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第1篇：集成電路設計的方法范文

關鍵詞：城市；電力設施；布局規(guī)劃；思路；方法

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼： A

隨著城市化發(fā)展的不斷進步，在電力設施的布局上，形成科學、規(guī)范、全局化的規(guī)劃與管理模式，對于提升城市用電、完善電力設施功能等多方面都有很大的作用，因此，要從多方面、多角度、多渠道的綜合城市發(fā)展的特點，并結合城市整體規(guī)劃與現(xiàn)代化建設的需求，構建城市電力設施布局的完整性，形成電力設施建設與城市建設的全面繁榮。

一、簡述城市電力設施建設布局的矛盾

1、電力超負荷的需求量與城市規(guī)劃的脫節(jié)

一方面是負荷水平大幅提高，需建設更多的電力設施滿足要求;另一方面卻是負荷密度越高的地區(qū)用地成本越高，造成電力設施無法進入負荷中心，從而影響了供電質量，甚至危及供電安全。同時，在以往的規(guī)劃方法中，通常只對電力需求總量進行預測，而不充分考慮負荷的具體分布，政府規(guī)劃部門按照總量來安排電力設施的建設用地，這也是造成電力設施不能適應負荷分布特性的主要原因。

2、城市規(guī)劃中電力設施建設的綜合因素不全面

城市電力設施布局不合理帶來最直接的問題就是高壓配電網不能與中壓網相互配合，使得變電站負荷分布不均、供電質量差、運行不經濟、網絡結構不合理以及供電安全等問題。近年來，這樣的問題在國內大中型城市表現(xiàn)的越來越突出，部分城市配電等級對20kV進行論證就是這種問題的集中表現(xiàn)，因此，解決這類問題的要求也就越來越迫切。

二、探討城市電力設施的布局與規(guī)劃思路和方法

1、形成合理的設計方案

在配網設計階段工程造價的綜合管理中，合理的設計方案是一個重要的環(huán)節(jié)，在設計階段可能出現(xiàn)許多種不同的設計方案，因此，要從綜合造價 管理的角度出發(fā)，形成方案的比較與優(yōu)化，選擇與配網建設相吻合的實施方案，突出整個方案的適度超前、經濟合理與安全可靠，在設計過程中，采用價值工程的相關理論，在控制成本的基礎上，結合先進的設計需求模式，對于電網工程中的每一個環(huán)節(jié)都能進行全面優(yōu)化。尤其是在變電站設計標高、征地面積、設備選型、線路路徑走廊、導線運用、鐵搭基礎、運輸量等多方面的工程造價，要求設計人員強化方案的優(yōu)化設計，強化整個經濟意識，對于每一個綜合造價都能有全面的運用。譬如，某500 千伏送電線路，由于要繞過內湖，原規(guī)劃路徑長147.8 公里，曲折系數(shù)1.67。工程設計時通過對內湖的大量調查，運用價值工程分析方法，對從內湖區(qū)最窄處穿過的方案和繞過射陽湖蕩區(qū)的方案進行了認真的同比優(yōu)化選擇，認為只要采取切實可行的措施，在跨越內湖區(qū)的兩岸設立主轉角耐張塔，使該路線段構成獨立的耐張段，采用大跨距式，減少內湖區(qū)塔基數(shù)量，就可以選擇從湖區(qū)最窄處穿過的方案，同時為了減小線路走廊寬度，減少房屋拆遷量，降低政策處理費用，選用導線三角排列的貓頭塔。結果使線路路徑長度縮短約21.4公里，房屋拆遷量減少約7784 平方米，節(jié)約投資約2693萬元，更好的為造價管理節(jié)省了更多的費用。

2、經濟技術指標的嚴格控制

在綜合管理的過程中，尤其是在設計階段，要結合給選哪個經濟技術指標以及施工詳圖，形成造價綜合管理的重點運用。在確保設計階段技術方案優(yōu)化的基礎上，形成經濟合理的控制方式。一是注重設計標準，在全面注重國家推行的標準化設計的基礎上，重視配網工程中的每一個技術規(guī)范化，形成合理控制的關鍵點，其中，主要的是對設計階段中的典型設計、通用設計、復用設計等形成更加標準的管理，對于配網工程中的構件、配件等形成標準的模式，從而實現(xiàn)控制投資、縮短工期、推廣使用的效果。二是注重限額設計的應用。在設計階段的控制過程中，嚴格投資支出的控制手段，有效使用建設資金的有力措施。通過限額設計的方式，體現(xiàn)出標準、規(guī)模以及設計原則，實現(xiàn)對規(guī)模化、設計標準的整體控制，對于工程數(shù)量、概預算指標都有詳實的控制。三是招投標過程的嚴格控制。在設計方案的選擇中，選擇相應的方案運用，綜合優(yōu)化的方案，對其他的方案也加以吸收與應用，形成更加完美的設計技術，從人財物等角度進行深入控制，形成工程控制的重點。

3、負荷預測思路及方法的選取

負荷預測工作要求具有很強的科學性，盡管預測的方法有多種，但由于所需的數(shù)據(jù)難以得到或由于預測模型存在不適應性，針對某一具體規(guī)劃區(qū)域而言，可供選擇的預測方法并不很多。 以往常用的負荷預測方法主要有彈性系數(shù)法、線性回歸法、灰色系統(tǒng)等，但這些方法通常只能得到負荷預測的總量，并不能給出負荷的分布結果。根據(jù)預測總量進行變電站選址和定容的結果，往往不能同中壓網建設進行很好的配合，帶來許諸如供電半徑偏長、網架結構不合理、部分變電容量得不到充分利用等問題。總而言之，規(guī)劃結果不能很好將各電壓等級相配合。因此在進行城市電網布局規(guī)劃時，除了完成總量平衡以外，多以負荷分布預測結果為基礎，以此作為電力設施布局的主要制定依據(jù)。負荷分布預測通常采用負荷密度指標法，此方法以城市遠期年份用地規(guī)劃圖為依據(jù)，在預測過程中充分考慮了歷史年份的電力水平情況、點負荷發(fā)展情況以及不同類型負荷的發(fā)展特點，因此其預測結果更趨于合理，也更能反映城市電力負荷的分布特點。

4、優(yōu)化管理機制的綜合效果

在造價管理中，配網工程設計階段是至關重要的。因此，要從多方面優(yōu)化整個管理環(huán)節(jié)，形成綜合化的管理機制，尤其是突出對造價過程的細化，對于工程中的一些審查與控制，形成對問題以及薄弱環(huán)節(jié)的控制，增加投資的整體效果。在整個項目的造價管理中，改革現(xiàn)行的計量定額計價模式，實行量價分離，形成以量為主的市場定位價格機制，形成系統(tǒng)的，動態(tài)化的管理過程，并在設計階段形成管理效率的全面優(yōu)化。健全責任機制與教育機制健全設計單位經濟責任制，嚴格控制工程成本，提高競爭意識設計單位和主管部門對于設計節(jié)約和浪費應制定明確的獎罰標準，促使設計人員提高自身素質和相互間競爭能力， 增強為業(yè)主控制投資成本的意識。提高工程設計、造價人員的素質和加強設計、造價人員的管理， 輸變電工程的新工藝、新方法發(fā)展和運用很快，作為一個合格的工程設計、造價人員，除必須懂得和掌握全面的專業(yè)知識和相關知識以外， 還需不斷的補充新的知識切實全面推行輸變電工程設計監(jiān)理制。

三、結語

城市電網建設是市政基礎設施建設的重要組成部分，是地區(qū)經濟建設和發(fā)展的有力保障.電力設施的布局規(guī)劃具有一定的超前性和前瞻性，能夠較好的適應城市的快速發(fā)展，規(guī)避城市建設過程中其他行業(yè)建設與電力建設的矛盾，使得電力設施建設可操作性更強，對于推動電網的健康發(fā)展有重要的指導意義.本文就利用負荷分布預測進行電網布局規(guī)劃的問題給予了闡述并給出一套城網布局規(guī)劃思路，為今后的電網規(guī)劃工作提供了一種新的思路。

參考文獻：

[1]余貽鑫,張弘鵬,張崇見,等.空間電力負荷預測小區(qū)用地分析的模糊推理新方法〔J〕.天津大學學報, 2002,35(2):135-139

[2]余貽鑫,王成山,肖峻,等.城網規(guī)劃計算機輔助決策系統(tǒng)〔J〕.電力系統(tǒng)自動化,2000,24(15):59-62

[3]余貽鑫,張崇見.城市電網中壓配電變壓器的模糊優(yōu)化規(guī)劃〔J〕.中國電機工程學報,2000,20(4):23-28

第2篇：集成電路設計的方法范文

集成電路作為關系國民經濟和社會發(fā)展全局的基礎性和先導性產業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術，是國家綜合實力的重要標志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長，對集成電路設計領域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術產業(yè)，但人才缺失的問題是影響集成電路產業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計，2012年我國對集成電路設計人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產業(yè)的人才需求，2003年教育部實施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計劃，同時增設了“集成電路設計和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設了相關專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領域高水平的骨干專業(yè)技術人才[3]。

黑龍江大學的集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來，從本科教學體系的建立、本科教學內容的制定與實施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進行不斷的探索與完善。本文將結合多年集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學實踐經驗，以及對相關院校集成電路設計專業(yè)本科教學的多方面調研，針對黑龍江大學該專業(yè)的本科教學現(xiàn)狀進行分析和研究探索，以期提高本科教學水平，切實做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設置

合理設置課程體系和課程內容，是提高人才培養(yǎng)水平的關鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經過這幾年教學工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。

首先，在課程設置與課時安排上進行適當?shù)恼{整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排，不同課程中內容重疊的章節(jié)或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設置中，“數(shù)字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數(shù)字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎，所以學生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結構、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數(shù)字集成電路設計”課程中添加入相關知識，與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現(xiàn)重疊。在調整后的課程設置中，先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授，令學生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設計”課程的學習中，對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手，達到較好的教學效果，同時也避免了內容重復講授的問題。此外，這樣的課程設置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭，避免因學期課程的設置問題，導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經驗。

其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上，而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。

第三，在選擇優(yōu)秀國內外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產品及技術、行業(yè)需求等方面提取教學內容，激發(fā)學生的學習興趣，實時了解前沿動態(tài)，使學生能夠積極主動地學習。

二、變革教學理念與模式

CDIO（構思、設計、實施、運行）理念，是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結合課程教學模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。

在實際教學過程中，結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?；旌霞呻娐吩O計”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉換器（SAR ADC）”的課題項目開展教學內容，將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設計進行有機串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內，以學生為主體、教師為引導的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中，完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養(yǎng)學生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數(shù)據(jù)報告，鍛煉學生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學期中的畢業(yè)設計打下一定的基礎。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質?？赏ㄟ^參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗，同時還應定期邀請校外專家或專業(yè)工程師進行集成電路方面的專業(yè)座談、學術交流、技術培訓等，進行教學及實踐的指導。

三、加強EDA實踐教學

首先，根據(jù)企業(yè)的技術需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業(yè)前就可以熟練掌握應用，將工程實際和實驗教學緊密聯(lián)系，積累經驗的同時增加學生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎。2009―2015年，黑龍江大學先后引進數(shù)字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數(shù)眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建，實現(xiàn)遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。

其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容，適當增加實踐課程的學時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析，令學生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐返脑O計方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐吩O計以及版圖設計等崗位要求的基礎上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準備。

第三，根據(jù)集成電路設計本科理論課程的教學內容，以各應用軟件為基礎，結合多媒體的教學方法，選取結合于理論課程內容的實例，制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數(shù)字集成電路設計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件；通過網絡平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。

四、搭建校企合作平臺

第3篇：集成電路設計的方法范文

1數(shù)字集成電路設計實驗課程教學現(xiàn)狀

數(shù)字集成電路設計課程為黑龍江大學集成電路專業(yè)學生本科階段的必修課。傳統(tǒng)的數(shù)字集成電路設計實驗教學課程可使學生加深對所學理論知識的理解，熟練軟件使用過程，增強動手操作能力，但還存在如下三方面問題:A.實驗教學方法有待改進。在傳統(tǒng)的數(shù)字集成電路設計實驗教學中，上課前，學生基本不了解實驗儀器和軟件，也不清楚實驗課的內容。課程開始后，教師需要把相應理論知識、儀器操作和軟件使用等內容一一講授清楚，在有限學時內，更多的講授時間就壓縮了學生動手實驗和探索更深入問題的時間，不利于學生實踐能力的培養(yǎng)。B.實驗課程內容相對簡單。目前，黑龍江大學數(shù)字集成電路設計實驗課程的內容較為基礎，基本單元電路的設計仿真占比較大，開放性實驗項目不多。實驗內容主要涉及比較器、編碼器和加法器等基礎門電路的仿真，學生使用ModelSim軟件通過Verilog語言編寫相應電路的網表，然后編寫對應testbench文件并進行仿真驗證所寫電路網表功能的正確性。這類基礎實驗有利于學生熟練掌握編程語言和軟件使用，并加深對基本單元電路的理解，但內容相對簡單，對于學生設計綜合能力的進一步培養(yǎng)還有所欠缺。C.實驗課程考核機制單一。傳統(tǒng)數(shù)字集成電路設計實驗課程的考核成績只做為其理論課程總成績的一小部分。黑龍江大學的數(shù)字集成電路設計實驗課程的考核形式一般為學生每次實驗課程中是否完成了幾項規(guī)定的實驗內容，所有實驗內容完成后所得成績的疊加即為該門實驗課程的總成績。由于實驗內容具有固定性和同一性，成績較好的學生快速完成實驗內容后難于進一步進行探索研究，這種簡單的考核方式無法很好反映出學生掌握實驗技能的梯度，也不利于學生發(fā)揮創(chuàng)新型思維進行設計實驗，阻礙了學生的實踐能力發(fā)展。

2基于翻轉課堂教學模式的改革探索

A.課堂翻轉，提升學生學習質量。在翻轉課堂教學模式中，教師應由專注“如何教”轉向研究學生“如何學”。在數(shù)字集成電路設計實驗教學中，教師可根據(jù)本次課程的實驗內容，在課程開始前一周將相應的學習知識點、軟件操作、硬件搭建及要解決的問題以電子文檔或視頻的形式放于共享平臺上。學生需要在共享平臺上進行課前學習，學習期間應查閱相關參考資料，將簡單的知識點盡量通過自學解決，將重點難點問題標記出來，在課堂中與教師或學習小組交流、討論，并最終解決問題［2］。這種翻轉課堂教學模式改變了傳統(tǒng)課堂的教學方式，強化了學生主動學習的意識，提高了課堂時間利用率，可提升學生的學習質量［3］。B.實驗課程內容和模式改革。實驗課程對學生基礎知識掌握情況的檢驗和設計能力的培養(yǎng)至關重要，因此，應打破傳統(tǒng)實驗課程輔助理論課程開設的現(xiàn)狀，將數(shù)字集成電路設計課程實驗部分作為一門擁有獨立學分的必修課。實驗內容應具有基礎性、多樣性、創(chuàng)新性和完整性，確保學生在做好基礎性實驗后，切實提升創(chuàng)新性實驗能力。實驗內容中應增加綜合電路設計題目所占比重。目前，實驗室擁有SEED－XDTKFPGA教學實驗平臺，擁有視頻顯示、LED顯示、數(shù)碼管等驗證設備，可開設多種實驗教學項目。學生可利用該平成編寫源代碼、綜合、編寫測試文件、功能仿真、約束設計、布局布線后仿真、生成FPGA下載代碼文件、FPGA下載程序和實驗平臺驗證結果全流程。應充分利用SEED－XDTKFPGA教學實驗平臺的強大功能，將該平臺貫穿數(shù)字集成電路設計實驗課程始終，如:可增加數(shù)碼管顯示、LED跑馬燈、頻率計等基礎實驗項目，獨立電路設計項目也應利用該平臺進行開展。這對于提高學生的數(shù)字電路設計能力、動手實踐能力和掌握FPGA開發(fā)過程具有重要意義。C.完善實驗課程考核機制，注重學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。應建立課前學習考核制度，督促學生做好課前學習。翻轉課堂教學模式若要在數(shù)字集成電路設計實驗教學中達到好的效果，就必須建立適當?shù)恼n前考核機制?？蓪W生課前學習時長和通過課前學習掌握基礎知識的程度作為一項課程考核指標，考核分數(shù)計入最終實驗課程成績內(占實驗總成績的20%)，進而督促學生必須做好課前學習。數(shù)字集成電路設計課程實驗部分的主要任務是培養(yǎng)學生的數(shù)字集成電路設計能力，因此，要注重實驗中創(chuàng)新性設計能力的考核。以往實驗總成績由每次實驗得分累加獲得，改革后，實驗總成績應為課前學習考核得分(20%)、每次完成實驗內容考核得分(20%)和完成一個獨立電路設計實驗考核得分(60%)三項累加獲得。獨立電路設計實驗需要完成電路建模、電路網表編寫、testbench編寫和在FPGA實驗箱進行功能驗證等工作。教師可根據(jù)學生在設計過程中每一步驟的完成情況給出準確的評價分數(shù)，這樣可以較為細致地檢驗學生對基礎知識和電路設計能力的掌握情況，而且獨立電路設計實驗分值占比較高，如果不能完成電路設計，則該門課程無法通過考核，可通過這種方式調動學生的積極性，加強學生的緊迫感，提高學生的學習質量。

3結語

通過對翻轉課堂教學模式的研究，結合黑龍江大學數(shù)字集成電路設計實驗教學課程現(xiàn)狀，探索了基于翻轉課堂的實驗教學方法。該方法根據(jù)目前實驗教學課程存在的問題，提出了課堂翻轉、完善課程考核機制和實驗內容改革的方法，可以增強師生之間的交互性，增加學生動手實驗的時間，有助于教師在課堂上更好地掌握每一位學生真正的學習狀態(tài)和學習效果，從而有效提升學生的數(shù)字集成電路設計能力、創(chuàng)新思維能力和實踐能力。

參考文獻:

［1］石端銀，張曉鵬，李文宇.“翻轉課堂”在數(shù)學實驗課教學中的應用［J］．實驗室研究與探索，2016，35(01):176－178.

［2］王偉.基于翻轉課堂的《土木工程材料》實驗教學研究［J］．四川建材，2018，44(08):245－246.

第4篇：集成電路設計的方法范文

關鍵詞：同步數(shù)字集成電路 設計 時鐘偏移

中圖分類號：TN431 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0229-01

面對當前21世紀科學技術的迅速發(fā)展，在同步數(shù)字集成電路的設計中，時鐘偏移的影響力也越來越受到設計人員的關注。受時鐘偏移的影響，導致在長時間的應用中，時鐘頻率出現(xiàn)的越來越高，也由此增加了時鐘偏移在同步數(shù)字集成電路中的重要性。一般而言，任何一個系統(tǒng)中若出現(xiàn)過多的流水線級數(shù)，則會導致時鐘偏移的可能性增加，并由此影響數(shù)字集成電路的同步進行。在解決這一問題的過程中，本文從同步數(shù)字集成電路、時鐘偏移、時鐘偏移分析等三個方面出發(fā)，對這一問題的完善做如下簡要分析：

1、同步數(shù)字集成電路

在當前數(shù)字集成電路設計中，最常用的方法為同步方法，這一方法除了能最大限度的發(fā)揮出集成電路的優(yōu)勢外，還具備高度的可靠性。但在實際應用中，所謂的同步，具體是指該電路系統(tǒng)在實際影響中，其所包含的觸發(fā)器都能在一個公共時鐘的控制下進行運行。結合同步電路的整體運行結構，其內部構造主要由組合電路、時序電路及時鐘分配網絡等三個方面構成。這三者之間有著相輔相成、缺一不可的關系。集成電路在很大程度上與組成電路之間存在著較大的差別，組合電路能夠隨時輸出穩(wěn)定狀態(tài)，而集成電路則不行。此外，在整個集成電路中，時鐘偏移的出現(xiàn)，在擾亂整個時序單元的同時，還會使整個集成電路的內部處于混亂狀態(tài)，甚至在情況嚴重時會出現(xiàn)癱瘓，這些，都需要設計人員進行考慮，并對其進行完善。換而言之，在整個同步數(shù)字集成電路的實際運行中，要想從根本上保證電路的運行秩序，其核心在于保證各個時序單元的時鐘信號處于正確狀態(tài)，只有這樣才能得到正確的邏輯值，從而確保整個電路功能的正確發(fā)揮。

