導(dǎo)語：如何才能寫好一篇集成電路解決方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：機電工程 監(jiān)控改造 收費改造 難點重點

中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

改革開發(fā)以來，迅速帶動了國民經(jīng)濟的發(fā)展，同時也帶動了我國高速公路的發(fā)展，20年來，高速公路的通車?yán)锍萄该驮鲩L，達(dá)到一個前所未有的高度，在帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的同時，隨著時間的積累，通車較早的公路暴露出了越來越多的問題，技術(shù)落后、設(shè)備落后、管理落后，對于交通量猛增的今天，這些公路已經(jīng)不能滿足日益增長的交通流，在一定程度上暫緩了經(jīng)濟發(fā)展，因此，在滿足道路服務(wù)的前提下，對原有公路進行改造，不僅可以造福一方民眾，還可節(jié)約大量資金，實現(xiàn)資源在利用。

1.早期通車的高速公路機電系統(tǒng)運營狀況及現(xiàn)狀。

眾所周之，近年高速公路的發(fā)展日新月異，各種技術(shù)設(shè)備也緊隨潮流，迅猛發(fā)展，幾年前通車的高速公路的監(jiān)控、收費系統(tǒng)各自相互獨立、設(shè)施分散，單獨收費，沒有形成聯(lián)網(wǎng)收費模式，而如今聯(lián)網(wǎng)收費模式已經(jīng)普及，當(dāng)初的設(shè)計已不能滿足現(xiàn)有“以中心為管理核心，以站級管理為輔助，建立統(tǒng)一的綜合管理平臺”的運營管理模式，且機電設(shè)備日益老化，系統(tǒng)零散且項目擴展能力差，明顯落后于目前國內(nèi)高速公路機電系統(tǒng)的主流技術(shù)，在管理和技術(shù)上暴露出越來越多的問題，嚴(yán)重妨礙了管理運營的進一步發(fā)展。

2.早期通車的高速公路監(jiān)控、收費系統(tǒng)存在的問題。

①信息無法共享

高速公路各子系統(tǒng)相對獨立，信息難以共享，系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不能充分利用，車流量數(shù)據(jù)、收費業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計困難，收費稽核業(yè)務(wù)工作難度大，難以利用三大系統(tǒng)進一步提高運營管理效率。

②設(shè)備面臨老化

機電系統(tǒng)從安裝、使用到現(xiàn)在已有多年時間，多數(shù)設(shè)備、線纜已經(jīng)老化，如：監(jiān)控系統(tǒng)的錄像機、矩陣、地圖墻、監(jiān)視器等監(jiān)控設(shè)備已嚴(yán)重老化，特別是矩陣，早期生產(chǎn)矩陣的廠商因市場競爭如今已有許多退出了市場，尤其是外國一些品牌，目前市場上很難買到這些品牌的備品、配件，維修困難，再加上部分線纜老化，監(jiān)控系統(tǒng)特別是收費監(jiān)控系統(tǒng)已處于半癱瘓狀態(tài)。

③監(jiān)控手段不足

無論監(jiān)控外場還是收費車道，早期建設(shè)的設(shè)備多按理想模式進行布設(shè)，限于供電及傳輸?shù)仍?，對于重點路段的監(jiān)控較少，無論是選點位置還是監(jiān)控目的越來越難滿足現(xiàn)在精細(xì)化管理的要求，對收費稽查的監(jiān)視手段欠缺也直接影響到公司運營的效益。

④誘導(dǎo)手段不足

隨著周邊接續(xù)路段的建設(shè)和開通，路網(wǎng)的交通流量勢必會有大幅增加。道路沿線的情報標(biāo)志不能為車輛提供更多的誘導(dǎo)信息，對進一步提高道路通行能力有所阻礙。

⑤數(shù)據(jù)大量增加

因收費系統(tǒng)的服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備老化，故障發(fā)生的頻率也比較高。隨著聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)新項目的增加，現(xiàn)在系統(tǒng)在通信業(yè)務(wù)、收費業(yè)務(wù)、監(jiān)控稽核業(yè)務(wù)，以及數(shù)據(jù)、圖像的傳輸、存儲、查詢統(tǒng)計報表等諸多功能上已不能滿足聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的管理工作需求。

3.監(jiān)控系統(tǒng)改造的目標(biāo)

①完全開通監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、視頻圖像業(yè)務(wù)，支持收費流量數(shù)據(jù)單項匯集至監(jiān)控中心，實現(xiàn)監(jiān)控和收費系統(tǒng)的整合，積累路段管理的數(shù)據(jù)和視頻資料。

②加強對路段內(nèi)主線及出入道口的監(jiān)視，包括在巡邏車上設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，建立和完善交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，最大限度的提高本路段通行能力及服務(wù)水平。

③提高監(jiān)控中心管理水平，保障監(jiān)控信息的完整性、及時性，提高監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)、處置意外事故的能力，加快事故和意外情況的處理速度，及時疏導(dǎo)交通流，減少交通延誤及損失。

④整合統(tǒng)一的系統(tǒng)操作平臺，實現(xiàn)子系統(tǒng)間的資源共享；結(jié)合高速公路機電系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的管理要求，使系統(tǒng)的技術(shù)水平得以提升，為系統(tǒng)的進一步擴展打下基礎(chǔ)。

⑤硬件設(shè)備及配件的性能、規(guī)格、技術(shù)指標(biāo)應(yīng)完全滿足道路本身及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的要求；應(yīng)為國內(nèi)外高速公路機電三大系統(tǒng)中已實際應(yīng)用的成熟產(chǎn)品；軟件上應(yīng)與聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、收費（含通行、計重）軟件相匹配，并能通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、收費（含通行、計重）軟件的調(diào)試等。

4.改造中所遇到難點、重點與解決方案。

①系統(tǒng)設(shè)備老化的問題

解決辦法：

因系統(tǒng)設(shè)備老化，部分設(shè)備已不能正常工作，且維修難度較大，需要對設(shè)備進行更換，其更換設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為現(xiàn)今已經(jīng)在國內(nèi)外高速公路機電三大系統(tǒng)中實際應(yīng)用的成熟產(chǎn)品，且應(yīng)滿足項目自身監(jiān)控的需要以及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的需要，同時，需要與部分不更新的設(shè)備相互兼容。

②監(jiān)控手段及誘導(dǎo)手段不足等問題

解決辦法：

監(jiān)控系統(tǒng)：根據(jù)交通量的增長確定監(jiān)控等級來布設(shè)監(jiān)控設(shè)備，尤其對事故多發(fā)地段、危險路段（如連續(xù)長下坡路段）、特殊路段（如特大橋、隧道、避險車道等）等進行重點監(jiān)控，確保事故少發(fā)生及在發(fā)生事故后第一時間內(nèi)作出反應(yīng)，及時實施救援。

收費系統(tǒng)：在替換所有收費車道、亭、廣場攝像機的前提下，并在所有收費亭增加拾音器，將語音對話與視頻圖像疊加的方式進行錄像，同時在入口收費車道安裝車牌照識別系統(tǒng)，為收費稽查提供有效的稽查手段。

