集成电路发展路径

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集成电路发展路径范文第1篇

关键词：电力技术服务行业；电力行业；集群化发展；成长路径；政府支持

中图分类号：F270 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0001-04

电力技术服务行业是针对电力行业系统进行多维度技术服务的综合性行业。它包涵除电力设备制造之外，与电力系统有关的所有服务活动，如电力系统检修、电力系统调试、电力系统设计、电力系统建设、电力系统监理、电力系统运行维护、工业系统防雷、电力系统科研、智能辅助产品、电力系统管理咨询等细分服务领域。电力技术服务行业是在2002年电力行业市场化改革后逐步兴起的，并将随着新一轮市场化改革呈现爆发式增长态势。但当前，该行业电力技术服务供应商普遍存在“小”、“散”、“乱”的发展瓶颈，阻碍行业的进一步成长。集群化发展则是突破上述瓶颈，迅速壮大产业的成长路径。集群化是指同一产业、相关产业和支持产业的众多中小企业在地理空间与经济空间的集聚。它是一种介于企业和市场之间的产业组织形式。这种组织形式能够在保持中小企业独立性的基础上，将竞争从单个企业提升到了整个企业集群，实现中小企业灵活性与集群网络稳定性的有机结合，从而兼具有规模经济与市场灵活性，产生极大的竞争能力。

1 可能性：电力技术服务行业需求快速扩大

1.1 电力技术服务需求随经济增长而不断扩大

电力技术服务可以分为两大类：一是电力系统设计、建设、监理与试验，与电力行业的增幅紧密相关；二是电力系统的运行维护、调试、检修，与电力行业的存量紧密相关。电力行业的增幅可以用国家每年的电热固定投资衡量，而电力行业的存量则可以用每年的发电量衡量，两者均受到当年经济整体环境高度影响。

增长趋势上，经济增速、电热固定投资与发电量高度一致。波动形态上，经济增速与发电量基本平行，而电热固定投资波幅更大。两者结合，随着中国经济长期中高速运行，电力技术服务行业市场潜力巨大，且具有一定的抗波动能力。

表1 国内生产总值、电热固定投资与发电量增长的相互关系

年份 国内生产总值 电热固定资产投资 发电量

名义值/

亿元 增幅/% 名义值/

亿元 增幅/% 实际值/亿

千瓦小时 增幅/%

2003 135823 ―― 3304.82 ―― 19105.8 ――

2004 159878 17.71 4854.41 46.89 22033.1 15.32

2005 184937 15.67 6503.2 33.96 25002.6 13.48

2006 216314 16.97 7274.27 11.86 28657.3 14.62

2007 265810 22.88 7906.52 8.69 32815.5 14.51

2008 314045 18.15 9023.66 14.13 34668.8 5.65

2009 340903 8.55 11139.1 23.44 37146.5 7.15

2010 401513 17.78 11356.4 1.95 42071.6 13.26

2011 473104 17.83 11603.5 2.18 47130.2 12.02

2012 519470 9.80 12948 11.59 49378 4.77

数据来源：国家统计局

1.2 电力技术服务需求随市场化改革而不断扩大

改革开放以来，市场化是中国经济体制改革的根本路径。我国通过逐步扩大市场在电力系统资源配置中的作用，深化电力体制改革，打破垂直一体化的垄断体制，不断放开竞争环节培育市场主体。2002年国务院《电力体制改革方案》，建立了我国电力行业市场化改革的顶层设计。但直至今日，我国电力行业改革仍停留在第二阶段主辅分离的第三小步，也就是主多分离。十八届三中全会以后，经济体制改革进入市场决定资源配置的新阶段，电力行业市场化改革将重启，主辅分离进一步向主多分离深入，也就是彻底实现主业与多经公司的分离。

表2 电力体制改革主要路径

改革目标：

发挥市场作用，构建政企分开、公平竞争、开放有序、

健康发展的电力市场体系。

第一阶段改革：厂网分开

将国家电力公司管理的资产按照发电和电网两类业务划分，并分别进行资产重组。原国家电力公司拥有的发电资产，设立五大发电企业，中国华能集团、中国大唐集团、中国华电集团、中国国电集团、中国电力投资集团，由国务院分别授权经营。原国家电力公司拥有的电网资产，组成国家电网公司和南方电网公司。

第二阶段改革：主辅分离

对电力系统所拥有的辅业务单位和“三产”、

多种经营企业进行调整重组。

第一小步：电网企业经营主业以外的业务要报国家

有关部门批准，并分开核算。

第二小步：电力系统内部的医疗和教育单位实行

属地化管理，从电力系统剥离。

第三小步：电力设计、修造、施工等多种经营企业

与电网企业脱钩，放开市场。

第三阶段改革：输配分开

将输电和配电环节从资产、财务和人事上分拆，输电环节由电网管理，售电环节将地方供电局改组为多个独立的法人实体，辅之以购电大户与电厂签订直供合同，把配电网的建设运行下放到地方。核心点在于成本核算和利益分割。电网企业不再垄断下游配电市场，只负责电力运输，下游市场有大量配电公司市场竞争。

第四阶段改革：竞价上网

在区域设置一个或数个电力调度交易中心，由区域电网公司负责管理。电力调度交易中心间实行市场开放。将电价划分为上网电价、输电电价、配电电价和终端销售电价。上网电价由国家制定的容量电价和市场竞价产生的电量电价组成；输、配电价由政府确定定价原则；销售电价以上述电价为基础形成，建立与上网电价联动的机制。发电企业向较高电压等级或较大用电量的用户和配电网直接供电。