2、時鐘偏移

在整個同步數(shù)字集成電路設計中，若使用邊沿觸發(fā)式觸發(fā)器的同步系統(tǒng)，則必須要求所有的觸發(fā)器都在同一時刻對時鐘出發(fā)沿進行接收，并以此來確保集成系統(tǒng)的正常運行。若單純的從理論角度出發(fā)，電路中的觸發(fā)器所使用的都是同一個時鐘信號，但其中一個觸發(fā)器接收到的時鐘信號要比另外一個的時間晚很多。換而言之，即同一信號在發(fā)出后，到達的時間不同，這就是所謂的時鐘偏移。但在實際應用中，若出現(xiàn)最大傳遞延時的狀況，則能從很大程度上反應出信號出現(xiàn)了變化，且最慢的接收器也會在一定時間內響應這種變化。而正是這種延時狀況，在很大程度上確定了電力的最大允許速度，即人們常說的最大傳遞延時。與之不同的是，最小傳遞延時在實際應用中，能夠在很大程度上表示輸入時間的變化，一旦輸出時間出現(xiàn)了變化，則其中傳遞的時間都會受到影響。但與最大傳遞延時相比，這種延時所造成的影響要小的多，因而在一定程度上更適合應用到時鐘偏移的研究中。

3、時鐘偏移分析

科研人員在整個同步數(shù)字集成電路的設計研究中，受時鐘信號的影響，在考慮整個電路時序單元的同時，還需要電路設計的各個環(huán)節(jié)考慮進去。從現(xiàn)有的集成電路設計方案能夠得出，在引起時鐘偏移的眾多原因中，導線長度及負載的不均衡是引起時鐘偏移的主要因素；再加上串擾（即一根信號線的能量串入到另一根信號線中）因素的影響，都會在很大程度上引起時鐘偏移的現(xiàn)象。在大型 PCBO或ASICO專用集成電路設計中,通常難以找到可能引起時鐘偏移的所有原因。所以,大多數(shù)ASIC制造商都要求設計者提供額外的建立和保持時間容限,但在這些應用中，其時間容限往往存在與系統(tǒng)內部的延遲部位，這些部位都會因時間延遲而引起相應的后果。面對當前集成電路研究步伐的加快，時鐘偏移的大小與極性都會對整個集成電路的穩(wěn)定性及功能性造成影響，與此同時，任意兩個相對的時序在運行中，其相鄰的寄存器都會受自身極性的影響，出現(xiàn)顫抖，這些都會影響時鐘的正常運行，并由此導致時鐘不確定因素的出現(xiàn)，而這些，都需要科研人員對整個時序進行相應的分析，確保集成電路的順利運行。

4、結語

綜上所述，在當前同步數(shù)字集成電路設計的研究中，時鐘偏移作為最常見的問題之一，在影響整個集成電路正常運行的同時，還會對系統(tǒng)的性能造成影響。在完善這一問題的過程中，設計人員只有在了解時鐘偏移產生的機理上，才能采取相應的措施來緩解這一現(xiàn)象。這就需要設計人員能夠結合著我國集成電路發(fā)展的基礎，不斷學習國外集成電路的研究技術，將其運用到我國的實際發(fā)展中，在推動集成電路發(fā)展的同時，還能為其今后的發(fā)展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]殷瑞祥,郭镕,陳敏.同步數(shù)字集成電路設計中的時鐘樹分析[J].華南理工大學學報(自然科學版),2011,(06).

第5篇：集成電路設計的方法范文

關鍵詞 片上系統(tǒng)設計導論 集成電路設計 項目化教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）17-0010-02

隨著半導體工藝和集成電路設計技術的發(fā)展，集成電路的規(guī)?？梢赃_上億個晶體管，已經發(fā)展到片上系統(tǒng)SoC（System on Chip）?，F(xiàn)代片上系統(tǒng)（SoC）是利用IP核（Intellectual Property Core）復用和深亞微米技術，采用軟件和硬件結合的設計和驗證方法，在一塊芯片上實現(xiàn)復雜的功能。它廣泛應用于汽車、醫(yī)療設備、手機和其他消費電子，其應用領域的市場應用結構如圖1所示。

圖1 2013年集成電路設計市場應用結構

圖2 2008-2014年集成電路行業(yè)的產值

2008年以來，我國集成電路產業(yè)總產值從2107億元增長到2915億元。2014年，據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，共生產集成電路1015.5億塊，同比增長12.4%，增幅高于上年7.1個百分點；集成電路行業(yè)銷售產值同比增長8.7%，增幅高于上年0.1個百分點。集成電路行業(yè)的產值如圖2所示。

近年來，半導體集成電路產業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對人才的需求在不斷增加。據(jù)權威機構報道，2010年以來，中國IC產業(yè)對設計工程師的需求將達到30萬人以上，并且逐年增加，但目前國內實際人才數(shù)量相較于需求遠遠不夠。高校是人才培養(yǎng)的搖籃，但高校大多數(shù)教授基礎概念，并了解基本的設計流程和設計方法，遠不能滿足行業(yè)的要求。

針對這一現(xiàn)象，《片上系統(tǒng)（SoC）設計導論》課程將結合《固體物理》《半導體物理》《數(shù)字集成電路設計》《模擬集成電路設計》《VHDL語言》等多門課程，以項目化教學的形式進行教學，并且對其進行探討。

一、采用項目化教學改善學生只會理論、不會設計的現(xiàn)狀

（1）解決SoC設計與相關課程之間的內部聯(lián)系，教學內容主要涉獵到相類似的部分，通過將一個大項目分解成幾個小項目，通過逐漸加大項目的難度，使學生在項目中逐漸加深了對知識點的理解，并且將課程的主要內容相互銜接與融合，形成完整的SoC設計概念。例如通過對矩陣加法器的項目分解如下幾個小項目來實現(xiàn)，具體項目如圖3所示。通過這些項目設計過程完整地訓練，既培養(yǎng)了較強的SoC設計能力，還提升了學生的擇業(yè)面。

圖3 項目流程圖

（2）項目中會先有示例，然后引導學生對分解的小項目做設計，熟悉設計流程和設計方法，而且解決了理論教學與實踐教學相脫節(jié)的問題，轉變了傳統(tǒng)的理論教學方式，達到較好的教學效果。

二、 通過PDCA戴明環(huán)的方式改善設計的產品不能用的問題

（1）在SoC設計的過程中，通過跟蹤課內外學生設計中反應的問題，對項目難易度的進行調整，提高學生的綜合素質，逐步鍛煉和培養(yǎng)學生的自主學習、團結協(xié)作等能力。

（2）結合新的技術或者領域，對項目進行適當?shù)恼{整，在基礎層上讓學生邊學邊做，在單個簡單的模塊中進行訓練，最后實現(xiàn)復雜的項目要求的功能，達到SoC設計能力的提高。

通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學方法，對教學內容和教學計劃進行合理和高效的修改。PDCA戴明環(huán)如圖4所示。

圖4 PDCA循環(huán)

三、小結

教師指導學生設計一個完整的項目，其中包括需求、硬件設計、軟件設計、驗證等部分。學生不僅掌握了基本概念，也提高了設計實踐能力，更提升了團隊意識。《片上系統(tǒng)（SoC）設計導論》課程項目化教學改變了傳統(tǒng)的理論課教學方式，以目標為導向，以設計作為考核標準，充分發(fā)揮了學生的能動性和協(xié)作能力，使學生理論與實踐齊頭并進，縮短了與集成電路設計人才的距離。

參考文獻：

[1] 陳超，王心一，王成華. 基于PSoC的實驗教學平臺開發(fā)[J]. 實驗室研究與探索， 2010，29（10）：110-113.

[2] 馬仁杰，王榮科，左雪梅等. 管理學原理[M]. 北京：人民郵電出版社，2013，（9）.

[3]周殿鳳.片上可編程系統(tǒng)項目化教學探討[J].輕工科技， 2013，（5）：190-191.

第6篇：集成電路設計的方法范文

集成電路(IC)產業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性和產業(yè)之間關聯(lián)度很高的產業(yè)。它是電子信息產業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)的基礎,也是改造提升傳統(tǒng)產業(yè)的核心技術,已成為衡量一個國家經濟和信息產業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一,是各國搶占經濟科技制高點、提升綜合國力的重點領域。

集成電路產業(yè)是典型的知識密集型、技術密集型、資本密集和人才密集型的高科技產業(yè),它不僅要求有很強的經濟實力,還要求具有很深的文化底蘊。集成電路產業(yè)由集成電路設計、掩模、集成電路制造、封裝、測試、支撐等環(huán)節(jié)組成。隨著集成電路技術的提升、市場規(guī)模的擴大以及資金投入的大幅提高,專業(yè)化分工的優(yōu)點日益體現(xiàn)出來,集成電路產業(yè)從最初的一體化IDM,逐漸發(fā)展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設計(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測試、設備與材料支撐等專業(yè)公司。

國家始終把集成電路作為信息產業(yè)發(fā)展的核心。2000年國家18號文件(《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》)出臺后,為我國集成電路產業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。2005年國家制定的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個國家重大專項,其中兩個涉及到集成電路行業(yè),一個是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎軟件產品”,另外一個則是“集成電路成套工藝、重大設備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國家出臺的《電子信息產業(yè)調整與振興規(guī)劃》明確提出:加大鼓勵集成電路產業(yè)發(fā)展政策實施力度,立足自主創(chuàng)新,突破關鍵技術,要加大投入,集中力量實施集成電路升級,著重建立自主可控的集成電路產業(yè)體系。

無錫是中國集成電路產業(yè)重鎮(zhèn),曾作為國家南方微電子工業(yè)基地,先后承擔國家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經過近20年的不斷發(fā)展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產業(yè)基礎,而且培育和引進了一批骨干企業(yè),有力地推動了我國集成電路產業(yè)的發(fā)展。2000年,無錫成為國家科技部批準的7個國家集成電路設計產業(yè)化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個由國家發(fā)改委認定的國家微電子高新技術產業(yè)基地,進一步確立了無錫在中國集成電路產業(yè)中的優(yōu)勢地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的核心城市,微電子工業(yè)作為物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的基礎電子支撐,又引來了新一輪的發(fā)展機遇。

發(fā)展集成電路產業(yè)是實現(xiàn)無錫新區(qū)產業(yè)結構調整、支撐經濟可持續(xù)發(fā)展、引領經濟騰飛、提升創(chuàng)新型城市地位、提高城市綜合實力和競爭力的關鍵。無錫新區(qū)應當抓住從世界金融危機中回暖和建設“感知中國中心”的發(fā)展機遇,以優(yōu)先發(fā)展集成電路設計業(yè)、重視和引進晶圓制造業(yè)、優(yōu)化發(fā)展封測配套業(yè)、積極扶持支撐業(yè)為方向,加大對產業(yè)發(fā)展的引導和扶持,加快新區(qū)超大規(guī)模集成電路產業(yè)園的建設,加強高端人才的集聚和培育,實現(xiàn)無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國真正的集成電路集聚區(qū)、世界集成電路的高地、打造‘中國IC設計第一區(qū)’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實現(xiàn)新區(qū)集成電路產業(yè)的跨越式發(fā)展。