③無法滿足各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量傳輸需求

隨著聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)新項目的增加，現(xiàn)在監(jiān)控稽核業(yè)務(wù)，以及數(shù)據(jù)、圖像的傳輸、存儲、查詢統(tǒng)計報表等諸多功能上已不能滿足聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的管理工作需求。

解決辦法：

造成這些問題主要是因為早期通信系統(tǒng)配置較低，不能完成大量數(shù)據(jù)及視頻圖像的傳輸，且技術(shù)與當(dāng)前主流的IP技術(shù)相比比較落后，因此，在通信系統(tǒng)改造升級后，由通信系統(tǒng)提供當(dāng)前流行的以太網(wǎng)傳輸通道，各機構(gòu)通過10/100M以太網(wǎng)口構(gòu)成廣域網(wǎng)，此傳輸方式更加穩(wěn)定可靠，可實現(xiàn)車流量數(shù)據(jù)和收費業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息的共享，也便于將來系統(tǒng)的升級與擴容。

④信息無法共享

各子系統(tǒng)相對獨立，信息難以共享，系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不能充分利用，監(jiān)控數(shù)據(jù)、車流量數(shù)據(jù)、收費業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)難以查詢統(tǒng)計，給收費稽查的工作難度較大，運營管理效率難以提高。

解決辦法：將視頻和數(shù)據(jù)整合到一個平臺上進行管理控制，結(jié)合聯(lián)網(wǎng)收費的管理要求和技術(shù)發(fā)展趨勢，將車流量、收費業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)绞召M站和收費中（分中）心，通過軟件手段將監(jiān)控系統(tǒng)需要的信息數(shù)據(jù)共享，保證收費系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠被監(jiān)控系統(tǒng)充分的利用，使收費稽查手段豐富全面，達(dá)到信息共享，統(tǒng)一管理的需求，從而提高系統(tǒng)的運營管理效率。

⑤施工期間對正常業(yè)務(wù)的影響

道路改造施工期間，收費與監(jiān)控業(yè)務(wù)需要正常運行，施工帶來了影響。

解決辦法：針對上述情況，在改造施工期間，收費站需對車道采用輪流改造的方案，即關(guān)閉部分車道進行施工，并開放部分車道保證收費業(yè)務(wù)的正常運行，在最大程度上減小施工對收費業(yè)務(wù)的影響，同時利用靜態(tài)、動態(tài)或可移動式標(biāo)志對通行車輛進行正確引導(dǎo)，避免造成混亂。

小結(jié)

高速公路機電工程在改造過程中所遇到的問題會相當(dāng)?shù)姆爆崗?fù)雜，所涵蓋的范圍貫穿整個機電系統(tǒng)，如何協(xié)調(diào)好各系統(tǒng)之間的銜接與過度，將是改造是否順利的關(guān)鍵所在，同時，也要把握好項目所在區(qū)域的特點與當(dāng)前的技術(shù)動態(tài)，做到和諧統(tǒng)一。

作者簡介：

篇2

關(guān)鍵詞：微電子；集成電路；課程群；親產(chǎn)業(yè)

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1674-9324（2019）19-0163-02

一、引言

微電子（集成電路）被稱為現(xiàn)代信息社會的“食糧”，是一個國家工業(yè)化和信息化的基礎(chǔ)。自2014年我國《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》，設(shè)置千億級的集成電路發(fā)展基金以來，南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應(yīng)出臺了區(qū)域性的集成電路發(fā)展政策。廈門依據(jù)毗鄰臺灣的區(qū)位優(yōu)勢，設(shè)立了500億人民幣的集成電路產(chǎn)業(yè)基金，并陸續(xù)了《廈門市加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)實施意見》和《廈門集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》，擬形成區(qū)域性的集成電路產(chǎn)業(yè)集聚地，打造集成電路千億產(chǎn)業(yè)鏈，最終形成我國集成電路的東南重鎮(zhèn)。

在此背景下，廈門政府在集成電路設(shè)計、生產(chǎn)制造、封測以及人才儲備，全方位進行布局和規(guī)劃。設(shè)計方面：紫光集團投資40億元設(shè)立紫光展銳產(chǎn)業(yè)園、研發(fā)中心項目，引進展訊等國內(nèi)通信芯片設(shè)計的龍頭企業(yè)。廈門優(yōu)訊、矽恩、科塔等集成電路設(shè)計企業(yè)也在高速、射頻芯片領(lǐng)域取得可喜進展，僅2016年，廈門就新增加60余家集成電路設(shè)計企業(yè)。2017年整體產(chǎn)值達(dá)到140億元；生產(chǎn)制造方面：與臺灣集成電路巨頭聯(lián)華電子合資設(shè)立了聯(lián)芯12寸晶圓廠項目，總投資達(dá)62億美元，已于2016年12月正式投產(chǎn)；三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司，主攻三五族化合物半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)；泉州晉華12寸存儲器廠則著眼于動態(tài)存儲器的生產(chǎn)和銷售；封測方面則引入通富微電子股份有限公司，力爭打造一小時產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈；人才儲備方面：廈門政府與中國科學(xué)院微電子所共建中國科學(xué)院大學(xué)廈門微電子工程學(xué)院，輔以廈門大學(xué)、廈門理工學(xué)院、華僑大學(xué)等微電子學(xué)科，為廈門集成電路的生產(chǎn)和設(shè)計輸送人才。

在此背景下，我校于2016年12月建立微電子學(xué)院，聯(lián)合臺灣交通大學(xué)、元智大學(xué)等微電子老牌名校，共同探索適合廈門及周邊地區(qū)的微電子人才培養(yǎng)策略，力求建立較為完善的課程群體系，為在閩的微電子企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才。

二、微電子工程專業(yè)特點

首先，微電子專業(yè)與傳統(tǒng)的機械、化工、電子等專業(yè)不同，是一門交叉性很強的學(xué)科，需要該專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)字、物理、電子、半導(dǎo)體器件、集成電路設(shè)計、電路封裝、計算機等多方面的知識理論，并且能夠?qū)⒏鏖T學(xué)科融會貫通，熟練運用。其次，微電子專業(yè)入門門檻高、知識體系更新速度快，貼近產(chǎn)業(yè)。這就要求學(xué)生在具有堅實理論基礎(chǔ)的同時，實踐動手能力較強，才能在短時間內(nèi)將所學(xué)理論和實踐結(jié)合，迅速融入工業(yè)界或者科學(xué)研究。第三，微電子是一個龐大的系統(tǒng)專業(yè)。從大類上可以分成工藝、器件、設(shè)計、封裝、測試五個大方面。但每一個大類又可分為幾個甚至數(shù)十個小門類。如設(shè)計類又可細(xì)分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路、射頻集成電路、混合信號集成電路等四個門類。而例如數(shù)字集成電路，又可繼續(xù)分為數(shù)字前端、數(shù)字后端、驗證、測試等小方向。各個方向之間知識理論差異較大，對學(xué)生素質(zhì)提出了極高的要求[1]。

三、微電子工程課程群實踐

（一）微電子工程專業(yè)培養(yǎng)策略

結(jié)合廈門微電子產(chǎn)業(yè)特點，以市場需求為導(dǎo)向，同時充分利用海峽兩岸交流方面的優(yōu)勢，立足于我?！坝H產(chǎn)業(yè)、重應(yīng)用”的辦校原則，我校微電子工程專業(yè)設(shè)置為工藝和設(shè)計兩大類方向，應(yīng)對周邊產(chǎn)業(yè)需求，對該專業(yè)學(xué)生進行差異化培養(yǎng)。在本科前兩年公共課的基礎(chǔ)上，大三學(xué)年，根據(jù)學(xué)生興趣及教師雙向篩選，確定學(xué)生未來兩年的學(xué)習(xí)方案，分別在器件/制造、模擬/數(shù)字集成電路設(shè)計兩方面進行課程教授和實踐鍛煉，培養(yǎng)專業(yè)門類細(xì)化、適應(yīng)企業(yè)實用化需要的高素質(zhì)、實踐型人才。同時，在一些專業(yè)課程講授上，聘請臺灣方面有經(jīng)驗的教師和工程師，結(jié)合產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進行教授和輔導(dǎo)。

（二）微電子工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

對于我校應(yīng)用型本科院校的定位，區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和行業(yè)的發(fā)展是重要的風(fēng)向標(biāo)，因此在微電子專業(yè)人才培養(yǎng)上必須突出“工程型、實用型和快速融入型”的特點。主要培養(yǎng)目標(biāo)如下：（1）掌握半導(dǎo)體器件及工藝的基本理論基礎(chǔ)、電子線路的基本理論與應(yīng)用、計算機使用、電子系統(tǒng)信號處理的基本知識、集成電路及板級設(shè)計的基本技能。（2）具備半導(dǎo)體及集成電路設(shè)計、制造，PCB板級設(shè)計、制造、測試的基本能力，工程項目管理、品質(zhì)管理、設(shè)備維護的基本素養(yǎng)。（3）能在半導(dǎo)體、集成電路設(shè)計、制造行業(yè)，從事集成電路設(shè)計、制造、研發(fā)、測試、品質(zhì)管理、廠務(wù)管理、設(shè)備維護等相關(guān)工作，畢業(yè)三到五年后通過自身學(xué)習(xí)逐步成長為本領(lǐng)域的骨干技術(shù)人員和具有較強工作能力的核心工程師[2]。

（三）微電子工程專業(yè)課程群制定實踐

基于我校應(yīng)用型本科“親產(chǎn)業(yè)”的學(xué)校定位，在微電子專業(yè)課程群建設(shè)中，我們首先引入CDIO的教學(xué)理念。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即構(gòu)思—設(shè)計—實施—運作）工程教育是以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，工程實際反饋互動為主要形式的培養(yǎng)方案[3，4]?；诖耍n程群制定從知識邏輯（課程環(huán)節(jié)）和項目實施（工程實踐）兩個角度，對學(xué)生的綜合素質(zhì)進行培養(yǎng)、鍛煉。

篇3

據(jù)了解，深圳市中興微電子技術(shù)有限公司（簡稱中興微電子）成立于2003年，是中興通訊控股子公司，其前身是中興通訊于1996年成立的IC設(shè)計部。中興微電子現(xiàn)有研發(fā)人員約2000人，其中80%的研發(fā)人員具有碩士及以上學(xué)歷，在深圳、西安、南京、上海、美國設(shè)有研發(fā)機構(gòu)。截至目前，共申請IC專利超過2000件（其中PCT國際專利超過600件）。

國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金具有豐富的產(chǎn)業(yè)資源和資本運作渠道，通過與國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金的戰(zhàn)略合作，將有助于中興微電子增強研發(fā)實力和核心專利儲備，提升高端技術(shù)水平，進而顯著提高中興微電子集成電路綜合解決方案的競爭力，中興微電子將獲得更多發(fā)展機遇。

中興微電子加碼4G終端芯片

中興微電子經(jīng)過多年的發(fā)展和技術(shù)積累，已成為國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)中不可忽視的力量。據(jù)介紹，中興微電子現(xiàn)已經(jīng)掌握了大規(guī)模深亞微米級數(shù)字集成電路設(shè)計技術(shù)、SoC設(shè)計技術(shù)、模擬和數(shù)模混合集成電路設(shè)計技術(shù)。目前設(shè)計的芯片最大規(guī)模超過1億門，量產(chǎn)工藝已達(dá)28納米，設(shè)計條件包括所用EDA工具以及硬件運行平臺的性能處于業(yè)界領(lǐng)先水平。

尤其是在4G通信領(lǐng)域，中興微電子LTE芯片經(jīng)歷了從無到有、規(guī)模外場到現(xiàn)在的批量商用28nm LTE多模芯片三個主要階段。

中興微電子副總經(jīng)理倪海峰表示，早在2011年，中興微電子就推出了第一代四模芯片ZX297500；隨后的2012年3月，中興微電子多模商用芯片ZX297502率先通過工信部組織的TD-LTE/TDS多模室內(nèi)、外場功能性能測試，并且在中國移動的“上下行速率并發(fā)”及“TD-LTE/TD-SCDMA互操作”關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)測試中表現(xiàn)優(yōu)異。

而中興微電子芯片真正取得突破是在2013年，當(dāng)時中興微電子成功研發(fā)出基于28nm工藝的ZX297510多模芯片，“是首款獲得中國移動LTE多模芯片平臺認(rèn)證的28nm LTE多模數(shù)據(jù)類芯片，在功耗、成本、面積上面更具優(yōu)勢，已實現(xiàn)批量發(fā)貨。”倪海峰表示。特別是，到了2014年11月，中興微電子具備支持5模19頻能力的芯片ZX297520完成入網(wǎng)測試并商用。

當(dāng)前中興微電子研發(fā)的4G終端芯片產(chǎn)品在數(shù)據(jù)卡、MIFI、路由器、平板電腦、行業(yè)終端等數(shù)據(jù)類產(chǎn)品上實現(xiàn)商用，目前已覆蓋國內(nèi)LTE數(shù)據(jù)終端60%份額，360、大唐、烽火等都是中興微電子的大客戶。

倪海峰強調(diào)，未來中興微電子將繼續(xù)加大研發(fā)投入，保持?jǐn)?shù)據(jù)類終端芯片領(lǐng)先的同時，增強在物聯(lián)網(wǎng)芯片、智能終端芯片上研發(fā)實力，確保該公司將來在移動通信領(lǐng)域核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)的主導(dǎo)地位。

在國內(nèi)取得良好成績的同時，中興微電子在海外亦有布局。倪海峰表示，中興微電子從2014年就開始海外推廣，其中搭載中興微手機芯片的中興MBB終端已經(jīng)在歐洲、南美、亞太、東南亞等地區(qū)推廣，同時中興微電子與外部多家客戶合作的多款產(chǎn)品也分別在東南亞、亞太、巴西等市場陸續(xù)出貨。

