超大规模集成电路10篇

超大规模集成电路篇1

1、大规模集成电路:LSI (Large Scale Integration ),通常指含逻辑门数为100门~9999门(或含元件数1000个~99999个),在一个芯片上集合有1000个以上电子元件的集成电路。

2、超大规模集成电路:VLSI(Very Large Scale Integration) 通常指含逻辑门数大于10000 门(或含元件数大于100000个)。是一种将大量晶体管组合到单一芯片的集成电路,其集成度大于大规模集成电路。集成的晶体管数在不同的标准中有所不同。尤其是数字集成电路,通常采用电子设计自动化的方式进行,已经成为计算机工程的重要分支之一。

(来源:文章屋网 )

超大规模集成电路篇2

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,***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、***府引导”为原则,根据不同产业特点,***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***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***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,***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。

超大规模集成电路篇3

改革开放以来,经过大规模引进消化和90年代的重点建设,目前我国半导体产业已具备了一定的规模和基础,包括已稳定生产的7个芯片生产骨干厂、20多个封装企业,几十家具有规模的设计企业以及若干个关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体,大体集中于京津、沪苏浙、粤闽三地。

我国历年对半导体产业的总投入约260亿元人民币(含126亿元外资)。现有集成电路生产技术主要来源于国外技术转让,其中相当部分集成电路前道工序和封装厂是与美、日、韩公司合资设立。其中三资企业的销售额约占总销售额的88%(1998年)。民营的集成电路企业开始萌芽。

设计:集成电路的设计汇集电路、器件、物理、工艺、算法、系统等不同技术领域的背景,是最尖端的技术之一。我国目前以各种形态存在的集成电路设计公司、设计中心等约80个,工程师队伍还不足3000人。2000年,集成电路设计业销售额超过300万元的企业有20多家,其中超过1000万的约10家。超过1亿的4家(华大、矽科、大唐微电子和士兰公司)。总销售额10亿元左右。年平均设计300种左右(其中不到200种形成批量)。

现主要利用外商提供的EDA工具,运用门阵列、标准单元,全定制等多种方法进行设计。并开始采用基于机构级的高层次设计技术、VHDL,和可测性设计技术等先进设计方法。设计最高水平为0.25微米,700万元件,3层金属布线,主线设计线宽0.8-1.5微米,双层布线。[1]目前,我国在通信类集成电路设计有一定的突破。自行设计开发的熊猫2000系列CAD软件系统已开发成功并正在推广。这个系统的开发成功,使我国继美国、欧共体、日本之后,第四个成为能够开发大型的集成电路设计软件系统的国家。目前逻辑电路、数字电路100万门左右的产品已可以用此设计。

前工序制造:1990年代以来,国家通过投资实施“908”、“909”工程,形成了国家控股的骨干生产企业。其中,中日合资、中方控股的华虹NEC(8英寸硅片,0.35-0.25微米,月投片2万片),总投资10亿美元,以18个月的国际标准速度建成,99年9月试投片,现已达产。该工程使我国芯片制造进入世界主流技术水平,增强了国内外产业界对我国半导体产业能力的信心。

在前8家生产企业中,三资企业占6家,总投资7.15亿美元,外方4.69亿美元,占66%.目前芯片生产技术多为6英寸硅片、0.8-1.5微米特征尺寸。7个主干企业生产线的月投片量已超过17万片,其中6~8英寸圆片的产量占33%以上。

目前这些企业生产经营情况良好。2000年,七个骨干企业总销售额达到56亿元人民币,利润7.5亿元,利润率达到13%.同年全国电子信息产业总销售额5800亿元人民币,利润380亿,利润率6.5%.

封装:由于中国是目前集成电路消费大国,同时国内劳动力、土地资源价格相对便宜,许多国外大型集成电路生产企业在中国建立了合资或独资集成电路封装厂。

国内现有封装企业规模都不大,而且所用芯片、框架、模塑料等也主要靠进口,因此大量的集成电路封装产品也只是简单加工,技术上与国际封装水平相差较远。主要以DIP为主,SOP、SOT、BGA、PPGA等封装方式国内基本属于空白。

集成电路封装业在整个产业链中技术含量最低,投入也相对较少(与芯片制造之比一般为10:1)。我国目前集成电路年封装量,仅占世界当年产量的1.8%~2.5%,封装的集成电路仅占年进口或消耗量的13%~14.4%,即中国所用85%以上的集成电路都是成品进口。

2000年,我国集成电路封装业的销售收入超过130亿元,其中销售收入超过1亿元的14家,全年封装电路近45亿块,其中年封装量超过5亿块的5家。

材料、设备、仪器:围绕6英寸芯片生产线使用的主要材料(硅单晶、塑封料、金丝、化学试剂、特种气体等)、部分设备(单晶炉、外延炉、扩散炉、CVD、蒸发台、匀胶显影设备、注塑机等)、仪器(40MHz以下的数字测试设备、模拟测试设备及数模混合测试设备)、部分仪器(40MHz以下的数字测试设备、模拟测试设备及数模混合测试设备)国内已能提供。

芯片制造设备,我国只具备部分浅层次设计制造能力,如电子45所已有能力制造0.5微米光刻机等。

半导体分立器件:2000年,全年分立器件的销售额60亿,产量341亿只。

供需情况和近期发展形势

20世纪90年代,我国集成电路产业呈加速发展趋势,年均增长率在30%以上。2000年,我国集成电路产量达到58.8亿块,总产值约200亿人民币(其中设计业10亿,芯片制造56亿,封装130亿)。如果加上半导体分立器件,总产值达到260亿元。预计2001年,集成电路产量可达70亿块。

2000年,全球半导体销售额达到1950亿美元,我国半导体生产从价值量上看,占世界半导体生产的1.6%(含封装、设计产值),从加工数量看占全世界份额不足1%(美国占32%,日本占23%)。

从需求方面看,据信息产业部有关人员介绍,2000年,国内集成电路总销售量240亿块,1200亿人民币。业内普遍估计,今后10年,半导体的国内需求仍将以20%的速率递增,估计2005年,我国集成电路国内市场的需求约为300亿块、800亿元人民币;2010年,达到700亿块、2100亿元人民币。

