《微电子技术综述22073.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微电子技术综述22073.pptx（46页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、微电子技术综述国家ASIC系统工程技术研究中心主 要 内 容nIT技术概述n微电子技术简介nSOC 设计技术n结束语IT技术概述IT在现代社会中的地位工业社会 农业社会后工业社会后工业社会就是信息社会IT 技术将改变我们的工 作学 习生 活甚至战 争IT 技术的基本构架以INTERNET为核心的信息共享，处理，存储，交换的平台 信息技术的发展趋势地 位 上 升产 业 融 合领 域 深 化Web Wireless Wideband Consumer Optical Multimedia微电子产业是信息技术的基石微电子技术简介n微电子科学技术的战略地位n微电子产业和科学技术的发展水平n我国微电子产
2、业发展展望n微电子技术的发展方向微电子科学技术的战略地位n n微电子产业规模和科学技术水平已成为衡量一微电子产业规模和科学技术水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志个国家综合实力的重要标志 国民经济的当代“食物链”关系 进入信息化社会的判据：半导体产值占工农业总产值的0.5%n 国家安全的保障 未来信息战的核心和关键是集成电路芯片 不发展微电子技术难圆强国之梦集成电路 集成电路1 1 元 元电子产品 电子产品10 10 元 元国民经济产值 国民经济产值100 300 100 300 元 元微电子经济发展的基石n电子装备更新换代都基于微电子技术的进步，其灵巧（Smart）的程度都依赖于集成电路
3、芯片的“智慧”程度和使用程度数控机床普通机床数字化技术改造价格相差10倍集成电路整机系统高附加值在成长期进入市场，增强市场竞争力微电子经济发展的基石我国IT 企业与Intel公司利润的比较微电子经济发展的基石n不发展集成电路产业，IT行业只能停留在装配业水平上，挣的是“辛苦钱”，在国际分工中只能处于低附加值的低端上n国外有人戏称说：“你们说中关村是硅谷，但是一个无“芯”的硅谷，产品不可能有竞争力”微电子对传统产业的渗透与带动作用n 几乎所有的传统产业与微电子技术结合，用集成电路芯片进行智能改造，都可以使传统产业重新焕发青春 全国各行业的风机、水泵的总耗电量约占了全国发电量的30%，仅仅对风机、
4、水泵采用变频调速等电子技术进行改造，每年即可节电500亿度以上，相当于三个葛洲坝电站的发电量(157亿度/年)对白炽灯进行高效节能改造，并假设推广应用30%，所节省的电能相当于三座大亚弯核电站的发电量(139亿度/年没有微电子的电子工业只能是劳动密集型的组装业，不能形成高附加值的知识经济，中国的硅谷将是无芯的硅谷微电子对信息社会的重要性n INTERNET基础设施 各种各样的网络：电缆、光纤(光电子)、无线.路由和交换技术：路由器、交换机、防火墙、网关.终端设备：PC、NetPC、WebTV.网络基础软件：TCP/IP、DNS、LDAP、DCE.n INTERNET服务 信息服务:极其大量的各
5、种信息 交易服务:高可靠、高保密.计算服务:“网络就是计算机!”,“计算机成了网络的外部设备!”微电子产业的战略重要性2020年世界最大的30个市场领域：其中与微电子相关的22个市场：5万亿美元（Nikkei Business 1999）微电子产业和科学技术的发展水平n 大约十年为一周期，自1996年以来的半导体衰退期到1998年底已经基本过去，今后十年将是一个新的增长期微电子产业和科学技术的发展水平我国微电子发展展望我国微电子发展展望从2000年到2010年年均增长率为28%我国微电子发展展望n未来十年将是我国微电子产业的关键时期！微电子技术的发展方向n特征尺寸继续等比例缩小n集成电路(IC
6、)将发展成为系统芯片(SOC)n微电子技术与其它领域相结合将产生新的产业和新的学科，例如MEMS、DNA芯片等特征尺寸继续等比例缩小n第一个关键技术：微细加工n第二个关键技术：互连技术n第三个关键技术：新型器件结构、新型材料体系集成电路SOCSOCSOCSystem On A Chip集成电路SOCIC IC 的速度很高、功耗很小，但由于 的速度很高、功耗很小，但由于PCB PCB 板中的连线延时、噪声、可靠 板中的连线延时、噪声、可靠性以及重量等因素的限制，已无法 性以及重量等因素的限制，已无法满足性能日益提高的整机系统的要求 满足性能日益提高的整机系统的要求IC IC 设计与制造技术水平的