未來布局智能平臺

未來中興微電子在4G終端芯片的規(guī)劃布局將更加全面和具備持續(xù)性。倪海峰表示，中興微電子希望在LTE數(shù)據(jù)終端產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)、智能平臺同時發(fā)力。

首先，針對一直專注的4G數(shù)據(jù)終端市場，中興微電子將持續(xù)提升LTE Cat.4解決方案的競爭力，打造具有較高性價比的芯片平臺，同時還將推出性價比更高的LTE-A Cat.7商用芯片平臺，為客戶提供最佳的4G+終端平臺。據(jù)介紹，中興微電子目前已經(jīng)啟動pre-5G的高吞吐量芯片平臺的研發(fā)，后續(xù)將陸續(xù)推出支持Cat.10、Cat.12、Cat.14的系列高端數(shù)據(jù)類芯片，最終推出5G的終端芯片，保持整體產(chǎn)品的持續(xù)性。

其次，隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的快速發(fā)展，特別是基于LTE的物聯(lián)網(wǎng)將在2017年后進入爆發(fā)階段，中興微電子將推出基于LTE的Cat.1、Cat-M、NB IoT等系列物聯(lián)網(wǎng)專用芯片，不斷降低芯片成本、芯片功耗，提供優(yōu)質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺解決方案。

最后，中興微電子還會利用已經(jīng)成熟的4G modem技術(shù)，打造智能手機的SoC芯片平臺，進入安全智能手機市場。對此，中興微電子有著比較清晰的規(guī)劃。倪海峰表示，針對國內(nèi)對網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境越來越重視，以及安全智能終端產(chǎn)品的需求不斷攀升的現(xiàn)狀，中興微電子將推出定制化的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全智能手機芯片，提升智能手機的硬件安全等級。

國產(chǎn)芯片也有出頭天

當(dāng)今，集成電路產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生深刻的變化，集成電路市場正在加速向中國遷移，中國占據(jù)全球集成電路43%以上市場，但中國大量集成電路仍然依賴于進口，國產(chǎn)供給率仍很低。

特別是在國內(nèi)智能終端市場上，高通、聯(lián)發(fā)科仍牢牢占據(jù)著較大的市場份額，究其原因，倪海峰認(rèn)為主要有兩個，一個原因是高通、聯(lián)發(fā)科很早便進入這一市場，積累了大量的技術(shù)專利，擁有較強大的研發(fā)實力，贏得良好的市場口碑；另一個原因則是智能芯片的研發(fā)需要大量資金的支持，是一個耗資巨大、風(fēng)險極高的資本密集型產(chǎn)業(yè)，尤其是資金不足對國產(chǎn)智能芯片的研發(fā)影響很大。

篇4

關(guān)鍵詞:內(nèi)嵌式;非揮發(fā)性內(nèi)存;NEOBIT;NEOFLASH;SONOS

Technology and Application o

f Embedded Logic Non-Volatile Memory

Steve Tung-Cheng Kuo, Rick Shih-Jye Shen, Charles Ching-Hsiang Hsu

(eMemory Technology Inc.)

Abstract:NVM IP can provide features of high production yield、precision SPEC and system parameters adjustable function for IC. The development of embedded NVM IP can be separated to traditional type and logical type. The process of traditional NVM IP (floating gate structure) is more complex than logical NVM IP, it needs extra 7~9 mask layers to produce NVM cell and peripheral circuit. Logical NVM IP uses normal I/O cell of general logical process to produce NVM cell and peripheral circuit. Based on the maturity of logical process and production cost, logical NVM IP is the most popular NVM IP solution for chip manufactured by normal logical process. It can be embedded in general digital, analog or mix mode IC. Logical NVM IP will become a standard IP solution for logical process, and embedded on the chips of each consumer electronics system in the future.

Key word:Embedded; Non-Volatile Memory; NEOBIT; NEOFLASH; SONOS

1簡介

自半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展以來,扮演推進制程能力演進的終端應(yīng)用產(chǎn)品已由消費性電子產(chǎn)品取代了個人計算機。消費性電子產(chǎn)品種類繁多,若以需求量大者定義,則泛指:

家用視訊產(chǎn)品:液晶電視,數(shù)字機頂盒,DVD 播放機, 家用游樂器;

個人化娛樂產(chǎn)品:MP3 播放機,MP4 播放機,手持式游樂器;

個人化通訊產(chǎn)品:手機, 手持式導(dǎo)航系統(tǒng)。

目前個人計算機之發(fā)展不再只單純追求運算速度,亦趨向包含視訊/ 娛樂/ 通訊功能,換個角度來看,個人計算機亦屬于消費性電子產(chǎn)品!觀察消費性電子產(chǎn)品在銷售市場的特色,其一貫的銷售模式為“隨著時間而降低價格”。最快速提品上市的廠商往往能賺取最高利潤。因此,下列因素決定消費性電子產(chǎn)品的競爭力與獲利率:開發(fā)時程、開發(fā)成本、生產(chǎn)良率、生產(chǎn)成本。

進一步對消費性電子產(chǎn)品進行分析,其中的關(guān)鍵零組件,如核心控制芯片、模擬輸出或接收芯片與內(nèi)存芯片等,需具備高良率、高精準(zhǔn)度與配合系統(tǒng)做參數(shù)調(diào)效的特性,方能使整體系統(tǒng)具最短開發(fā)時程與生產(chǎn)成本。內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存的功能,可提供其所在芯片達(dá)到此目標(biāo)。內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存的主要功能可分為:微調(diào)集成電路模擬信號、集成電路功能設(shè)定、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、指令集或系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲存、信息保密設(shè)定、系統(tǒng)序號或個人身分設(shè)定。

目前在半導(dǎo)體業(yè)界中,內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存的發(fā)展可分為傳統(tǒng)型與邏輯型。傳統(tǒng)型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存的制造過程相當(dāng)復(fù)雜,相對于一般邏輯制程來說,需額外增加7 ~ 9道光罩,以產(chǎn)生HV n/p MOS,NVM cell與其所需之VT I/I。邏輯型非揮發(fā)性存儲器則不同于傳統(tǒng)型,其利用一般邏輯制程中之I/O組件來組成非揮發(fā)性內(nèi)存之核心存儲單元,且其周邊電路并不需使用高壓組件(HV n/p MOS。相較于傳統(tǒng)型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存,其可大幅降低IC的生產(chǎn)成本與生產(chǎn)良率,并提供相等之產(chǎn)品功能。邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存可依讀寫次數(shù)區(qū)分為:

單次寫入型(OTP):1次寫入;

多次寫入型(MTP):1 ~ 1000次寫入;

閃存型(Flash):大于1000次寫入。

邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存之特點為(圖1):

2基本組件架構(gòu)

目前邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存,依結(jié)構(gòu)與供貨商之不同大致上可分為(表1)