从近几年统计数字分析看,国内生产芯片(包括外商独资企业的生产和在国内封装的进口芯片)占国内需求量的20%~25%,但国内生产部分的80%为出口,按此计算,我国集成电路产业的自给率仅4%~5%.但是,有两个因素影响了对芯片生产自给率的准确估计。首先是我国集成电路的产品销售有很大一部分通过外贸渠道出口转内销,据信息产业部估计,出口转内销约占出口量的一半。如此推算,国内半导体生产满足国内市场的实际比重在12%~15%.实际上,国内生产的芯片质量已过关,主要是缺乏市场信任度,而销售渠道又往往掌握在三资企业外方手中。

但芯片走私的因素,可能又使自给率12%~15%的估计过分夸大。台湾合晶科技公司蔡南雄指出:***统计,1997年中国大陆进口集成电路和分立器件约50亿美元,但当年集成电路进口实际用汇达95.5亿美元。[2]近几年大力打击走私,这一因素的作用可能有所减弱。但无论如何,我国现有半导体产业远远落后于国内需求的迅速增长则是不争的事实。

由于核心部件自给能力低,我国的电子信息产业成了高级组装业。著名的联想集团,计算机国内市场占有率是老大,利润率仅3%.我国电子信息制造业连年高速增长,真正发财的却是外国芯片厂商。

由此,进入1990年代以来,我国集成电路进口迅速增长。1994~1997年,集成电路进口金额年均递增22.6%;97年进口金额为36.48亿美元,96.06亿块。[3]1999年,我国集成电路进口75.34亿美元,出口(含进料、来料加工)18.89亿美元。

2000年6月,国家《软件产业和集成电路产业的发展的若干***策》(国发18号文件)。在国家发展规划和产业***策的鼓舞下,各地***府纷纷出台微电子产业规划,其中上海和北京为中心的两个半导体产业集中区,优惠力度较大,投资形势也最令人鼓舞。目前累计已开工建设待投产的项目,投资总额达50亿美元,超过我国累计投资额的1.5倍,未来2-3年这几条线都将投入量产。

·天津摩托罗拉:外商独资企业,总投资18亿美元,在建。2001年5月试投产,计划11月量产。

·上海中芯:1/3国内资金,2/3台资(第三国注册)。投资14亿美元。2001年11月将在上海试投产。

·上海宏立:预计2002年一季度投入试运行,16亿美元。

·北京讯创:6寸线,投资2亿美元。

·友旺:在杭州投资一条6寸线,10亿人民币左右,已打桩。

目前我国半导体产业和国际水平的差距

总体上说,我国微电子技术力量薄弱,创新能力差,半导体产业规模小,市场占有率低,处于国际产业体系的中下端。

从芯片制造技术看,和国际先进水平的差距至少是2代。[4]尽管华虹现已能生产0.25微米SDRAM,接近国际先进水平(技术的主导权目前基本上还在外方手中),国内主流产品仍以0.8-1.5微米中低端低价值产品为主。其中80%~90%为专用集成电路,其余为中小规模通用电路。占IC市场总份额66%的CPU和存储器芯片,我国无力自给。

我国微电子科技水平与国外的差距,至少是10年。[5]现有科技力量分散,科技与产业界联系不紧密。产业内各重要环节(基础行业、设计、制造工艺、封装),尚未掌握足以跨国公司对等合作的关键技术专利。

半导体基础(支撑)行业落后:目前硅材料已有能力自给,各项原料在不同程度上可以满足国内要求(材料半数国产化,关键材料仍需进口)。

但如上所述,几乎所有尖端设备,我们自己都不能设计制造,基本依赖进口。业内认为我国半导体基础行业和国际水平差距约20年。

一般地说,西方对我引进设备放松的程度和时机,取决于我国自身的技术进展,所以我国半导体设备技术的进步,成为争取引进先进设备的筹码(尽管代价高昂)。如没有这方面的工作,设备引进受到限制,连参与设备工艺的国际联合研制的资格也没有(韩台可以参与)。

已引进的先进生产线,经营控制权不在我手中,妨碍电路设计和工艺自主研发现有较先进的集成电路生产线(包括华虹NEC、首钢NEC),其技术、市场和管理尚未掌握在中国人手中。其原因是“自己人”管理,亏损面太大。现有骨干企业不是合资就是将生产线承包给外人,技术和经营的重大决策权多在外方代表手中。经营模式还没有跳出“两头在外”模式。

这也说明,我国现有国有企业经济管理机制,尽管有了很大进步,但还没有真正适应高科技产业对管理的苛刻要求,高级技术人才和营销人才更是缺乏。

“某厂…最赔钱的×号厂房,包出去了。这也怪了。台湾人也没有带多少资金技术,还是原来的设备和技术,就赢利。

“我问承包人,人还是我们的人,厂房技术还是我们的,为什么你们一来就行了?他说”体制改变了“。我问体制改了什么,是工资高了?也不是。他们几个人就是搞市场。咱们中国市场之大,是虚的。让人家占领的。

“10多年前我在美国参观,他们的工厂成品率是90%多,我们研究室4K最高时成品率50%多,当时这个成绩,全国轰动。我参观时问,你们有什么诀窍做到90%多?美国人说没有什么诀窍,就是经常换主管,新主管要超过上一任,又提高一步。主管到了线里,就是general,…说炒就炒。咱们国家行吗?我们这些领导都是孙子…半导体的生产求非常严格的纪律。没有这个东西绝对不行。你想100多道工艺,每一道差1%,成品率就是零。所以这个体制,说了半天没有说出来,一是市场,一是管理。”[6]但无论如何,我们半导体产业的“管理”和“市场”这两大门坎,是必须跨过去的。深化国企改革、发挥非国有经济的竞争优势,在半导体领域同样适用。

由于没有技术和经营控制权,导致我们的半导体产业遇到两方面困难。首先,国内单位自行设计的专用电路上线生产,必须取得生产厂家的外方同意,有的被迫转向海外代工,又多一道海关的麻烦;关系国家机密的芯片更无法在现有先进生产线加工(或者是外方以“***品”为名拒绝加工,或者是我方不放心)。

其次,妨碍了产学研结合、自主设计和研发工艺设备。例如中国科学院微电子中心已达到0.25微米工艺的中试水平,但因先进工厂的经营权不在自己手中,无法将自有工艺研究成果应用于大线试生产。

工艺技术是集成电路制造的关键技术。如果我方没有自主设计工艺的技术能力,即使买了先进生产线也无法控制。目前合资企业中,中方职工可以掌握***的若干产品的工艺技术,但无法自主开展工艺技术研究。5年后我方将接管华虹NEC,也面临自己的工艺技术能否顶上去的问题。工艺科研领域目前所处的困境如不能及时摆脱,则仅有的研究力量也会逐渐萎缩,如果不重视工艺技术能力的成长,我们就无法掌握芯片自主设计生产能力。

设计行业处于幼稚阶段由于专业电路市场广阔,目前国内各种类型的设计公司逐渐增加。但企业普遍规模偏小、技术水平较低,缺乏自主开发能力。

由于缺乏技术的积累,我国还远没有形成具有自主知识产权的IP库,与国外超大规模IC的模块化设计和S0C技术差距甚远。设计软件基本用外国软件,即使设计出来,也往往因加工企业IP库的不兼容而遭拒绝。

集成电路的设计与加工技术是相互依存的。因为我国微细加工工艺水平落后,人才缺乏,目前不具备设计先进电路的水平,更没有具备设计CPU及大容量存储器的水平。也有的客户眼睛向外,不愿意在国内加工,但到国外加工还要受欺负。尽管我们花了100%的制版费,板***也拿不回来。

超大规模集成电路的设计,难度最大的是系统设计和系统集成的能力,最需要的人才是系统设计的领头人,这是我国最缺的人力资源。国内现有人才多数是设计后道的能力,做系统的能力差。国内现有环境,培养这样的人才比较难。

国内的设计制造行业,就单个企业来说很难开发需要高技术含量的超前性、引导性产品。多数民营中小企业只能跟在别人后面走仿制道路(所谓反向设计)。反向设计只能适应万门以下电路的设计开发。故目前还无法与国外先进设计公司竞争。

缺乏市场信任度由于总体技术水平低,市场多年被外国产品占领,自己的供给能力还没有赢得国内市场的信任,以致出现外商一手向国内IC厂定货,再转手卖给国内用户的现象。这是当前外(台)商大举在国内投资集成电路生产线的客观背景。

国内设计、制造的产品往往受到比国外产品更严格的挑剔,要打开市场需要更多的时间和精力,这就难免被国外同行抢先。半导体市场瞬息万变,竞争十分残酷,而我国对自己的半导体产业,似取过分自由放任态度,几乎完全暴露在国际竞争中。有必要对有关***策上给以重新评估。

我国电子整机厂多为组装厂,自己设计开发芯片的极少,由于多头引进,整机品种繁多,规格不一,批量较小,成本高。另外,象汽车电子、新一代“信息家电”等产品市场很大,但需要高水平且配套的芯片产品,而我国单个电路设计企业无力完成,设计和生产能力还尚待磨合。如欲进***这方面的市场,需要高层有明确的市场战略和行业级的协调。我国微电子行业目前因技术能力所限,可适应市场领域还比较狭窄,又面临着国际市场的巨大压力。要争得技术和资本的积累期和机会,必须有***府的组织作用。

还没有形成完整的产业体系从整体看,我国半导体产业还没有形成有机联系的生态群,或刚刚处于萌芽状态,产业内各环节上下游间互补性薄弱。目前少数先进生产能力,置于跨国公司的全球制造~营销体系内,外(台)商做OEM接单,来大陆工厂生产,国内芯片厂商被动打工。国家体制内的科研力量和现有生产体系的结合渠道不顺畅,国内科技型中小型民营(设计)企业和大型制造企业的互补关系正在建立中。

“集成电路设计与生产都需要有很强的队伍,能够根据国内整机的需要设计出产品,按照我们的工艺规则来生产。他的设计拿过来我们能做,做好了能够测试,测试以后能够用到整机单位去应用。这条路要把它走通。另外还有一批人能够打开市场。其他的暂时可以慢一点。”[7]所以,目前我国微电子领域与国际水平的差距,并非单项技术的差距,而是包括各环节在内的系统性的差距。单从技术和资金要素来看,“908”“909”工程的实践,可以说是试***以类似韩国的大规模投资来实现生产技术的“跨越”。但实践证明,单项发展,不足以带动一个科技-产业系统的整体进步。不仅要克服资金、人才、市场的瓶颈,也要克服体制、***策的瓶颈,非此不能吸引人才,不能调动各方面的积极性。

我国半导体产业发展的现有条件

经过20年的发展和积累,特别是近年来我国电子信息产业的高速发展,半导体产业在我国经济、国防建设中的重要地位,以及加快发展的必要性,已基本形成共识。应该说,我国已经在多方面具备了微电子大发展所必须的条件。

首先是经过多年的引进和国家大规模投资,已形成一定产业基础,初步形成从设计、前工序到后封装的产业轮廓。广义电子产业布局呈现向京津地区、华东地区和深穗地区集中的态势,已经形成了几个区域性半导体产业群落。这对信息知识的交流,技术的扩散,新机会的创造,以及吸引海外高级人才、都十分重要。

技术引进和国内科研工作的长期积累,也具备了自主研发的基础。“909”工程初步成功,说明投资机制有了巨大进步,直接鼓励了外商投资中国大陆的热情。尤其在通讯领域,国内以企业为主导的研发机制取得了可喜发展。

其次,国内投资环境大幅度改善。尤其是沿海经济发达地区,市场经济初见轮廓,法制和***策环境日益改善,人才和资金集中,信息基础设施完备,各种类型的民营企业已开始显现其经营管理能力,已有问鼎高效益高风险的微电子领域的苗头,各种类型的设计公司正在兴起。

近两年来,海外半导体产业界已经对我国大陆的半导体业投资环境表示了极大兴趣。外(台)商对大陆的半导体投资热,虽然并不能使我们在短期内掌握技术市场控制权(甚至可能对我人才产生逆向吸附作用),但有助于形成、壮大产业群,有助于冲破西方设备、技术封锁。长远看是利大于弊。

人才优势。国内软件人才潜力巨大,而软件设计和芯片设计是相通的。这是集成电路设计业的有力后盾。

再次是随着国内电子产品制造业的飞速发展,半导体产业市场潜力巨大。1990年代,我国电子产品制造业产值年均增长速度约27%,1999年为4300亿元人民币,2000年达5800亿(总产值1万亿)。其中,PC机和外部设备年增率平均40%以上,某些产品的产量已名列世界前茅;互联网用户和网络业务的年增率超过300%;公用固定通讯交换设备平均每年新增2000万线,预计2005年总量将超过3亿线;手机用户数每年增长1500-2000万户,2001年已突破1亿户。各类IC卡的需求量也猛增。据信息产业部预计,我国电子产品制造业未来5年平均增长率将超过15%(一般电子工业增长率比GDP增长率高1倍)。预计2005年,信息制造业的市场总规模达到2万亿。

最后是国家对半导体产业十分重视。***人士多次表示:要想根本改变我国的电子信息产业目前落后状况,需要“十五”计划中,把推进超大规模集成电路的产业化作为加速发展信息产业的第一位的重点领域。并相应制定了产业优惠***策。这些***策将随着产业的发展逐步落实并进一步完善。[8]

注释:

[1]陈文华,1998年。

[2]《产业论坛》1998年第18期。

[3]陈文华,1998年。

[4]《关于加快我国微电子产业发展的建议》,工程科技与发展战略报告集,2000年。

[5]叶甜春,2000年。

[6]吴德馨院士访谈录,2001年3月。

超大规模集成电路篇4

集成电路市场企稳回升

在全球经济形势持续低迷,电子整机国内市场需求不旺和出口市场连续波动的情况下,2012年中国集成电路市场在波动中逐渐企稳,并开始呈现出增长的发展态势。2012年上半年,受电子整机国内外市场消费需求低迷,企业纷纷削减库存等因素的影响,中国集成电路市场虽没有像全球市场那样出现衰退,但市场增速同样受到抑制,市场增速放缓至4.3%。2012年下半年,随着国家“节能惠民工程”***策的具体实施,一批大中型重点基础设施工程的批复和前期准备,以及移动互联网所带动的智能化设备渗透率的持续提高,中国集成电路市场在4月基本触底后,随之市场规模基本呈现逐月稳步扩大的增长态势。经初步测算,预计2012年中国集成电路市场规模接近9000亿元,实现同比增长约10%左右。

网络通信市场是主要领域

虽然2012年1~11月,中国手机产量出现了1.1%的同比衰退,但丝毫没有影响智能手机在国内市场的全面渗透。在国内三大运营商“充话费送手机”营销策略的大力推动、智能手机市场激烈竞争所导致的价格快速下跌、海外新兴市场强劲需求等多种因素的推动下,中国智能手机出货量保持了较快的增长,初步测算实现同比增长87%,从而带动了移动AP、触摸屏控制芯片、基带、射频等网络通信类集成电路需求量的增加。

此外,受运营商无线网络部署、宽带提速和光纤入户,以及2013年LTE网络建设等因素的影响,光通信设备和移动通信基站设备增长较快,同样加速了网络通信类集成电路需求量的增加。网络通信领域集成电路需求的增长成为2012年上半年支撑中国整体市场增长的主要动力。

虽然全球PC出货量增速持续放缓,但2012年中国PC产量增速仍超过10%,海外新兴市场对笔记本电脑需求的增加以及超极本对传统笔记本电脑替代需求的增加是主要原因。2012年,在各大存储器厂商削减标准型DRAM产能并转战非标准型DRAM产品市场的带动下,DRAM平均价格在经历一轮波动后,从Q3开始逐步企稳上升。而NAND Flash则由于市场需求量大,各厂商加大产能供应,平均价格略有走低。总体来看,存储器市场价格的企稳回升很大程度上也支撑了中国计算机领域集成电路市场的增长,对中国集成电路整体市场的增长亦有贡献。

超大规模集成电路篇5

【关键词】可编程控制器;空气压缩机;温度采集;数据传输

空气压缩机是矿山生产重要的四大固定设备之一,空压机的风包是受压容器,《煤矿安全规程》规定:“风包内的温度应保持在120℃以下,并装有超温保护装置,在超温时可自动切断电源和报警。”我矿原来使用的超温报警装置为WMZK-02型温度指示控制仪,经常性发生误报及无温度指示的情况。为提高风包温度监控的可靠性及职能化水平,对风包温度监控系统进行重新改造设计。

1 系统结构

系统由三菱Fx-2N系列PLC、三菱模拟量模块FX2N-4DA、温度采集模块R-8034、开关电源、数字显示电路、指示及显示设定电路、温度传感器热电阻等构成。

系统以PLC作为主控器,通过RS485与温度采集模块R-8033进行通信,把采集到的各风包温度传输到主控器。在PLC内部通过与设定好的上限温度进行比较,进而作出是否超温的判断,以作出是否发出停机的命令。同时设定显示电路把指定的温度显示在数字显示屏上。每天进行实验时可以通过,实验按钮进行风包超温实验。同时本系统留有数据上传接口可通过PLC的RS422接口把温度及报警信息上传上位机。

2 硬件电路设计

2.1 可编程控制器(PLC)的优点

1)编程方法简单易用。

2)功能强,性能价格比高。

3)硬件配套齐全,用户使用方便。

4)无触点免配线,抗干扰能力强。

5)系统的设计、安装、调试量少。

6)维修工作量少,维修方便。

7)体积小,能耗低。

2.2 温度采集模块的应用

R-8033是38路模拟量热电阻输入模块。分辨率为24位,热电阻类型可设定为PT100、Cu50、Cu100,本设计选用PT100。

由于R-8033温度采集模块采用RS-485通讯方式,可远距离通讯,系统所有模块只需要用一条通讯线进行连接,具有高通讯速率,高采样分辨率,智能化、光电隔离、强抗干扰和双看门狗设计,使系统的可靠性增强,数据高速I/O成为可能,软件开发也较为容易。

系统可根据测量的温度点数任意增减模块数量,配置灵活,端子可插拔,采用导轨式安装,施工维护及其方便。

2.3 可编程控制器模拟模块FX2N-4DA

模拟量输出模块(D/A模块)是将PLC处理后的数字信号转换成相应的模拟信号输出,以满足生产过程现场连续控制信号的需求。模拟信号输出接口一般由光电隔离、D/A转换、信号驱动等环节组成。FX2N-4DA是一种4通道模拟量输出模块。在本设计中通过PLC控制FX2N-4DA输出相应的模拟量输出到数字显示电路,以显示相应的温度。