2新區(qū)超大規(guī)模集成電路園

(2010年-2012年)行動計劃

2.1 指導思想

全面貫徹落實科學發(fā)展觀,堅持走新型工業(yè)化道路,緊跟信息產業(yè)發(fā)展的世界潮流,以積極扶持、引導現(xiàn)有存量企業(yè)為基礎,以引進和孵化為手段,以重點項目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進力度,提高市場化運行程度,強攻設計業(yè),壯大制造業(yè),構建集成電路設計、制造、封裝測試、系統(tǒng)應用、產業(yè)支撐于一體的完整IC產業(yè)鏈,建成“東方硅谷”。

2.2 發(fā)展目標

從2010年到2012年,無錫新區(qū)集成電路產業(yè)年均引進企業(yè)數(shù)15家以上,期內累計新增規(guī)范IC企業(yè)40家,期末產業(yè)鏈企業(yè)總數(shù)120家以上,產業(yè)規(guī)模年均增長25%以上,2012年目標400億元,到2015年,全區(qū)集成電路產業(yè)規(guī)模達到800億元,占全國比重達20%以上。年均引進和培養(yǎng)中、高級IC人才600名,期內累計新增2000名,期末專業(yè)技術高端人才存量達3000名。

2.3 主要任務

2.3.1 重點發(fā)展領域

按照“優(yōu)先發(fā)展集成電路設計業(yè),重點引進晶圓制造業(yè),優(yōu)化提升封裝測試業(yè),積極扶植支撐業(yè)”的基本思路,繼續(xù)完善和落實產業(yè)政策,加強公共服務,提升自主創(chuàng)新能力,推進相關資源整合重組,促進產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)調發(fā)展,形成無錫市集成電路產業(yè)最集中區(qū)域。

2.3.2 產業(yè)發(fā)展空間布局

集成電路產業(yè)是無錫新區(qū)區(qū)域優(yōu)勢產業(yè),產業(yè)規(guī)模占據(jù)全市70%以上,按照“區(qū)域集中、產業(yè)集聚、發(fā)展集約”的原則,高標準規(guī)劃和建設新區(qū)超大規(guī)模集成電路產業(yè)園,引導有實力的企業(yè)進入產業(yè)園區(qū),由園區(qū)的骨干企業(yè)作龍頭,帶動和盤活區(qū)域產業(yè),增強園區(qū)產業(yè)鏈上下游企業(yè)間的互動配合,不斷補充、豐富、完善和加強產業(yè)鏈建設,形成具有競爭實力的產業(yè)集群,成為無錫新區(qū)集成電路產業(yè)發(fā)展的主體工程。

無錫新區(qū)超大規(guī)模集成電路產業(yè)園位于無錫新區(qū),距離無錫碩放機場15公里,距無錫新區(qū)管委會約3公里。

超大規(guī)模集成電路產業(yè)園區(qū)總規(guī)劃面積3平方公里,規(guī)劃區(qū)域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國道和滬寧高速公路,南至新二路。園區(qū)規(guī)劃主體功能區(qū)包括制造業(yè)區(qū)設計孵化區(qū)、設計產業(yè)化總部經濟區(qū)、設計產業(yè)化配套服務區(qū)等,占地共700畝,規(guī)劃基礎配套區(qū)包括建設園內干道網和開放式對外交通網絡,同步配套與發(fā)展IC設計產業(yè)相關聯(lián)的寬帶網絡中心、國際衛(wèi)星中心、國際培訓中心等,按照園內企業(yè)人群特點,規(guī)劃高端生活商務區(qū)。

園區(qū)目前已有國內最大工藝最先進的集成電路制造企業(yè)海力士恒億半導體,南側有KEC等集成電路和元器件制造、封測企業(yè)。園區(qū)的目標是建成集科研教育區(qū)、企業(yè)技術產品貿易區(qū)、企業(yè)孵化區(qū)、規(guī)模企業(yè)獨立研發(fā)區(qū)和生活服務區(qū)于一體的高標準、國際化的集成電路專業(yè)科技園區(qū),作為承接以IC設計業(yè)為主體、封測、制造、系統(tǒng)方案及支撐業(yè)為配套的企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主要載體。支持跨國企業(yè)全球研發(fā)中心、技術支持中心、產品系統(tǒng)方案及應用、上下游企業(yè)交流互動、規(guī)模企業(yè)獨立研發(fā)配套設施、物流、倉儲、產品營銷網點、國際企業(yè)代表處等的建設,組建“類IDM”的一站式解決方案平臺。

2.3.3 主要發(fā)展方向與任務

(1)集成電路設計業(yè)

集成電路設計是集成電路產業(yè)發(fā)展的龍頭,是整個產業(yè)鏈中最具引領和帶動作用的環(huán)節(jié),處于集成電路價值鏈的頂端。國家對IC產業(yè)、特別是IC設計業(yè)發(fā)展的政策扶持為集成電路發(fā)展IC設計產業(yè)提供了良好的宏觀政策環(huán)境。“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”與“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個重大專項的第一、二位,說明政府對集成電路產業(yè)的高度重視。這兩個重大專項實施方案的通過,為IC設計企業(yè)提升研發(fā)創(chuàng)新能力、突破核心技術提供了發(fā)展機遇。新區(qū)集成電路產業(yè)的發(fā)展需要密切結合已有產業(yè)優(yōu)勢,順應產業(yè)發(fā)展潮流,進一步促進集成電路產業(yè)的技術水平和整體規(guī)模,實現(xiàn)集成電路設計產業(yè)新一輪超常規(guī)的發(fā)展。

1)、結合現(xiàn)有優(yōu)勢,做大做強以消費類為主的模擬芯片產業(yè)。

無錫集成電路產業(yè)發(fā)展起步早,基礎好,實力強。目前,無錫新區(qū)積聚了60余家集成電路設計企業(yè),包括國有企業(yè)、研究機構、民營企業(yè)以及近幾年引進的海歸人士創(chuàng)業(yè)企業(yè)。代表性企業(yè)包括有:華潤矽科、友達、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創(chuàng)、華芯美等公司。產品以消費類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅動、射頻芯片、智能電網芯片等,形成了以模擬電路為主的產品門類集聚,模擬IC產品的研發(fā)和生產,成為無錫地區(qū)IC設計領域的特色和優(yōu)勢,推動以模擬電路產品開發(fā)為基礎的現(xiàn)有企業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展,是新區(qū)集成電路產業(yè)做大做強的堅實基礎。

2)結合高端調整戰(zhàn)略,持續(xù)引進、培育系統(tǒng)設計企業(yè)。

無錫“530”計劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創(chuàng)業(yè),已經成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內造就了關注高科技、發(fā)展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創(chuàng)業(yè)企業(yè)相繼研發(fā)成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產品,為無錫高端集成電路設計的戰(zhàn)略調整,提供了堅實的人才基礎和技術基礎。隨著海峽兩岸關系的平緩與改善,中國臺灣正在考慮放寬集成電路設計企業(yè)到大陸投資政策,新區(qū)要緊緊抓住這一機遇,加大對中國臺灣集成電路設計企業(yè)的引進力度。新區(qū)擁有相對完善的基礎配套設施、宜居的人文環(huán)境、濃厚的產業(yè)氛圍、完備的公共技術平臺和服務體系,將成高端集成電路人才創(chuàng)業(yè)的首選。

3)結合電子器件國產化戰(zhàn)略,發(fā)展大功率、高電壓半導體功率器件。

高效節(jié)能已經成為未來電子產品發(fā)展的一個重要方向,電源能耗標準已經在全球逐步實施,將來,很多國家將分別實施綠色電源標準,世界各國已對家電與消費電子產品的待機功耗與效率開始實施越來越嚴格的省電要求,高效節(jié)能保護環(huán)境已成為當今共識。提高效率與減小待機功耗已成為消費電子與家電產品電源的兩個非常關鍵的指標。中國目前已經開始針對某些產品提出能效要求,此外,歐美發(fā)達國家對某些電子產品有直接的能效要求,如果中國想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會為功率器件市場提供更大的市場動力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè),除了保證設備的正常運行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對較高的技術門檻,同時,新區(qū)企業(yè)擁有的深厚的模擬電路技術功底以及工藝開發(fā)制造能力,作為一種產業(yè)化周期相對較短的項目,現(xiàn)在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區(qū)集成電路設計業(yè)的重點發(fā)展方向。

4)結合傳感網示范基地建設,發(fā)展射頻電子、無線通信、衛(wèi)星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數(shù)字家居電子產業(yè)。

“物聯(lián)網”被稱為繼計算機、互聯(lián)網之后,世界信息產業(yè)的第三次浪潮。專家預測10年內物聯(lián)網就可能大規(guī)模普及,應用物聯(lián)網技術的高科技市場將達到上萬億元的規(guī)模,遍及智能交通、環(huán)境保護、公共安全、工業(yè)監(jiān)測、物流、醫(yī)療等各個領域。目前,物聯(lián)網對于全世界而言都剛起步,各個國家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國傳感網產業(yè)發(fā)展的核心城市,將成為難得的戰(zhàn)略機遇,新區(qū)集成電路產業(yè)應該緊緊圍繞物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的歷史機遇,大力發(fā)展射頻電子、MEMS傳感技術、數(shù)字家居等,為傳感網示范基地建設和物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展,提供有效的基礎電子支撐。

(2)集成電路制造業(yè)

重大項目,特別是高端芯片生產線項目建設是擴大產業(yè)規(guī)模、形成產業(yè)集群、帶動就業(yè)、帶動產業(yè)發(fā)展的重要手段。是新區(qū)集成電路產業(yè)壯大規(guī)模的主要支撐,新區(qū)要確保集成電路制造業(yè)在全國的領先地位,必須扶持和推進現(xiàn)有重點項目,積極引進高端技術和特色配套工藝生產線。

1)積極推進現(xiàn)有大型晶園制造業(yè)項目

制造業(yè)投資規(guī)模大,技術門檻高,整體帶動性強,處于產業(yè)鏈的中游位置,是完善產業(yè)鏈的關鍵。新區(qū)集成電路制造業(yè)以我國的最大的晶圓制造企業(yè)無錫海力士-恒億半導體為核心,推動12英寸生產線產能擴張,鼓勵企業(yè)不斷通過技術改造,提升技術水平,支持企業(yè)周邊專業(yè)配套,完善其產業(yè)鏈。鼓勵KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業(yè)發(fā)展,促進設計業(yè)、制造業(yè)的協(xié)調互動發(fā)展。積極推進落實中國電子科技集團公司第58所的8英寸工藝線建設,進一步重點引進晶圓制造業(yè),確保集成電路制造業(yè)在國內的領先地位。

2)重視引進高端技術與特色工藝生產線

國際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運轉晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設計的方向發(fā)展。特別是受國際金融危機引發(fā)的經濟危機影響以來,這一趨勢更為明顯,紛紛向海外轉移晶圓制造線,產業(yè)園將緊緊抓住機遇,加大招商引資力度。在重點發(fā)展12英寸、90納米及以下技術生產線,兼顧8英寸芯片生產線的建設的同時,重視引進基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產線,協(xié)助開發(fā)模擬、數(shù)?；旌稀OI、GeSi等特色工藝產品,實現(xiàn)多層次、全方位的晶圓制造能力。

(3)集成電路輔助產業(yè)

1)優(yōu)化提升封裝測試業(yè)

無錫新區(qū)IC封裝測試業(yè)以對外開放服務的經營模式為主,海力士封裝項目、華潤安盛、英飛凌、東芝半導體、強茂科技等封測企業(yè)增強了無錫新區(qū)封測環(huán)節(jié)的整體實力。近年來封測企業(yè)通過強化技術創(chuàng)新,在芯片級封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國際先進水平的差距,成為國內集成電路封裝測試的重要板塊。

隨著3G手機、數(shù)字電視、信息家電和通訊領域、交通領域、醫(yī)療保健領域的迅速發(fā)展,集成電路市場對高端集成電路產品的需求量不斷增加,對QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數(shù)產品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產品需求已呈較大的增長態(tài)勢。無錫新區(qū)將根據(jù)IC產品產業(yè)化對高端封測的需求趨勢,積極調整產品、產業(yè)結構,重點發(fā)展系統(tǒng)級封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進封裝測試技術水平和能力,提升產品技術檔次,促進封測產業(yè)結構的調整和優(yōu)化。

2)積極扶持支撐業(yè)

支撐與配套產業(yè)主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純試劑等。我國在集成電路支撐業(yè)方面基礎還相當薄弱。新區(qū)將根據(jù)企業(yè)需求,積極引進相關配套支撐企業(yè),實現(xiàn)12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導體材料、光刻膠、化學試劑、特種氣體、引線框架等關鍵材料的配套。以部分關鍵設備、材料為突破口,重視基礎技術研究,加快產業(yè)化進程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產業(yè)鏈。

3保障措施

國家持續(xù)執(zhí)行宏觀調控政策、集成電路產業(yè)升溫回暖以及國內IC需求市場持續(xù)擴大、國際IC產業(yè)持續(xù)轉移和周期性發(fā)展是無錫新區(qū)集成電路產業(yè)發(fā)展未來面臨的主要外部環(huán)境,要全面實現(xiàn)“規(guī)劃”目標,就必須在落實保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區(qū)集成電路產業(yè)將重點圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環(huán)境建設和招商引智,實現(xiàn)產業(yè)的轉型升級和產業(yè)總量新的擴張,為實現(xiàn)中國“IC設計第一區(qū)”打下堅實的基礎。

3.1 快速啟動超大規(guī)模集成電路產業(yè)園載體建設

按照相關部門的部署和要求,各部門協(xié)調分工負責,前后聯(lián)動,高起點規(guī)劃,高標準建設。盡快確定園區(qū)規(guī)劃、建設規(guī)劃、資金籌措計劃等。2010年首先啟動10萬平方米集成電路研發(fā)區(qū)載體建設,2011年,進一步加大開發(fā)力度,基本形成園區(qū)形象。

3.2 強力推進核“芯”戰(zhàn)略專業(yè)招商引智工程

以國家集成電路設計園現(xiàn)有專業(yè)招商隊伍為基礎,進一步補充和完善具備語言、專業(yè)技術、國際商務、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊伍;區(qū)域重點突破硅谷、中國臺灣、北京、上海、深圳等地專業(yè)產業(yè)招商,聚焦集成電路設計業(yè)、集成電路先進制造業(yè)、集成電路支撐(配套)業(yè)三個板塊,引導以消費類為主導的芯片向高端系統(tǒng)級芯片轉變,以創(chuàng)建中國“集成電路產業(yè)第一園區(qū)”的氣魄,調動各方資源,強力推進產業(yè)招商工作。

3.3 與時俱進,不斷更新和升級公共技術服務平臺

進一步仔細研究現(xiàn)有企業(yè)對公共服務需求情況,在無錫IC基地原有EDA設計服務平臺、FPGA創(chuàng)新驗證平臺、測試及可靠性檢測服務平臺、IP信息服務平臺以及相關科技信息中介服務平臺的基礎上,拓展系統(tǒng)芯片設計支撐服務能力,搭建適用于系統(tǒng)應用解決方案開發(fā)的系統(tǒng)設計、PCB制作、IP模塊驗證、系統(tǒng)驗證服務平臺。為重點培育和發(fā)展的六大新興產業(yè)之一的“物聯(lián)網”產業(yè)的發(fā)展提供必要的有效的服務延伸。支持以專用芯片設計為主向系統(tǒng)級芯片和系統(tǒng)方案開發(fā)方向延伸,完善、調整和優(yōu)化整體產業(yè)結構。支持集成電路芯片設計與MEMS傳感器的集成技術,使傳感器更加堅固耐用、壽命長、成本更加合理,最終使傳感器件實現(xiàn)智能化。

3.4 內培外引,建設專業(yè)人才第一高地

加大人才引進力度。針對無錫新區(qū)集成電路產業(yè)發(fā)展實際需求,豐富中高級人才信息積累,每年高級人才信息積累達到500名以上。大力推進高校集成電路人才引導網絡建設,與東南大學、西安電子科技大學、成都電子科技大學等國內相關院校開展合作,每年引進相關專業(yè)應屆畢業(yè)生500人以上,其中研究生100人以上。及時研究了解國內集成電路產業(yè)發(fā)達地區(qū)IC人才結構、人才流動情況,實現(xiàn)信息共享,每年引進IC中高級人才200人以上。積極開展各類國際人才招聘活動,拓寬留學歸國人員引進渠道,力爭引進國際IC專家、留學歸國人員100人以上。到2012年,無錫新區(qū)IC設計高級專業(yè)技術人才總數(shù)達到3000人。

建立健全教育培訓體系。以東南大學的集成電路學院在無錫新區(qū)建立的高層次人才培養(yǎng)基地為重點,到2012年碩士及以上學歷培養(yǎng)能力每年達到500人。支持江南大學、東南大學無錫分校擴大本科教育規(guī)模,加強無錫科技職業(yè)學院集成電路相關學科的辦學實力,建立區(qū)內實踐、實習基地,保障行業(yè)對各類專業(yè)技術人才的需求。與國際著名教育機構聯(lián)合建立高層次的商學院和公共管理學院,面向企業(yè)中高層管理人員,加強商務人才和公共管理人才的培養(yǎng)。

3.5 加強制度創(chuàng)新,突出政策導向

近幾年,新區(qū)管委會多次調整完善對IC設計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的扶持力度(從科技18條到55條),對IC設計產業(yè)的發(fā)展起了很大的作用,根據(jù)世界IC產業(yè)發(fā)展新態(tài)勢、新動向,結合新區(qū)IC產業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展計劃,在2009年新區(qū)科技55條及其它成功踐行政策策略基礎上,建議增加如下舉措:

1、在投融資方面,成立新區(qū)以IC設計為主的專業(yè)投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進和培養(yǎng)打造一支專業(yè)團隊,管理新區(qū)已投資的IC設計公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國家IC設計基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設計產業(yè)化項目,推進新區(qū)IC設計公司改造升級,進軍中國乃至世界前列。

2、政策扶持范圍方面,從IC設計擴大到IC全產業(yè)鏈(掩模、制造、封裝、測試等),包括設備或材料、配件供應商的辦事處或技術服務中心等。

3、在提升產業(yè)鏈相關度方面,對IC設計企業(yè)在新區(qū)內配套企業(yè)加工(掩模、制造、封裝、測試)的,其繳納的增值稅新區(qū)留成部分進行補貼。

4、在高級人才引進方面,將2009年55條科技政策中關于補貼企業(yè)高級技術和管理人才獵頭費用條款擴大到IC企業(yè)。

第7篇：集成電路設計的方法范文

關鍵詞：本科教育；微電子；課程體系；結構優(yōu)化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）04-0033-03

一、引言

微電子技術是隨著集成電路，尤其是超大型規(guī)模集成電路而發(fā)展起來的一門新的技術。微電子技術包括系統(tǒng)電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術，是高科技和信息產業(yè)的核心技術。微電子產業(yè)是基礎性產業(yè)，對國民經濟有著巨大貢獻，并滲透到其他很多學科，是發(fā)展現(xiàn)代高新技術和國民經濟現(xiàn)代化的重要基礎。作為電子通信類高校，南京郵電大學建校近50年來，正朝著信息科技類大學進軍。隨著電子、通信和信息等產業(yè)的飛速發(fā)展，國內外都需要大量的微電子學人才，我校成立微電子學專業(yè)，旨在為我國的ASIC設計方面，培養(yǎng)急需的人才[1-6]。我國“十五”計劃綱要明確提出大力發(fā)展半導體集成電路產業(yè)，為了滿足社會的發(fā)展和需求，我校微電子專業(yè)成立于2001年，并于2007年招收第一批本科生。在學校各級領導的重視和關心下，專業(yè)建設取得了飛速發(fā)展。本科人才培養(yǎng)方案是各專業(yè)人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格以及培養(yǎng)過程和方式的總體設計，是學校組織本科教學、規(guī)范教學環(huán)節(jié)、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的綱領性文件，對人才培養(yǎng)質量具有決定性的影響。當今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才，也更需要培養(yǎng)大量工程應用型人才。所謂“應用型人才”主要是指德、智、體、美等方面全面發(fā)展的，能夠將專業(yè)知識和技能應用于所從事的專業(yè)社會實踐的高級專門人才?！皯眯腿瞬排囵B(yǎng)模式是以能力為中心，以培養(yǎng)技術應用型專門人才為目標的”。它更加注重的是實踐性、應用性和技術性。即基礎知識比高職高專學生深厚、實踐能力比傳統(tǒng)本科生強，是本科應用型人才最本質的特征。本科應用型人才培養(yǎng)模式是根據(jù)社會、經濟和科技發(fā)展的需要，在一定的教育思想指導下，人才培養(yǎng)目標、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式。

二、深化完善本科教學體系改革的措施探討

人才培養(yǎng)方案制（修）訂工作對于學校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、進一步深化完善本科教學體系改革具有重要意義，人才培養(yǎng)方案制（修）訂需要全面貫徹國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要，認真落實教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見等文件要求，不斷適應國家和社會發(fā)展需要，進一步深化教育教學改革，優(yōu)化人才培養(yǎng)過程，提高人才培養(yǎng)質量，促進學生全面發(fā)展。具體的改革措施探討如下。

1.進一步明確本專業(yè)的特點和優(yōu)勢。培養(yǎng)方案是高等學校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、開展人才培養(yǎng)工作的總體設計和實施方案，為全面貫徹教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見，以執(zhí)行最新頒布的普通高等學校本科專業(yè)設置管理規(guī)定為契機，推動我校新一輪專業(yè)建設和教學改革，以不斷適應知識經濟、科技、社會發(fā)展對各類高素質創(chuàng)新人才的需要，根據(jù)我校教育教學改革的實際，及時總結人才培養(yǎng)經驗，以“本科教學工程”建設工作為抓手，積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認證”，進一步更新教育觀念，深化教育教學改革，提高本科教育質量，構建和完善適合我校辦學指導思想、具有我校辦學特色的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，根據(jù)新《目錄》規(guī)定的各專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求、主干學科、核心課程、主要實踐性教學環(huán)節(jié)、主要專業(yè)實驗，緊密結合近年“本科教學工程”改革實踐，開展本科專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂。本專業(yè)培養(yǎng)適應社會發(fā)展需要，道德文化素養(yǎng)高，社會責任感強，身心健康，掌握扎實的自然科學基礎知識和必備的專業(yè)知識，具有良好的學習能力、實踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新意識，能在微電子器件、工藝和集成電路設計及相關的電子信息科學領域從事科學研究、產品研發(fā)、工程設計、技術管理等工作的專門技術人才。主要專業(yè)方向為微電子器件、工藝和集成電路設計。注重集成電路設計、集成電路版圖設計、微電子器件設計和MEMS設計。

2.課程設置進一步優(yōu)化。課程的設置是否合理對人才的培養(yǎng)起到了至關重要的作用，尤其是現(xiàn)今提出的對專業(yè)人才的更高要求，需要進一步優(yōu)化課程體系，合理安排課程內容。首先，在課程設置方面，當前，南郵本科微電子專業(yè)經過幾年的發(fā)展，取得了不少成績。但世界范圍內微電子產業(yè)飛速發(fā)展的特點決定了高校微電子學科的教學必須緊緊跟隨產業(yè)發(fā)展的步伐。我們在看到以前所取得的成績的同時也必須看到其中所存在的一些問題，并積極進行改革創(chuàng)新。我校的微電子專業(yè)在設立初期，經過各方專家的反復討論和論證，建立了一套統(tǒng)一的專業(yè)課程和教學大綱。這套課程滿足該專業(yè)最基本的專業(yè)要求。但由于微電子專業(yè)設立時間不長，仍屬于起步階段，由于硬件條件和師資力量的缺乏和不到位，無法設立多樣的課程體系和科目，所以目前的教學仍然是基本上按統(tǒng)一的教學大綱和教學要求組織。隨著學校辦學規(guī)模的擴大，通達微電子學院的設立，選修微電子專業(yè)課程的學生人數(shù)不斷增加，原有的教學課程體系和科目還需要進一步細化、深化、推廣。為此，在課程設置上，我們必須對已經投入使用的培養(yǎng)方案進行分析和總結、不斷地進行修訂和完善，將整個學科的課程結構體系、到具體到每一門課程的知識體系，都進行優(yōu)化設計，以期在最短的學時內使學生掌握牢固的知識。最終使學生獲得以下幾方面的能力：掌握扎實的數(shù)學、物理等方面的基本理論和基本知識；系統(tǒng)掌握量子與固體物理、半導體物理與器件物理、半導體集成電路設計和制造的基本知識，具有獨立進行微電子器件、工藝和集成電路設計的基本能力；了解電子信息類專業(yè)的一般原理和知識，受到科學實驗與科學思維的訓練，具有本學科與跨學科的科學研究與技術開發(fā)的基本能力；在綜合類實踐、實驗中具有較強的獨立設計、分析和調試系統(tǒng)的能力，能夠完成綜合性和探索性工作的能力；養(yǎng)成良好的學習習慣，對終身學習有正確認識，具有不斷學習和適應發(fā)展的能力；其次，對于理論課程的內容，針對南京郵電大學的學科特點和電子科學與工程學院的實際情況，以及本專業(yè)的特色建設，主要專業(yè)方向為微電子器件、工藝和集成電路設計。注重集成電路設計、集成電路版圖設計、微電子器件設計和MEMS設計。以能力培養(yǎng)為基礎來設計，并考慮學生畢業(yè)后從事的職業(yè)，根據(jù)工作的要求對教學中的課程進行專項的能力和綜合能力培養(yǎng)。在通識教育類課程中設置了高等數(shù)學、大學物理、物理實驗、程序設計等。專業(yè)教育類課程中設置了信號與系統(tǒng)、數(shù)字電路與邏輯設計、模擬電子技術及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學生都必須學習的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)課中安排了固體物理、半導體物理、半導體集成電路工藝、半導體器件物理、通信原理，這些課程都是基礎理論課程，是為微電子專業(yè)的學生打下基本的專業(yè)基礎。考慮到工程認證的需要，在集成電路與CAD的課程設置上，專門增加了16小時的實驗，加強學生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設計的課程設置中，專門將模擬和數(shù)字分開，設置了各48小時的模擬集成電路分析與設計、數(shù)字集成電路分析與設計，這不同于其他院校的課程設置，應該也算是我專業(yè)的一個特色和優(yōu)勢。使學生掌握初步的集成電路設計知識，加強了學生的集成電路分析和設計的能力。除了已經設置的32小時的VLSI設計實驗課和32小時的微電子專業(yè)實驗，還增加了32小時的工藝實驗，這也大大加強了實驗和上機比例。具體來講，已經在建設的ASIC設計實驗室的基礎上開展了ASIC設計實驗課程的教學，并籌備建立了微電子專業(yè)實驗室，擁有了一批工作站、計算機等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學會一到兩種EDA工具的使用方法。建設微電子器件和半導體物理專業(yè)實驗課程，在廣泛調研的基礎上購置了必要的儀器設備、編寫了實驗教程、開展了半導體材料實驗和晶體管測試實驗；基于以上措施，建立一整套完備的、覆蓋微電子產業(yè)前端和后端工序的微電子實驗課程體系。開展了器件和工藝設計實驗。掌握一定微電子實驗能力是微電子專業(yè)本科生應當具備的基本素質。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設置了VLSI版圖設計基礎、片上系統(tǒng)設計、微電子器件設計、MEMS與微系統(tǒng)設計、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程，涵蓋了微電子方向的器件設計、電路設計、工藝設計等各個方面。更好地體現(xiàn)了應用型人才的培養(yǎng)方向和目標。再者，實踐課程的內容上，由于微電子專業(yè)是一個實踐性較強、實踐內容多的專業(yè)，從集成電路的生成流程來看，其實踐內容包括系統(tǒng)和電路設計、器件設計、工藝設計、版圖設計、實際流片和測試。實踐課程的設置對培養(yǎng)學生解決問題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力極為關鍵；需要工程認證的專業(yè)的實驗實踐課程必須要達到30%以上。因此，還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室，開設微電子和半導體測試實驗課，在培養(yǎng)學生理論知識的同時，加強實踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)既有較深理論基礎，又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生。在實踐型環(huán)節(jié)的課程設置中，通識基礎課和學科基礎課中安排了電類學科所必須的程序設計、電裝實習、電子電路課程設計等。在專業(yè)基礎課和專業(yè)課中，設置了軟件設計、微電子課程設計等，尤其是微電子課程設計，將進行較大的改革，要求改革后設計內容都是與本專業(yè)緊密相關，全面運用到所學的專業(yè)知識。

3.師資隊伍的建設。本專業(yè)現(xiàn)在擁有專業(yè)教師14名，完全滿足本科的專業(yè)教學需要，但從事集成電路設計方向的老師比較缺乏。還有，學生的個性不同，使學生在學習的興趣、主動性等方面差異很大；隨著社會競爭的日益激烈和社會需求的不斷變化，又使學生的未來發(fā)展面臨很大挑戰(zhàn)，學生的需求隨之呈現(xiàn)多樣化。因此，多元化的培養(yǎng)規(guī)格應當成為共識。將學生的具體情況和社會需求相結合，這就要求我們必須打破現(xiàn)有的統(tǒng)一模式，根據(jù)學生的實際和社會需求建立多樣化的課程體系，實施分類教學，在保證打好扎實的專業(yè)基礎的前提下，設立盡可能多的適應當今社會發(fā)展的方向性課程。建立既具有深厚扎實的理論知識功底，又具有精通實踐、有很強的動手操作能力和解決生產實際問題能力的教師隊伍迫在眉睫。近幾年，我學院在引進高水平的師資力量方面進行了不懈的努力，微電子專業(yè)教師的隊伍在不斷擴大，教師的專業(yè)方向也在不斷豐富，能夠勝任并有選擇性地擔任各主要方向的專業(yè)課教學。但仍然缺乏學科帶頭人，缺乏一個凝聚人心的事業(yè)平臺，學術梯隊。這就要加速建設學科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學術梯隊。通過培養(yǎng)和引進，形成一批整體素質高、學術實力強、結構合理、具有團結協(xié)作精神的學術梯隊，使其在學科建設中發(fā)揮突出作用。鼓勵教師積極申報各類項目，積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師與公司、研究所合作，鼓勵教師到國內外高校去做訪問學者，積極參加國內外舉辦的國際會議，從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題，開闊眼界。

三、小結

總的來說，微電子學是發(fā)展現(xiàn)代高新技術和國民經濟現(xiàn)代化的重要基礎。培養(yǎng)方案是高等學校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、根據(jù)我校教育教學改革的實際，及時總結人才培養(yǎng)經驗，以“本科教學工程”建設工作為抓手，積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認證”，進一步更新教育觀念，深化教育教學改革，提高本科教育質量，迫在眉睫。其中需明確我校的特點和優(yōu)勢，以通信集成電路設計為主要方向，同時兼顧工藝設計與器件設計。相信通過培養(yǎng)方案、課程設置、師資等各方面的建設，一定會培養(yǎng)出高質量的微電子學領域人才，為我國的微電子工業(yè)做出貢獻。

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第8篇：集成電路設計的方法范文

[關鍵詞]教研統(tǒng)一 人才培養(yǎng) 方法與機制

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）07-0114-03

一、引言

關于大學高水平本科人才的培養(yǎng)，其影響因素很多，而圍繞教學與科研相互關系的討論或說爭論長期以來一直是高等教育研究領域備受關注的重要課題。[1]大學最核心的任務是確保本科教育質量，如果科研除了有利于人才培養(yǎng)之外，不能很好地服務本科教育，將喪失可持續(xù)發(fā)展的潛力;而將知識創(chuàng)新與教授有機結合起來，有效發(fā)揮科研的人才培養(yǎng)功能，對高校教學水平提高、教師教研水平提升、學生學習效果改善具有積極甚至無可替代的作用。