NEOBIT:利用單層浮柵架構(gòu),提供OTP與MTP功能。利用CHE機制達(dá)到數(shù)據(jù)寫入目的,使用UV光照射以達(dá)到擦除數(shù)據(jù)之功能。在制程方面則與一般邏輯IC完全相同。

NEOFLASH:使用SONOS架構(gòu),提供大于1000次寫入功能。利用CHE機制達(dá)到數(shù)據(jù)寫入目的。以FN機制達(dá)到數(shù)據(jù)擦除。相較于一般邏輯制程只需額外增加2道光罩。

AE Fuse:使用單層浮柵架構(gòu)提供MTP功能。其利用CHE機制達(dá)到數(shù)據(jù)寫入,FN機制達(dá)到數(shù)據(jù)擦除。

XPM:提供OTP功能,其較為特殊處為利用破壞柵級氧化層方式去偵測是否有柵電流達(dá)到寫入目的。其架構(gòu)無法達(dá)到數(shù)據(jù)擦除。

以下就其中具代表性結(jié)構(gòu)進行探討:

2.1 NEOBIT

NEOBIT的優(yōu)點為在不同代工廠與制程間,非常容易移轉(zhuǎn)。低操作電壓與高的速度。高效率寫入,低于100μs。

2.1.1 組成結(jié)構(gòu)

NEOBIT可作為OTP(單次寫入),或MTP(多次寫入)內(nèi)嵌式邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存使用,其結(jié)構(gòu)特點為使用2T PMOS架構(gòu) (圖2)。其中可分為SG(選擇柵)與SL(源級線),用以組成選取存儲單元功能。另有一FG(浮柵)與BL(位線),用以作為存儲單元儲存數(shù)據(jù)的功能。

2.1.2 資料寫入與擦除

數(shù)據(jù)寫入時,外加寫入電壓狀態(tài)于Neobit的各端點。先將PMOS開啟,并于其通到底端形成高電場,使通過之熱空穴碰撞原子,產(chǎn)生高能電子空穴對。此時,浮柵因感應(yīng)基底電壓,本身會呈現(xiàn)正電壓狀態(tài)。下方因碰撞而生的高能電子,受上方柵極正電壓吸引,形成柵極電流穿越氧化絕緣層進入浮柵中。(如圖3所示)

數(shù)據(jù)擦除時,需照射UV光(紫外光)。其目的為使浮柵中所儲存的電子,能吸收UV光(紫外光)能量再度成為高能電子穿越出氧化絕緣層,以達(dá)到數(shù)據(jù)擦除動作(如圖4所示)。

2.1.3 數(shù)據(jù)讀取

當(dāng)存儲單元中的浮柵儲存電子時,則此單元為開啟狀態(tài),對外輸出一高讀取電流(~50μA)。當(dāng)存儲單元中的浮柵未儲存電子時,則此單元為關(guān)閉狀態(tài),對外幾乎無輸出電流(< 1 pA)(圖5)。

2.2 NEOFLASH

NEOFLASH的優(yōu)點為易于在不同代工廠與制程間進行轉(zhuǎn)移,只需額外2層非關(guān)鍵光罩,具有低操作電壓與高存取速度,以及低功耗與高均勻式數(shù)據(jù)擦除(可提升讀取正確率)。

2.2.1 組成結(jié)構(gòu)

NEOBIT可作為OTP(單次寫入),MTP(多次寫入)或FLASH(大于1000次寫入)的內(nèi)嵌式邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存使用,其結(jié)構(gòu)特點為使用1 PMOS + 1 PMOS(ONO層替代氧化層)的2T架構(gòu) 。其中可分為SG(選擇閘)與SL(源級線),用以組成選取存儲單元之功能。另有一CG(控制閘)與BL(位線),用以作為存儲單元儲存數(shù)據(jù)的功能(如圖6所示)。

2.2.2 資料寫入與擦除

數(shù)據(jù)寫入時,外加寫入電壓狀態(tài)于NEOFLASH之各端點。先將PMOS開啟,并于其通到底端形成高電場,使通過之熱空穴碰撞原子,產(chǎn)生高能電子空穴對。此時,外加一寫入電壓于控制柵,下方因碰撞而生的高能電子,受上方柵極電壓吸引,形成柵級電流穿越第一氧化絕緣層進入Nitride(氮化物)中(如圖7所示)。

數(shù)據(jù)擦除時,需外加擦除電壓狀態(tài)于NEOFLASH的各端點。其目的為使儲存于Nitride(氮化物)中的電子,利用FN tunneling機制,穿越出氧化絕緣層,以達(dá)到數(shù)據(jù)擦除動作(如圖8所示)。

2.2.3 數(shù)據(jù)讀取

當(dāng)存儲單元中的Nitride(氮化物)儲存電子時,則此單元為開啟狀態(tài),對外輸出一高讀取電流(~50μA)。當(dāng)存儲單元中的Nitride(氮化物)未儲存電子時,則此單元為關(guān)閉狀態(tài),對外幾乎無輸出電流(< 1 pA),如圖9所示。

2.2.4 數(shù)據(jù)重復(fù)讀寫

觀察NEOFLASH輸出電流的變化,當(dāng)數(shù)據(jù)重復(fù)讀寫達(dá)10,000次時,寫入與非寫入的存儲單元輸出電流差仍大于50μA。由此可知NEOFLASH操作可靠度,相較于傳統(tǒng)型非揮發(fā)性內(nèi)存(Floating Gate Flash)已相差無幾。(如圖10所示)

2.2.5制程優(yōu)點

觀察NEOFLASH結(jié)構(gòu),相較于傳統(tǒng)型非揮發(fā)性內(nèi)存(Floating Gate Flash)具有較低生產(chǎn)成本,且易于在不同代工廠與制程間進行轉(zhuǎn)移。只需額外下列2層非關(guān)鍵光罩。(圖11)

非存儲單元區(qū)ONO 蝕刻: 為使ONO層能只在SONOS單元上形成;

存儲單元區(qū)ONO 蝕刻: 移除在存儲數(shù)組中不需使用之NON層,并進行LDD I/I以增強存儲單元中之短信道效應(yīng)。

3主要功能

消費性電子產(chǎn)品的發(fā)展日新月異,其中關(guān)鍵型集成電路的復(fù)雜度也日益提升。觀察邏輯型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存在關(guān)鍵型集成電路之主要功能可分為:微調(diào)集成電路模擬信號、集成電路功能設(shè)定、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、指令集或系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲存、信息存取保密設(shè)定、系統(tǒng)序號或個人身分設(shè)定。以下將就各主要功能詳細(xì)說明。

3.1 微調(diào)集成電路模擬信號

在一般集成電路中,常具有內(nèi)部傳遞或?qū)ν廨敵龅哪M信號。但隨終端產(chǎn)品復(fù)雜度的提升,此類信號的傳輸速度,消耗功率與精準(zhǔn)度的規(guī)格要求也日趨嚴(yán)謹(jǐn)。此時,集成電路設(shè)計工作者需使用一可微調(diào)電路,以解決模擬信號精準(zhǔn)度不足,或因制程漂移而造成的模擬信號失真問題。