资料来源：2002年国务院5号文件《电力体制改革方案》

主多分离将为电力技术服务市场的进一步发展提供新的机遇。一是服务由传统电力系统内部完成，转变为向外部专业公司委托完成。电力技术服务不再是由电力系统内部完成，而是实现专业化。二是服务由内部关联交易模式，转变为标准市场模式。电力技术服务不再由于电力公司人、财、物关联企业垄断，而是打破市场垄断。三是服务由区域性市场，转变为全国性市场。电力技术服务不再是只有当地企业承担，而是面向全国企业招标，打破区域壁垒。四是服务由点状模式，转变为链状模式。电力技术服务的内容，不再是由不同企业承担，而是由一家企业总包，由该企业承担多项业务，人、财、物实现企业内的链式流转。原有的多经企业凭借关联交易占有大量的电力技术服务市场，成本高而利润厚。随着主多分离的真正完成，多经企业将不再占据竞争优势，这一部分市场将被释放。

2 必要性：突破电力技术服务行业的供给瓶颈

2.1 发挥规模效应破解电力技术服务供应商“小”的瓶颈

当前电力技术服务供应商规模普遍较小，这是由两点原因造成的：一是电力行业市场化改革至今不过十余年时间，技术服务供应商成长时间较短，积累有限。二是电力技术服务企业属轻资产技术密集型，扩张存在两大制约：物质资本的制约。由于该行业通常先垫资再收款，现金流对于企业扩大规模极为重要，但是，一方面，供应商多为轻资产，不具备从银行贷款所需要的抵押品，另一方面，资金周转期限长，民间借贷的资金成本过高，难以承担；人力资本的制约。电力技术服务行业对具有专业素养和技能的工程技术人员需求极高，但是这种人力资本的培养周期很长，从助理工程师、工程师到高级工程师，通常需要十五年以上的时间才能完成，其培养的时间与费用不是小型企业所能承担的。缺乏资金与人才致使企业无法快速扩张，这反过来又进一步限制了资金与人才的来源，陷入瓶颈。

电力技术服务的集群化发展则可以通过发挥规模效应突破上述瓶颈：一是可以有效解决资金问题。一方面，对于轻资产的技术密集型产业而言，集群化发展可以有效分解占用大量资金的固定资产投入。不仅电力设计、试验、维修、建设过程中所需要的大型仪器设备、车辆可以统一购买、调配，共同使用；会议室、打印室、车库、库房等企业必备设施也可以共建、共用，以节约资金。另一方面，单个企业规模产值小、破产风险高、还款能力弱，很难从银行获取借款。而对于产业集群整体，不仅规模产值大、风险得到分解，资金收还期限不同使企业的整体还款能力亦强，能够以较低成本获得融资。二是可以有效解决人才问题。一方面，各企业招投标所规定的建设周期不同、忙闲时间有异，一些技术专家能够错开时间解决不同企业的项目难题，从而最有效地利用人力资本。同时，企业间也能够进一步专业化分工。试验能力强的企业以试验服务为主，建设能力强的企业则以工程建设为主，共同为服务单位提供一揽子电力系统解决方案。另一方面，通过集群化发展，对电力技术类、金融服务类、行政管理类人力资本的需求密度增加，更容易建立相应的劳动力市场平台，并同有关院校建立智力合作机制。

2.2 塑造集群品牌破解电力技术服务供应商“散”的瓶颈

电力技术服务行业市场涵盖面广，囊括全国各地的发电、输配电与用电企业。因此，随着电力行业的市场化改革，技术服务供应商如雨后春笋般在全国各地出现，以所在市、所在省或邻近省作为业务范围。这种“散”的特征严重制约了行业发展。因为它极大增加了交易费用，而后者又将抑制市场发展。科斯最早提出交易费用的概念。他认为交易费用应包括度量、界定和保障产权的费用；发现交易对象和交易价格的费用；讨价还价、订立合同的费用；督促契约条款严格履行的费用。而交易费用的高低将决定市场范围大小，从而制约专业化分工的程度。电力技术服务供应商的分散，导致寻找交易对象、比较交易价格、监督交易协定的成本高昂，这必然降低市场交易的容量。当前交易协定更多依靠熟人推荐达成。

建立电力技术服务的产业集群，可以通过塑造集群品牌实现交易的集中化，降低交易费用，从而突破“散”的瓶颈：

一是塑造集群品牌可以降低单个企业的营销成本。面对全国市场，作为轻资产企业的单个电力技术服务供应商难以实现品牌宣传的全覆盖。但在产业集群中，单个企业所承担的宣传成本是很小的。二是塑造集群品牌可以延长品牌效应的持续性。中小企业生命周期短，需遵循优胜劣汰的竞争规律。作为中小技术密集型企业，总会存在违约的情况，甚至“死亡率”也是相当高的。而产业集群的生命周期比单个企业长得多，集群品牌要比单个企业的品牌持久得多。且集群内部的相对竞争也有利于集群品牌的保持。因此，集群品牌对产业内的企业是宝贵的无形资产。三是塑造集群品牌可以实现社会网络复合化。每一家电力技术服务供应商均存在因地缘关系、血缘关系与业务关系而长期磨合形成的分工协作网络。产业集群可以实现各企业的供应商、营销渠道、目标客户所构成社会网络的相互联通，进而形成一个庞大的产业网络。集群企业可以通过这一关系网络，实现信息资本与社会资本在集群内的共同分享。

2.3 建立信用平台破解电力技术服务供应商“乱”的瓶颈

电力技术服务行业存在大量信息不对称，这将影响到这一产业的可持续发展。一是作为技术密集型产业，该行业专业性强，较易通过偷工减料、欺诈误导获得高额利润。一些技术服务供应商以极低价格获取工程，不顾安全隐患节约成本，造成劣币驱逐良币，压缩了行业内正规企业的成长空间。二是作为市场化改革尚未完成的产业，行业存在凭借行政权力市场化运作获取高额利润的情况。一些供电局的员工或员工的“联系人”，在体制以外获取工程的情况时有发生。一个典型的例子就是供电企业对电力客户招标承揽工程单位时的“三指定”现象，即指定工程设计单位、指定施工队伍、指定设备材料。这侵害了客户选择工程承揽单位的自，形成市场垄断，并最终影响到电力技术服务供应的数量与效率。

从经济地理学的角度来看，中小企业集群化不仅是地理空间上相互靠近，更通过行业内的频繁交易，在经济空间建立了紧密联系。通过在产业集群建立信用平台，可以有效解决信息不对称的问题，破解道德风险与逆向选择难题。客户将通过信用平台对电力技术服务供应商提供追踪评价。这些评价将被载入该服务商的信用记录而无法被删除，并对社会完全公开。这样，信用等级差的企业将难以获得订单，最终被剔除出产业集群。由于失信结果将被长期记录且惩罚严厉，单个企业在竞争博弈中将选择诚信，并通过优胜劣汰促进集群信用等级的自我提升。

3 政府支持电力技术服务行业集群化发展的可行举措

电力技术服务行业的集群化发展需要政府的支持。在产业的集群发展初期，政府需要制定土地管理、资金融通、税收补贴、人才引进方面的优惠举措，吸引企业的入驻，促进集群迅速成长。同时，政府也需建立长效机制支持集群成长。

3.1 建立公共服务支撑系统

集群化发展后，政府的公共品供给更加集中，成本低而覆盖范围广。政府应当建立集群企业共同的招投标平台、质量检测站、教育培训基地、技术创新实验室，提高中小企业的自主创新能力和产品质量水平。

3.2 健全资金要素市场

应当以政府搭台、项目遴选为核心，积极帮助集群内企业开辟融资渠道。一是建立长期沟通机制，促进中小企业、信用担保公司、商业银行间的长效合作，建立中小企业信用贷款担保体系。二是通过政策鼓励，引导企业提升管理方式，从家族式管理转变为股份制管理，建立现代企业制度。支持龙头骨干企业进入全国中小企业股份转让系统，并最终转板至创业板上市。

3.3 支持集群品牌的创立

品牌是现代企业竞争的核心，建立高知名度的品牌能为企业赢得信誉和市场，产生巨大的吸引力和影响力。因此，政府应当着力实施品牌战略。通过推行标准化质量检测体系，塑造集群品牌口碑。设立名牌战略发展资金，奖励中国名牌、中国驰名商标的获得企业。通过公共宣传，促进集群品牌的形象塑造和推广。通过举办交易会、展览会，提升集群品牌知名度。

3.4 促进产业集群一体化

集群发展绝不仅是各中小企业在地理空间的简单靠近，而是要深化各企业的专业化与分工，促进企业间经济联系的密切。政府应以龙头企业为核心，通过挖掘行业技术创新潜能、信息共享潜能和整体协调潜能，提升整个行业的水平。龙头企业作为品牌价值的最终承担者、全面解决方案或系统服务的提供商，应居于支持政策的核心，通过多元化经营促进集群技术创新能力的提升。集群内数量广大的中小企业则将依托龙头企业的成长而共同发展。

参考文献

[1] 阿尔弗雷德・马歇尔.经济学原理[M].北京：华夏出版社，2005.

[2] 罗纳德・科斯.财产权利与制度变迁――产权学派与新制度学派译文集[M].上海：三联出版社，1994.

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[6] 杨瑞龙.我国制度变迁方式转换的三阶段论――兼论地方政府的制度创新行为[J].经济研究，1998，（1）.

集成电路发展路径范文第2篇

数字集成电路低功耗优化设计

随着科技的不断发展和进步，在集成电路领域当中，数字集成电路的增长速度飞快，在各种新技术的应用之下，集成电路系统的集成度和复杂度也有了很大的提升。对着移动设备、便携设备的广泛应用，使得数字集成电路面临着越来越严峻的功耗问题。因此，在数字集成电路的未来发展当中，低功耗优化设计已经成为一个主要的发展趋势，在数字集成电路的工艺制造、电路设计等方面，都发挥着巨大的作用。

一、低功耗优化设计的方法和技术

对于可移动、便携式的数字系统来说，功耗具有很大的作用。因此在设计数字电路的时候，应当分析其功耗问题。在设计数字集成电路的过程中，要对功耗、面积、性能等加以考虑。而在这些方面，存在着相互关联和约束的关系。因此，在对数字电路性能加以满足的前提下，对设计方案和技术进行选择，从而实现低功耗优化设计。具体来说，应当平衡性能、面积、功耗方面的关系，防止发生浪费的情况。对专用集成电路进行高效应用，对结构和算法进行优化，同时对工艺和器件进行改进。

二、数字集成电路的低功耗优化设计

1、门级

在数字集成电路的低功耗优化设计中，门级低功耗优化设计技术具有较为重要的作用，其中包含着很多不同的技术，例如路径平衡、时许调整、管脚置换、们尺寸优化、公因子提取、单元映射等。其中，单元映射是在设计电路中，在逻辑单元、门级网表之间，进行合理的布局布线。公因子提取法能够对逻辑深度进行降低、对电路翻转进行减小、对逻辑网络进行简化从而降低功耗。路径平衡则是针对不同路径的延迟时间，对其进行改变，从而降低功耗。

2、系统级

系统级低功耗优化设计当中，主要包括了软硬件划分、功耗管理、指令优化等技术。其中，软硬件划分主要是对硬件和软件在抽象描述的监督，对其电路逻辑功能加以实现，通过对方案的综合对比，选择低功耗优化设计方案。功耗管理是针对电路设计不同的工作模式，将空闲模块挂起，从而降低功耗。而指令优化则包含指令压缩、指令编码优化、指令集提取等，通过对读取速度、密度的提升，使功耗得到降低。

3、版图级

在版图级低功耗优化设计中，需要对互联、器件等同时进行优化，对着集成电路工艺的发展，器件尺寸的减小，功耗也就自然降低。同时由于具有更快的开关速度，因此可以根基不同情况，在电路设计中选择合适的器件进行优化。而对于系统来说，互联作为连接器件的导线，对于系统性能也有着很大的影响。在信号布线的过程中，可以增加关键、时钟、地、电源等信号以及高活动性信号的横截面，从而降低功耗和延时。

4、算法级

在算法级低功耗优化设计当中，需要对速度、面积、功耗等约束条件加以考虑，从而对电路体系编码、结构等进行优化。在通常情况下，为了提升电路质量、降低电路功耗，会采用提高速度、增加面积等方法来实现。算法级低功耗优化设计与门级、寄存器传输级不同，这两者都是对电路的基本结构首先进行确定，然后对电路结构再进行低功耗优化调整。在算法级低功耗优化设计当中，主要包括并行结构、流水线、总线编码、预计算等技术。

5、电路级

在电路级低功耗优化设计中，NMOS管阵列构成的PDN完成了逻辑功能，其中只需要少量额晶体管，具有较快的开关速度，同时由于具有较低的负载电容，不存在短路电流。在电源与第之间，没有电流通路，因此不会产生静态功耗，对于总体功耗的降低有着很大的帮助。同时，在应用的异步电路当中，在稳定状态时，输入信号才会翻转，从而避免了输入信号之间的竞争冒险，也避免了功耗浪费。

6、工艺级

在工艺级低功耗优化设计中，主要包括按比例缩小、封装等技术。随着技术的发展，系统拥有了更高的集成度，器件尺寸得以减小、电容得以降低，在芯片之间，通信量也有所下降，因此功耗也能够得到有效的控制。其中主要包括了互连线、晶体管的按比例缩小。芯片应当进行封装，充分与外界相隔离，从而避免外界杂质造成腐蚀，降低其电气性能。而在封装过程中，对于芯片功耗有着很大的影响。通过合理的进行封装，能够更好的进行散热，从而是功耗得到降低。

7、寄存器传输级

在设计数字集成电路的过程中，寄存器传输级是一种同步数字电路的抽象模型，根据存储器、寄存器、总线、组合逻辑装置等逻辑单元之间数字信号的流动所建立的。在当前的数字设计中，工作流程是寄存器传输级上的主要设计，根据寄存器传输级的描述，逻辑综合工具对低级别的电路描述进行构建。在寄存器传输级的低功耗优化设计当中，主要包括了门控时钟、存储器分块访问、操作数隔离、操作数变形、寄存器传输级代码优化等方法。

随着科技的不断发展，在当前社会中，越来越多的移动设备和便携设备出现在人们的生活中，因此，数字集成电路也正在得到更加广泛的应用。而在电路设计当中，功耗问题始终是一个较为重点的问题，因此，应当对数字集成电路进行低功耗优化设计，从而降低电路功耗，提升电路效率。

参考文献：

[1]桑红石，张志，袁雅婧，陈鹏.数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术.微电子学与计算机，2011（04）.

[2]邓芳明，何怡刚，张朝龙，冯伟，吴可汗.低功耗全数字电容式传感器接口电路设计.仪器仪表学报，2014（05）.

集成电路发展路径范文第3篇

关键词：数字电路 抗干扰 传播路径 抗干扰措施

中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0022-01

作为产生干扰的元件，干扰源通常为继电器、电机及高频时钟等设备，传播干扰的途径通常为干扰源所构成的整个通路，主要的传播媒介是导线及空间辐射。因此，解决数字电路的干扰问题应从干扰源、传播路径及传播媒介三方面入手，采取综合措施进行防治，本文进行了数字电路抗干扰研究。

1 形成干扰的基本要素

（1）干扰源，干扰源通常是指那些能够产生干扰的器件、设备或输入信号等。（2）传播路径，传播路径通常是指干扰传播至敏感元件的整个通路，数字电路典型的干扰传播路径是导线和空间辐射。（3）敏感器件，敏感元件通常是指比较容易受干扰影响正常工作的器件和设备。

2 切断干扰传播路径的方法

根据干扰途径的不同，可将干扰分为辐射干扰和传导干扰两种，常用的切除干扰传播过程中途径的方法有以下几点。

（1）近些年来随着数字及模拟电子技术的快速发展，在当前的数字电路中单片机的应用越来越广泛，且由于在数字电路中电源是必不可少的，其对单片机的干扰是很大的，在设计数字电路中要充分考虑到这一点，最大程度地减小电源的干扰，这样整个数字电路的性能就会大为提高，同时也减小了电源对于单片机的影响，最常用的方法是使用二阶的滤波电路。（2）如果单片机的I/O接口是采用电机类外设备完成数据操作的，则此时在电机的噪声源及I/O接口之间应该接入隔离器，同时为了防止I/O端口出现串扰的危险，同时利用门电路、二极管及光耦等方法对其进行隔离处理。（3）在单片机时钟电路上接入外接的微调电容及晶体振荡器，保证晶体的外壳牢固地接地，在布线时晶体应与单片机引脚尽可能地靠近。（4）对电路板进行合理的分区，可以根据强信号和弱信号，或者数字信号和模拟信号进行分类，对各种元器件的处理要合理，同时可以用地线将模拟区和数字区分开，分别进行隔离处理，然后选择某一点与电源地线进行连接，这样就完成了电路板的合理分区，A/D和D/A转换器芯片也是按照这个原则处理。（5）对于大功率的器件如单片机等采取独立接地的措施，这样就能减小器件之间的相互干扰，且在数字电路设计整体布局时大功率的器件要尽量布局在电路板的边缘。（6）在单片机的关键部位，如电源线与电路板的连接处要使用抗干扰器件，如电源滤波器、磁环等增强电路的抗干扰性能。

3 提高敏感元件的抗干扰性能

3.1 设备使用时的抗干扰措施

选择设备：进行数字电路的设计时往往是其噪声的容限越高，则整个电路传输的延时越大，抗干扰性能就会越好，这就是CMOS比TTL集成电路抗干扰性能好的原因所在，因此应选择噪声容限高的设备，且对负载也要进行一定量的控制，若其所带的负载超过了电路设计时规定的额定负载，则此时会导致电路的低电平值升高、高电平值降低，从而降低了电路的噪声容限，使整个电路容易受干扰的影响。因此要注意避免出现设备所带负载超出额定负载的情况，且对于不用的集成电路及控制端应保持合适的电平值，减小分布电容干扰的影响。

3.2 电路设计时的杭干扰措施

由于在数字电路中CMOS及TTL电路转换瞬间也会产生很大的感染，因此对于数字电路转换所引起的振荡也应采取合适的措施加以抑制，即当输入的波形在电路阀值很小或者变化很小的时候其会被放大，从而产生了波形较大的振荡，这种振荡会引发下级电路的误触发，可以采取两种方法抑制这种干扰，即对输入波形采取较长的信号值和尽量避免微分电路产生脉冲作为触发信号。对于电路延迟不同所引起的毛刺也要采取一定的措施加以消除，可利用滤波电路及时间选通电路的方法对干扰加以治理。

（1）滤波法。若毛刺干扰源出现的频率很高，则其脉宽将比普通的脉宽信号窄许多，因此可以利用RC积分电路进行有效的消除毛刺。（2）时间选通法。采取延迟电路，根据单相稳定或者双向稳定电路结构来完成时间选通电路，抽样输入有用波形来消除毛刺的干扰。（3）同步控制法。同步控制法是根据同步时序的方法来消除干扰的，其主要思想是将电路的状态进行翻转，然后由单个脉冲产生触发，这样就能避免电路因传输延迟所导致的毛刺干扰，同时采用总线控制的克服方法，在微处理器中使数据DB和数据DA通过总线驱动器进入数据总线，驱动器分别控制总线信号CA和CB，这样在逻辑上就会出现切换时差的现象，可在总线上加装高电阻进行克服，增强总线的抗干扰能力。

3.3 印制板设计时的抗干扰措施

（1）在数字电路设计中是将地线加粗的方法来降低导线电阻的，这样使它能高于印制板的允许电路的3.5倍，增强了地线的稳定性，在条件允许的情况下可将地线的宽度拓宽为2～3m，同时通过闭环路提高其抗噪音干扰能力：闭环路能够形成稳定的传输路径，降低了线路阻抗，从而减小了干扰。注意闭环路的电阻所包围的截面积应该越小越好，如果同一印刷版具有不同的电路存在，则可将具有同一功能的电路集中于接地线上，从而构成了独立的回路，也可以使接地线电流从不同的单元回路中流出，从而减轻了对其他单元回路的干扰。（2）在电容印制板上将多个集成电路进行配置，如果某些元件的耗电量较大，则在地线上就会出现较大的电压，对这个电压进行印制的主要方法是在各集成器件中接入电容，利用短开关电流降低电阻的压降。（3）根据电流的大小合理调整电源线的布置，尽量增加导线的宽度，统一电源线、地线的数据信息传递方向，增强抗噪声能力。

4 软件抗干扰措施

软件抗干扰措施作为在数字电路抗干扰的一个重要方面，是指一个数据在一个时间单元内进行传送时将其改为相同的数据进行三次传送，然后对所传输的数据进行比较，若数据传输的不一致，则说明存在严重的干扰，此时需要重新对数据进行输入，并分析传输过程中可能存在的主要干扰源，采取相关的措施进行抑制，然后在下一周期开始再输出新的数据，在采集模拟信号时除了使用硬件抗干扰措施外还应采用数字滤波技术降低瞬变干扰的影响。