綜觀世界一流大學，無不要求其教師教學科研水平。我校從頂層設計角度制訂了“教研統(tǒng)一”的辦學理念。[2]筆者長期從事集成電路設計領域的科研與教學工作，結合專業(yè)特點，將多年來在教學與科研相互促進融合方面的探索進行梳理，并對其中面臨的困難與挑戰(zhàn)進行了思考。

二、教研統(tǒng)一的探索

目前國內不少大學存在不同程度的“科研先行”發(fā)展理念，造成了教學的“短板”。為促進集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)工程應用型人才的培養(yǎng)，本專業(yè)一線教師長期積極探索科研促進和服務教學的方式方法，將先后承擔的國家自然科學基金重點項目、國家“863”重大專項、國家自然科學基金項目、國家科技攻關項目，以及省部級、廳局級、橫向項目等數(shù)十項科研項目及成果以多種方式融入本科教學，努力使科研引領教學水平的提升，整個教學科研團隊先后于2010年和2012年被評為“陜西省省級教學團隊”――通信專用集成電路設計核心課程教學團隊和“陜西省首批重點科技創(chuàng)新團隊”――西安郵電大學通信專用集成電路與集成系統(tǒng)重點科技創(chuàng)新團隊，探索形成了“科研嵌入”理論教學內容、“科研反哺”實踐教學環(huán)境、“科研提高”師資隊伍建設和“科研啟發(fā)”應用型人才培養(yǎng)的教研統(tǒng)一方案，努力提高科研對教學的貢獻率。

（一）“科研嵌入”理論教學內容

為了踐行“教研統(tǒng)一”，在理論教學方面，貫徹科研項目分模塊進課堂、進實驗、進畢業(yè)設計，落實前沿技術進講義、進習題、進考試環(huán)節(jié)，同時根據(jù)科研項目開發(fā)實際，總結工程經驗，凝練科研案例，編寫系列教材。通過將科研子模塊“嵌入”教學、“嵌入”教材，豐富了教學內容，拓寬了學生視野，提高了學生實踐能力，實現(xiàn)了科研成果進課堂、教學水平上臺階的目標。近年來承擔并以多種形式融入教學的主要科研項目有：

項目1：國家自然科學基金面上項目“三維視頻處理系統(tǒng)芯片動態(tài)可重構可編程體系結構研究”，經費160萬元;

項目2：陜西省科技統(tǒng)籌項目“北斗二號 / GPS雙模接收機芯片組”，經費150萬元;

項目3：陜西省重大創(chuàng)新專項“雙網數(shù)字傳真機開發(fā)”，經費75萬元;

項目4：陜西省重大創(chuàng)新專項“SDH片上系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”，經費50萬元;

項目5：國家自然科學基金重點項目“新一代圖形處理系統(tǒng)芯片體系結構及關鍵技術研究”，經費440萬元;

項目6：某國防項目“圖形處理器IP研發(fā)”，經費99萬元;

項目7：陜西省“13115”創(chuàng)新專項“高速數(shù)據(jù)網絡包交換芯片研制與開發(fā)”，經費135萬元;

項目8：國家“863”重大專項“基于NOC的多處理器系統(tǒng)片上高性能互連技術研發(fā)”，經費200萬元;

項目9：國家“863”項目“寬帶交換高速交換芯片的研究開發(fā)”，經費360萬元;

項目10：國家自然科學基金“無線通信自重構容錯NOC研究”，經費60萬元。

上述項目與理論教學、實踐教學以及集中實踐環(huán)節(jié)相結合的具體操作如下：

1.集成電路專業(yè)導論：將項目1“APU體系結構、計算模式統(tǒng)一等”作為內容;將項目2“北斗、GPS以及伽利略等”的對比研究作為內容;將項目8“片上網絡NOC的項目”引入教學;將項目9“電路交換、分組交換的發(fā)展及研發(fā)現(xiàn)狀”引入課堂。

2.數(shù)字集成電路設計：將項目1、5中“涉及的長線、功耗、缺陷問題引入教學”作為內容;將項目6、7中的模塊作為案例用于新編教材;將項目9“PLL、CDR單元、全定制振蕩器”作為教學案例。

3.集成電路工藝原理：將項目1、5中“紅墻問題、三維工藝”引入教學;項目7、9、10成果引起企業(yè)關注，與航天某所建立工藝聯(lián)合實驗室;將項目9開發(fā)過程中針對工藝的比較引入教學。

4.EDA技術實驗：以項目1“4×4可重構陣列”，項目3“將圖像CIS掃描、熱敏打印頭以及步進電機控制電路”，項目4“字符重排、幀定位等單元設計”，項目5和6“命令處理器”作為教學案例;將項目7、8、9、10前端設計中積累的代碼編寫經驗、綜合腳本撰寫方法引入教學，將設計后端的STA用于新編教材中。

5.SoC設計方法學：以項目7、8、9的研發(fā)流程作為典型的SoC設計流程進行對比講解。

6.計算機組成與設計：將項目1、5“ILP、OLP、DLP的統(tǒng)一”作為課程的主題研討內容。

7.Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設計：將項目1、5“反饋環(huán)、命令處理器、存儲管理器等”作為大型實驗案例;將項目4、7、9“PRBS序列產生、字符重排、幀定位單元”作為實驗內容;將項目8、9、10“將分配管理單元、虛通道路由器”作為案例，并將驗證平臺的搭建作為大型案例引入教學。

8.通信原理：依據(jù)項目3建議授課教師將傳統(tǒng)傳真協(xié)議T.30、網絡傳真協(xié)議等引入課程;依據(jù)項目4建議授課教師將SDH內容講解與項目開發(fā)結合起來;依據(jù)項目4、9建議授課教師將世界上第一套符合ITU-T標準STM-256幀結構的40G SDH設備等引入課程。

9.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設計：將項目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系統(tǒng)、如何與底層電路交互”作為案例;將項目3雙網傳真機作為典型的嵌入式系統(tǒng)引入教學。

10.FPGA課程設計：將項目1和5“反饋環(huán)、Cache開發(fā)、命令處理器”，項目9、10“隊列管理、VC分配、交換分配”等簡化后作為題目。

11.集成電路設計課程設計：將項目1和5“幾何變換、三維剪裁、圖元裝配”，項目9、10“隊列管理、VC分配、交換分配”等作為題目。

12.SoPC課程設計：將項目3、5、6、7電路驗證轉化為SoPC方式進行以作為課程設計題目，項目7、8“PRBS序列產生、字符重排、幀定位等單元的開發(fā)”作為題目。

13.畢業(yè)設計：將項目1、5、6“基于可重構陣列的DCT變換、2D加速器、命令處理器、像素染色器等”，項目3“傳真機方案設計、模塊電路設計、軟件方案、通信協(xié)議等”，項目4、7、9“PRBS序列產生、字符重排、幀定位等單元增加基于C的驗證”，項目9、10“隊列管理、VC分配、交換分配、torus結構等”，項目8“驗證涉及的基于SV的驗證平臺、PLI平臺等”作為畢業(yè)設計題目。

（二）“科研反哺”實踐教學環(huán)境

集成電路設計是一個工程實踐性很強的領域，所需的儀器設備、工具軟件、工作條件成本高昂，建立完善的設計實踐環(huán)境常令學科建設經費捉襟見肘。而在承擔各級各類科研項目的過程中，逐步建立起了較高水平的科研平臺，如部級重點實驗室、省級工程中心、校企聯(lián)合實驗室等，在這些科研平臺上積累了豐富的硬件資源、空間資源和人才資源。通過探索“科研反哺”，對實踐教學環(huán)境的建設和提升起到了積極的促進作用。具體措施包括：

1.共享科研平臺的硬件資源，提升學生實踐環(huán)節(jié)的物質基礎：在高水平科研帶動下，先后投入數(shù)千萬元建立了集成電路設計環(huán)境、工藝生產線，并與Altera、Xilinx、Intel、TI、廣州周立功、772所等建立了聯(lián)合實驗室，相關的儀器、設備、開發(fā)工具等通過合理共享逐步向本科生開放，向實踐教學資源轉化，提升了實踐環(huán)境的物質基礎。

2.利用科研平臺的空間資源，為學生提供校外實習實訓的機遇與環(huán)境：通過科研合作，先后與烽火、中興、華為、兗礦、煤炭科學院、深亞等相關設計企業(yè)、終端用戶等建立了校外實習基地，豐富了學生的實習實訓環(huán)境。

3.發(fā)揮科研平臺的人才優(yōu)勢，轉化為第一、第二課堂的教學優(yōu)勢：主持和參與科研項目的高水平教授、中青年教師、碩士研究生等是科研平臺的人才優(yōu)勢，強調實施教授年授課學時數(shù)不低于120學時、項目負責人至少承擔一門本科生專業(yè)課、青年教師指導學生參加興趣小組和學科競賽、碩士研究生承擔助教等一系列措施，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極作用。

通過上述舉措，先后建設了陜西省實驗教學示范中心――“計算機與微電子學實驗教學中心”和“電工電子實驗教學中心”、陜西省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)――“電子信息工程應用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”和“集成電路設計與集成系統(tǒng)工程應用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”。

（三）“科研提高”師資隊伍水平

集成電路設計的工程性要求教師必須具備豐富的實踐經驗，而科研正是彌補經驗“短板”的有效途徑。在具體實踐中采取的“科研提高”師資水平的措施主要有：

1.劃撥科研經費資助青年教師攻讀碩士、博士：為了培養(yǎng)青年教師，形成人才梯隊，一線青年教師先后有6人都是在科研項目專門審批劃撥的經費資助下攻讀博士、碩士，畢業(yè)后先后承擔了陜西省自然科學基金項目、教育部重點項目、陜西省教育廳專項項目等10余項;多名青年教師指導本科生、研究生參加學科競賽，先后獲得大學生電子設計競賽陜西省一等獎第一名和全國二等獎多次、研究生電子設計競賽西北賽區(qū)特等獎兩次、全國二等獎和三等獎各一次以及全國優(yōu)秀指導教師獎。

2.人才引進注重科研方向、優(yōu)勢互補：在師資隊伍建設中，注重科研經歷、工程能力、國際背景，如引進的美籍全職教授有Nvidia、貝爾實驗室、猶他大學等國際知名企業(yè)、科研院所長達29年的開發(fā)經歷，并被聘為陜西省“百人計劃”特聘專家。