2.4 数字显示电路的设计

基于ICL7107数字电压表的设计的设计,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器位驱动器于一体的大规模集成电路,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统的一种31/2位A/D转换器,能够直接驱动共阳极数字显示器,够成数字电压表,此电路简洁完整,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器、位驱动器于一体的大规模集成电路,主要用于对不同电压的测量和许多工程上的应用,调频接口电路,它采用的是双积分原理完成A/D转换,全部转换电路用CMOS大规模集成电路设计。应用了ICL7107芯片数码管显示器等,芯片第一脚是供电,正确电压时DC5V,连接好电源把所需要测量的物品连接在表的两个端口,可在显示器看到所需要结果。

主要有ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成。特点是:能够直接驱动共阳极的LED显示器,不需要外加驱动原件,使整机线路简化;采用+5V和-5V两组电源供电;LED属于电池控制原件,芯片本身功耗较小;显示亮度较高。

3 传感器的选择及安装

3.1 温度传感器选择

铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器,由于其测量准确度高,测量范围大,复现性和稳定性好,被广泛应用于中温(-200℃-650℃)范围的温度测量中。PT100是一种广泛应用的测温元件,在-50℃-600℃范围内具有其他任何传感器无可比拟的优势,包括高精度,稳定性好,抗干扰能力强等。

3.2 温度传感器安装及其位置选择

插入管的内半径是根据所选择的温度传感元件而定的。一般可直接选购-200―600℃的PT100传感器。温度传感器和温度传感器套管通过螺纹连接,接触面通过耐温密封圈密封,安装在风包上预留的压力表位置,从而避免了一切伤害风包的因素。插入管的壁厚与风包的厚壁之比直接影响到可靠性。当插入管厚壁大于或等于容器壁时,在开孔直径相同的情况下,开孔边缘的最大应力与壳体的基本应力之比最小,亦应力集中系数最小。所以,应尽可能选用厚壁较厚的钢管。

4 系统程序设计

4.1 系统控制程序的设计

设计PLC控制系统的一般步骤:

1)根据生产的工艺过程分析控制要求;

2)根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。据此确定PLC的I/O点数;

3)选择PLC;

4)分配PLC的I/O点,设计I/O连接***。这一步可结合第2步进行;

5)进行PLC程序设计,同时可进行控制台的设计和现场施工。

4.2 系统通信程序设计

PLC通过其RS-485接口与温度采集模块R-8033相连,当R-8033接收到PLC命令后,将其转化为采集模块的操作命令,并将执行的结果打包回传给PLC,作为PLC控制的依据。要实现PLC对R-8033的通讯控制,必须对PLC进行编程;通过程序实现PLC对采集模块数据的采集。PLC程序首先应完成FX2N-485BD通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换和R-8033应答数据的处理工作。R-8033通讯命令结构:

命令格式:(Leading)(Address)(Coommand)(CHK)(cr)

响应格式:(Leading)(Address)(Data)(CHK)(cr)

[CHK]2字符检验

[cr]命令结束符,字符返回(0x0D)

通过在PLC内编制格式的命令程序以实现数据的写入与读出。

5 结语

本设计主要用应用PLC来监控空气压缩机风包温度,实时观测系统的运行状况,以便用户随时了解系统信息。整个系统自动化水平比较高采用PLC控制和数据通讯技术监控大大减少了人力物力,对于温度的变化能很快的做出反应,输出报警,停止空压机运行。

超大规模集成电路篇6

事件的缘由

2000年,国家鉴于产业发展规划,大力鼓励软件产业和集成电路的发展,于同年6月出台了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干***策》(国发[2000]18号),文件规定对增值税一般纳税人销售其自行开发生产的集成电路产品,2010年前按17%的法定税率征收增值税,对实际税负超过6%的部分即征即退。新办企业经认定后,自获利年度起,享受企业所得税"两免三减半"的优惠***策。对符合规定的生产企业进口自用生产性原材料、消耗品,免征关税和进口环节增值税。集成电路生产企业的生产性设备的折旧年限最短可为3年。集成电路生产企业引进集成电路技术和成套生产设备,单项进口的集成电路专用设备与仪器,免征进口关税和进口环节增值税。境内集成电路设计企业设计的集成电路,如在境内确实无法生产,可在国外生产芯片,进口时按优惠暂定税率征收关税。集成电路设计业视同软件产业,适用软件产业有关***策。软件企业人员薪酬和培训费用可按实际发生额在企业所得税税前列支。

随后***、国家税务总局和海关总署根据***18号文对税收***策问题进行了专门规定,这就是《***、国家税务总局、海关总署关于鼓励软件产业和集成电路产业发展有关税收***策问题的通知》(财税[2000]25号)。通知对增值税的即征即退***策、生产性设备的折旧年限问题进口的原材料和机器设备以及流片的免关税***策作了详细的规定,并于2002年10月10日进一步了《***、国家税务总局关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展税收***策的通知》(财税〔2002〕70号)。通知在2000年25号文的基础上进一步规定:自2002年1月1日至2010年年底,对增值税一般纳税人销售自产的IC产品按17%的税率征收后,对增值税实际税负超过3%的部分实行即征即退,所退税款用于扩大再生产和研发;对生产线宽小于和等于0.8微米的IC生产企业,从2002年开始,自获利年度起,实行企业所得税“两免三减半”***策,投资超过80亿元或线宽小于0.25微米的企业继续按财税25号文件执行;2002年1月1日至2010年年底,对集成电路生产、封装企业的投资者,以其取得的所得税后利润直接投资本企业或作为资本投资开办其他生产、封装企业,经营期不少于5年的,按40%的比例退还再投资部分已缴纳的所得税,如果投资企业在西部地区,退税比例为80%。同年又了《关于部分国内设计国外流片加工的集成电路产品进口税收***策的通知》(财税[2002]140号)、《***关于部分集成电路生产企业进口净化室专用建筑材料等物资税收***策问题的通知》(财税[2002]152号),对集成电路产业的发展规定了众多的税收优惠***策。

在国家***策的指引下,我国集成电路的发展取得了长足的进步。据统计,2003年中国集成电路产业中的设计业、制造业、封装测试业分别增长了107.9%、80.3%、15.4%。2000年至今,国内芯片产业投入资金已经突破100亿美元,超过了过去50年投资总和的3倍;并且陆续形成了上海、北京、深圳三个大规模的芯片制造基地;华虹NEC、中芯国际、宏力半导体、上海先进等芯片企业也在此间开始崭露头角。

随着中国集成电路企业和市场规模的逐步壮大,引起了各国芯片生产商的高度重视。2004年,中国的集成电路产业真可谓麻烦不断。3月18日,美国正式向世界贸易组织提交了关于中国***府对进口半导体产品征收歧视性关税的指控。随后,日本和欧盟也先后提出要求加入关于集成电路增值税***策的磋商。

引起这次争端的正是国内厂商极为关注的18号文中的对集成电路生产商实行的增值税优惠待遇,在2010年以前,对“实际税负”超过6%的部分“即征即退”,而后将即征即退标准由6%进一步下调至3%。

美日欧认为,中国的芯片制造商在缴税后能够获得4%~14%的退税优惠,而进口芯片则根据我国税法的要求,征收达17%的关税。美日欧认为这种高额增值税将抑制海外相关产业的投资,违背了中国加入WTO时作出的承诺――对国内外产品实施统一税率。要求通过没有歧视的开放市场来实现芯片产业的持续发展,称中国的退税***策是一种歧视行为。

争议的剖析

上述***策究竟是不是一种不公平的歧视***策呢?我们知道,增值税税负的计算公式为增值税税负=(增值税销项税额-增值税进项税额)÷产品销售额,它和增值税税率是两回事。据相关机构提供的数据,向中国出口集成电路产品的美国和其他外国企业,没有一家税负真正超过3%。中美两国的税负体系不同,中国大陆的生产企业,除了向中国***府交纳所得税外,还有增值税和其他相关税负;而在美国的生产企业除了向美国***府交纳所得税外,是没有增值税税负的。18号文件讲的优惠,单指增值税税负。可见,中国生产型企业的税负重于美国企业。而相关国家提出的进口芯片的税率17%是国内企业的5倍(按3%的税率计算)的说法,是故意混淆税率和税负的差别,是不符合客观事实的。中国的增值税即征即退***策未影响其他国家企业在中国的竞争。

此外,如果国内企业要享受实际税负超过3%从而退还增值税的优惠,至少要把70%―80%的产品内销,同时毛利率要在30%以上。而我国国内的相当多数企业都处于购置设备或研发等投入阶段,很多企业尚未开始赢利。真正享受到优惠***策的企业并不多。

但是,WTO法律文本中对关税和相关的退税制度是有详细规定和说明的。《关贸总协定》、《补贴与反补贴措施协定》等文件中均有详细说明,《1947年关贸总协定》第三条“国内税和国内法规的国民待遇”第1、2款的规定, “任何缔约方领土的产品进口至任何其他缔约方领土时,不得对其直接或间接征收超过对同类国产品直接或间接征收的任何种类的国内税或其他国内费用。”我国相关文件中规定的增值税税负是不被认可的,相反,美国等国家提出的进口芯片的税率17%是国内企业的5倍(按3%的税率计算)的说法,倒是符合WTO原则。所以美方认为中国的集成电路增值税退税***策是一种不符合国民待遇的歧视性***策。

争议的结果

7月14日,这次纷纷扰扰的增值税退税***策落下帷幕。中美在日内瓦正式签署“中美关于中国集成电路增值税问题的谅解备忘录”。根据备忘录,中方将于2004年9月1日前宣布取消国内设计国外加工复进口的集成电路产品增值税退税***策,2004年10月1日正式实施。美方表示撤回3月提出的在WTO争端解决机制下对中国的申诉。

另外,中方将于2004年11月1日前调整国产集成电路产品增值税退税***策,取消“即征即退”的规定,2005年4月1日正式实施,所以,我们国家的集成电路增值税税收优惠***策将会逐步被取消。

取消优惠***策影响巨大

据笔者了解,新加坡半导体前工序芯片厂的所得税免税长达10年,韩国实行7年免税、3年减半,中国台湾5年免税,可选择把免税期推迟达4年,而中国大陆2年免税、3年减半。再增资时所得税各国亦有10年或5年不等的免税,而中国无此规定。内销产品的增值税,新加坡为3%,中国台湾5%,韩国10%,中国则高达17%。其他国家在软贷款、培训方面、鼓励其他投资税务抵免等方面有规定,而中国都是空白。中国在***策支持上的力度远远不及周边国家。2000年至今,我国的集成电路产业取得了长足的进步,发展速度和投资的规模是过去50年的好几倍,很重要的原因之一是国内市场的进一步扩大,另一方面就是因为有了***的18号文。18号文件一颁布,中芯国际、联电、台积电等都来了,这些企业的到来,也吸引了大批优秀芯片人员的回归,中国现在的集成电路设计公司中,留学生回来创业的不少于30%。一旦国家的税收优惠***策取消,国家的集成电路产业未成气候,这些人才也将流失,没有产业,是留不住人才的。

按照国家信产部测算,增值税税收优惠***策的取消,在产业规模上,由此产生的投资放缓效应会导致全行业发展滞后两年,也就是说原定2008年的发展规模要到2010年才能达到;从技术发展上而言,由于原退税资金指定企业用于发展技术和扩大再生产,由此带来的重大影响是,在未来6年内,全行业在技术投入上的资金投入的减少值,是2003年技术投入总额的4倍,由此导致的技术发展延缓达4年以上。

取消此项优惠***策的影响,显而易见。

国家新***路在何方?

信息产业是关系国家经济命脉和国家安全的基础性和战略性产业,而集成电路是信息技术产业群的核心和基础。同时,信息技术和装备是国防现代化建设的重要保障,信息产业已经成为各国争夺科技、经济、***事主导权和制高点的战略性产业。因此,集成电路产业对于国家经济命脉在一定程度上起到了关键作用。

国家不可能放弃对集成电路产业的支持,据笔者从国家税务总局等有关部门了解到,国家正在制定办法,通过非出口退税的方式,例如,在所得税方面或利用财***贴息的方式来进行鼓励,以达到原有的效果,回避WTO规则中对增值税等条件的限制。

超大规模集成电路篇7

芜湖是一个以商业兴市的著名商埠,商贸业发展有着悠久的历史。近年来,随着改革开放的进一步深入和人民生活水平的提高,芜湖商贸业从商业业态到经营规模都发生了深刻变化,我区作为芜湖市商贸中心区,更直接地感受到这一变化及其对区域经济产生的巨大影响。

一、商业业态不断丰富。我区商业业态的演进,得益于经济的快速发展所创造的巨大商机和外地商贸企业的加盟。纵观我区现代商业发展过程,大致经历了三个阶段,第一阶段以南京新百大厦进驻为标志。上个世纪年代初,南京商界龙头企业南京新百股份公司决策者看准了芜湖消费市场的广阔前景,决定进***芜湖,在中山路南端购置黄金宝地建起高层的新百大厦,商场面积近万平方米,改变了市百货大楼“一店独大”的局面,并促使市百货大楼加快改制步伐,建立银座商场,以适应竞争的新形势。第二阶段以江苏时代超市公司进驻为标志。世纪年代末,江苏时代超市公司利用位于银湖中路的电子管厂多平方米厂房开办连锁店,其先进的管理、价廉物美的商品、开放式的购物环境,缩短了商家与消费者之间的距离,这一新型购物方式令消费者耳目一新。随后,上海锦江、华联超市快速跟进入驻我区。第三阶段以联华大卖场落户中山路为标志。联华作为国内连锁商业巨头,其举动无不带有导向性,可以想象,在不久的将来,会有更多实力雄厚的境外商家来我区发展连锁经营。外地商家不断攻城掠地,也带动了本地商家观念的更新,目前,我区已有芜湖人自办的超市家。

二、商业企业经营规模不断扩大。对于商业企业来说,规模化经营不仅具有成本优势,而且容易形成人气。近年来,境内商贸企业经营规模越做越大,除传统的大型百货店新百大厦、银座商场外,一批新开业超市连锁店均具有一定规模,世纪联华大卖场营业面积达万平方米,将购物、观光、休闲、就餐诸功能融为一体,给消费者以全新的视角享受。华联超市、时代超市、锦江超市、巨龙超市、品味超市、百家惠超市、四子超市等营业面积也都在平方米以上。

三、特色街区和专业批发市场得到较快发展。凤凰美食街于年月日建成开街,银湖中路家具装饰材料商贸街已形成气候,天门山电子电器商贸街项目已开工建设,北京路电讯器材商贸街、黄山路***书音像商贸街、九华山路现代办公设备商贸街正在培育和形成之中。此外,适应市场运行规律,在不断的调节与整合中,以吉和商城为代表的一批专业批发市场的聚集和辐射能力逐步增强,在发展商贸经济、重振商埠雄风中正发挥着越来越重要的作用。

总的看来,这几年我区区域商贸经济在改革开放中得到了较快的发展,但也存在一些不足,如区域布局不尽合理,商业物流体系尚不健全,便民商业发展还不充分,特色商业街辐射面还不够宽等。现就如何适应新形势,促进区域商贸经济向更高层次、更宽领域发展提出以下思考。

第一,合理调整商业布局。我区作为芜湖市的商贸中心区,随着结构调整步伐的加快,商贸经济将在区域经济中居于主导地位。目前,商业分布存在着南重北轻现象,大的商贸企业集中分布在南部老的商业区,而赭山路以北区域鲜有大型商业企业,这种不平衡分布,一方面容易造成相互间的恶性竞争,不利于商贸经济的健康发展;另一方面,也给北部地区居民购物带来诸多不便,为此,建议合理调整商业布局,构建区域商贸次中心。综合各种因素,商业次中心可以银湖中路与赤铸山西路结合部为中点,向周边地区扩展。在这一区域建设商业次中心,不仅可以方便北部地区居民购物,而且通过提高级差地租,使城市资产不断增值,达到经营城市的目的。鉴于该区域临近芜湖经济技术开发区和大桥经济园区,并与汀棠公园相邻的优势,次商业中心的功能定位应以购物、休闲、娱乐为主,重点建设一批具有一定规模的购物中心、商场、超市、大众餐饮店、***书超市和文化娱乐设施。

第二,继续推进特色商业街建设。一是围绕经济功能区的划分与培育,制定特色商业街建设和发展规划,根据规划辅以引导性***策,搞好配套服务,改善经营环境,营造独特的商业氛围,同时,充分调动经营主体的积极性,在品种、品牌、品质和特色上做文章,进而打造街区整体品牌,扩大辐射面和影响力。二是认真总结凤凰美食街建设的成功经验。凤凰美食街的规划建设和商业运作,为我区发展特色商业积累了一定的经验,要认真加以总结,并在其它特色街区建设中灵活运用。三是对已具雏形的特色街区加大扶持的培育力度。如银湖中路家具装饰材料商贸街、北京路电讯器材商贸街、黄山路***书音像商贸街、九华中路现代办公设备商贸街及正在建设中的天门山路电子电器商贸等,坚持以市场为主导,采取多种鼓励性措施,促使其壮大规模,突出特色,增强聚集和辐射功能。四是高起点地规划建设好中江商贸园。中江商贸园位于下二街,与中山路步行街毗邻,该项目己经专家、学者考察论证。通过对这一地块的整体改造,将其建设成中

西合璧,古今杂成,既展现芜湖老城风貌,又具有时代气息,集购物、观光、休闲为一体的特色园区和发展商贸经济的新亮点。

超大规模集成电路篇8

[关键词] VHDL 商场 控制器 EDA

随着微电子技术和半导体工业的不断创新和发展,集成电路的集成度和生产工艺技术水平不断提高,使得在一个半导体芯片上完成系统级的集成已成为可能。现代数字技术已进入电子设计自动化EDA时代,大大改变了现代电子系统设计的理念,极大的提高了大规模系统电子设计的自动化程度。VHDL(即超高速集成电路硬件描述语言)是随着可编程逻辑器件(PLD)发展起来的一种硬件描述语言,主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口,是电子设计自动化(EDA)的关键技术之一。它采用一种自上而下的设计方法,即从系统总体要求出发进行设计。本文介绍了以Altera公司可编程逻辑器件为控制核心,采用VHDL语言设计电梯控制器的方法,并进行了仿真。