5 结语

现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成的，受到外界及自身干扰的几率非常大，应加强数字电路抗干扰研究，采取合理的措施减小数字电路干扰的影响，保证电力电子器件可靠的工作。

参考文献

集成电路发展路径范文第4篇

1、微电子技术的发展历程

自20世纪中期第一个集成电路研发成功之后，我们就进入了微电子技术时代，在半个多世纪的发展中，微电子技术被广泛应用在工业生产和国防军事领域，目前更是在商业领域中获得极大的应用和发展。并且在长期的发展进程中，微电子技术一直是以集成电路为主要的核心代表，也逐渐形成了一定的发展规律，最典型的莫过于摩尔定律。当然，集成电路的应用领域不断扩展也进一步刺激了微电子技术的快速发展。

在新事物的发展进程中，其发展规律和发展趋势势必要与需求相结合，并受需求的影响。微电子技术也不例外。在其发展进程中，微电子制造技术无疑是微电子技术最大的“客户”，正是因为微电子制造技术提出了各种应用需要，才使得微电子技术得到了快速发展。也可以说，微电子制造技术正是微电子设计技术与产品应用技术的“中介”，是将微电子技术设计猜想转化为实物的“桥梁”。但值得一提的是，这个实物转化的过程也会对微电子设计技术的发展产生影响，并直接决定着微电子器件的造价与功能作用。为此我们可以认为，在微电子技术的发展中，微电子制造技术是最重要的核心技术。

2、微电子制造技术的发展与制造工艺

在半个多世纪的发展中，微电子制造技术的应用主要体现在集成电路与分立器件的生产工艺上。集成电路和分立器件在制造工艺上并无太大区别，仅仅只是两者的功能与结构不一样。但是受电子工业发展趋势的影响，目前集成电路的应用范围相对更广，所以分立器件在微电子制造技术应用中所占的比重逐渐减少，集成电路逐渐成为其核心技术。

在集成电路的制造过程中，微电子制造技术主要被应用在材料、工艺设备以及工艺技术三方面上，并且随着产业化的发展，这三方面逐渐出现了产业分工现象。发展到今天，集成电路的制造产业分为了材料制备、前端工艺和后端工艺三大产业，这些产业相互独立运作，各自根据市场需求不断发展。

集成电路的种类有多种，相关的工艺也有差异，但各类集成电路制造的基本路径大致相同。材料制造包括各种圆片的制备，涉及从单晶拉制到外延的多个工艺，材料制造的主要工艺有单晶拉制、单晶切片、研磨和抛光、外延生长等几个环节，但并不是所有的材料流程都从单晶拉制走到外延，比如砷化稼的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片（衬底片），不需要外延。

前端工艺总体上可以概括为图形制备、图形转移和注入（扩散）形成特征区等三大步，其中各步之间互有交替。图形制备以光刻工艺为主，目前最具代表性的光刻工艺是45nm工艺，借助于浸液式扫描光刻技术。图形转移的王要内容是将光刻形成的图形转入到其他的功能材料中，如各种介质、体硅和金属膜中，以实现集成元器件的功能结构。注入或扩散的主要目的是通过外在杂质的进入，在硅片特定区域形成不同载流子类型或不同浓度分布的区域和结构。后端工艺则以芯片的封装工艺为主要代表。

3、微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式

总体上，推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象，信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理等在超高速、大容量等技术要求和成本降低要求下，一代接一代地发展，从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。

从历史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼为代表的第三代半导体材料的发展，大都是因为后一代的材料在某些方面具备更为优越的性能。如砷化稼在高频和超高频方面超越硅材料，氮化稼在高频大功率方面超越砷化稼。从长远看，以材料的优越特性带动微电子器件及其制造技术的提升和跃进仍然是微电子技术发展的主要表现形式。较为典型的例子是氮化稼材料的突破直接带来蓝光和白光高亮LED的诞生，以及超高频超大功率微电子器件的发展。

微电子制造技术发展的第二个主要表现形式是自身能力的提升，其中主要的贡献来自于微电子制造设备技术的迅速发展和相关配套材料技术的同步提升。光刻技术的发展最能体现出微电子制造技术发展的这一特点。光刻技术从上世纪中期的毫米级一直发展到今天的32nm水平，光刻设备、掩模制造设备和光刻胶材料技术的同步发展是决定性因素。这方面技术的提升直接促使未来微电子制造水平的提升，主要表现在：一是圆片的大直径化，圆片将从目前的300mm（12英寸）发展到未来的450mm（18英寸）；二是特征尺寸将从目前主流技术的45nm发展到2015年的25nm。

微电子制造技术发展的第三个表现形式是多种制造技术的融合。这种趋势在近年来突出表现在锗硅技术和硅集成电路制造技术的兼容以及MEMS技术与硅基集成电路技术的融合。由此可以预见的是多种技术的异类集成将在某一应用领域集中出现，MEMS可能首当其冲，比如M压MS与MOS器件集成在同一芯片上。

4、结束语

综上所述，在科技的推动和电子科技市场需求的影响下，微电子技术得到了快速的发展，直接带动了以集成电路为核心的微电子制造技术水平的提升。现如今微电子制造技术已经能够实现纳米级的集成电路产品制造，为电子产片的更新换代提供了良好的材料支持。以当前科技的发展趋势来看，微电子制造技术在未来的电子器件加工中还将会有更大的发展空间，还需要我们加强研究，不断提高微电子制造技术水平。■

