集成电路设计与工艺精选(九篇)

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第1篇：集成电路设计与工艺范文

关键词：集成电路专业；实践技能；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码： A 文章编号：1002-0845（2012）09-0102-02

集成电路产业是关系到国家经济建设、社会发展和国家安全的新战略性产业，是国家核心竞争力的重要体现。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确将集成电路作为新一代信息技术产业的重点发展方向之一。

信息技术产业的特点决定了集成电路专业的毕业生应该具有很高的工程素质和实践能力。然而，目前很多应届毕业生实践技能较弱，走出校园后普遍还不具备直接参与集成电路设计的能力。其主要原因是一些高校对集成电路专业实践教学的重视程度不够，技能培养目标和内容不明确，导致培养学生实践技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加强集成电路专业对学生实践技能的培养具有非常重要的现实意义。

一、集成电路专业实践技能培养的目标

集成电路专业是一门多学科交叉、高技术密集的学科，工程性和实践性非常强。其人才培养的目标是培养熟悉模拟电路、数字电路、信号处理和计算机等相关基础知识，以及集成电路制造的整个工艺流程，掌握集成电路设计基本理论和基本设计方法，掌握常用集成电路设计软件工具，具有集成电路设计、验证、测试及电子系统开发能力，能够从事相关领域前沿技术工作的应用型高级技术人才。

根据集成电路专业人才的培养目标，我们明确了集成电路专业的核心专业能力为：模拟集成电路设计、数字集成电路设计、射频集成电路设计以及嵌入式系统开发四个方面。围绕这四个方面的核心能力，集成电路专业人才实践技能培养的主要目标应确定为：掌握常用集成电路设计软件工具，具备模拟集成电路设计能力、数字集成电路设计能力、射频集成电路设计能力、集成电路版图设计能力以及嵌入式系统开发能力。

二、集成电路专业实践技能培养的内容

1.电子线路应用模块。主要培养学生具有模拟电路、数字电路和信号处理等方面的应用能力。其课程主要包含模拟电路、数字电路、电路分析、模拟电路实验、数字电路实验以及电路分析实验等。

2.嵌入式系统设计模块。主要培养学生掌握嵌入式软件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式应用领域的前沿知识，具备能够从事面向应用的嵌入式系统设计能力。其课程主要有C语言程序设计、单片机原理、单片机实训、传感器原理、传感器接口电路设计、FPGA原理与应用及SOPC系统设计等。

3.集成电路制造工艺模块。主要培养学生熟悉半导体集成电路制造工艺流程，掌握集成电路制造各工序工艺原理和操作方法，具备一定的集成电路版图设计能力。其课程主要包含半导体物理、半导体材料、集成电路专业实验、集成电路工艺实验和集成电路版图设计等。

4.模拟集成电路设计模块。主要培养学生掌握CMOS模拟集成电路设计原理与设计方法，熟悉模拟集成电路设计流程，熟练使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具备运用常用的集成电路EDA软件工具从事模拟集成电路设计的能力。其课程主要包含模拟电路、半导体物理、CMOS模拟集成电路设计、集成电路CAD设计、集成电路工艺原理、VLSI集成电路设计方法和混合集成电路设计等。此外，还包括Synopsis认证培训相关课程。

5.数字集成电路设计模块。主要培养学生掌握数字集成电路设计原理与设计方法，具备运用常用的集成电路EDA软件工具从事数字集成电路设计的能力。其课程主要包含数字电路、数字集成电路设计、硬件描述语言、VLSI测试技术、ASIC设计综合和时序分析等。

6.射频集成电路设计模块。主要培养学生掌握射频集成电路设计原理与设计方法，具备运用常用的集成电路EDA软件工具从事射频集成电路设计的能力。其课程主要包含CMOS射频集成电路设计、电磁场技术、电磁场与

天线和通讯原理等。

在实践教学内容的设置、安排上要符合认识规律，由易到难，由浅入深，充分考虑学生的理论知识基础与基本技能的训练，既要有利于启发学生的创新思维与意识，有利于培养学生创新进取的科学精神，有利于激发学生的学习兴趣，又要保证基础，注重发挥学生主观能动性，强化综合和创新。因此，在集成电路专业的实验教学安排上，应减少紧随理论课开设的验证性实验内容比例，增加综合设计型和研究创新型实验的内容，使学有余力的学生能发挥潜能，有利于因材施教。

三、集成电路专业实践技能培养的策略

1.改善实验教学条件，提高实验教学效果。学校应抓住教育部本科教学水平评估的机会，加大对实验室建设的经费投入，加大实验室软、硬件建设力度。同时加强实验室制度建设，制订修改实验教学文件，修订完善实验教学大纲，加强对实验教学的管理和指导。

2.改进实验教学方法，丰富实验教学手段。应以学生为主体，以教师为主导，积极改进实验教学方法，科学安排课程实验，合理设计实验内容，给学生充分的自由空间，引导学生独立思考应该怎样做，使实验成为可以激发学生理论联系实际的结合点，为学生创新提供条件。应注重利用多媒体技术来丰富和优化实验教学手段，如借助实验辅助教学平台，利用仿真技术，加强新技术在实验中的应用，使学生增加对实验的兴趣。

3.加强师资队伍建设，确保实验教学质量。高水平的实验师资队伍，是确保实验教学质量、培养创新人才的关键。应制定完善的有利于实验师资队伍建设的制度，对实验师资队伍的人员数量编制、年龄结构、学历结构和职称结构进行规划，从职称、待遇等方面对实验师资队伍予以倾斜，保证实验师资队伍的稳定和发展。

4.保障实习基地建设，增加就业竞争能力。开展校内外实习是提高学生实践技能的重要手段。

实习基地是学生获取科学知识、提高实践技能的重要场所，对集成电路专业人才培养起着重要作用。学校应积极联系那些具有一定实力并且在行业中有一定知名度的企业，给能够提供实习场所并愿意支持学校完成实习任务的单位挂实习基地牌匾。另外，可以把企业请进来，联合构建集成电路专业校内实践基地，把企业和高校的资源最大限度地整合起来，实现在校教育与产业需求的无缝联接。

5.重视毕业设计，全面提升学生的综合应用能力。毕业设计是集成电路专业教学中最重要的一个综合性实践教学环节。由于毕业设计工作一般都被安排在最后一个学期，此时学生面临找工作和准备考研复试的问题，毕业设计的时间和质量有时很难保证。为了进一步加强实践环节的教学，应让学生从大学四年级上半学期就开始毕业设计，因为那时学生已经完成基础课程和专业基础课程的学习，部分完成专业课程的学习，而专业课教师往往就是学生毕业设计的指导教师，在此时进行毕业设计，一方面可以和专业课学习紧密结合起来，另一方面便于指导教师加强对学生的教育和督促。

选题是毕业设计中非常关键的环节，通过选题来确定毕业设计的方向和主要内容，是做好毕业设计的基础，决定着毕业设计的效果。因此教师对毕业设计的指导应从帮助学生选好设计题目开始。集成电路专业毕业设计的选题要符合本学科研究和发展的方向，在选题过程中要注重培养学生综合分析和解决问题的能力。在毕业设计的过程中，可以让学生们适当地参与教师的科研活动，以激发其专业课学习的热情，在科研实践中发挥和巩固专业知识，提高实践能力。

6.全面考核评价，科学检验技能培养的效果。实践技能考核是检验实践培训效果的重要手段。相比理论教学的考核，实践教学的考核标准不易把握，操作困难，因此各高校普遍缺乏对实践教学的考核，影响了实践技能培养的效果。集成电路专业学生的实践技能培养贯穿于大学四年，每个培养环节都应进行科学的考核，既要加强实验教学的考核，也要加强毕业设计等环节的考核。

对实验教学考核可以分为事中考核和事后考核。事中考核是指在实验教学进行过程中进行的质量监控，教师要对学生在实验过程中的操作表现、学术态度以及参与程度等进行评价；事后考核是指实验结束后要对学生提交的实验报告进行评价。这两部分构成实验课考核成绩，并于期末计入课程总成绩。这样做使得学生对实验课的重视程度大大提高，能够有效地提高实验课效果。此外，还可将学生结合教师的科研开展实验的情况计入实验考核。

7.借助学科竞赛，培养团队协作意识和创新能力。集成电路专业的学科竞赛是通过针对基本理论知识以及解决实际问题的能力设计的、以学生为参赛主体的比赛。学科竞赛能够在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上，以竞赛的方式培养学生的综合能力，引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题，并增强学生的学习兴趣及研究的主动性，培养学生的团队协作意识和创新精神。

在参加竞赛的整个过程中，学生不仅需要对学习过的若干门专业课程进行回顾，灵活运用，还要查阅资料、搜集信息，自主提出设计思想和解决问题的办法，既检验了学生的专业知识，又促使学生主动地学习，最终使学生的动手能力、自学能力、科学思维能力和创业创新能力都得到不断的提高。而教师通过考察学生在参赛过程中运用所学知识的能力，认真总结参赛经验，分析由此暴露出的相关教学环节的问题和不足，能够相应地改进教学方法与内容，有利于提高技能教学的有效性。

此外，还应鼓励学生积极申报校内的创新实验室项目和实验室开放基金项目，通过这些项目的研究可以极大地提高学生的实践动手能力和创新能力。

参考文献：

[1]袁颖，等.依托专业特色，培养创新人才[J]. 电子世界，2012（1）.

[2]袁颖，等.集成电路设计实践教学课程体系的研究[J]. 实验技术与管理，2009（6）.

[3]李山，等.以新理念完善工程应用型人才培养的创新模式[J]. 高教研究与实践，2011（1）.

[4]刘胜辉，等.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J]. 计算机教育，2008（22）.