7、提高，设计与制造技术水平的提高，IC IC 规模越来越大，已可以在一个 规模越来越大，已可以在一个芯片上集成 芯片上集成10 108 810 109 9个晶体管 个晶体管分立元件集成电路 I C 系 统 芯 片System On A Chip(简称SOC)将整个系统集成在一个微电子芯片上在需求牵引和技术推动的双重作用下系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的，它是微电子技术领域的一场革命。一般意义上的系统集成芯片 广义上的系统集成芯片电、光、声、热、磁 力 等外 界 信号 的 采集 各种 传 感器执行器、显示器等信 息 输入 与 模/数传输信息处理信 息 输出 与 数/模转换信息
8、存储MEMS技术和DNA芯片n微电子技术与其它学科结合，诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点 MEMS(微机电系统)：微电子技术与机械、光学等领域结合 DNA生物芯片：微电子技术与生物工程技术结合SOC 设计技术集成电路走向系统芯片n SOC是从整个系统的角度出发，把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来，在单个芯片上完成整个系统的功能n SOC必须采用从系统行为级开始自顶向下(Top-Down)地设计n SOC的优势 嵌入式模拟电路的Core可以抑制噪声问题 嵌入式CPU Core可以使设计者有更大的自由度 降低功耗，不需要大量的输出缓冲器 使DRAM和CPU
9、之间的速度接近集成电路走向系统芯片n SOC与IC组成的系统相比，由于SOC能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况，可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标 若采用IS方法和0.35 m工艺设计系统芯片，在相同的系统复杂度和处理速率下，能够相当于采用0.25 0.18 m工艺制作的IC所实现的同样系统的性能 与采用常规IC方法设计的芯片相比，采用SOC完成同样功能所需要的晶体管数目可以有数量级的降低国内外SoC发展状况n集成电路制造工艺已进入超深亚微米（VDSM）阶段，第二代IC-CAD工具已难以胜任n系统芯片（System-on-Chip）正在成为集成电路产品的主流n超大规模集成电路I
10、P复用（Intellectual Property Reuse）水平日益提高n超大规模集成电路设计技术滞后于工艺水平、设计工具滞后于设计能力n集成电路制造业、设计业、封装业相对游离集成电路设计危机SOC的三大支持技术n软硬件协同设计：Co-Designn IP技术n Module(Interface)综合技术软硬件Co-Designn面向各种系统的功能划分理论(Function Partation Theory)计算机 通讯 压缩解压缩 加密与解密IP技术n软IP核：Soft IP(行为描述)n固IP核：Firm IP(门级描述，网单)n硬IP核：Hard IP(版图)通用模块 CMOS DR
11、AM数模混合：D/A、A/D深亚微米电路优化设计：在模型模拟的基础上，对速度、功耗、可靠性等进行优化设计最大工艺荣差设计：与工艺有最大的容差IP技术发展集成电路设计的内容n关键电子信息产品核心芯片的开发n超大规模集成电路IP核的开发n系统芯片(SoC)设计方法及关键工艺技术n超大规模集成电路设计产业化环境建设关键电子信息产品核心芯片的开发n 关键电子信息产品核心芯片的开发 高性能网络通信类芯片；信息安全类芯片；消费电子产品类芯片；具有标志性的百万门级超大规模集成电路芯片。超大规模集成电路IP核的开发n超大规模集成电路IP核的开发 嵌入式微处理器类嵌入式存储器类嵌入式混合信号电路类嵌入式射频电路
12、类嵌入式总线电路和接口电路类嵌入式可编程逻辑电路类嵌入式智能功率电路类系统芯片(SoC)设计方法及关键工艺技术n 系统芯片（SoC）设计方及关键工艺技术系统芯片（SoC）设计方法及其工具开发 软/硬件协同设计和验证技术 集成电路IP核接口、标准及相关设计技术 超深亚微米（VDSM）集成电路设计关键技术 系统芯片(SoC)相关关键工艺技术 数模混合电路兼容工艺技术和嵌入式电路制造技术；SOI超深亚微米CMOS电路、Si/GeSi基异质结电路等新结构电路 超深亚微米CMOS器件结构与SoC相关的可靠性设计和制造技术超大规模集成电路设计产业化环境建设n超大规模集成电路设计产业化环境建设国家级集成电路
13、设计产业化基地建设 多项目圆片（MPW）服务体系建设 国家级超大规模集成电路IP核库建设 设立国家集成电路IP管理与服务中心 结束语5000 4000 3000 2000 1000 0 1000 2000 3000 4000石器时代 35000 年铜器时代 1800 年铁器时代 3200 年硅器时代XX 年？3000BC 1200BC 1968谢 谢 大 家！谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH