望企业在改进工艺的同时,更加关注功耗效能比。

West:不仅如此,新酷睿家族处理器的全新制程工艺,总功耗也因此不断降低。但是,新上市的酷睿家族处理器价格会比较高,加上配套的芯片组主板,估计CPU+主板的总价要在1500元～2000元左右。说实话对比起来还是偏贵,甚至这会让人产生一个错觉:花更多钱买一个节能有限的产品,值得吗?

Alpha:没错,H55、H57所用的PCH芯片价格竟然要高于P55芯片组传统的MCH+ICH芯片价格之和,再加上新处理器家族缺乏直接竞争对手,价格一时半会难以降低。不过仔细算算,初期投资的成本较之前上涨了约15%～20%,但功耗总体也降低了15%左右,应该说投资/回报比例基本相当。再加上未来必然会降价,到时候就更能体现出节能型CPU的好处了。

第5篇：大规模集成电路设计范文

关键词：集成电路工艺原理；教学内容；教学方法

作者简介：汤乃云（1976-），女，江苏盐城人，上海电力学院电子科学与技术系，副教授。（上海?200090）

基金项目：本文系上海自然科学基金（B10ZR1412400）、上海市科技创新行动计划地方院校能力建设项目（10110502200）资助的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）29-0046-01

微电子产业的快速发展急需大量的高质量集成电路人才。优秀的集成电路设计工程师需要具备一定工艺基础，集成电路工艺设计和操作人员更需要熟悉工艺原理及技术，以便获得性能优越、良率高的集成电路芯片。因此“集成电路工艺原理”是微电子专业、电子科学与技术专业和其他相关专业一门重要的专业课程，其主要内容是介绍VLSI制造的主要工艺方法与原理，培养学生掌握半导体关键工艺方法及其原理，熟悉集成电路芯片制作的工艺流程，并具有一定工艺设计及分析、解决工艺问题的能力。课程的实践性、技术性很强，需要大量的实践课程作为补充。但是超大规模集成电路的制造设备价格昂贵，环境条件要求苛刻，运转与维护费用很大，国内仅有几所大学拥有供科研、教学用的集成电路工艺线或工艺试验线，很多高校开设的实验课程仅为最基本的半导体平面工艺实验，仅可以实现氧化、扩散、光刻和淀积等单步工艺，而部分学校仅能开设工艺原理理论课程。所以，如何在理论教学的模式下，理论联系实践、提高教学质量，通过课程建设和教学改革，改善集成电路工艺原理课程的教学效果是必要的。如何利用多种可能的方法开展工艺实验的教学、加强对本专业学生科学实验能力和实际工作能力以及专业素质的培养、提高微电子工艺课程的教学质量，是教师所面临的紧迫问题。

一、循序渐进，有增有减，科学安排教学内容

1.选择优秀教材

集成电路的复杂性一直以指数增长的速度不断增加，同时国内的集成电路工艺技术与发达国家和地区差距较大，故首先考虑选用引进的优秀国外教材。本课程首选教材是国外电子与通信教材系列中美国James D.Plummer著的《硅超大规模集成电路工艺技术—理论、实践与模型》中文翻译本。这本教材的内容丰富、全面介绍了集成电路制造过程中的各工艺步骤；同时技术先进，该书包含了集成电路工艺中一些前沿技术，如用于亚0.125μm工艺的最新技术、浅槽隔离以及双大马士革等工艺。另外，该书与其他硅集成电路工艺技术的教科书相比，具有显著的两个优点：其一是在书中第一章就介绍了一个完整的工艺过程。在教学过程中，一开始就对整个芯片的全部制造过程进行全面的介绍，有且与学生正确建立有关后续章节中将要讨论的各个不同的特定工艺步骤之间的相互联系；其二是贯穿全书的从实际工艺中提取的“活性”成分及工艺设计模拟实例。这些模拟实例有助于清楚地显示如氧化层的生长过程、掺杂剂的浓度分布情况或薄膜淀积的厚度等工艺参数随着时间推进的发展变化，有助于学生真正认识和理解各种不同工艺步骤之间极其复杂的相互作用和影响。同时通过对这些模拟工具的学习和使用，有助于理论联系实际，提高实践教学效果。因而本教材是一本全面、先进和可读性强的专业书籍。

2.科学安排教学内容

如前所述，本课程的目的是使学生掌握半导体芯片制造的工艺和基本原理，并具有一定的工艺设计和分析能力。本课程仅32学时，而教材分11章，共602页，所以课堂授课内容需要精心选择。一方面，选择性地使用教材内容。对非关键工艺，如第1章的半导体器件，如PN二极管、双极型晶体管等知识已经在前续基础课程“半导体物理2”和“半导体器件3”中详细介绍，所以在课堂上不进行讲授。另一方面，合理安排教材内容的讲授次序。教材在讲授晶片清洗后即进入光刻内容，考虑工艺流程的顺序进行教学更有利于学生理解，没有按照教条的章节顺序，教学内容改变为按照清洗、氧化、扩散、离子注入、光刻、薄膜淀积、刻蚀、后端工艺、工艺集成等顺序进行。

另一方面，关注集成电路工艺的最新进展，及时将目前先进、主流的工艺技术融入课程教学中，如在课堂教学中介绍INTEL公司即将投产的采用了22nm工艺的代号为“Ivy Bridge”的处理器等。同时，积极邀请企业工程师或专家开展专题报告，将课程教学和行业工艺技术紧密结合，提高学生的积极性及主动性，提高教学效果。

3.引导自主学习

半导体产业正飞速发展，需要随时跟踪集成电路制造工艺的发展动态、技术前沿以及遇到的挑战，给学生布置若干集成电路工艺发展前沿与技术动态相关的专题，让学生自行查阅、整理资料，每一专题选派同学在课堂上给大家讲解。例如，在第一章讲解集成电路工艺发展历史时，要求同学前往国际半导体产业规划网站，阅读最新年份的国际半导体技术发展路线图，完成如最小特征指标、工作电压等相关技术指数的整理并作图说明发展趋势等。这样一方面激发了学生的求知欲，另一方面培养学生自我学习提高专业知识的能力。

二、丰富教学手段，进行多样化、形象化教学

第6篇：大规模集成电路设计范文

【关键词】无线电液控制；盾构管片拼装机；无线通信技术

无线电液控制技术，结合了电液控制技术和无线通信技术的优点，可以广泛应用于工程机械等领域，不但提高工程机械的自动化程度和可操作性，还改善了操作人员的工作环境，降低了由于视觉受限制所带来的误操作事故。在工程机械如建筑业、采矿业等行业得到了广泛应用，加快了国家工业化的进程。[1]

一、无线电液控制技术基本原理

无线电液控制技术的基本工作原理：首先，无线电液控制系统将操作者或机器的控制指令进行数字化处理（包括对信号的滤波，A/D转化等处理），变为易于处理的数字信号；其次，对数字指令信号进行编码处理；再次，指令信号在经发射系统进行数字调制后，通过发射天线以无线电波的方式传递给远处的接收系统。最后，接收系统通过接收天线把带控制指令的无线电波接收下来，经过解调和解码，转换为控制指令，实现对各种类型阀的进行控制。

由于无线电液控制技术在工程机械领域占有重要地位，它也越来越受到各国的重视，都投入了很多的技术力量和资金进行研究开发。虽然红外遥控也可以实现电液控制技术的远程遥控，但是由于红外遥控存在对工作背景要求高、能耗高、传输距离短（一般不会超过10米），且必需在同一直线上，中间不能有任何障碍物以及易受工业热辐射影响等缺点，使得无线电液控制技术成为当前研究的主要方向。

二、无线电液控制技术的研究现状及趋势

（一）无线电液控制技术的研究现状

最初，遥控电液控制系统都是采用有线遥控方式进行的。早在60年代初期，人们就能利用拖缆遥控装置来控制液压机械上的手动、电液多路阀，操作时通过拖缆遥控装置上的双向单轴摇杆输出线性比例信号来控制电液比例多路阀，线控盒摇杆的信号完全能模拟液压多路阀上手动拉杆的动作。虽然这种方式也可以使操作人员在作业区外对机械设备进行操作控制，但是由于控制信号在电缆线中的衰减，使得遥控的距离有限，同时由于电缆线的存在，影响了操作的灵活性，而且数米长的电缆经常是生产事故中的主要根源。[2]

随着无线电技术的成熟，把无线电技术引入电液控制系统成为了可能。由于无线电液控制技术是通过无线电波来传递控制指令，完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患。但是一开始的无线电液控制系统都只能发射简单的指令，如：打开/关闭等指令。进入70年代后，随着大规模集成电路及专用微处理器的出现，开发出了可靠性更高的手持式无线遥控系统。后来，随着数字处理技术的快速发展，无线数字通信技术的日趋成熟，利用数字通信技术的抗干扰能力强、易于对数字信号进行各种处理等等的优点，使得遥控系统的抗干扰性能逐步提高，安全性能大大改善；与此同时，模拟集成电路设计的迅速发展，各种高精度的模拟/数字转换器（A/D）和数字/模拟转换器（D/A）的研制成功，并把他们应用到无线电液控制系统中，使得无线电液控制系统不但能够传输开关信号，也能够传输模拟控制量并且对控制指令有较高分辨能力，也就是说，无线电液控制系统不但能够控制普通的电磁开关阀，而且能够控制比例阀。

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由于无线电液控制技术既有电液控制技术的优点，又有无线技术的优点，因此它有着很广泛的应用，特别是在工程机械领域中。无线电液控制系统的典型应用场合如工业行车、汽车吊、随车吊、混凝土泵(臂架)车、盾构掘进机的管片拼装机等。

80年代初，美国Kraft TeleRobtics和约翰·迪尔等公司，相继开发出无线遥控系统，并应用于挖掘机中，成功推出遥控挖掘机。其中，比较典型的是约翰·迪尔公司的690CR型遥控挖掘机。

1983年，日本小松制作所研究开发了各种工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵，并成功改装PC200－2型液压挖掘机。

1987年，德国HBC公司研制成功应用于工程机械领域的工业无线电遥控装置。这种遥控装置采用了先进的数字化通信技术，传输的比例控制信号安全、可靠和实用，并对发射的指令有很高的分辨率；在接收端使用模拟技术可以使执行机构的加速、减速动作与无线电遥控装置发射器上的动作完全成比例，从而实现对执行机构的无级控制。利用它，结合电液比例伺服驱动机构、液压比例多路阀和电液比例减压阀及普通电磁控制开关阀，就可以实现工程机械的无线遥控。德国HBC无线电遥控系统采用的比例输出信号（0－5V/10V、4－20mA、PWM0－2A）可与多个厂家电液多路阀信号匹配，可模拟手动操作方式达到与液压控制系统互相间的协调。

与国外对无线电液控制技术的研究应用相比较，国内则相对比较晚，技术相对也落后一些。上海宝山钢铁公司于1997年引入HBC无线遥控系统、意大利FABERCOM的比例液压伺服模块，对黄河工程机械厂生产的ZY65型履带式装载机进行了遥控改造，使其成为一台遥控装载机。

（二）无线电液控制技术研究趋势

随着数字通信技术和超大规模集成电路的高速发展，把数字通信技术和高性能、高集成度的集成电路应用到无线电液控制技术中，使得无线电液控制器的性能更加完善，可靠性更加高。它们都推动着无线电液控制技术的发展，具体表现在以下几个方面：（1）超大规模集成电路的飞速发展使无线电液控制器硬件电路的可靠性提高，同时为实现更强大的（下转第152页）（上接第193页）功能提供了可能性；（2）数字通信技术提高了无线电液控制器的性能；（3）纠错编码技术提高了无线电液控制器的抗干扰能力。