第2篇：集成电路设计与工艺范文

集成电路作为关系国民经济和社会发展全局的基础性和先导性产业，是现代电子信息科技的核心技术，是国家综合实力的重要标志。鉴于我国集成电路市场持续快速的增长，对集成电路设计领域的人员需求也日益增加。集成电路是知识密集型的高技术产业，但人才缺失的问题是影响集成电路产业发展的主要问题之一。据统计，2012年我国对集成电路设计人才的需求是30万人 [1-2]。为加大集成电路专业人才的培养力度，更好地满足集成电路产业的人才需求，2003年教育部实施了“国家集成电路人才培养基地”计划，同时增设了“集成电路设计和集成系统”的本科专业，很多高校都相继开设了相关专业，大力培养集成电路领域高水平的骨干专业技术人才[3]。

黑龙江大学的集成电路设计与集成系统专业自2005年成立以来，从本科教学体系的建立、本科教学内容的制定与实施、师资力量的培养与发展等方面进行不断的探索与完善。本文将结合多年集成电路设计与集成系统专业的本科教学实践经验，以及对相关院校集成电路设计专业本科教学的多方面调研，针对黑龙江大学该专业的本科教学现状进行分析和研究探索，以期提高本科教学水平，切实做好本科专业人才的培养工作。

一、完善课程设置

合理设置课程体系和课程内容，是提高人才培养水平的关键。2009年，黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业制定了该专业的课程体系，经过这几年教学工作的开展与施行，发现仍存在一些不足之处，于是在2014年黑龙江大学开展的教学计划及人才培养方案的修订工作中进行了再次的改进和完善。

首先，在课程设置与课时安排上进行适当的调整。对于部分课程调整其所开设的学期及课时安排，不同课程中内容重叠的章节或相关性较大的部分可进行适当删减或融合。如：在原来的课程设置中，“数字集成电路设计”课程与“CMOS模拟集成电路设计”课程分别设置在教学第六学期和第七学期。由于“数字集成电路设计”课程中是以门级电路设计为基础，所以学生在未进行模拟集成电路课程的讲授前，对于各种元器件的基本结构、特性、工作原理、基本参数、工艺和版图等这些基础知识都是一知半解，因此对门级电路的整体设计分析难以理解和掌握，会影响学生的学习热情及教学效果；而若在“数字集成电路设计”课程中添加入相关知识，与“CMOS模拟集成电路设计”课程中本应有的器件、工艺和版图的相关内容又会出现重叠。在调整后的课程设置中，先开设了“CMOS模拟集成电路设计”课程，将器件、工艺和版图的基础知识首先进行讲授，令学生对于各器件在电路中所起的作用及特性能够熟悉了解；在随后“数字集成电路设计”课程的学习中，对于应用各器件进行电路构建时会更加得心应手，达到较好的教学效果，同时也避免了内容重复讲授的问题。此外，这样的课程设置安排，将有利于本科生在“大学生集成电路设计大赛”的参与和竞争，避免因学期课程的设置问题，导致学生还未深入地接触学习相关的理论课程及实验课程，从而出现理论知识储备不足、实践操作不熟练等种种情况，致使影响到参赛过程的发挥。调整课程安排后，本科生通过秋季学期中基础理论知识的学习以及实践操作能力的锻炼，在参与春季大赛时能够确保拥有足够的理论知识和实践经验，具有较充足的参赛准备，通过团队合作较好地完成大赛的各项环节，赢取良好赛果，为学校、学院及个人争得荣誉，收获宝贵的参赛经验。

其次，适当降低理论课难度，将教学重点放在掌握集成电路设计及分析方法上，而不是让复杂烦琐的公式推导削弱了学生的学习兴趣，让学生能够较好地理解和掌握集成电路设计的方法和流程。

第三，在选择优秀国内外教材进行教学的同时，从科研前沿、新兴产品及技术、行业需求等方面提取教学内容，激发学生的学习兴趣，实时了解前沿动态，使学生能够积极主动地学习。

二、变革教学理念与模式

CDIO（构思、设计、实施、运行）理念，是目前国内外各高校开始提出的新型教育理念，将工程创新教育结合课程教学模式，旨在缓解高校人才培养模式与企业人才需求的冲突[4]。

在实际教学过程中，结合黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业的“数模混合集成电路设计”课程，基于“逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）”的课题项目开展教学内容，将各个独立分散的模拟或数字电路模块的设计进行有机串联，使之成为具有连贯性的课题实践内容。在教学周期内，以学生为主体、教师为引导的教学模式，令学生“做中学”，让学生有目的地将理论切实应用于实践中，完成“构思、设计、实践和验证”的整体流程，使学生系统地掌握集成电路全定制方案的具体实施方法及设计操作流程。同时，通过以小组为单位，进行团队合作，在组内或组间的相互交流与学习中，相互促进提高，培养学生善于思考、发现问题及解决问题的能力，锻炼学生团队工作的能力及创新能力，并可以通过对新结构、新想法进行不同程度奖励加分的形式以激发学生的积极性和创新力。此外，该门课程的考核形式也不同，不是通过以往的试卷笔试形式来确定学生得分，而是以毕业论文的撰写要求，令每一组提供一份完整翔实的数据报告，锻炼学生撰写论文、数据整理的能力，为接下来学期中的毕业设计打下一定的基础。而对于教师的要求，不仅要有扎实的理论基础还应具备丰富的实践经验，因此青年教师要不断提高专业能力和素质。可通过参加研讨会、专业讲座、企业实习、项目合作等途径分享和学习实践经验，同时还应定期邀请校外专家或专业工程师进行集成电路方面的专业座谈、学术交流、技术培训等，进行教学及实践的指导。

三、加强EDA实践教学

首先，根据企业的技术需求，引进目前使用的主流EDA工具软件，让学生在就业前就可以熟练掌握应用，将工程实际和实验教学紧密联系，积累经验的同时增加学生就业及继续深造的机会，为今后竞争打下良好的基础。2009―2015年，黑龙江大学先后引进数字集成电路设计平台Xilinx和FPGA实验箱、华大九天开发的全定制集成电路EDA设计工具Aether以及Synopsys公司的EDA设计工具等，最大可能地满足在校本科生和研究生的学习和科研。而面对目前学生人数众多但实验教学资源相对不足的情况，如果可以借助黑龙江大学的校园网进行网络集成电路设计平台的搭建，实现远程登录，则在一定程度上可以满足学生在课后进行自主学习的需要[5]。

其次，根据企业岗位的需求可合理安排EDA实践教学内容，适当增加实践课程的学时。如通过运算放大器、差分放大器、采样电路、比较器电路、DAC、逻辑门电路、有限状态机、分频器、数显键盘控制等各种类型电路模块的设计和仿真分析，令学生掌握数字、模拟、数模混合集成电路的设计方法及流程，在了解企业对于数字、模拟、数模混合集成电路设计以及版图设计等岗位要求的基础上，有针对性地进行模块课程的学习与实践操作的锻炼，使学生对于相关的EDA实践内容真正融会贯通，为今后就业做好充足的准备。

第三，根据集成电路设计本科理论课程的教学内容，以各应用软件为基础，结合多媒体的教学方法，选取结合于理论课程内容的实例，制定和编写相应内容的实验课件及操作流程手册，如黑龙江大学的“CMOS模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程，都已制定了比较详尽的实践手册及实验内容课件；通过网络平台，使学生能够更加方便地分享教学资源并充分利用资源随时随地地学习。

四、搭建校企合作平台

第3篇：集成电路设计与工艺范文

合理设置课程体系和课程内容，是提高人才培养水平的关键。2009年，黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业制定了该专业的课程体系，经过这几年教学工作的开展与施行，发现仍存在一些不足之处，于是在2014年黑龙江大学开展的教学计划及人才培养方案的修订工作中进行了再次的改进和完善。首先，在课程设置与课时安排上进行适当的调整。对于部分课程调整其所开设的学期及课时安排，不同课程中内容重叠的章节或相关性较大的部分可进行适当删减或融合。如：在原来的课程设置中，“数字集成电路设计”课程与“CMOS模拟集成电路设计”课程分别设置在教学第六学期和第七学期。由于“数字集成电路设计”课程中是以门级电路设计为基础，所以学生在未进行模拟集成电路课程的讲授前，对于各种元器件的基本结构、特性、工作原理、基本参数、工艺和版图等这些基础知识都是一知半解，因此对门级电路的整体设计分析难以理解和掌握，会影响学生的学习热情及教学效果；而若在“数字集成电路设计”课程中添加入相关知识，与“CMOS模拟集成电路设计”课程中本应有的器件、工艺和版图的相关内容又会出现重叠。在调整后的课程设置中，先开设了“CMOS模拟集成电路设计”课程，将器件、工艺和版图的基础知识首先进行讲授，令学生对于各器件在电路中所起的作用及特性能够熟悉了解；在随后“数字集成电路设计”课程的学习中，对于应用各器件进行电路构建时会更加得心应手，达到较好的教学效果，同时也避免了内容重复讲授的问题。此外，这样的课程设置安排，将有利于本科生在“大学生集成电路设计大赛”的参与和竞争，避免因学期课程的设置问题，导致学生还未深入地接触学习相关的理论课程及实验课程，从而出现理论知识储备不足、实践操作不熟练等种种情况，致使影响到参赛过程的发挥。调整课程安排后，本科生通过秋季学期中基础理论知识的学习以及实践操作能力的锻炼，在参与春季大赛时能够确保拥有足够的理论知识和实践经验，具有较充足的参赛准备，通过团队合作较好地完成大赛的各项环节，赢取良好赛果，为学校、学院及个人争得荣誉，收获宝贵的参赛经验。其次，适当降低理论课难度，将教学重点放在掌握集成电路设计及分析方法上，而不是让复杂烦琐的公式推导削弱了学生的学习兴趣，让学生能够较好地理解和掌握集成电路设计的方法和流程。第三，在选择优秀国内外教材进行教学的同时，从科研前沿、新兴产品及技术、行业需求等方面提取教学内容，激发学生的学习兴趣，实时了解前沿动态，使学生能够积极主动地学习。

二、变革教学理念与模式

CDIO（构思、设计、实施、运行）理念，是目前国内外各高校开始提出的新型教育理念，将工程创新教育结合课程教学模式，旨在缓解高校人才培养模式与企业人才需求的冲突[4]。在实际教学过程中，结合黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业的“数模混合集成电路设计”课程，基于“逐次逼近型模数转换器（SARADC）”的课题项目开展教学内容，将各个独立分散的模拟或数字电路模块的设计进行有机串联，使之成为具有连贯性的课题实践内容。在教学周期内，以学生为主体、教师为引导的教学模式，令学生“做中学”，让学生有目的地将理论切实应用于实践中，完成“构思、设计、实践和验证”的整体流程，使学生系统地掌握集成电路全定制方案的具体实施方法及设计操作流程。同时，通过以小组为单位，进行团队合作，在组内或组间的相互交流与学习中，相互促进提高，培养学生善于思考、发现问题及解决问题的能力，锻炼学生团队工作的能力及创新能力，并可以通过对新结构、新想法进行不同程度奖励加分的形式以激发学生的积极性和创新力。此外，该门课程的考核形式也不同，不是通过以往的试卷笔试形式来确定学生得分，而是以毕业论文的撰写要求，令每一组提供一份完整翔实的数据报告，锻炼学生撰写论文、数据整理的能力，为接下来学期中的毕业设计打下一定的基础。而对于教师的要求，不仅要有扎实的理论基础还应具备丰富的实践经验，因此青年教师要不断提高专业能力和素质。可通过参加研讨会、专业讲座、企业实习、项目合作等途径分享和学习实践经验，同时还应定期邀请校外专家或专业工程师进行集成电路方面的专业座谈、学术交流、技术培训等，进行教学及实践的指导。

三、加强EDA实践教学

首先，根据企业的技术需求，引进目前使用的主流EDA工具软件，让学生在就业前就可以熟练掌握应用，将工程实际和实验教学紧密联系，积累经验的同时增加学生就业及继续深造的机会，为今后竞争打下良好的基础。2009—2015年，黑龙江大学先后引进数字集成电路设计平台Xilinx和FPGA实验箱、华大九天开发的全定制集成电路EDA设计工具Aether以及Synopsys公司的EDA设计工具等，最大可能地满足在校本科生和研究生的学习和科研。而面对目前学生人数众多但实验教学资源相对不足的情况，如果可以借助黑龙江大学的校园网进行网络集成电路设计平台的搭建，实现远程登录，则在一定程度上可以满足学生在课后进行自主学习的需要[5]。其次，根据企业岗位的需求可合理安排EDA实践教学内容，适当增加实践课程的学时。如通过运算放大器、差分放大器、采样电路、比较器电路、DAC、逻辑门电路、有限状态机、分频器、数显键盘控制等各种类型电路模块的设计和仿真分析，令学生掌握数字、模拟、数模混合集成电路的设计方法及流程，在了解企业对于数字、模拟、数模混合集成电路设计以及版图设计等岗位要求的基础上，有针对性地进行模块课程的学习与实践操作的锻炼，使学生对于相关的EDA实践内容真正融会贯通，为今后就业做好充足的准备。第三，根据集成电路设计本科理论课程的教学内容，以各应用软件为基础，结合多媒体的教学方法，选取结合于理论课程内容的实例，制定和编写相应内容的实验课件及操作流程手册，如黑龙江大学的“CMOS模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程，都已制定了比较详尽的实践手册及实验内容课件；通过网络平台，使学生能够更加方便地分享教学资源并充分利用资源随时随地地学习。

四、搭建校企合作平台

第4篇：集成电路设计与工艺范文

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程，一方面，这些专业的学生有电子电路基础知识，又有自己本专业的知识，可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片，非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作，这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域；另一方面，对于这些专业学生的应用特点，不宜也不可能开设微电子专业的所有课程，也不宜将集成电路设计阶段的许多技术（如低功耗设计、可测性设计等）开设为单独课程，而是要将相应课程整合，开设一到二门集成电路设计的综合课程，使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程，也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此，在课程的具体设置上，应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展，采用EDA工具进行电路辅助设计，已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此，在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上，了解和掌握相关设计工具，是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中，既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践，又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习，一方面，学员掌握了一项实实在在有用的技术；另一方面，学员了解了该项技术的更深和更新的知识，有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上，对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程，因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识，如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等，而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上，这样非微电子专业的学生能够很容易入门，提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则，信息工程大学根据具体实际，在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程，根据近两年的教学情况来看，取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容1）集成电路芯片设计概论：介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解，了解IC设计技术的发展历程及基本情况，理解IC设计技术的基本概念；了解IC设计发展趋势和新技术，包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。2）IC产业链及设计流程：介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”，以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工，了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况，了解数字IC的整个设计流程，包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。3）RTL硬件描述语言基础：主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法，了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法，并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。4）系统集成设计基础：主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统（SoC）、片上网络（NoC）的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。

丰富的实践操作内容1）Verilog代码设计实践：学习通过课下编码、上机调试等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力，并通过给定的IP核或代码模块的集成，掌握大型芯片电路的集成设计能力。2）IC前端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法，主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。3）IC后端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法，主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制1）IC设计基本知识笔试：通过闭卷考试的方式，考查学员队IC设计的一些基本知识，如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。2）IC设计上机实践操作：通过上机操作的形式，给定一个具体并相对简单的芯片设计代码，要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台，完成整个芯片的前后端设计和验证流程。3）IC设计相关领域报告：通过撰写报告的形式，要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献，包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等，撰写相应的专题报告。

3结语

第5篇：集成电路设计与工艺范文

【关键词】集成电路版图；教学方法；改革

集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果，版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性，因此，如何培养学生学好集成电路版图设计技术，具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质，是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题，我们做了以下探索。

一、突出实践，理论配合

传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先，学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉，但动手实践能力缺乏培养，往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力，造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质，造成对它的讲授还是采取传统教学方式：老师讲，学生听，偏重理论，缺乏实践，影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程，如果按照传统方式授课，课程的综合性和实践性无法得到体现，违背了课程应有的自身规律，教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后，采取了实践先行，理论配合的教学方法，具体如下：集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求，以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形，实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用，让学生掌握EDA软件的每一个主要功能，从图形的选择、材料的配置，让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的，每一个步骤是如何使用软件完成的，整体芯片版图设计的流程有哪些规定，学生此时设计的版图可能不是很精确和完美，但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识，建立起版图设计的基本概念，对于后续的学习奠定了牢实的实践基础，此时再去讲授版图设计理论知识，学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论，真正做到了知行合一，实践先行的教育理念，对学生能力的培养大有裨益。

二、注重细节，加强引导

传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间，学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素，但是在版图设计中，这些元器件为什么要这样设计，其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑，我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者，首先要熟悉工艺条件和期间物理，才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的，掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解，通用元器件的规则整理出它们的共性，最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆，不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究，学生在这一系列规则的学习过程中，慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点，能够举一反三的在不同工艺规则下，设计同一种元器件的版图，即使电路元器件的数量巨大，电路拓扑关系复杂，在老师耐心的讲解下，学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图，这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以，关注细节，加强引导，是提高学生学习效果的一个重要方法。

三、完善考核机制，争取比赛练兵

学生成绩的提高，合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告，学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核，造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式，全方位考核学生的学习效果。根据知识点，将通用模拟电路分成五大类，每个大类提取出经典的电路10种，使用主流芯片加工厂的生产工艺，由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来，作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上，将以往设计的一些实用电路布置给学生，要求在规定的时间内，设计出合格的版图，以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间，可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路，而且必须在规定的时间内设计出版图，这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中，会遇到多种问题，他们会采取问老师答疑，和同学讨论的多种方式解决，不仅能督促他们平时上课认真听讲，而且对遇到的问题也能多角度思考，最重要的是他们亲自动手设计版图，将工艺、电路、器件综合考虑，在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分，而且将每个项目的得分出具详细的报告，对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告，能够知道课程学习的缺点和得分项，为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目，学生可以争取参加微电子专业的一些比赛，通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目，来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力，为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。

四、总结

《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程，对它的讲授不仅需要扎实的理论基础，还需合理的实践环节配合，才能取得良好的教学效果。

参考文献

[1]Christopher Saint/Judy Saint.集成电路版图基础-实用指南[M].北京:清华大学出版社,2006(10).

[2]蔡懿慈.超大规模集成电路设计导论[M].北京:清华大学出版社,2005(10.

[3]编委会.最新高等院校实验室建设与管理及教学指导手册[M].北京:中国教育出版社,2006(11).

