北航电子信息工程,电子信息导论 集成电路设计 0911

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11电子信息导论课程简介

报告人:张有光

联系方式:F806,82314978

2问题?

󰂙1、高考志愿“电子信息”谁决定?

󰂙2、为什么选择电子信息?

󰂙3、你了解我院的主要成就?

󰂙4、你了解我院的培养目标?

󰂙5、你了解我院的培养方案?

23课程安排

󰂙集成电路设计张有光教授

󰂙电磁兼容与电磁环境谢树果教授

󰂙现代通信技术与展望刘荣科博导

󰂙信号与信息处理许小剑教授

󰂙信息对抗王祖林教授

󰂙现代空中交通管理张学军教授

󰂙光电技术发展郑铮教授、江月松教授

󰂙微波遥感技术苗俊刚教授

󰂙本科培养计划张有光教授

4课程要求

󰂙课后让同学依据听课内容并且查阅相

关资料书写心得一篇,交由班主任老

师批阅,协助主讲教师给出成绩。

󰂙九个讲座完成后,综合九篇心得的分

数给出总评成绩。

󰂙注意:作业当作试卷学校需要留存5

年,如果需要请你自己事先复印!

35集成电路设计

专业简介电子信息导论

报告人:张有光

2009年11月11日

6集成电路内容

󰂙一、集成电路——基本概念

󰂙二、集成电路产业的重要性

󰂙三、我国集成电路产业措施

󰂙四、我国集成电路产业现状

󰂙五、我国集成电路设计成果

󰂙六、我院集成电路设计成果

󰂙七、我院IC 人才培养方案

47一、集成电路的基本概念

󰂙1、学科定义

󰂙2、芯片总流程

󰂙3、芯片设计过程

󰂙4、芯片制造过程

󰂙5、集成电路芯片

81、学科定义

󰂙学科范围

9围绕EDA、集成电路设计、制造、封装、

测试的科学与技术问题;

󰂙相关学科

9涉及了固体物理学、量子力学、热力学

与统计物理学、材料科学、电子线路、

信号处理、计算机辅助设计、测试与加

工、图论、化学等多个学科。

59设计

检测

材料掩膜版

制造封装测试需

求2、IC设计与制造的主要流程

10总体要求

系统功能设计

寄存器传输级

描述

寄存器传输级

模拟与验证子系统

/功能块

综合门级逻辑

网表

逻辑模拟

与验证

电路模拟

与验证

版图生成逻辑图

电路图布局:将模块安置在芯

片的适当位置,满足一

定目标函数。

布线:根据电路的连接

关系在指定区域(面积、

形状、层次)百分之百

完成连线。布线均匀,

优化连线长度、保证布

通率。3、设计过程

611最终版图数据

与测试向量

制版

与工艺流片

计算机辅助

测试(ICCAT)

生产定型工艺模拟版图几何设计规则和

电学规则检查

网表一致性检

查和后仿真提取实际版图参数、

电阻、电容,生成带寄

生量的器件级网表,进

行开关级逻辑模拟或电

路模拟,以验证设计的

电路功能的正确性和时

序性能等。

124、芯片制造过程

713封装好的集成电路

14二、集成电路产业的重要性

󰂙1、集成电路产业重要性

󰂙2、集成电路产业渗透力

󰂙3、集成电路产业的规模

󰂙4、集成电路产业快速性

8151、集成电路产业重要性

󰂙国防工业

9战斗机、预警机,价值60%是电子

󰂙民用工业

9手机、汽车电子、电视机、计算机,其

核心就是集成电路

9数控机床、数字家庭等,其智能部分依

赖集成电路

16集成电路

1~2元电子产品

10元国民经济

100元国民经济的“食物链”

信息化社会:半导体产值占工农业总产

值的0.5%2、集成电路的渗透能力

9173、集成电路产业规模

󰂙全球集成电路产业规模

92007年2500亿美元,2010年3450亿美元

󰂙我国集成电路产业规模

92008年150亿美元,设计业45亿美元

󰂙我国集成电路市场规模

92008年850亿美元,贸易逆差约700亿美

元,自给不足7%,且位于低端产品。

我国集成电路市场预测

41.8

2550

2060

2069

1579.5

1591.5

15

020406080100

200520062007200820092010总销售额

(百亿元)

增长率(%)

“十一五”期间我国集成电路市场将进一步

扩大,年均增长速度预计将保持20%左右。

10我国集成电路进出口预测

628

498690

522759

557835

593905

615994

643

02004006008001000

200520062007200820092010进口额(亿

美元)

进出口逆差

额(亿美

元)

“十一五”期间,集成电路进口额将以15%以上的年

均增长率增长,集成电路贸易逆差将会继续扩大。

204、集成电路的发展速度

󰂙发展动力

9不断提高产品的性能价格比

󰂙莫尔定律

9集成电路芯片的集成度每三年提高4

倍,而加工特征尺寸缩小30%。

󰂙技术现状

9最小线宽45纳米,3×108晶体管/cm2

11215、集成电路产业上市公司

󰂙国内上市公司:

9上海贝岭、长电科技、华微电子、士兰

微、有研硅股、海纳、康强电子、三佳

科技、大唐微电子

󰂙香港股市:

9复旦微电子、华润上华、上海先进、中

芯国际

󰂙美国股市:

9中芯国际、展讯、炬力、中星微

22三、我国集成电路产业措施

󰂙1、“十五”重大专项

󰂙2、“十五”发展目标

󰂙3、国家相关扶持政策

󰂙4、“十一五”重大专项

󰂙5、“十一五”发展目标

󰂙6、“十一五”发展思路

12231、“十五”国家重大专项

󰂙名称

9超大规模集成电路和软件

󰂙意义

9它表明国家要下大决心、花大力气,打

造集成电路设计这个信息产业的“金刚

钻”:通过实施内需拉动和整机带动的

发展战略,促进国产芯片和国产软件的

自主发展。

242、十五重大专项的目标

󰂙一批基地:

9国家集成电路设计产业化和人才培养基地;

󰂙二大重点:

9系统芯片SoC与微处理器CPU(DSP);

󰂙三个方向:

9信息安全、网络通信、信息家电;

󰂙四项服务:

9MPW、IP核促进联盟、EDA工具、国际合作;

󰂙五类成果:

9人才、标准、专利、产品、企业。

1325七个产业基地

󰂙7个产业基地(1999~)

9北京、上海、深圳、杭州、西安、无锡、

成都;

󰂙1个合作伙伴

9香港科技园

󰂙“孵小、扶强、引外”

9“小企业需要孵化、大企业需要支持,

外国企业需要引进。”的政策,

26产业基地的作用

󰂙公共服务平台

9提供EDA平台、MPW(多晶圆流片)服务、

测试平台、IP复用等服务;

9组织IC设计企业之间、IC企业与整机企

业之间、企业与政府之间交流;

9IC人才培养,截止到05年5月,基地培

训的IC人才达到1.5万人次。

9孵化了200多家IC设计企业。

1427十五个IC人才培养基地

󰂙第一批:03年

9清华、北大、浙大、复旦、西电、上交

大、东南、电子科大、华中;

󰂙第二批:04年

9北航、西交大、哈工大、同济、华南理

工、西工大。

󰂙筹建

9北工大、中山大学

28IC人才培养基地

󰂙基地任务

92010年前,4万设计和1万工艺人才;

󰂙培养目标

9培养既懂系统,又有微电子基础的IC设

计复合型人才。(加管理)

󰂙培养模式

9与产业界互动,是IC人才培养的核心

15293、国家相关政策

󰂙国务院文件2000(18号)

9鼓励软件产业和集成电路产业发展的若

干政策。

9集成电路布图设计保护条例。

3005年国家重大自然基金

󰂙基金名称(1300万)

9半导体集成化芯片系统基础研究

󰂙五个方向

9SOC集成方法学,

9SOC综合、验证与测试理论,

9用于SOC的集成微传感系统,

9面向SOC的小尺寸器件科学问题,

9适于SOC的新材料及新器件探索与集成

16314、“十一五”重大项目

󰂙核心电子器件、高端通用芯片及基础软件

9开发高端电子通用器件和高可信网络化基础软

件,信息安全所需芯片和器件等关键技术。

󰂙极大规模集成电路制造技术及成套工艺

9开发60纳米至45纳米高速、低功耗芯片和新型硅

基集成电路的制造工艺技术,核心集成电路装备

技术。

󰂙新一代宽带无线移动通信

9开发新一代宽带无线移动通信网络、终端和应用

技术。

5、“十一五”发展思路

󰂙进一步完善产业政策,加强市场引导,营

造良好的产业发展环境;

󰂙以应用为先导、设计业为重点、制造业为

主体,继续做大产业规模;

󰂙提高自主创新能力,建立以企业为主体、

产学研用相结合、明确分工合作的、多层

次的技术创新体系;

󰂙加快专用设备、仪器和材料的发展,完善

产业链建设。