参考文献

[1]宋奇.浅谈微电子技术的应用[J].数字技术与应用.2011（03）

[2]李宗强.浅谈微电子技术的发展与应用[J].科教文汇（中旬刊）.2009（01）

集成电路发展路径范文第5篇

关键词：ASIC；设计流程；数字集成电路

中图分类号：TN742 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0028-02

进入21世纪以后，通信技术的发展与人民生活需求的不断增长，导致集成电路的需求出现井喷式的增长。集成电路分为专用集成电路和通用集成电路。相比通用集成电路，专用集成电路面向特定用户，品种多，批量少，需求设计和生产周期短，同时功耗更低，重量更轻，体积更小，性能更好，成本更低等优点。因此涌现出来一大批数字集成电路（简称ASIC）设计公司。其中，北京的微电子集成产业园和上海的张江微电子园集中了国内很多的芯片设计（简称IC设计）公司和国外顶尖IC设计公司驻中国研发部。而专用集成电路是现在集成电路设计的研究热点。包含有数字集成电路（简称ASIC）设计、模拟ASIC设计、数模混合ASIC设计、射频ASIC设计等类型。本论文研究集成电路中最为广泛的数字ASIC设计。ASIC设计过程总共分为5个阶段，分别为：项目策划、总体设计、详细设计与可测性设计、时序验证与版图设计、流片与整理。这5个阶段以文档的递交作为完成阶段性完成任务的分界点。本论文也将以此5个阶段为主线进行研究和讨论。

一、项目策划

在集成电路设计的第一个阶段是项目策划。这就需要开发团队在正式进入是实质性研发阶段之前，需要对该产品潜在的市场需求进行调研。根据调研的结果，做出可行性报告。将此可行性报告提交市场和研发部门进行论证，讨论该产品研发的正确性与否。如果可行，则写项目任务书，用以给出明确的产品性能的大致说明，项目进度、研发周期管理等的。

二、总体设计

第二阶段是总体设计。总体设计阶段的主要任务是：认真分析市场的需求，确定设计对象以及设计目标。在原先第一阶段给出的项目任务书的基础上，进一步充实芯片的功能确定，内外部性能的要求，芯片验收的参数指标。同时要积极组织各方面的人员论证各种实现可行的系统实现方案，选择最佳的实现方案，敲定最终的系统实现方案，以及加工工程，工艺水平。在系统实现方案完成之后，需要是使用仿真软件进行系统设计，并进行仿真，进行可行性验证。通过仿真结果，来初步估计产品的最终性能。这一阶段所做的工作，最终以系统规范化说明书为任务完成的标准。在系统规范化说明书中，主要包含有晶片面积的估计；．产品研发预算估计；初始的产品系统结构设计；风险分析；设立产品的目标、可行性和里程碑；设计路线和开发工具的选定。其中需要指出的是进行系统设计以及系统仿真的可行性分析。可行性分析是第二阶段最重要的一个环节，它是对该项目的利润模型、开发周期和风险性的分析。一方面，该ASIC开发项目的最终产品是替代目前的一个成功产品，则成本降低与功能增强是项目最突出的任务。另一方面，该ASIC开发项目旨在开辟新的市场或者替代目前尚未成功的产品，研发时间将是项目中首先关心的文图。由于项目的研发策略会对整个项目的结构设计、开发等产生巨大的影响，项目规划者需要根据项目的具体情况在正式研发阶段开始之前对项目的这些驱动因素进行归纳分析，以制定项目的研发策略。

三、详细设计与可测性设计

数字研发流程走到此，如果前面的任务全部走完，那么研发将进入实质性的开发阶段。这一个过程又拆分为如下的模块：

（一）顶层模块划分

顶层设计是一个富有创造性的阶段，在这个阶段，要定义产品的顶层架构。许多经典的工程折中问题都需要在这个阶段做出决定。产品的开销、设计的开销、产品上市时间、资源需求和风险之间的对比也是顶层结构设计过程中的一部分。这个阶段中的创造性思维对于产品的成功有着极大的影响。创造性可以体现在产品的创意、顶层架构设计创意和设计流程的创意等方面。这个阶段的工作主要由少数具有结构设计和系统设计才能的高级工程师参与。这一阶段的具体任务是：讨论几个顶层结构备选项；分析这几个顶层结构选项——需要考虑技术灵活性、资源需求及开发周期等；完成顶层结构设计说明；确定关键的模块(如果需要，这些模块可以尽早开始)；确定需要使用的第三方IP模块；选择开发组成员；确定新的工具；确定开发路线/流程；讨论风险；预估硅片面积、输入输出引脚、开销和功耗等。这个阶段需要递交的文档则是这个阶段需要递交的文档：结构设计文档与ASIC开发计划文档。在结构设计文档中，设计者需要清楚地描述电路板、软件和ASIC的划分。通常ASIC作为系统中的一个重要部分，它的功能需要在顶层结构设计说明中详细的描述。ASIC开发计划：这个计划必须经过项目管理人员的验收通过。同时，还需要完成设计线路描述文档。这个文档要再次定义项目开发中所需要的工具、技术和方法。