（四）“科研啟發(fā)”應用型人才培養(yǎng)

通過科研融入教學，對啟發(fā)學生潛力、培養(yǎng)學生工程應用能力起到了積極作用;同時選拔興趣濃厚者作為科研助手參與項目研發(fā)，由高水平教授直接指導，這些學生有多名進入Intel、MTK、華為、中興等知名企業(yè)，擔任開發(fā)經理、技術骨干等關鍵崗位，或考取知名高校的研究生，并迅速成長為導師科研團隊中的骨干成員。

總之，科研成果分模塊進課堂，豐富了教學內容;前沿技術進教案，拓寬了學生視野;科研設備向教學資源轉化，改善了教學條件;堅持高水平教授為本科生授課，保障了教學中心地位;總結科研和工程經驗，更新了教學內容，出版了系列教材，提高了學生工程實踐能力，形成了科研促進教學的良好局面。

三、教研統(tǒng)一的思考

盡管在多年的教學科研實踐中摸索了一些“教研統(tǒng)一”的方式方法，但終究不是機制，無法形成長效。而“教師的薪水、晉升，最終是依據(jù)其科研成果，而不是其教學績效，大學制訂的教師學術獎勵體系中幾乎看不到教學的影子”[3]，“教學和科研的統(tǒng)一正在隨著科研的興盛及二者之間激勵機制的不平衡而受到破壞，科研正在越來越遠離教學，甚至是毫不相干”。[4]那么，如何讓教師發(fā)揮主觀能動性，積極投身教研統(tǒng)一的探索？又如何讓學生積極投身運用專業(yè)知識解決實際問題的實踐，為學生實踐能力培養(yǎng)與提高形成合力呢？

（一）倡導研究性教學

大學師資管理模式、績效考核方式決定著大學教師的工作方式、工作效率和工作效果[5]，畢竟對多數(shù)人而言，指揮棒在哪里，工作的方向就在哪里。因此對工程實踐性強的專業(yè)，可從教學的要求上倡導研究性教學，從績效考核上拉近、拉平教學與科研獎勵，不僅讓只灌輸書本知識的現(xiàn)象得到改觀，也讓學術水平高的教師有意愿對學生傾囊相授。

同時，一個高效的科研團隊必然也是一個優(yōu)勢互補的水平梯隊，而一個專業(yè)的教學也是理論與實踐、抽象與具體、構想與實現(xiàn)的結合。因此，可從校級層面上制訂科研團隊對專業(yè)教學的工作目標，再由科研團隊細分任務與計劃，并分解科研項目，組織教學活動，做到教師人盡其才，學生人盡其用，這樣既可以調動教師積極性，又可以發(fā)揮學生能動性。

（二）強調教學中心地位

從教師角度看，教學過程中應著重關注學生的學習過程，以教學為中心，以學生為主體，以教師為主導，以學習為主線。在基礎課、專業(yè)基礎課的支持下，專業(yè)課教學可以按“問題驅動、案例驅動、項目驅動、前沿驅動”的節(jié)奏循序漸進，逐步提升。教學方式方法的改革將在一定程度上促進“教研統(tǒng)一”的踐行。

（三）發(fā)揮學生科研潛力

從學生角度看，專業(yè)知識的掌握程度，除了卷面成績外，還可以有多種表現(xiàn)形式，如：1.參加教師科研項目，獨立運用專業(yè)知識或在教師指導下多方查閱、調研，完成相關模塊的設計，并撰寫小論文或申請國家發(fā)明專利，或錄用或發(fā)表，或實審或授權;2.參加學科競賽，競賽題目可以從日常應用角度激發(fā)學生的靈感，也可是教師科研項目轉化，通過自由組隊，在省級及以上政府機構組織的裝試性競賽、國家級行業(yè)協(xié)會組織的裝試性競賽上獲獎等。對諸如此類情形，從學校學院角度給以獎勵、鼓勵，也將在一定程度上促進“教研統(tǒng)一”的踐行。

四、總結

本文結合集成電路設計專業(yè)工程實踐性強的特點，在長期的教學科研實踐中，探索出了一套“科研嵌入”理論教學內容、“科研反哺”實踐教學環(huán)境、“科研提高”師資隊伍建設和“科研啟發(fā)”應用型人才培養(yǎng)的教研統(tǒng)一方案;同時為了實現(xiàn)科研促進教學、提高人才培養(yǎng)的效果，從學校角度、教師角度和學生角度思考了倡導研究性教學、強調教學中心地位、發(fā)揮學生科研潛力的“教研統(tǒng)一”長效機制。

[ 注 釋 ]

[1] 梁林梅.國外關于本科教學與科研關系的探析[J].江蘇高教，2010（3）：67-60.

[2] 盧建軍.深化高教改革要抓好頂層設計[N].光明日報，2014-06-17.

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

第9篇：集成電路設計的方法范文

本文以微電子專業(yè)人才培養(yǎng)為例，針對我校微電子專業(yè)教學資源庫的建設，從微電子的需要來說明其重要性，通過與企業(yè)聯(lián)合分析職業(yè)崗位的工作內容、工作崗位、工作職業(yè)技能來合理開設學校的相關課程，來培養(yǎng)專業(yè)性技術人才的學生[1]。

現(xiàn)狀與背景分析

國家的需求。微電子技術都是高科技、高風險、高投入、高利潤的行業(yè)，而且是一個國家、地區(qū)科技、經濟實力的反映，美國就是以集成電路設計、制造為核心的地區(qū)，讓美國擁有了世界上一流的計算機和IT核心技術，為此，中國于1998年下發(fā)了《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》的18號文件，大力支持、鼓勵我國微電子產業(yè)發(fā)展。

企業(yè)的需求。從2005年8月的西永微電子園的建立，北大方正FPC等十大項目的建設，200億資金的投入。到2015年4月8號，東方重慶8.5代新型半導體顯示器件及系統(tǒng)項目，在重慶兩江新區(qū)水土工業(yè)開發(fā)區(qū)舉行產品投產暨客戶交付活動。該項目總投資328億，為重慶近年來最大投資項目。如此浩大的產業(yè)發(fā)展，必將大量需求各階層微電子技術人才[2]。

高職學院自身的需求。近幾年，高職教育在改革和發(fā)展中取得許多可喜的成果。但是專業(yè)不對口，學生興趣缺乏，企業(yè)抱怨人才不足，應屆畢業(yè)生的實踐技能不夠等相關問題也成為我們教學的薄弱環(huán)節(jié)?；诼殬I(yè)崗位來分析，才能真正讓學生畢業(yè)更快的適應工作環(huán)境，解決專業(yè)不對口問題。

高職學生的需求。高職學生都期望通過學校專業(yè)課程學習，找到一份合適的工作。學生也在思考如何將專業(yè)知識轉化成專業(yè)能力，如何消化書本內容。學生期望能學習在以后的工作崗位更實用的課程內容。因此基于職業(yè)崗位分析構建微電子專業(yè)課程，能更好的教學，讓學生明確的學習提升自己的能力，同時幫助學生就業(yè)，解決專業(yè)不對口等問題。

研究內容、目標、要解決的教學問題

研究內容和目標。通過往屆畢業(yè)學生的就業(yè)情況分析對應的崗位，找出專業(yè)不對口，或者就業(yè)工作不影響的主要問題。通過修改課程教學模式，提高學生興趣，激發(fā)主觀能動性。通過調研會邀請重慶44所，24所，西南集成設計有限公司等從事微電子行業(yè)的公司，分析高職學生通過學生什么課程能快速適應崗位，達到合理構建微電子課程來使高職學生具有對應的崗位能力，從而有效地培養(yǎng)微電子人才[3]。

要解決的教學問題。激發(fā)學生對課程的興趣，提升主觀能動性；學生不僅掌握對應崗位的理論知識，也要有熟練對應崗位的實際動手能力；調研企業(yè)崗位，分析微電子集成電路設計課程的建設；調研全國高職微電子課程開設，合理調整集成電路設計課程。

采取的分析方法

文獻研究法：利用網絡、報刊等媒介，搜集與課堂教學模式相關的專著、論文等文獻資料，掌握課堂教學模式研究，掌握相關理論知識和國內外對課堂教學模式研究現(xiàn)狀。

企業(yè)調研法：派成員組去江蘇，上海，成都等微電子發(fā)達區(qū)域了解微電子產業(yè)發(fā)展對應的崗位需求。在我校組織的微電子行業(yè)專家職業(yè)分析研討會，邀請重慶24所、44所、西南集成有限公司、鷹谷光電等行業(yè)專家從微電子高職學生崗位需要來分析，構建微電子專業(yè)課程建設[4]。

實驗教學法：用微課進行微電子專業(yè)課程的建設，利用我校作為西南地區(qū)唯一的仿生產工藝線，以及封裝測試線，配套生動形象來表達上課內容?！靶Ｆ蠛献?，工學結合”，讓學生直接企業(yè)頂崗實習，驗證微電子專業(yè)課程建設對應崗位的合理性，優(yōu)化調整。通過微電子相關的職業(yè)技能大賽嵌入式比賽等等提升學生興趣，對應的課程建設學習。

微電子專業(yè)課程建設

本校通過與微電子多個企業(yè)聯(lián)合分析，將微電子專業(yè)課程分成集成電路制造、集成電路設計、集成電路封裝、集成電路測試、半導體行業(yè)設備維護、半導體安全生產管理等相關方向，然后轉為為A、B、C三類課程，由最基礎的理論知識，如計算機使用，英語閱讀，電路分析，工具使用到專業(yè)性技能的操作和綜合職業(yè)技能的培養(yǎng)。

A類課程轉換分析表提供的職業(yè)需求信息為基礎，并依據(jù)課程的需要可補充相關理論知識信息，使課程具有理論知識的相對系統(tǒng)性和完整性。如分半導體器件物理，半導體集成電路，工程制圖，電子材料，SMT工藝等基礎課程。

B類課程的目的是培養(yǎng)基本技能。可以通過集成電路版圖設計實訓，集成電路生產工藝實訓，集成電路封裝工藝實訓，集成電路測試實訓，自動化生產線安裝與調試實訓等課程培養(yǎng)學生的基本技能。

C類課程的目的是培養(yǎng)綜合職業(yè)能力，也稱為綜合職業(yè)能力課程。通過學習集成電路制造工藝，半導體工廠設計與管理，集成電路封裝工藝，半導體工藝設備，集成電路的可靠性等相關課程來培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力，從工藝到測試，電路到自動化的職業(yè)系統(tǒng)化培養(yǎng)。