基金项目：北方工业大学教育教学改革和课程建设基金。

第6篇：集成电路设计与工艺范文

【关键词】电子信息科学与技术微电子课程体系建设教学改革

【基金项目】大连海事大学教改项目：电子信息科学与技术专业工程人才培养实践教学改革（项目编号：2016Z03）；大连海事大学教改项目：面向2017级培养方案的《微电子技术基础》课程教学体系研究与设计（项目编号：2016Y21）。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2018）01-0228-02

1.開设《微电子技术基础》的意义

目前，高速发展的集成电路技术产业使集成电路设计人才成为最抢手的人才，掌握微电子技术是IC设计人才的重要基本技能之一。本文希望通过对《微电子技术基础》课程教学体系的研究与设计，能够提高学生对集成电路制作工艺的认识，提高从事微电子行业的兴趣，拓宽知识面和就业渠道，从而培养更多的微电子发展的综合人才，促进我国微电子产业的规模和科学技术水平的提高。

2.目前学科存在的问题

目前电子信息科学与技术专业的集成电路方向开设的课程已有低频电子线路、数字逻辑与系统设计、单片机原理、集成电路设计原理等。虽然课程开设种类较多，但课程体系不够完善。由于现在学科重心在电路设计上，缺少对于器件的微观结构、材料特性讲解[1]，导致学生在后续课程学习中不能够完全理解。比如MOS管，虽然学生们学过其基本特性，但在实践中发现他们对N沟道和P沟道的工作原理知之甚少。

近来学校正在进行本科学生培养的综合改革，在制定集成电路方向课程体系时，课题组成员对部分学校的相关专业展开调研。我们发现大部分拥有电子信息类专业的高校都开设了微电子课程。譬如华中科技大学设置了固体电子学基础、微电子器件与IC设计、微电子工艺学以及电子材料物理等课程。[2]又如电子科技大学设置了固体物理、微电子技术学科前沿、半导体光电器件以及高级微电子技术等课程。[3]因此学科课题组决定在面向2017级电子信息科学与技术专业课程培养方案中，集成电路设计方向在原有的《集成电路设计原理》、《集成电路设计应用》基础上，新增设《微电子技术基础》课程。本课程希望学生通过掌握微电子技术的原理、工艺和设计方法，为后续深入学习集成电路设计和工程开发打下基础。

3.微电子课程设置

出于对整体课程体系的考虑，微电子课程总学时为32学时。课程呈现了微电子技术的基本概论、半导体器件的物理基础、集成电路的制造工艺及封装测试等内容。[4]如表1所示，为课程的教学大纲。

微电子技术的基本概论是本课程的入门。通过第一章节的学习，学生对本课程有初步的认识。

构成集成电路的核心是半导体器件，理解半导体器件的基本原理是理解集成电路特性的重要基础。为此，第二章重点介绍当代集成电路中的主要半导体器件，包括PN结、双极型晶体管、结型场效应晶体管（JFET）等器件的工作原理与特性。要求学生掌握基本的微电子器件设计创新方法，具备分析微电子器件性能和利用半导体物理学等基本原理解决问题的能力。

第三章介绍硅平面工艺的基本原理、工艺方法，同时简要介绍微电子技术不断发展对工艺技术提出的新要求。内容部分以集成电路发展的顺序展开，向学生展示各种技术的优点和局限，以此来培养学生不断学习和适应发展的能力。

第四章围绕芯片单片制造工艺以外的技术展开，涵盖着工艺集成技术、封装与测试以及集成电路工艺设计流程，使学生对微电子工艺的全貌有所了解。

4.教学模式

目前大部分高校的微电子课程仍沿用传统落后的教学模式，即以教师灌输理论知识，学生被动学习为主。这种模式在一定程度上限制了学生主动思考和自觉实践的能力，降低学习兴趣，与本课程授课的初衷相违背。[5]为避免上述问题，本文从以下几个方面阐述了《微电子技术基础》课程的教学模式。

教学内容：本课程理论知识点多数都难以理解且枯燥乏味，仅靠书本教学学生会十分吃力。因此，我们制作多媒体课件来辅助教学，将知识点采用动画的形式来展现。例如可通过动画了解PN结内电子的运动情况、PN结的掺杂工艺以及其制造技术。同时课件中补充了工艺集成与分装测试这部分内容，加强课堂学习与实际生产、科研的联系，便于学生掌握集成电路工艺设计流程。

教学形式：课内理论教学+课外拓展。

1）课内教学：理论讲解仍需教师向学生讲述基本原理，但是在理解运用方面采用启发式教学，课堂上增加教师提问并提供学生上台演示的机会，达到师生互动的目的。依托学校BBS平台，初步建立课程的教学课件讲义、课后习题及思考题和课外拓展资料的体系，以方便学生进行课后的巩固与深度学习。此外，利用微信或QQ群，在线上定期进行答疑，并反馈课堂学习的效果，利于老师不断调整教学方法和课程进度。还可充分利用微信公众号，譬如在课前预习指南，帮助学生做好课堂准备工作。

2）课外拓展：本课程目标是培养具有电子信息科学与技术学科理论基础，且有能力将理论付诸实践的高素质人才。平时学生很难直接观察到半导体器件、集成电路的模型及它们的封装制造流程，因此课题组计划在课余时间组织同学参观实验室或当地的相关企业，使教学过程更为直观，加深学生对制造工艺的理解。此外，教师需要充分利用现有的资源（譬如与课程有关的科研项目），鼓励学生参与和探究。

考核方式：一般来说，传统的微电子课程考核强调教学结果的评价，而本课程组希望考核结果更具有前瞻性和全面性，故需要增加教学进度中的考核。课题组决定采用期末笔试考核与平时课堂表现相结合的方式，期末笔试成绩由学生在期末考试中所得的卷面成绩按照一定比例折合而成，平时成绩考评方式有随堂小测、课后习题、小组作业等。这几种方式将考核过程融入教学，能有效地协助老师对学生的学习态度、学习状况以及学习能力做出准确评定。

5.结语

第7篇：集成电路设计与工艺范文

关键词：版图设计；九天EDA系统；D触发器

Full-Custom Layout Design Based on the Platform

of Zeni EDA System

YANG Yi-zhong , XIE Guang-jun, Dai Cong-yin

（Dept. of Applied Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China）

Abstract: Layout of D flip-flop based on some basic units such as inverter has been designed by using platform of Zeni EDA software system produced by China Integrated Circuit Design Center, adopting 0.6um Si-gate CMOS process, following a full-custom IC design flow of back-end, i.e. the construction of basic cell libraries, placement & routing and then layout verification, which is used for data collection unit. Layout design technique about elementary logic gate of digital circuit has been discussed in detail. The layout has been used in an IC. The result shows that design using Zeni EDA software system satisfies design requirement exactly.

Key words: layout design; Zeni EDA system; D flip-flop

1引言

集成电路（Integrated Circuit，IC）把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前，集成电路版图设计的EDA （ Electronic Design Automation）工具较多，但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵，而我国自主开发的九天EDA系统，具有很高的性价比，为我们提供了理想的集成电路设计工具。

2基本概念

2.1 版图

版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程，是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息，是设计者交付给代工厂的最终输出。

2.2 版图设计

它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。

2.3 集成电路版图实现方法

集成电路版图实现方法可以分为全定制（Full-Custom）设计和半定制（Semi-Custom）设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统，由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计，直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化，可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸，有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步，全定制设计所占比例逐年下降[5]。

3九天EDA系统简介

华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具，与国际上主流EDA系统兼容，支持百万门级的集成电路设计规模，可进行国际通用的标准数据格式转换，它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用，特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用，成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]：ZeniSE（ Schematic Editor）原理图编辑工具，它可以进行EDIF格式转换，支持第三方的Spice仿真嵌入； ） ZeniPDT （ Physical Design Tool）版图编辑工具；它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能，同时能够支持百万门规模的版图编辑操作；ZeniVERI （ Physical Design Verification Tools）版图验证工具它可以进行几何设计规则检查（DRC） 、电学规则检查（ ERC） 及逻辑图网表和版图网表比较（LVS）等。

版图设计用到的工具模块是ZeniPDT，它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力，并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8]，

4设计实例

任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元（非门、与非门、或非门等）组成，而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中，主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。

4.1 D触发器电路图及工作原理

D触发器电路图，如图2所示，此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的，其基本工作原理是：首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时，DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元，从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路，锁存原来的信号，维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时，主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路，锁存住上半拍输入的DATA信号，这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时，D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置，电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时，两个与非门的输出被强制置到1，不论时钟处于0还是1，输出端Q均被置为0。

4.2 D触发器子单元版图设计

图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图，用这些单元模块构成D触发器。

对于全定制的集成电路版图设计，需要工作平台，包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站，设计软件是九天EDA系统，采用0.6um硅栅CMOS工艺。

CMOS反相器是数字电路中最基本单元，由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管（负载管），下面为NMOS管（驱动管）。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路，进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。

在电路图中，各器件端点之间所画的线表示连线，可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计，必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中，不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此，在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如，在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3（a）所示的反相器的局部的符号电路版图。同理，可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线，如图3（b）所示。电源线和地线通常采用金属线，栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3（c）给出了最后的符号电路版图。

通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。

4.3 D触发器版图设计

先建立一个名为DFF的库，然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中，同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元，并进行相应D触发器的版图布局，接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1，通孔用来连接金属1和金属2，多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后，再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后，经过验证后D触发器的版图如图5所示。

5结语

在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后，采用九天EDA系统，以D触发器为例进行了版图设计。实践表明，九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中，设计的D触发器完全符合设计要求。

参考文献

[1] Chen A, Chen V, Hsu C. Statistical multi-objective optimization and its application to IC layout design for E-tests[C]. 2007 International Symposium on Semiconductor Manufacturing, ISSM - Conference Proceedings, 2007, 138-141.

[2] 程未, 冯勇建, 杨涵. 集成电路版图（layout） 设计方法与实例[J]. 现代电子技术, 2003, 26 （3） : 75-78.

[3] 王兆勇, 胡子阳, 郑杨. 自动布局布线及验证研究[J]. 微处理机, 2008,1:3132.

[4] 王志功, 景为平. 集成电路设计技术与工具[M]. 南京:东南大学出版社, 2007:6-11.

[5] Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, Borivoje Nikolic. 周润德译. 数字集成电路――电路、系统与设计（第二版）[M], 北京:电子工业出版社, 2006, 48-51.

[6] 易茂祥, 毛剑波, 杨明武等. 基于华大EDA软件的实验教学研究[J]. 实验科学与技术, 2006, 5:71-72.

[7] China Integrated Circuit Design Center. Zeni Manual Version 3.2, 2004.

[8] 施敏, 徐晨. 基于九天EDA系统的集成电路版图设计[J]. 南通工学院学报（自然科学版） , 2004, 3 （4）:101-103.

第8篇：集成电路设计与工艺范文

[关键词]教研统一 人才培养 方法与机制

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）07-0114-03

一、引言

关于大学高水平本科人才的培养，其影响因素很多，而围绕教学与科研相互关系的讨论或说争论长期以来一直是高等教育研究领域备受关注的重要课题。[1]大学最核心的任务是确保本科教育质量，如果科研除了有利于人才培养之外，不能很好地服务本科教育，将丧失可持续发展的潜力;而将知识创新与教授有机结合起来，有效发挥科研的人才培养功能，对高校教学水平提高、教师教研水平提升、学生学习效果改善具有积极甚至无可替代的作用。

综观世界一流大学，无不要求其教师教学科研水平。我校从顶层设计角度制订了“教研统一”的办学理念。[2]笔者长期从事集成电路设计领域的科研与教学工作，结合专业特点，将多年来在教学与科研相互促进融合方面的探索进行梳理，并对其中面临的困难与挑战进行了思考。

二、教研统一的探索

目前国内不少大学存在不同程度的“科研先行”发展理念，造成了教学的“短板”。为促进集成电路设计与集成系统专业工程应用型人才的培养，本专业一线教师长期积极探索科研促进和服务教学的方式方法，将先后承担的国家自然科学基金重点项目、国家“863”重大专项、国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目，以及省部级、厅局级、横向项目等数十项科研项目及成果以多种方式融入本科教学，努力使科研引领教学水平的提升，整个教学科研团队先后于2010年和2012年被评为“陕西省省级教学团队”――通信专用集成电路设计核心课程教学团队和“陕西省首批重点科技创新团队”――西安邮电大学通信专用集成电路与集成系统重点科技创新团队，探索形成了“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案，努力提高科研对教学的贡献率。

（一）“科研嵌入”理论教学内容

为了践行“教研统一”，在理论教学方面，贯彻科研项目分模块进课堂、进实验、进毕业设计，落实前沿技术进讲义、进习题、进考试环节，同时根据科研项目开发实际，总结工程经验，凝练科研案例，编写系列教材。通过将科研子模块“嵌入”教学、“嵌入”教材，丰富了教学内容，拓宽了学生视野，提高了学生实践能力，实现了科研成果进课堂、教学水平上台阶的目标。近年来承担并以多种形式融入教学的主要科研项目有：

项目1：国家自然科学基金面上项目“三维视频处理系统芯片动态可重构可编程体系结构研究”，经费160万元;

项目2：陕西省科技统筹项目“北斗二号 / GPS双模接收机芯片组”，经费150万元;

项目3：陕西省重大创新专项“双网数字传真机开发”，经费75万元;

项目4：陕西省重大创新专项“SDH片上系统设计与实现”，经费50万元;

项目5：国家自然科学基金重点项目“新一代图形处理系统芯片体系结构及关键技术研究”，经费440万元;

项目6：某国防项目“图形处理器IP研发”，经费99万元;

项目7：陕西省“13115”创新专项“高速数据网络包交换芯片研制与开发”，经费135万元;

项目8：国家“863”重大专项“基于NOC的多处理器系统片上高性能互连技术研发”，经费200万元;

项目9：国家“863”项目“宽带交换高速交换芯片的研究开发”，经费360万元;

项目10：国家自然科学基金“无线通信自重构容错NOC研究”，经费60万元。

上述项目与理论教学、实践教学以及集中实践环节相结合的具体操作如下：

1.集成电路专业导论：将项目1“APU体系结构、计算模式统一等”作为内容;将项目2“北斗、GPS以及伽利略等”的对比研究作为内容;将项目8“片上网络NOC的项目”引入教学;将项目9“电路交换、分组交换的发展及研发现状”引入课堂。

2.数字集成电路设计：将项目1、5中“涉及的长线、功耗、缺陷问题引入教学”作为内容;将项目6、7中的模块作为案例用于新编教材;将项目9“PLL、CDR单元、全定制振荡器”作为教学案例。

3.集成电路工艺原理：将项目1、5中“红墙问题、三维工艺”引入教学;项目7、9、10成果引起企业关注，与航天某所建立工艺联合实验室;将项目9开发过程中针对工艺的比较引入教学。

4.EDA技术实验：以项目1“4×4可重构阵列”，项目3“将图像CIS扫描、热敏打印头以及步进电机控制电路”，项目4“字符重排、帧定位等单元设计”，项目5和6“命令处理器”作为教学案例;将项目7、8、9、10前端设计中积累的代码编写经验、综合脚本撰写方法引入教学，将设计后端的STA用于新编教材中。

5.SoC设计方法学：以项目7、8、9的研发流程作为典型的SoC设计流程进行对比讲解。

6.计算机组成与设计：将项目1、5“ILP、OLP、DLP的统一”作为课程的主题研讨内容。

7.Verilog HDL数字系统设计：将项目1、5“反馈环、命令处理器、存储管理器等”作为大型实验案例;将项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位单元”作为实验内容;将项目8、9、10“将分配管理单元、虚通道路由器”作为案例，并将验证平台的搭建作为大型案例引入教学。

8.通信原理：依据项目3建议授课教师将传统传真协议T.30、网络传真协议等引入课程;依据项目4建议授课教师将SDH内容讲解与项目开发结合起来;依据项目4、9建议授课教师将世界上第一套符合ITU-T标准STM-256帧结构的40G SDH设备等引入课程。

9.基于FPGA的嵌入式系统设计：将项目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系统、如何与底层电路交互”作为案例;将项目3双网传真机作为典型的嵌入式系统引入教学。

10.FPGA课程设计：将项目1和5“反馈环、Cache开发、命令处理器”，项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等简化后作为题目。

11.集成电路设计课程设计：将项目1和5“几何变换、三维剪裁、图元装配”，项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等作为题目。

12.SoPC课程设计：将项目3、5、6、7电路验证转化为SoPC方式进行以作为课程设计题目，项目7、8“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元的开发”作为题目。

13.毕业设计：将项目1、5、6“基于可重构阵列的DCT变换、2D加速器、命令处理器、像素染色器等”，项目3“传真机方案设计、模块电路设计、软件方案、通信协议等”，项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元增加基于C的验证”，项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配、torus结构等”，项目8“验证涉及的基于SV的验证平台、PLI平台等”作为毕业设计题目。

（二）“科研反哺”实践教学环境

集成电路设计是一个工程实践性很强的领域，所需的仪器设备、工具软件、工作条件成本高昂，建立完善的设计实践环境常令学科建设经费捉襟见肘。而在承担各级各类科研项目的过程中，逐步建立起了较高水平的科研平台，如部级重点实验室、省级工程中心、校企联合实验室等，在这些科研平台上积累了丰富的硬件资源、空间资源和人才资源。通过探索“科研反哺”，对实践教学环境的建设和提升起到了积极的促进作用。具体措施包括：

1.共享科研平台的硬件资源，提升学生实践环节的物质基础：在高水平科研带动下，先后投入数千万元建立了集成电路设计环境、工艺生产线，并与Altera、Xilinx、Intel、TI、广州周立功、772所等建立了联合实验室，相关的仪器、设备、开发工具等通过合理共享逐步向本科生开放，向实践教学资源转化，提升了实践环境的物质基础。

2.利用科研平台的空间资源，为学生提供校外实习实训的机遇与环境：通过科研合作，先后与烽火、中兴、华为、兖矿、煤炭科学院、深亚等相关设计企业、终端用户等建立了校外实习基地，丰富了学生的实习实训环境。

3.发挥科研平台的人才优势，转化为第一、第二课堂的教学优势：主持和参与科研项目的高水平教授、中青年教师、硕士研究生等是科研平台的人才优势，强调实施教授年授课学时数不低于120学时、项目负责人至少承担一门本科生专业课、青年教师指导学生参加兴趣小组和学科竞赛、硕士研究生承担助教等一系列措施，对学生创新能力的培养起到了积极作用。

通过上述举措，先后建设了陕西省实验教学示范中心――“计算机与微电子学实验教学中心”和“电工电子实验教学中心”、陕西省人才培养模式创新实验区――“电子信息工程应用型人才培养模式创新实验区”和“集成电路设计与集成系统工程应用型人才培养模式创新实验区”。

（三）“科研提高”师资队伍水平

集成电路设计的工程性要求教师必须具备丰富的实践经验，而科研正是弥补经验“短板”的有效途径。在具体实践中采取的“科研提高”师资水平的措施主要有：

1.划拨科研经费资助青年教师攻读硕士、博士：为了培养青年教师，形成人才梯队，一线青年教师先后有6人都是在科研项目专门审批划拨的经费资助下攻读博士、硕士，毕业后先后承担了陕西省自然科学基金项目、教育部重点项目、陕西省教育厅专项项目等10余项;多名青年教师指导本科生、研究生参加学科竞赛，先后获得大学生电子设计竞赛陕西省一等奖第一名和全国二等奖多次、研究生电子设计竞赛西北赛区特等奖两次、全国二等奖和三等奖各一次以及全国优秀指导教师奖。

2.人才引进注重科研方向、优势互补：在师资队伍建设中，注重科研经历、工程能力、国际背景，如引进的美籍全职教授有Nvidia、贝尔实验室、犹他大学等国际知名企业、科研院所长达29年的开发经历，并被聘为陕西省“百人计划”特聘专家。

（四）“科研启发”应用型人才培养

通过科研融入教学，对启发学生潜力、培养学生工程应用能力起到了积极作用;同时选拔兴趣浓厚者作为科研助手参与项目研发，由高水平教授直接指导，这些学生有多名进入Intel、MTK、华为、中兴等知名企业，担任开发经理、技术骨干等关键岗位，或考取知名高校的研究生，并迅速成长为导师科研团队中的骨干成员。

总之，科研成果分模块进课堂，丰富了教学内容;前沿技术进教案，拓宽了学生视野;科研设备向教学资源转化，改善了教学条件;坚持高水平教授为本科生授课，保障了教学中心地位;总结科研和工程经验，更新了教学内容，出版了系列教材，提高了学生工程实践能力，形成了科研促进教学的良好局面。

三、教研统一的思考

尽管在多年的教学科研实践中摸索了一些“教研统一”的方式方法，但终究不是机制，无法形成长效。而“教师的薪水、晋升，最终是依据其科研成果，而不是其教学绩效，大学制订的教师学术奖励体系中几乎看不到教学的影子”[3]，“教学和科研的统一正在随着科研的兴盛及二者之间激励机制的不平衡而受到破坏，科研正在越来越远离教学，甚至是毫不相干”。[4]那么，如何让教师发挥主观能动性，积极投身教研统一的探索？又如何让学生积极投身运用专业知识解决实际问题的实践，为学生实践能力培养与提高形成合力呢？

（一）倡导研究性教学

大学师资管理模式、绩效考核方式决定着大学教师的工作方式、工作效率和工作效果[5]，毕竟对多数人而言，指挥棒在哪里，工作的方向就在哪里。因此对工程实践性强的专业，可从教学的要求上倡导研究性教学，从绩效考核上拉近、拉平教学与科研奖励，不仅让只灌输书本知识的现象得到改观，也让学术水平高的教师有意愿对学生倾囊相授。

同时，一个高效的科研团队必然也是一个优势互补的水平梯队，而一个专业的教学也是理论与实践、抽象与具体、构想与实现的结合。因此，可从校级层面上制订科研团队对专业教学的工作目标，再由科研团队细分任务与计划，并分解科研项目，组织教学活动，做到教师人尽其才，学生人尽其用，这样既可以调动教师积极性，又可以发挥学生能动性。

（二）强调教学中心地位

从教师角度看，教学过程中应着重关注学生的学习过程，以教学为中心，以学生为主体，以教师为主导，以学习为主线。在基础课、专业基础课的支持下，专业课教学可以按“问题驱动、案例驱动、项目驱动、前沿驱动”的节奏循序渐进，逐步提升。教学方式方法的改革将在一定程度上促进“教研统一”的践行。

（三）发挥学生科研潜力

从学生角度看，专业知识的掌握程度，除了卷面成绩外，还可以有多种表现形式，如：1.参加教师科研项目，独立运用专业知识或在教师指导下多方查阅、调研，完成相关模块的设计，并撰写小论文或申请国家发明专利，或录用或发表，或实审或授权;2.参加学科竞赛，竞赛题目可以从日常应用角度激发学生的灵感，也可是教师科研项目转化，通过自由组队，在省级及以上政府机构组织的装试性竞赛、国家级行业协会组织的装试性竞赛上获奖等。对诸如此类情形，从学校学院角度给以奖励、鼓励，也将在一定程度上促进“教研统一”的践行。

四、总结

本文结合集成电路设计专业工程实践性强的特点，在长期的教学科研实践中，探索出了一套“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案;同时为了实现科研促进教学、提高人才培养的效果，从学校角度、教师角度和学生角度思考了倡导研究性教学、强调教学中心地位、发挥学生科研潜力的“教研统一”长效机制。

[ 注 释 ]

[1] 梁林梅.国外关于本科教学与科研关系的探析[J].江苏高教，2010（3）：67-60.

[2] 卢建军.深化高教改革要抓好顶层设计[N].光明日报，2014-06-17.

[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education，2000（4）：449-463.

第9篇：集成电路设计与工艺范文

发展现状及趋势

1.1 产业健康发展，规模持续扩大

在国家和深圳市政府相关产业促进政策的引导下，深圳IC设计产业自2003年以来得到迅猛发展，特别是自深圳IC基地成立以来，产业规模不断扩大，呈现出良好的成长态势，并且在2008年和2009年面对金融危机的情况仍然实现了27%和33%的快速增长，和国内外其他地区受金融危机影响较大形成鲜明对比，表明深圳IC设计产业已经进入非常健康的良性发展期。

1.1.1 销售额继续逆金融危机增长

自2003年以来，深圳集成电路设计产业销售额分别是6亿、10亿、30亿、40亿、48亿元人民币，2008年达61亿元，占全国份额的20%以上。深圳IC基地和深圳市半导体行业协会2010年3月对深圳主要的78家IC设计公司的最新调研数据显示，2009年这些公司已完成境内销售额69.1亿元，境外销售额1.756亿美元，境内外销售合计超过81亿元，同比增长约33%，大大高于全国平均15%的同比增长率，在全国的份额已经上升到接近30%（详见图4-1）。

在国内外同行饱受金融危机影响的同时，深圳IC设计产业能够逆势增长的主要原因有几点。一是深圳良好稳固的电子产业发展环境、地方政府的积极推动加上深圳IC基地的孵化和服务辐射效果显现，使得深圳IC设计产业已经走上了十分良性健康的发展道路，基本上没有泡沫，因此金融危机来临后受外部宏观经济影响较小，深圳的优势进一步显现。二是海思、中兴微电子、比亚迪微电子、朗科、江波龙电子等几家主要深圳IC设计企业成功抵御金融危机和半导体产业衰退的冲击，获得了超过行业平均增长率的速度增长，它们的共同点是纵向整合产业链资源，抗经济危机能力较强，在产业链的某一个环节上有核心竞争优势，IC设计业务也随之获得了快速发展。三是国民技术、国微技术、炬才微电子、明微电子、芯邦科技、安凯微电子、艾科创新微电子、长运通、泉芯、天利半导体等第二梯队企业经过几年的技术积累后，开始迎来高速发展期，而且部分企业善于通过抓住学习电脑、安全支付和LED照明等新兴应用实现迅速增长。四是深圳良好的创业环境，使得不断有潜力企业兴起，一旦市场时机成熟他们就会脱颖而出，如智能电表领域的锐能微科技和高清多媒体处理器领域的华芯飞在2009年快速成长，成为深圳IC设计产业新的亮点。

1.1.2金融危机后IC设计机构数量攀升

2002年以前，深圳市各类IC设计公司和相关机构20余家，专业设计人员不到1,000人，具规模的企业不到10家，随着集成电路产业近几年的迅速发展，深圳新创办IC企业数量不断增加。到2009年企业总数达到122家，从业人员超过10,600人。

从图4-2中可以看出，深圳市IC设计公司和机构的数量在经过前几年的大幅增长后趋于稳定，2007年和2008年因为产业快速发展后的调整和金融危机，则出现了增长放缓甚至数量减少的势头。但在2009年，深圳IC设计机构数量再次大幅增长，还有不少受金融危机影响较大的外地企业也加强了深圳的团队和运营，表明金融危机后深圳的优势和吸引力更加明显，成为国内外IC设计企业创业和发展的首选城市之一。

1.2 产业优势突出，结构趋向合理

1.2.1 产品从通信和消费走向多元化

珠三角系统整机企业云集，深圳IC设计企业所涉及的产品方向贴近市场、应用领域较广。伴随着深圳电子产业的升级换代，深圳IC设计的产品线也从早期通信和消费的两大类向更加多元化发展，包括LED照明和新能源、智能电表和智能电网、物联网、工业医疗、汽车电子等。主要有以下几个方面：

1）通信芯片：由于华为和中兴通讯在全球通信设备产业已经处于全球领先地位，他们的子公司海思和中兴微研发的通信设备（2G/3G基站和路由器等）芯片也处于国际先进水平，并已经被内部大量使用以提升产品的竞争力。由于3G/4G时代，通信设备和终端捆绑被认为是发展趋势，目前华为和中兴通讯在手机和数据卡的出货量也在全球排名前几位，这为海思和中兴微的3G终端芯片提供了巨大的发展机遇。目前海思的WCDMA基带芯片已经用于WCDMA数据卡，而不久中兴微的TD-SCDMA和WCDMA终端基带芯片也将量产出货。另外，广迪克科技的2G手机射频功率放大器（PA）也已经开始出货，而国民技术也在积极研发TD-SCDMA LTE射频芯片。此外，在用于智能手机的应用处理器方面，海思的K3已经出货，并在2009年引起了业界的广泛关注，而安凯在智能手机/低端上网本市场也崭露头角。

2）移动存储和多媒体：珠三角大量的数码存储和消费电子厂商，为深圳的相关上游企业提供了广阔的发展空间。在移动存储和控制芯片领域，深圳已经处于全球领先地位，代表厂商包括朗科、芯邦、江波龙、硅格和芯微等，其中朗科已经率先在创业板上市。而在便携多媒体领域，华芯飞、炬才、安凯、艾科创新、海泰康和芯邦等正在大力赶超国内同行。另外在视频监控领域，海思的351X系列已经在标清市场大量抢占TI等国外厂商的市场，并给TI和NXP等国外厂商带来很大的市场和价格压力。

3）LED照明和节能：随着全球对节能减排和低碳经济关注的进一步提升，LED照明等绿色能源应用成为国内外的产业热点。在LED驱动和电源管理领域，深圳已经有一大批IC设计企业走在国内前列。例如比亚迪微电子、明微、长运通、天微、华润半导体、泉芯、辉芒、联德合、擎茂、方禾集成、博驰信电子等。与各类数字处理器芯片相比，这些芯片的市场通常比较分散，但市场增长非常稳定，而且利润率极高。这类芯片设计和工艺复杂，需要长时间的技术积累，常常代表一个地区IC设计的历史积累，因此需要一段时间才能够成长出大公司。

4）数字电视和平板显示芯片：国内几大电视机和机顶盒厂商，如康佳、创维、TCL、长虹、九洲和同洲等，或是总部在深圳，又或是在深圳设有研发基地，对数字电视芯片的开发和产业化具有很大的带动作用，另外三网融合也有利于中兴通讯和华为等深圳通信设备制造商进入数字电视领域。在数字电视前端网络履行部分，目前已经有深圳阿派斯在研发EOC EPON芯片，在数字电视和机顶盒终端设备方面，深圳已有国微技术、海思、国民技术、中兴微电子、国科电子、力合微电子、致芯、艾科创新、剑拓科技、通高电子等芯片设计企业专注于该领域的研究，涉及CMMB移动电视、ABS-S、CTTB和DVB-C等标准的解调接收芯片和后端解码芯片。和北京、上海一些公司很早就参与相关标准相比，深圳企业的起步稍晚，但仍有借助应用和市场优势后来居上的机会。

而在平板显示驱动和触摸控芯片领域，深圳也有晶门科技、敦泰科技、天利半导体、瀚芯微电子、矽普特、希格玛和芯微电子等一批国内领先的企业。随着珠三角电视机厂商纷纷涉足LCD模组和面板打造垂直一体化的产业体系，例如TCL和深超成立了华星光电，将为这些企业带来巨大的配套发展机会。

5）信息安全和物联网芯片：在安全加密、安全支付、移动支付、RFID和物联网应用方面，深圳近几年发展很快，涌现出了包括远望谷、先施科技、朗科科技、国民技术、江波龙电子、文鼎创、明华澳汉等一批国内领先企业，其中远望谷、朗科和国民技术已经上市，预计先施科技不久也将在创业板IPO。

6）电力、医疗和汽车电子等行业应用：伴随着内需市场成长和深圳下游产业的升级，不少深圳IC设计公司也从消费类应用扩展到更广泛的行业应用领域，并取得了不错的成绩。例如力合微电子的电力线载波通信专用芯片，芯海、锐能微科技和联合德微电子等公司的电能计量芯片，芯海的医疗电子和工业应用解决方案，以及比亚迪微电子面向汽车应用的IGBT和MOSFET。

1.2.2 销售额向领先企业集中

深圳IC设计企业的总体实力呈不断增加的趋势。销售额超过1亿元人民币的IC设计企业2006年为7家，2009年为10家。销售额超过5,000万元人民币的公司数量2006年为14家，2009年20家。表4-1为2009年深圳IC设计企业国内销售额前二十五的排名。

从深圳IC设计产业的销售额分布（详见图4-3）来看，2003年销售额在2,000万以下的企业超过八成，其中有相当部分企业的销售额在100万元以下。2005年，随着海思与中兴微电子分别从华为和中兴通讯独立出来，出现了上亿元的IC设计企业，产业规模进一步扩大。

2006至2009年，步入亿元门槛的IC设计企业进一步增加，销售额提高到5,000万以上的企业数量也逐渐增多。其中，排名前10位的企业境内外销售合计基本上在1亿元以上，前10家企业销售额合计66.5亿元，约占深圳IC设计产业的82%；前25家企业销售额合计76.4亿元，约占深圳IC设计产业94%。这表明经过近几年来的迅速发展，许多成长型企业正逐渐走向成熟，领先深圳IC设计企业开始做大做强。

需要强调的是，排名前两位的海思和中兴微已经占据深圳IC设计产业销售额的半壁江山。目前它们的销售收入主要来自通信设备芯片，随着它们的终端芯片量产，未来可能进入爆发期，率先成为收入达到10亿美元的世界级IC设计公司。

1.2.3 从业人员分布

2009年海思以1,873人居深圳IC设计公司中从业人员排行之首，比亚迪微电子则以1,672人位居第二，中兴微电子1,300人。总体IC设计企业的从业人员规模偏小，100人以下公司仍为主体，约占80%。50人以上的IC公司占总体约50%（详见图4-4）。

1.3 产业环境基本完善

1.3.1 深圳IC基地的孵化和辐射带动作用明显

深圳IC基地是科技部首批批准建设的八个国家集成电路设计产业化基地之一。深圳IC基地已建成较为完善的具有深圳特色的集成电路公共技术平台及相关的服务体系，形成了具有一定规模、适宜集成电路设计企业发展的支撑环境。其中，公共技术平台和服务体系包括有：公共EDA平台、验证测试平台、IP开发和复用服务、MPW投片服务、设计技术咨询、人才培训等。企业通过共享基地公共技术服务平台，每年可节约EDA工具软件投入和产品研发投入超过2亿元。孵化器建设、产业发展支持环境建设得到了加强，现已形成了以基地为核心的物理聚集效应及区域性的产业聚合效应，对华南地区的IC产业的促进和辐射带动作用明显。

目前与基地建立服务协议的企业共138家（包含近10家外地企业），入驻基地核心孵化器的有28家。入孵企业多为海归人员创办或新建企业，现已有7家企业规模扩大要求增加场地面积，6家达到毕业条件。按照销售额超过2,000万元的标准，2009年在孵企业毕业7家。目前还有50多家设计企业等待入驻，充分体现出了深圳IC基地对深圳IC设计企业所发挥的重要服务功能和吸引力。基地平台和服务的开展情况如下：

EDA设计技术平台：目前基地共有10间独立设计室可供设计公司使用，公共EDA设计平台硬件配置包括Sun V880和Dell服务器共2台、Sun Blade2000工作站30台， 30台HP高端工作站；软件工具有Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、Magma、华大电子等五家知名EDA厂家的集成电路设计工具。可支持包括数字电路、模拟电路、数模混合电路、FPGA设计等多个设计流程；主流设计工艺是0.065μm-0.6μm；设计规模也是从1万门到7,000万门不等，可为IC设计企业提供全面的服务与技术支持。2009年基地EDA平台共服务IC设计企业18家（次），支持设计项目40个，累计单机使用时间216个月。历年共服务IC设计企业131家（次），支持设计项目370个，累计单机使用时间1,685个月。

IP复用/SoC开发平台：和北京大学深圳研究生院信息工程学院合作，初步建立了基于龙芯、MIPS、和芯微、芯原、智原、芯慧同用等供应商的SoC开发平台。截止2009年底，IP开发支持20项，IP复用服务和补贴54项。

MPW服务平台：2009年，基地对20家企36个MPW项目提供了技术服务和跟踪资金补贴，项目涉及手机多媒体处理器，MCU、 Smart IC卡、ADC、视频处理、RF通讯、LED/LCD显示驱动、消费类电子等。基地历年共对163家企339个MPW项目提供了技术服务，跟踪资金补贴超过300万元。

为支持企业研发和量产，目前与基地建立合作的Foundry厂商有：华润上华（CSMC-HJ）、中芯国际（SMIC）、GLOBALFOUNDRIES、方正微电子（FMIC）、台湾汉磊（Episil）、和舰科技（HJTC）、捷智半导体（Jazz）、台积电（TSMC）等。基地运行六年来，MPW服务平台服务企业74家（次），服务项目146项。补贴企业69家，补贴项目157项。

测试验证平台：主要硬件设施包括：IMS Electra、V50、半自动探针台及各类仪器仪表等。联合Advantest、Credence等著名测试设备商及香港科大和香港科技园建立了测试服务系统。2009年，服务企业23家次，服务项目44个，补贴企业16家，补贴测试项目58个。截止2009年底，共服务企业91家次，服务项目180个，补贴企业68家，补贴测试项目184个，补贴资金超过130万元。

人才培训服务：2009年，共举办EDA工具培训28场，参会1,032人，技术研讨会12场次，参会1,100人。截止2009年底共举办EDA工具培训183场，参会5,574人，技术研讨会96场次，参会9,525人，香港科大硕士班4届，学员99人。深圳大学IC设计工程硕士班3届，学员66人。2009年，培训中心进一步加强了与深圳市本土高校的紧密合作。与深圳大学共同开办“深圳大学集成电路工程在职工程硕士班”的同时，还相互建立了“深圳大学集成电路工程实训基地”和“国家集成电路设计深圳产业化基地深圳大学实验室”，并分别在深圳IC基地和深圳大学正式挂牌。

技术交流和合作服务：建立了30多个国内外合作联盟，连续举办了7届“泛珠三角集成电路业联谊及市场推介会”。通过这些活动，为集成电路产业链中各个环节的企业提供一个直接交流的平台，完善我市集成电路产业与相关产业的合作与交流，协助深圳的IC设计企业将产品全面推向市场，推动深圳市集成电路产业的发展。

1.3.2 集成电路制造和封测配套产业日趋完善

目前深圳市有IC制造企业3家。深爱4英寸、5英寸线已具有相当规模，方正微电子6英寸线已量产，中芯国际的8英寸线正在加紧建设中，预计2011年初能量产。封装测试企业7家，其中赛意法、沛顿科技、中星/菱生主要服务于本系统或海外客户，赛美科、安博、华宇、矽格能对深圳企业提供测试服务和部分软封装服务，基本可满足中低端产品的测试要求，高端产品的测试封装服务有待完善。（详见表4-2）

与深圳相邻的香港科技园拥有非常先进的测试分析设备，可进行高端测试验证和小批量测试。目前深港已建立紧密的合作关系，联合开展测试验证及量产服务。

1.3.3 集成电路产品的销售渠道畅通

自改革开放以来，以赛格电子市场为代表的深圳华强北就主导着集成电路产品的销售渠道，对深圳电子信息产业的发展，产生了巨大推动作用。今天，华强北一带的赛格电子市场等仍然是集成电路产品非常重要的销售渠道，与深圳的系统整机厂商一起，共同吸引全国乃至全球的IC设计企业在深圳设立市场销售和推广、技术支持部门。

除了华强北这样的现货市场外，电子元件、分销商群体也是IC销售非常重要的途径。由于深圳是亚洲主要的集成电路集散地，深圳市的IC分销商体系也建立得非常完善。有统计数据显示，国内的电子元器件分销商中有大约2/3的企业总部在深圳，如果加上总部在香港的分销商，将占全国的3/4。在本地IC的销售中，赛凡、英特翎、骏龙、北高智、众芯、大联大等海内外分销商正扮演越来越重要作用。

1.3.4整机厂商的牵引效应

IC产品的市场就是整机系统厂商，IC产品的需求规格往往需要由整机系统厂商提出，IC产品的成功与否取决于整机的应用量。因此，整机系统厂商对IC设计企业的需求牵引非常重要。与其它地区相比，整机系统厂商云集是深圳发展IC设计产业的最大优势，同时，IC产品又直接影响着整机企业的价值增值，甚至决定着整机企业的生存和发展。