傳統(tǒng)型可微調(diào)電路為金屬熔斷式。在晶圓階段測試時,由外部輸入一大電流將預(yù)計熔斷電之金屬線燒斷,以達(dá)微調(diào)之目的。此類方式最主要之缺點為需由外部輸入一大電流,若內(nèi)部其它電路安排不慎,則非常容易被波及,造成良率或可靠度問題。另一次要問題為某些模擬信號異常敏感,集成電路包裝后所形成的新應(yīng)力,亦會對此類信號造成指標(biāo)漂移(圖12)。金屬熔斷式微調(diào)電路,針對集成電路包裝后所形成的應(yīng)力干擾問題無法調(diào)整。

邏輯型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存使用一小型內(nèi)存數(shù)組,記錄微調(diào)信息(圖13)。使用時輸出相關(guān)信息于開關(guān)式微調(diào)電路(圖14),利用不同開關(guān)點之開啟與關(guān)閉,調(diào)正信號的精準(zhǔn)度。相較于熔斷式微調(diào)電路,其微調(diào)信息可于集成電路包裝前或完成后進行微調(diào),可使最終集成電路的模擬信號精準(zhǔn)度不受各階段制程或包裝變量影響。

3.2 集成電路功能設(shè)定

整合型集成電路規(guī)劃時,常將未來所有可能之規(guī)格納入設(shè)計規(guī)范中。當(dāng)產(chǎn)品進入量產(chǎn)后,此一集成電路需依不同的功能與規(guī)格需求,制定不同的營銷策略與定價方式。為了在同一集成電路上產(chǎn)生不同的功能與規(guī)格需求,集成電路本身須對各項功能具有開啟或關(guān)閉的選擇能力。傳統(tǒng)做法是在集成電路設(shè)計時,在周邊保留額外的PAD,連接于內(nèi)部功能選擇電路。在進行集成電路包裝時,將這些額外的PAD打線,連接于輸入電壓處或接地處,以完成集成電路的功能選擇。邏輯型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存可使用一小型內(nèi)存數(shù)組,記錄集成電路之功能選擇信息。其功能選擇信息可于集成電路包裝前或完成后進行記錄,此彈性可將整合型集成電路的生產(chǎn)庫存壓力降至最低,有效幫助供貨商降低成本。

3.3 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定

集成電路銷售后,需先系統(tǒng)廠商端進行系統(tǒng)組裝。單一系統(tǒng)中不同的關(guān)鍵零組件互相搭配組裝時,若要最佳化系統(tǒng)性能需做系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整。較復(fù)雜的系統(tǒng),需在消費者使用時,周期性地記錄系統(tǒng)隨使用時間而變化的程度,如老化等。以小尺寸液晶驅(qū)動集成電路為例(圖15),小尺寸液晶面板通常使用于可攜式電子產(chǎn)品,因其體積限制,所以必須將液晶面板所需要的各類集成電路功能整合為單一集成電路方案。此集成電路中包含了大尺寸面板系統(tǒng)中的許多功能,如液晶面板驅(qū)動集成電路/液晶面板控制集成電路/時序控制集成電路等。其最大特點為配合液晶面板特性,儲存相關(guān)參數(shù)設(shè)定于內(nèi)部存儲器中,如 OD LUT,Gamma curve內(nèi)部頻率與時間參數(shù)。

3.4指令集或系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲存

一般微控制器內(nèi)部之組成架構(gòu),如圖16所示,其中邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存所扮演的角色為指令集之儲存,簡單型微控制器所需儲存指令集的空間約為16k×8,高階微控制器需更復(fù)雜的指令集,其所需之空間在32 k×32以上。假使微控制器在系統(tǒng)操作過程中需周期性偵測或記錄系統(tǒng)狀態(tài)的話,則需使用多次寫入型的邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存,亦需更大的儲存空間以記錄系統(tǒng)狀態(tài)。

3.5 信息存取保密設(shè)定

關(guān)于使用于付費內(nèi)容存取的集成電路,其內(nèi)部需邏輯型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存,作為保密金鑰的設(shè)定。如部份數(shù)字機頂盒系統(tǒng)具有付費功能,以達(dá)到接收付費視訊內(nèi)容的功能。因此其內(nèi)部的主要控制集成電路會使用邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存,記錄付費內(nèi)容供貨商所特有的序號或保密金鑰,以達(dá)到保護付費內(nèi)容的目的(如圖17所示)。

3.6 系統(tǒng)序號或個人身分設(shè)定

關(guān)于具有系統(tǒng)序號或身分識別功能的集成電路,其內(nèi)部需邏輯型內(nèi)嵌式非揮發(fā)性內(nèi)存,作為系統(tǒng)序號或身分識別功能的設(shè)定。如以太網(wǎng)絡(luò)卡中的MAC address(網(wǎng)絡(luò)識別碼)、手機IMEI code (手機身分識別碼)或者是智能卡集成電路的識別碼。

4終端系統(tǒng)應(yīng)用分析

消費型電子產(chǎn)品中,由許多不同集成電路搭配組合而成。邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存在這些關(guān)鍵集成電路中,常同時提供數(shù)種功能。以下將以液晶電視、觸控面板與小尺寸面板等三種系統(tǒng)應(yīng)用為范例,分析邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存在系統(tǒng)中所扮演的角色。

4.1 液晶電視應(yīng)用

在液晶電視系統(tǒng)中使用一顆整合型核心控制集成電路,負(fù)責(zé)管理大部分液晶電視所需的功能,另有一顆電源管理集成電路作為液晶電視系統(tǒng)電源管理用。對于面板之管理方面則有時序控制集成電路(T-CON)、液晶面板管理集成電路、液晶面板驅(qū)動集成電路與LED光源驅(qū)動集成電路,在這些種類的集成電路中,邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存的所扮演的功能為:

整合型核心控制芯片(DTV controller):

作為模擬信號接口的調(diào)整;

HDCP保密金鑰與序號的設(shè)定。

電源管理芯片(PMIC):內(nèi)部模擬信號與輸出電壓/電流調(diào)整。

液晶面板管理芯片: 與液晶面板相關(guān)的參數(shù)設(shè)定。

LED驅(qū)動芯片:內(nèi)部模擬信號與輸出電壓/電流調(diào)整。

時序控制芯片(T-CON):內(nèi)部頻率與時間參數(shù)調(diào)整。

4.2 觸控型面板之應(yīng)用

在觸控面板中,需一顆具微控制器功能的觸控集成電路作為計算觸摸點的坐標(biāo),因此在此觸控集成電路中需要使用邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存來達(dá)成以下功能:

儲存內(nèi)部微控制器指令集與坐標(biāo)計算方式;

儲存觸控面板的環(huán)境參數(shù),如觸控點坐標(biāo)校正值;

觸控芯片內(nèi)部模擬信號與電信/電阻/振蕩頻率之精確度微調(diào)。

4.3 小尺寸液晶面板之應(yīng)用

在小尺寸液晶面板通常使用于可攜式電子產(chǎn)品,因其體積限制,所以必須將液晶面板所需要的各類芯片功能整合為單一集成電路方案。如圖所示,此單芯片中包含了大尺寸面板系統(tǒng)中許多集成電路的功能,如液晶面板驅(qū)動集成電路/液晶面板控制集成電路/時序控制集成電路等。分析邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存在此功能為:模擬信號微調(diào)(集成電路內(nèi)部)、液晶面板相關(guān)參數(shù)設(shè)定: OD LUT,Gamma curve、內(nèi)部頻率與時間參數(shù)調(diào)整等。

5制程平臺

力旺電子(eMemory Technology Inc.)為服務(wù)許多集成電路設(shè)計界的客戶,多年來努力開發(fā)本身邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存的服務(wù)范圍,將其產(chǎn)品推廣至全世界各主要制程代工廠,并于每家代工廠中垂直推廣于各世代不同的制程上。其最終目標(biāo)為提供一最完善邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存使用平臺,使各種消費型電子產(chǎn)品中所需之芯片有最佳邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存使用方案。

目前在客戶端使用力旺電子(eMemory Technology Inc.)所提供之邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存生產(chǎn)的集成電路,以晶圓(Wafer)方式計算,總量已超過150萬片(如圖18所示)。

6未來挑戰(zhàn)

隨著制程持續(xù)微縮,邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存必須面臨超低電壓操作的環(huán)境,此時在電路設(shè)計與組件操作特性上會直接產(chǎn)生的可能問題為:

使用相同之CHE機制作為數(shù)據(jù)寫入速度是否能滿足系統(tǒng)需求?

使用相同之FN機制作為數(shù)據(jù)擦除方式是否效率不足?

在半導(dǎo)體工業(yè)/學(xué)術(shù)界,亦有許多單位嘗試去開發(fā)不同架構(gòu)的非揮發(fā)性內(nèi)存,使用新材料作為非揮發(fā)性內(nèi)存單元,如MRAM,PCRAM,PRAM。其共同特色是可低電壓操作,但需大電流。此類新式非揮發(fā)性內(nèi)存架構(gòu)在進入真正大量量產(chǎn)前勢必會遭遇下列主要問題:

與一般邏輯制程的兼容性;

制造成本相較于一般邏輯IC的增加幅度;

生產(chǎn)良率;

輸出的信號/噪聲比;

是否能跟隨一般邏輯制程微縮。

需真正克服上述問題,新的非揮發(fā)性內(nèi)存能擴展其應(yīng)用范圍。

7總結(jié)

基于技術(shù)成熟度與生產(chǎn)成本因素,邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存成為在邏輯制程中使用度最高的解決方案。其可應(yīng)用之范圍包含所有使用兼容于一般邏輯制程的數(shù)字/模擬芯片。未來邏輯型非揮發(fā)性內(nèi)存解決方案會成為一標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,并被廣泛使用于各類消費型電子產(chǎn)品中。

作者簡介

徐清祥博士,董事長,力旺電子股份有限公司;1981年畢業(yè)于臺灣新竹清華大學(xué)電機工程學(xué)系,旋后于美國伊利諾大學(xué)電機工程學(xué)系取得碩士與博士學(xué)位,于半導(dǎo)體領(lǐng)域已發(fā)表超過200篇專利與120篇論文。

成立力旺電子之前,徐清祥博士在美期間擔(dān)任IBM T.J.Watson實驗室研究員。1992年回到母校新竹清華大學(xué)電機系擔(dān)任副教授一職,于1996年成為教授,1998擔(dān)任清大電子所所長。其間并曾擔(dān)任自強中心主任及創(chuàng)新育成中心主任。徐清祥博士于2000年起擔(dān)任力旺電子總經(jīng)理,帶領(lǐng)團隊從事嵌入式非揮發(fā)性內(nèi)存之制裁及開發(fā),現(xiàn)為力旺電子之董事長。

篇5

自動售貨機等嵌入設(shè)備的安全隱憂

為什么要召集大隊人馬來保護汽水自動售貨機?因為汽水自動售貨機存在安全隱憂，而且世界各地的機器制造商都感受到了這種實際存在的問題。通過機器固件提高安全性呈現(xiàn)出日益上升的趨勢，雖然乍一看來，這些機器似乎并不需要這樣的安全性能。汽水自動售貨機是本文所選取的一個例子，你不難想到其他這樣的例子：例如停車計時器、自助洗衣房里的洗衣機和烘干機、收費亭和售票機等。

目前的售貨機正在實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，以便提供有助于削減運營成本和增加收益的直觀實時信息?，F(xiàn)在，機主可以知道哪臺機器需要維修，而且掌握著相關(guān)資料，可以選擇最適合的產(chǎn)品組合并安裝機器。實時信息是對抗競爭和盜賊的有利武器。利用這一信息流的競爭者可以利用這些信息來提高產(chǎn)品的競爭攻勢，也可隱藏機主信息(例如，拒絕服務(wù)攻擊)。同樣，現(xiàn)在盜賊也知道可以搶劫哪臺機器或者何時進行搶劫。

如何實施保護

上面做了簡要的介紹，得出的結(jié)論是：產(chǎn)品設(shè)計者必須保護由自動售貨機發(fā)送的信息。一種相當(dāng)簡單的方法就是對網(wǎng)絡(luò)上的信息進行加密，并防止自動收貨機內(nèi)的密鑰和固件被非法訪問。

網(wǎng)絡(luò)信息的加密簡單而直接。首先，確定一種良好的加密算法，最佳候選算法是那些公開算法而非私密性算法，因為公開算法已經(jīng)通過了公眾檢驗，高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)算法便是一個很好的例子；接著，在自動售貨機的MCU中應(yīng)用該算法。為了實現(xiàn)這一點，您可以通過在固件中嵌入該算法，也可以選擇在硬件中固化該算法的MCU。

最后但同樣重要的是，按照推薦模式使用算法。為了通過加密算法實現(xiàn)信息的安全性，所需的不僅僅是將明文順序全部打亂以獲得密文。大部分公開的算法都有運行的推薦模式，以此來保證它們加密數(shù)據(jù)的保密性。

AES可用的樣例模式包括密碼段鏈接(CBC)、密碼反饋(CFB)、填充密碼塊鏈接(PCBC)、輸出反饋(OFB)和計數(shù)器(CTR)，可將他們按照不同組合方式來加以使用，從而提高加密強度。有關(guān)這些算法類型和使用的深入討論不屬于本文討論的范圍。需要知道的一點是，僅僅擁有這些算法并不能保障安全。

防止無正當(dāng)理由獲悉密鑰或未經(jīng)授權(quán)訪問固件，這種做法不是那么直接，因此理解起來難度較大。對于許多安全措施而言，這往往最容易產(chǎn)生弱點。這一弱點源自對攻擊者資源的低估和對硬件防入侵篡改的集成電路價值的低估。通常，人們把加密等同于安全，因此，沒有看到防篡改保護集成電路的投資價值。

選擇安全MCU，還是采用其他方法

您作為一名受人尊重的電子工程專業(yè)人士，通過閱讀本雜志保持與當(dāng)前業(yè)界趨勢同步，您能夠快速分析事實，并提出十分簡單的解決方案：利用安全MCU替換自動售貨機中的MCU，并增加少量的額外固件。安全MCU可以保護固件和密鑰，加密通信，并實現(xiàn)硬件防篡改和防侵入。

事實上，它們可以檢測到多種復(fù)雜的攻擊，并采取從簡單的延遲應(yīng)答到關(guān)機的各種措施。安全MCU是銀行用來運營ATM機的IC芯片?，F(xiàn)在讓您設(shè)計一個解決方案，方案中不采用安全MCU，能辦到嗎?