三、无线电液控制技术在盾构管片拼装机中的应用

盾构管片拼装机是一六自由度机械手，由电液比例多路阀控制各个方向执行器动作，实现管片的拼装。利用无线遥控系统控制电液比例多路阀的先导级就可以控制进入多路阀的流量。采用电液比例技术能提高管片机的拼装速度，有效地降低工程造价。

四、结语

由于无线电液比例技术具有多方面的优点，在工程机械领域得到了广泛的应用。将无线遥控技术应用于盾构管片拼装机系统，将具有重要的工程应用意义。 参考文献

[1] 郑贵源.无线遥控装置在工业控制中的应用[J].机械与电子，1997，(2).

第7篇：大规模集成电路设计范文

关键字：摩尔定律；按比例缩小原理；系统级芯片（SOC）；IP核

中图分类号：C96 文献标识码：A

1概述

1.1微电子芯片的发展

微电子芯片技术发展迄今为止经历了4个阶段：小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI），即将进入第5个阶段ELSI。目前，微电子技术已经成为衡量一个国家综合国力的重要指标。而电子芯片（IC） 则是电子技术的核心部分。

1.2摩尔定律和按比例缩小原理

从1959年问世开始，硅集成电路一直按照摩尔定律在高速发展。所谓摩尔定律：硅集成电路的按照4年为一代，每代的芯片继承度要翻两番、工艺线宽大约缩小30%、IC工作速度提高1.5倍。也就是我们通常表述的每个芯片的晶体管数量每18个月会翻一番。

而比例缩小原理是晶体管的横向线宽每三年缩小三分之一，其纵向结深也随之按照一定的比例缩小。这个原理指明了晶体管在硅片上增加的技术线路，20多年来一直有人在探索其他的技术方法都没有获得成功。

比例缩小原理是摩尔定律的充实和支撑。电子芯片的发展过程一直是按照这个技术路线发展到当前的甚大规模集成电路阶段的。

2 系统芯片（SOC）

2.1从IC到SOC

加工技术曾是IC发展的瓶颈。而电子芯片的集成电路发展几乎完全遵循Moore定律，并且国际范围内的芯片设计和大量加工都按照比例缩小的技术路线进行。于是，越来越多的功能、甚至是一个完整的系统都能够被嵌入到单个芯片之中。这样，以前需要由一块电路板实现的系统，现在只需要一只单个芯片就可以完成。电子系统设计开始向系统级芯片的方向发展。

2.2 SOC的概念

SOC技术以超深亚微米工艺和知识产权核IP复用技术为支撑，对微电子技术及其应用领域是一种革命性的变革。SOC可提供更好的性能、更低的功耗、更小的印制板（PCB） 空间和更低的成本，是21世纪集成电路（IC）技术应用的主流，SOC技术的研究发展和应用对社会信息化建设有重大意义。

2.3 SOC的优势

SOC具有以下几方面的优势，因而创造其产品价值与市场需求，是微电子芯片进一步发展的必然方向。

降低耗电量

减少体积

增加系统功能

提高速度

节省成本

2.4主要影响SOC的因素

系统级芯片SOC的关键技术为IP核，但同时也受到半导体工艺的影响。

3 复用技术

传统的IC设计流程有构想、设计、验证和实现四个环节。其中大部分时间花在设计和验证的环节中。

只有采用复用技术才能较快地完成设计，保证设计成功并得到低价的系统级芯片。复用技术与过去的积木块设计方法（BBC）类似，但是其规模和范围比积木块设计方法更大、更广。

3.1 IP核的定义

IP核为知识产权模块，可定义为密封在硬件设计中的可重复利用的软件。按其功能也可定义为SOC的基本电路功能块或内核，也称为系统宏单元，虚拟部件VC或芯核，可由用户或专用IC公司或独立公司开发。

IP核分为软核、硬核和固核。

软核

软IP核通常在抽象的、较高层次的功能描述，是对设计的算法级描述或功能级描述。他的特点是灵活性大、可移植性好。但与硬IP相比，可预测性差，设计时间长。

硬核

硬IP核的电路布局及其与特定工艺相联系的物理版图是固定的。特点是提供可预测的性能和快速的设计，可以被新设计作为特定的功能模块直接调用。

固核

固IP核在软核基础上开发，是介于硬IP和软IP之间的IP，是一种可综合的P并带时序信息以及布局布线规划的设计。对SOC的开发而言，固核具有一定的工艺独立性，由于在设计中考虑了时序等关键问题，因此能保证设计源码的可综合性和物理实现效率。

3.2 IP核的特征

由于IP核是被除了设计它的IP提供者和IC加工厂商之外的第3方使用，而且往往不止是一个系统开发者使用。因此，IP核必须具有以下特征：

可读性

这是针对软核和固核来说的。使用方不能或很少对硬核作进一步的设计优化，一般都直接使用。对固核和软核，使用者需要对芯核进行进一步的综合或模拟。因此，必须对调用的芯核的功能、算法等有比较详细的了解，才可能正确使用和充分发挥芯核的优点。

设计的衍展性和工艺适应性。

芯核是经过精心设计、验证并且优化的。芯核一经定型就要求其具有一定的应用范围。即针对不同的设计应用，具有一定的适应性。当芯核被应用到不同的领域时，不需要做重大的修改就能方便地使用。

可测性

芯核必须是经过测试验证的。但是，当芯核被应用到各个具体的设计中时，除了硬核外，并不是一点改变都没有。因此，芯核的功能和性能还应该被使用方测试。芯核的设计要求具有可测试性。不仅能对芯核进行单独的测试，还要在芯核应用到的系统环境中进行测试。

端口定义标准化

由于芯核是为第三方提供的设计，而第三方不是唯一的。这就要求芯核的提供者对设计的端口有一个严格的定义，以不引起二义性为目的。

版权保护

芯核设计中必须考虑知识版权的保护问题，保护技术可以在芯核的设计中采用一些加密技术或在工艺实现时加上保密技术。

3.3IP核的开发

上面讨论了IP核作为IP提供者和IC加工厂商之外的第3方使用应该具备的特征，而对于IP开发者IP核又应具备以下特点：

（1）高的可预测性

（2）可能达到的最好性能

（3）根据需要可灵活重塑

（4）可接受的成本

3.4重用IP核进行设计

含芯核的系统设计与传统的系统设计有两大方面的不同：一是系统的模块划分，二是软硬件协同设计。由于调用了芯核，使模块的划分是按芯核及其支持电路为单元进行。而不像过去结构化设计方法那样完全按照功能划分模块。

软硬件协同设计包括两方面，协同仿真和协同设计。现在应用得比较多的是协同仿真。因为，软件的开发依赖于硬件的结构和功能，在硬件没有完全设计好之前，软件将很难完全确定。

软硬件协同仿真，是将一个HDL语言的软件仿真器和HDL语言的硬件仿真器结合起来对SOC系统进行仿真。HDL语言的软件仿真器是运行在工作站平台上。每个时钟周期或每当有操作发生时通过工作站的接口与硬件仿真平台比较结果。

基于芯核的软硬件协同设计，通常是以一个微处理器核作为硬件系统的核心加上存储单元。需要开发的软件包括：实时操作系统、任务调度、任务间通信和应用软件等等。软硬件协同设计的关键是对软硬件要实现的功能做一个合适的划分，并在系统设计的复杂度和系统的性能之间达到最好的平衡。

4机遇与挑战

SOC设计概念的出现给电子系统的设计带来诸多优点：进一步提高了系统性能、大大缩小了系统尺寸；降低了系统造价、更易于编译、节能等。SOC设计概念将极大地促进半导体技术向前发展，可以说是一个经济增长点。

而在SOC设计中大量采用了IP复用技术，缩短了设计的周期。目前，很多厂商例如Lattice、Synopsys等公司都提供了免费的IP核以及设计文档，在应用领域发展的前景广阔。在21的集成电路设计中，IP核是必不可少的。

参考文献

[1]王诚.P275计算机组成原理，清华大学出版社，2002.

[2]徐善锋，初秀琴等.21世纪微电子芯片设计技术发展方向，西安电子科技大学，登载于《微电子》39卷.

[3]吴洪江，郑滨. SOC 的现状与发展，半导体情报.

第8篇：大规模集成电路设计范文

工业和信息化部副部长娄勤俭表示,“星光中国芯工程”是我国国家工程产业化的重大胜利,大大提升了我国信息产业的核心竞争力。

“星光中国芯”系列数字多媒体芯片极大提高了集成电路行业的总体水平,标志着中国IC产业设计水平已开始步入世界先进行列。这是中国芯片设计行业发展历程上的一个重要里程碑,标志着中国电子信息产业综合素质正在不断提高,向真正的核心技术强国迈进。

熠熠星光路

“星光1号”成功后,作为全球第1个音频视频同体的图像处理芯片的“星光2号”被惠普、创新科技等所采用;用于移动通讯视频传送的“星光3号”,于2002年成为富士通制造的世界第1个手机控制机器人的视频处理核心芯片;移动多媒体芯片“星光4号”被全球第1大CDMA网络运营商美国SPRINT运营系统应用。支持电脑、移动存储、数码相机、彩信功能的“星光5号”被中国电信指定为可视通信芯片标准。

“星光”数字多媒体芯片历经5代技术更新,在全球累计产销规模在2006年已突破1亿枚,占全球计算机图像输入芯片60%以上的市场份额;到2008年,“星光移动”手机多媒体芯片国内外累计产销规模突破1亿枚,取得了显著的经济效益和社会效益。市场覆盖欧、美、日、韩、台等16个国家和地区,产品广泛用于电脑视频、视频摄像、智能监控、彩信手机等多种行业。三星、飞利浦、惠普、罗技、创新科技、富士通、NEC、联想、波导、同方等国际知名企业都在大批量采用“星光”芯片。

国际知名品牌的青睐,给中星微带来巨大的直接经济利益;更重要的是,“星光”芯片借助这些知名品牌在全世界范围内建立起来的销售网和影响力,又迅速将自己的影响铺展和传播到世界各个角落,从而树立了自己的强大品牌形象。

2008年12月28日, “星光中国芯工程”十年成果与展望报告会举办。 经过十年自主创新,“星光中国芯工程”取得了8大核心技术突破、1500多项国内外专利申请、数亿枚芯片的销售、全球过半的市场占有率、至今无任何知识产权纠纷等一系列重大科技成果和产业化成就,推动了我国电子信息产业从“中国制造”迈向“中国创造”,走出了一条具有中国特色自主创新的新路子。

目前,中星微电子已经成功地将“星光中国芯”系列芯片产品推向了国内外市场,应用于个人电脑、宽带、移动通讯、信息家电等高速成长的多媒体应用领域。中星微电子坚持自主创新,先后突破七大核心技术,申请了千余项国际和国内专利,彻底结束了中国的“无芯时代”,并荣膺2004年度国家科技进步一等奖。 2005年11月15日,中星微电子在美国纳斯达克证券市场成功上市,成为第一家在纳斯达克上市的具有自主知识产权的中国芯片设计企业。

技术产业化

邓中翰认为,公司的使命是不仅要掌握国际先进芯片技术,更要将技术产业化。中星微选取的突破口是数字多媒体芯片这个目前还未有领头羊的领域。这也使中星微在开发、摸索的过程中逐步明朗。在这过程中,有一思想始终不变,那就是“越是核心技术越要与市场结合,因为它的控制面宽。”

2004年8月,由中星微电子开展的“VMD合作伙伴计划”在京正式启动。VMD合作伙伴计划联合了移动多媒体产业链的上下游环节,对发展我国移动通信产业的多媒体应用市场,打造移动多媒体应用产业链将起到重要作用。

2004年10月,中星微电子作为九家发起单位之一,与信产部电信研究院、中国移动、中国联通、中国电信、中国网通、中国普天、华为、中兴共同在京宣告成立移动多媒体技术联盟(英文全称Mobile Multimedia Technology Alliance ,简称 MMTA)。联盟的宗旨是整合移动通信多媒体产业链条上的各方力量,推动网络、终端和应用的创新与规范,推动行业研发与产业化。

2004年12月,中星微电子宣布针对移动多媒体应用领域的“星光移动一号”已诞生并投入市场。2006年11月,中星微电子宣布:中星微新款移动多媒体数字处理芯片“星光移动五号”已成功应用于大唐移动3G测试手机终端,并已经在信息产业部指定的首批3G试点城市进行测试。

星光中国芯

北京市副市长苟仲文说:“星光中国芯工程”为国家重大工程项目积累了核心技术、创新人才、管理经验,独有的有中国特色的“国家创投模式+硅谷模式”、全员知识产权意识、全球化布局、以市场需求为导向坚持企业创新为主体的创新体制,为中关村打造“全球创新中心”起到了推动作用。

坚持市场导向,打造创新实体。中星微建立了规范化的企业实体,与众多科研单位和企业成功合作,将超大规模集成电路设计技术应用于PC、手机、安全监控等产业中,共同推动产业发展,形成广泛、友好的联盟。通过有效的融资、上市和国际规范化的管理,建立起了具有国际先进水平的超大规模集成电路研发实体。

十年来,中星微成功取得了核心技术的重大突破。对于芯片设计这种高技术行业来说,没有创新就会受制于人。坚持自主创新,实现了多媒体数据驱动并行计算技术、多核异构低功耗多媒体处理器架构技术等核心技术突破,申请了1500多项国内外技术专利,形成了一个完整的数字多媒体芯片技术体系,开发出拥有中国自主知识产权、具有国际领先水平的“星光”系列数字多媒体芯片,荣获“国家科技进步一等奖”、“信息产业重大技术发明奖”、“全球半导体设计协会年度奖”。

第9篇：大规模集成电路设计范文

【关键词】数字 FPGA集成 电路验证

对于数字集成电路而言，其涉及到的工作都是比较复杂的，自身的功能也比较多样，为了在验证方面获得较高的提升，必须在验证指标、验证手段上进行优化。对于数字集成电路FPGA验证而言，其本身就是重要的组成部分，而在参数的验证和功能的分析方面，都表现出了一定的复杂特点，传统的模式无法满足现阶段的需求。所以，我们要针对数字集成电路FPGA验证的特点、目的、要求，完成各项工作的不断提升。在此，本文主要对数字集成电路FPGA验证展开讨论。

1 FPGA概述

在数字集成电路当中，FPGA所发挥的作用是非常积极的，现如今已经成为了不可或缺的重要组成部分。从应用的角度来分析，FPGA是一种现场编程门阵列，它主要是在可编程器基础上，进一步发展的产物。可编程器主要包括PAL、GAL、CPLD等等。FPGA在具体的应用过程中，具有较强的针对性，其主要是作为专用集成电路领域的服务，并且自身所代表的是一种半制定的电路。从客观的角度来分析，FPGA的出现和应用，不仅在很多方面解决了定制电路所表现出的不足，同时又在很大程度上克服了原有的问题，主要是克服了编程器件门电路数有限的缺点。由此可见，数字集成电路在应用FPGA以后，本身所获得的进步是非常突出的，并且在客观上和主观上，均创造了较大的效益，是非常值得肯定的。

2 FPGA器件介绍

随着数字集成电路的不断发展，FPGA的应用效果也越来越突出。目前，关于数字集成电路FPGA验证，业界内展开了大量的讨论。对于FPGA验证而言，需从客观实际出发。FPGA器件，是验证数字集成电路的主要工具，因此首先要在该方面做出足够的努力。在芯片流片之前，对数字集成电路的整体设计，开展有效的FPGA验证，能够针对数字集成电路的实际工作情况，进行深入的了解和分析；针对遇到的问题，可以采取有效的方案来解决，避免造成较大的损失。

相对而言，采用FPGA进行验证的过程中，硬件环境的标准是比较高的。首先，我们在验证工作之前，必须设计出相应的PCB板，完成相关系统的验证和构建。其次，在验证的过程中，必须充分考虑到成本的问题，与芯片的流片费用相比较，FPGA的验证成本较低，是主流的选择。第三，数字集成电路FPGA验证过程中，多数情况是由两个部分组成的，分别是FPGA和器件。器件主要包括开关、存储器、LED、转接头等等。

数字集成电路FPGA验证时，需针对不同的电路实施有效的验证。例如，在实际工作当中，如果是要验证EPA类型的芯片，必须对成本因素进行充分的考量。建议选择Spartan3 XC3S1500 FPGA进行验证处理。选择该类型的FPGA，原因在于，其芯片为150万门级，能够满足EPA的客观需求。同时，在FPGA的利用率方面，超过了90%，各方面均取得较好成果。

3 基于FPGA的验证环境

数字集成电路在目前的发展中，获得了社会上广泛的重视，并且在很多方面都表现出了较强的高端性。为了在FPGA验证方面取得更多的进展，必须针对验证环境进行深入的分析。本文认为，一个比较完整的验证方案，其在执行过程中，必须充分的考虑到芯片的实际工作环境，考虑到理想的验证环境，考虑到二者的具体差别。尤其是在网络的工作环境方面，其包含很多复杂的数据包，将会对最终的验证造成不利的影响。例如，我们在开展EPA芯片的验证工作中，可尝试使用OVM库类验证芯片的基本通信系统、功能，再利用FPGA的辅助验证，与时钟进行同步处理，从而选择合理的验证方式，针对数字集成电路完成比较全方位的验证，实现客观工作的较大进步。

4 关于数字集成电路FPGA验证的讨论

数字集成电路FPGA的验证工作，在很多方面都表现出了较高的复杂性和较强的技术性，现阶段的部分工作虽然得到了较大的进步，但也有一些问题，还没有进行充分的解决，这对将来的发展，会产生一定的威胁和不良影响。例如，FPGA基于查找表结构，有固定的设计约束和要求，以及定义明确的标准功能，而ASIC基于标准单元和宏单元，按照一般IC设计流程进行设计，并采用标准的工艺线进行流片，在设计时存在的选项以及需要考虑的问题往往比FPGA多很多，所以在将FPGA设计转化为ASIC设计时，需要考虑如何转化并了解这些转化可能带来的相关风险。

5 总结

本文对数字集成电路FPGA验证展开讨论，从目前的工作来看，FPGA在验证过程中，表现出的积极效果还是非常值得肯定的，各项工作均未出现恶性循环。今后，应在数字集成电路以及FPGA验证两方面，开展深入的研究，健全工作体系的同时，加强操作的简洁性。

参考文献

[1]陈玉洁，张春.基于EDA平台的数字集成电路快速成型系统的设计[J].实验技术与管理，2012，09：101-102+107.

[2]张娓娓，张月平，吕俊霞.常用数字集成电路的使用常识[J].河北能源职业技术学院学报，2012，03：65-68.

[3]吕晓春.数字集成电路设计理论研究[J]. 就业与保障，2012，12：32-33.

[4]伍思硕，唐贤健.数字集成电路的应用研究[J].电脑知识与技术，2014，19：4476-4477.

[5]闫露露，王容石子，尹继武.基于AT89C51的数字集成电路测试仪的设计[J].电子质量，2010，08：7-9.

作者简介

于维佳 （1982-），男，广西壮族自治区柳州市人。硕士学位。现为柳州铁道职业技术学院讲师。研究方向为智能检测与控制技术。

作者单位

1.柳州铁道职业技术学院 广西壮族自治区柳州市 545616