因此，整机系统厂商和IC设计企业具有相互的牵引效应，一方面整机系统厂商对IC设计企业具有需求的牵引效应，另一方面IC设计企业又牵引着整机系统厂商的价值增值、甚至生存发展，因为IC产品能够引起整机产品的变革，是整机产品创新的源头，如数码相机取代胶片相机，智能手机几乎一夜之间消灭了PDA，存储和显示成本降低催生数码相框产品等等。

深圳的整机系统厂商在通信（华为、中兴通讯、UT）、电视和机顶盒（康佳、创维、TCL、同州电子、兆驰股份）、手机（深圳是全球手机之都）、医疗（迈瑞）、PC（长城科技和神舟电脑）、工业控制（研祥）、汽车电子（比亚迪、航盛电子）、移动存储（江波龙）及音响（三诺）等领域处于全国领先位置，甚至在全球也具有影响力，已经对深圳集成电路设计企业的发展产生了巨大的需求牵引力。事实上，深圳IC设计企业的产品方向和应用领域也就是定位于深圳乃至珠江三角洲地区发达的电子信息产业的市场需求。

1.3.5 粤港/深港创新合作助力

粤港合作的框架也已运行了多个年头，取得了良好的效果。在此框架下，深港两地正在致力打造“半小时深港创新圈”， 其中IC方面的合作是科技创新的重要内容。2007首次的深港创新联合资助计划和粤港重点领域招标中，都体现了IC领域的重要性。2007年深港创新圈计划中（深圳市政府资助3,500万元），深港双方资助的项目共4项，其中两项均与集成电路有关（先施的RFID项目和北大深圳研究生院的组合ASIC项目），凸现了集成电路设计领域在粤港/深港创新合作中的突出地位。

深港创新圈的建立，有助于深港双方在IC领域优势互补，这种互补主要体现在：

①窗口作用：集成电路设计是一个在全球舞台上同台竞技的行业，深港创新圈的建立有助于加强深圳的国际认知度，为深圳IC企业更好地走出去提供一个窗口；

②产业互动：深圳及珠三角地区作为全球重要的电子信息产品制造基地，有着IC设计产业发展的市场环境，香港可以依托深圳及珠三角的市场环境来提升和发展自己的集成电路产业；

③人才与技术交流：香港对国际化人才的吸引力度较强，目前香港各高校与科研机构通过高薪及机制吸引了大批国际化优秀专业人才。如香港应用科学研究院IC设计组就有一批从国外回来的资深专家，港深的合作有利于双方开展人才与技术的交流与合作；

④资本运作：香港是著名的金融城市，其资本运作机制以及创业投资基金相对完善，深港创新圈的组建，有利于通过香港引入创投，创业投资基金的活跃对集成电路设计企业的创立及发展都非常重要。

为了推进深港在IC方面的合作，在过去的两年内，深圳IC基地本着优势互补、资源共享、互惠互利的原则，分别与香港科技大学、香港科技园、香港职业训练局等有关部门签署了相关协议，内容涉及：人才培训、职业训练、测试、失效分析、大中华IP交易、MPW、封装、流片、市场、宣传、互设办事处等方面，旨在借助深圳IC设计基地的资源平台，发挥深圳的市场优势，利用香港在集成电路领域的人才和设备的优势，共同推动香港与深圳两地的集成电路产业的发展。香港科技园测试设备先进，技术人员经验丰富，解决了深圳的IC设计公司高端芯片本地测试难、SoC芯片测试程序开发难的两大难题，缩短了企业新产品的开发时间。

1.4 技术水平不断提升

1.4.1 设计能力追赶欧美领先水平

从最小特征线宽分布看，当前深圳市IC设计企业主流产品特征线宽集中在0.35μm和0.13μm之间，超过四分之三的IC设计公司已可使用≤0.18μm的工艺进行设计。从主流产品特征线宽分布看，目前量产的芯片主要采用>0.13μm工艺，使用≤0.13μm工艺的企业占四成，总体的设计能力增强（详见表4-3）。

在数字芯片中，中兴微电子、芯邦科技、华芯飞、力合微电子和安凯的设计能力已经达到90nm和65nm的工艺水平，而海思已经开始40nm甚至更低工艺节点的设计，代表着深圳的高端设计水平。另外，还有一大批企业开始从0.18μm转向0.13μm和0.11μm工艺进行量产。深圳企业使用的最小特征线宽分布图如图4-5所示。

从设计规模看，海思半导体、中兴微电子、比亚迪和国微电子等公司的设计规模都超过了1,000万门，其中居于首位的海思半导体的设计规模已达到9,000万门。大多数企业都具有100万门以上的设计能力，超大规模集成电路设计能力不断增强。

总体上从线宽来看，深圳几家主要IC设计企业的技术水平已经接近国际领先水平，但是在低功耗和低成本等设计优化能力上还存在经验上的不足。另外，随着线宽越来越小，设计和制造成本日益昂贵，深圳IC设计企业对线宽选择更加务实，追求“合适最好”。例如华为海思最新量产的智能手机应用处理器K3虽然采用的是0.13μm工艺，但却实现了成本和功耗的最优化。

另外，设计规模和线宽主要适用于衡量数字芯片的复杂度和难度，大多数模拟和混合信号芯片的集成度并不高，但对设计人员的经验和能力却要求非常高。

1.4.2 科研投入、专利与IP使用状况

深圳IC设计企业普遍比较重视科研投入。2008年深圳IC设计行业总研发投入为9.06亿元，2009年深圳77家IC设计企业已投入研发资金11.1亿元，增长了超过22%，预计2010年他们还将投入14.4亿元用于研发。这为深圳IC设计产业未来的爆发打下了坚实的基础。其中海思半导体以58,755万元居首位，中兴微电子投入13,000万元位列第二，国民技术以6,228万元排名第三。

随着SoC设计技术的发展，深圳IC设计企业越来越多的通过IP复用设计自己的SoC芯片，使产品的规模和设计水平大幅度提升。经调研，深圳市设计企业IP使用与需求情况详见表4-4。企业对IP的需求及运用日益增多，表明深圳IC设计企业的SoC设计已经达到一定的规模，但深圳本地IC设计企业之间的IP复用甚少，需要进一步加强推进IP的联盟、鼓励IP复用。

专利申请普遍受到企业的重视，充分反映出深圳市IC设计企业有了较强的自主创新意识与自主创新能力。截止到2009年底，深圳IC设计企业累计已申请专利1,259件，其中发明专利1,092件，实用新型专利150件。累计已授权专利317件，其中发明专利245件，实用新型专利44件。深圳中兴微电子有限公司、海思半导体、比亚迪分别以576、206、79项专利名列前三甲，基本与企业销售规模排名相符（详见表4-5），充分反映了IC设计行业是一个知识密集、人才密集型的行业，同时，专利数量直接反映了企业的核心竞争力。

1.5 人才问题仍需努力

1.51 从业人才状况

深圳IC设计行业现有从业人员超过10,600人，分布在122余家IC设计企业和相关研究机构中。

深圳是创业热土。近几年创立起来的留学生企业，技术性强、产品档次高、软件及解决方案配套完整，已有了突破性的发展。典型企业如安凯、国微技术、艾科、芯邦、芯微、力合、天利等。集成微、剑拓、天微、芯海、中微等民营设计企业产品定位准确，市场把握性强。原来做销售和IC起家的公司（如长运通、江波龙、日松微等）也纷纷涉足IC设计、研发自有品牌的产品，且市场表现不俗。很多大型整机企业成立的设计部门纷纷独立出来成立标准的设计公司（Fabless），采取国际化的运作方式，产品销售市场化，如海思半导体、中兴微电子、比亚迪微电子、朗科等。意法半导体（ST）、联发科等外资、台资企业产品目标明确，具有较强实力。因此当前活跃在深圳IC设计行业的人才有资深IC设计行业人员、海归创业人员、前整机企业IC设计部门人员、由贸易部门转入IC设计行业的人员、2000年后毕业的微电子专业人才等。

深圳的IC设计研发团队总体规模偏小，100人以下的IC设计公司仍为主体，占80%。50人以上的IC公司占总体的50%，高于全国32.5%的水平。目前规模最大的团队是海思半导体，共1,873人。

1.5.2 人才培养状况

深圳缺少大学和科研机构，人才培养一直是深圳的软肋，但是由于深圳特区的历史地位，尤其是到上个世纪末，深圳的电子信息产业达到历史的顶峰，引领全国的发展，吸引了全国各地的人才。然而，在新世纪钟声敲响的一霎那，电子信息产业新一轮的发展似乎突然与深圳无缘，再没有诞生新的象华为、中兴通讯、迈瑞、康佳、创维、金蝶等知名企业，互联网经济只有腾讯一枝独秀，集成电路产业也只有设计产业在发展。人才的缺乏已经成为深圳不少企业持续发展的瓶颈问题。可喜的是，深圳正在加大人才培养的力度，引入北大、清华、哈工大进入深圳建立研究生院，扩建深大、高职院，新建南方科技大学等。

当前全国重点建设微电子专业的高校只有15所，每年培养硕士以上毕业生不足千人，远远难以满足集成电路设计产业发展的要求，人才短缺现象依然比较严重。目前在深圳高校集成电路人才培养情况如下：

北京大学深圳研究生院：每年招收约100名集成电路专业硕士研究生，10名集成电路专业博士研究生；

清华大学深圳研究生院：每年约50名集成电路专业硕士研究生；

哈尔滨工业大学深圳研究生院：每年约25名集成电路专业硕士研究生；

深圳大学：信息工程学院和软件学院计划开设集成电路设计方向本科班，同时招收集成电路设计工程硕士。

深圳高等职业技术学院：下设微电子专业，主要培养版图设计等集成电路专业人才；

香港科技大学：深圳IC基地与香港科技大学合作，已成功举办3届理学硕士班，共培训硕士68人，08年又招新生32人，为深圳市的IC设计高端人才的培养和储备工作做好了准备；