（二）模块级详细设计

模块级详细设计，顾名思义，则是将顶层结构合理地划分成一些更小的模块。各个小设计模块间需认真细致的合理划分。划分着需要确定功能功能，模块与模块之间的联系等等。为了明了给对方展示划分结果，ASIC的层次化结构一般以图示方式表示。

本阶段的任务分别为：将顶层架构分解成更小的模块；定义模块的功能和接口；回顾上一阶段完成的初始项目开发计划和顶层结构设计文档；风险进一步分析；开发规范(代码编写风格，开发环境的目录结构）；检查芯片设计规则(晶片温度，封装，引脚，供电等)；还需要做的工作是重新估计芯片的门数。本阶段输出的则是各个模块的设计文档，以及准确的项目研发计划。同时，从该阶段开始，需要设计人员将ASIC的生产商必须确定下来。项目管理者必须与ASIC生产商建立例会制度，在这些例会中需要讨论ASIC的结构和设计路线。因为ASIC生产商有他们的一套生产流程和他们自己的技术特点，设计也需要遵循他们的设计规则。以免设计走不必要的弯路，耽误设计进度。

（三）模块实现

模块设计阶段，则是以文档引导设计。主要任务为：模块及设计、编码、测试和综合；芯片级的测试环境设计、编码和测试；给出一个更准确的芯片面积估计。在这个阶段，编码的测试一般使用VCS或者是modelsim软件。代码综合使用的综合器包括Synopsys公司的DesignCompiler或者SynplifyPro，Candence公司的BuilderGates等。这个阶段输出所有的模块设计、代码和模块织的测试；初始的模块级综合；最终决定的芯片引脚。

（四）系统仿真，综合和版图设计前门级仿真阶段

该阶段的主要任务是：撰写系统测试文档；编写测试伪代码；进行RTL（硬件描述语言）级与门级仿真；记录跟踪问题的解决过程，如可能，使用错误自动报告系统进行错误的反馈和修改；检查芯片设计是否满足设计规范；开始撰写芯片的使用指南；自行编写综合脚本，进行设计综合(这个时候就需要掌握TCL脚本的简单写法)；依据芯片特性，大致画出芯片内模块摆放的方法成功地完成第这个阶段输出的条目如下：验收过的系统仿真；所有的RTL级仿真和门级仿真完成及测试报告；综合后的网表。

四、时序验证和版图设计

ASIC设计的第四部分是时序验证和版图设计。这个阶段是通过时序分析来指导版图设计。主要的流程如图1所示。

这个阶段需要多次进行预布局布线，从整个电路中提取出所有时序路径并计算信号沿在路径上的延迟传播，进而找出违背时序约束的错误(主要是SetupTime和HoldTime)，这些信息添加进入下一轮布局布线方案，尽最大可能的合理布局布线，通过一次次的仿真确定最终的版图信息，并将最终版布局布线之后的版图进行后仿真。这些工作进行完毕以后需要输出物理设计与设计验证两个文档。物理设计(PhysicalDesign)是VLSI设计中最消耗时间的一步.他的工作是将电路设计中的每一个元器件（包括电阻、电容、晶体管、电感等）以及这些元器件之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信。而在版图设

计完成以后，非常重要的一步工作是版图验证。版图验证主要包括有设计规则检查(DRC)，版图的电路提取(NE)，电学规则检查(ERC)和寄生参数提取(PE)。对版图进行布局与布线不仅不要丰富的专业知识，同时更需要很多模拟电子以及布线的经验。布局布线使用的工具一般为SocEncounter。SOCEncounter采用层次化设计功能将芯片分割成多个小块，以便单独进行设计，再重新进行组装。SOCEncounter首先读入RTL或门级网表，并快速构建可准确代表最终芯片（包括时序、布线、芯片大小，功耗和信号完整性）的芯片“虚拟原型”。通过使用物理虚拟原型功能，设计师可以快速验证物理可行性并在逻辑上进行必要更改。在布局布线的时候，需要首先指定IO，电源和地的布置，制定平面布置、插入时钟树等工作之后，才可以进行开始使用工具进行自动的布局布线。最后得到的布局布线的结果仍然需要手工调整，才可以得到合理的设计版图。

五、流片与整理阶段

数字集成电路设计的最后阶段为流片与整理阶段。在完成版图设计之后的仿真和综合之后，网表被送去生产。生产签字文档将作为设计者和生产厂商之间的ASIC生产签字的根据。这个文档清楚地描述了网表的版本号、ASIC生产商所需要的测试向量、质量意向和商业上的问题等。签字之前，ASIC生产厂商需要仔细检查设计者提供的网表文件、版图设计结果和测试向量。通常ASIC生产厂商要求测试向量在签字之前是经过仿真的，这是一个比较长的过程。在样片返回设计公司以后，仍然需要测试芯片；用错误报告数据库跟踪测试中出现的错误；分析失败的测试例；对ASIC中出现的错误进行定位；针对ASIC中出现的错误，确定在网表中的改动；评估芯片的工作电压范围和温度范围(环境测试)；进行与其他已有产品的互通性测试。确保生产的集成电路达到最初规定的性能与设计指标。

综上所述，由于底层工艺技术的不断变化，以及新工具厂商的出现，ASIC设计流程会出现一些流程上的调整，这个流程也不是一层不变。本论文所讲述的是现在各个IC设计公司通用的设计流程。

参考文献：

[1]我国数字频率合成芯片获突破性进展. /news_show.asp.