一、电梯控制器的功能和运行规则

设计一个5层楼的商场电梯控制器,该控制器可控制电梯完成6层楼的载客服务而且遵循方向优先原则,并能响应提前关门和延时关门,并具有超载报警和故障报警;同时指示电梯运行情况和电梯内外的请求信息。

电梯控制器功能:

1.完成5个楼层的多用户载客服务控制。

2.电梯内设有乘客到达层数的停站请求开关。

3.每层电梯外设有上下请求开关,显示乘客的上升和下降请求。

4.电梯运行时,楼内外同时显示电梯的运行状态和所在的楼层。

5.当电梯到达选择的楼层时,经过1s电梯门打开,开门指示灯亮,开门3s后,电梯关闭,指示灯灭,电梯继续运行,直至执行完最后一个请求信号停在1层。

6.能记忆电梯外的所有请求信号,按照电梯运行规则次序响应,每个请求信号保留至执行后消除。

7.响应电梯外的有效请求,到达请求的楼层,电梯自动开门。

电梯运行规则:

(1)电梯处于上升状态时,响应上升请求的楼层大于电梯的所在层。

(2)电梯处于下降状态时,响应有下降请求的楼层小于电梯的所在层。

(3)执行完上升状态时,若更高层有下楼请求,则直接开到下楼请求的最高层接客,然后进入下降模式。

(4)先执行完所有的上楼请求再执行下楼请求,抑或先执行完所有的下楼请求再执行上楼请求。

二、电梯控制器的设计方案

电梯控制器系统模块如***1所示,该系统包括外部数据采集模块、信号存储模块、中央处理模块、显示模块。外部数据采集模块通过按键输入用户请求信号,光敏传感器采集到达楼层信号,压力传感器采集关门中断和超载信号。信号存贮模块存储电梯内外及各层用户请求信号。中央处理模块处理电梯运行中的各种状态,在电梯运行过程中,对信号存储模块的用户请求数据进行比对,从而确定电梯是否停止。显示模块主要显示电梯电梯内外用户的上升或是下降请求,并显示电梯的当前运动状态。

电梯控制器的实体程序如下:

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

use ieee.std_logic_arith.all;

entity dianti5 is

port ( clk : in std_logic;――时钟信号(频率为1Hz)

full,deng,quick,clr : in std_logic; ――超载、关门中断、提前关门清除报警信号

c_u1,c_u2,c_u3,c_u4: in std_logic;――电梯外人的上升请求信号

c_d2,c_d3,c_d4,c_d5 : in std_logic;――电梯外人的下降请求信号

d1,d2,d3,d4,d5 : in std_logic; ――电梯内人的请求信号

g1,g2,g3,g4,g5 : in std_logic;――到达楼层信号

door : out std_logic_vector(1 downto 0);――电梯门控制信号

led : out std_logic_vector(6 downto 0);――电梯所在楼层显示

led_c_u:out std_logic_vector(4 downto 0); ――电梯外人上升请求信号显示

led_c_d:out std_logic_vector(4 downto 0); ――电梯外人下降请求信号显示

led_d : out std_logic_vector(4 downto 0);――电梯内请求信号显示

wa : out std_logic;――看门狗报警信号

ud,alarm : out std_logic;――电梯运动方向显示,超载警告信号

up,down : out std_logic ); ――电机控制信号和电梯运动

end dianti5;

结构体中首先对电梯中的故障信号和超载信号进行处理。如果压力传感器连续采集到3次关门中断信号,则启动电梯故障信号,除非人为对故障进行清除,否则电梯将保持开门状态并不进行任何操作。如果压力传感器采集到电梯超载,电梯将报警,并保持开门状态不进行任何操作,直到压力传感器采集到电梯不再超载。电梯打开后,如果用户不进行任何操作,电梯3秒后将自动关门,如果用户按提前关门键,电梯将立即响应关门指令。

中央处理模块对电梯内及电梯外用户的上升和下降请求进行处理,处理结果并置后存入信号存储模块。电梯在运行过程中,每到达一层将通过中央处理模块,对信号存储模块的存储指令进行比对,以判断是否需要停止,并通过光敏采集到的信号来判断电梯所到达的楼层,并通过显示模块进行显示。

三、电梯控制器的仿真波形

控制器由MAXPLUS II进行仿真,仿真结果如***2,电梯初始状态在1楼,当4层有外部请求上升信号时,电梯启动,到达4层后停止,待乘客进入电梯后,电梯运行到5楼。5楼进入到电梯超载,电梯报警,电梯保持开门状态不变,压力传感器检测到电梯不再超载后,报警解除,电梯转为下降状态,响应4层外部请求下降信号。

四、总结

本文通过VHDL语言对电梯控制器进行了设计,并进行了仿真,通过本设计可以看到EDA的发展给了工程设计人员更多的选择,使电路从硬件设计转变为软件设计,提高了设计的灵活性,降低了电路的复杂度,并可以随意的进行更改。

参考文献:

[1]杨晖张凤言:大规模可编程逻辑器件和数字系统设计.北京航空航天大学出版社,1998

[2]赵雅兴:FPGA原理、设计与应用.天津大学出版,1999

[3]潘松黄继业:EDA技术实用教程.科学技术出版社,2005

超大规模集成电路篇9

2、可靠性高,使用环境要求低。由于微机采用大规模和超大规模集成电路,系统内使用的器件数量减少,器件,部件之间的连线以及接入件数目也相应地减少,而且MOS电路本身工作所需的功耗也很低,所以微机的可靠性大大提高,进而降低了对使用环境的要求。

3、体积小,质量轻,功耗低。由于微机中广泛采用了大规模和超大规模集成电路,从而使微机的体积大大缩小。

4、适应性强。从系统软件到应用软件可方便地构成不同规模的微机系统,从而使微机具有很强的适应性。

超大规模集成电路篇10

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***府相关产业促进***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***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***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***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***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***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***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***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(C***C-HJ)、中芯国际(***IC)、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(T***C)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***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***如***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***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***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;

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