事實是，安全MCU成本更高，而且，您的公司也許要堅持使用它們的標(biāo)準(zhǔn)處理器。安全MCU的編寫代碼也比較難，導(dǎo)致更高的工程成本。

現(xiàn)實世界中的工程解決方案

當(dāng)市場營銷、采購乃至工程師同事們集體投票，對一個看上去具有絕對把握的解決方案進行表決，作為一名工程師，您該怎么做?重新設(shè)定您的期望。我們的做法是，這意味著，不必依賴安全MC，不必期望固件的更大內(nèi)存，也不要忽視任何改變。

重新評估您的策略。不是把一切都集成一團，以放入安全MCU的單個保護外殼中，而是以不損害安全性能的方式，把系統(tǒng)分解成非安全的和安全的部分。非安全的部分將包含售貨機的核心業(yè)務(wù)(銷售)邏輯，而安全的部分將包括兩個子組件，一個用于保護密鑰，另一個用于驗證系統(tǒng)完整性。

密鑰保護需要在物理保護之下進行存儲和使用，這種物理保護與安全MCU所提供的安全保護相類似。這需要采用一種集成電路，這種集成電路須與安全MCU一樣具備較強的物理性能，此外，無須其他東西。

您也必須保護系統(tǒng)的完整性，防止系統(tǒng)運行中受到流氓固件的攻擊，這些流氓固件可繞過加密，篡改數(shù)據(jù)或向未經(jīng)授權(quán)的接收端發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)完整性的最好保護是，利用哈希算法檢測固件內(nèi)未經(jīng)授權(quán)的改變，并采取相應(yīng)措施。

哈希算法生成一種被稱為給定信息摘要的壓縮指紋。就像人類的指紋一樣，這個摘要是唯一的。被廣泛采用的著名的安全哈希算法(SHA)就是一個哈希算法的范例。為檢測固件篡改，在使用中，您需要定期地產(chǎn)生它的現(xiàn)場摘要，并與出廠時生成的參考進行比較。您也許已經(jīng)在問，是什么能保證任何人都無法偽造摘要或參考。

我們的做法是，我們需要保證摘要和它的參考不被偽造。在輸入哈希算法生成出廠參考之前，我們通過向固件中追加一條任意長度的附加信息的辦法實現(xiàn)這一點。如果您保證附加信息是保密的，那么，只有您才能夠重新生成相同的摘要，這就是您能保證摘要不被偽造的方法。

在使用中，保證參考不被現(xiàn)場偽造的方法是：將它存儲在安全存儲器中。若要知道摘要沒有被偽造這一事實，必須進行身份驗證，本例中，要實現(xiàn)這一點，需要知道嵌入在安全集成電路中的密鑰。

所以，加密僅僅是對數(shù)據(jù)加擾而已，與此相比，身份認(rèn)證是安全系統(tǒng)的真正基礎(chǔ)。明白了這一點，值得注意的是：哈希密碼算法本身很適合身份認(rèn)證，這是由于好的哈希算法必須具有3個基本特征。

首先，它們的運算是不可逆的。這意味著，不可能從摘要中恢復(fù)出原始信息，所以，私密信息是安全的。第二點是非沖突性，即各種不同的輸入必須生成獨一無二的摘要。在驗證時，唯一的摘要可提升對固件完整性的信任。第三個同時也是最終的性質(zhì)被稱為雪崩，是指哈希算法輸入的任何改變，無論多么小，都會產(chǎn)生摘要的顯著變化。

存在一些經(jīng)過仔細(xì)分析的公開方法，這些方法可允許使用加密算法，以實現(xiàn)傳統(tǒng)上由哈希算法實現(xiàn)的功能。這類系統(tǒng)可同時實現(xiàn)身份驗證和加密。同樣，加密算法本身很適合數(shù)據(jù)加擾，由它們所帶來的安全性與密鑰一樣強大。哈希算法的身份認(rèn)證特點具有互補性，可實現(xiàn)安全系統(tǒng)中密鑰的安全管理。

不同的密碼算法可保護系統(tǒng)的不同層面的安全，在對它們的微妙作用、強度、差異和相互影響有了清晰的了解之后，就可以使用更少的算法組合來實現(xiàn)牢靠的安全性能。對于像我們所面臨的這樣的挑戰(zhàn)而言，這尤其重要，因為我們的代碼空間十分有限。

配套的安全集成電路

對于您的任務(wù)而言，您需要固件空間以及來自防篡改和侵入的安全集成電路的資源?？梢酝ㄟ^配套的安全集成電路來解決這一問題。這些安全集成電路與安全MCU一樣，具有硬件防篡改和侵入的功能，但做了一些簡化，可為各種具體應(yīng)用提供相應(yīng)的功能，因而成本更低。

篇6

關(guān)鍵詞：20nm 集成電路

中圖分類號：TN405 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）01-0196-01

1 引言

從第一片集成電路誕生開始，遵循摩爾定律，集成電路技術(shù)向前高速發(fā)展。如今，已經(jīng)發(fā)展到20nm工藝。 最大的IDM廠商英特爾已經(jīng)投產(chǎn)22nm芯片，最大的晶圓代工TSMC也已進入20nm時代，14nm預(yù)計最早在2014年投產(chǎn)。不同于以往，在20nm以后，集成電路技術(shù)的發(fā)展將是一場由全行業(yè)共同參與推動的產(chǎn)業(yè)革命。

2 FINFET

晶體管是集成電路的基本單元，是工藝縮減的主要對象，通過簡單的等比例縮小尺寸來開發(fā)晶體管的時代已過去。科學(xué)家不斷開發(fā)新材料和新結(jié)構(gòu)的器件，以提供更小的尺寸，滿足人們對高密度、高性能和低能耗的需求。

FinFET是一種互補式金氧半導(dǎo)體晶體管，柵可小于25nm，未來預(yù)期可以進一步縮小至5nm，是業(yè)界提出的多種新型晶體管中的佼佼者。

在傳統(tǒng)平面晶體管結(jié)構(gòu)中，柵只在一側(cè)控制電路通斷，這種結(jié)構(gòu)在尺寸縮減時會遇到極限。隨著溝道長度減小，溝道中由柵壓控制的電荷將變少，而且隨著漏電壓加大，漏端反偏空間電荷區(qū)會更嚴(yán)重地延伸到溝道區(qū)，從而柵壓控制的體電荷會變得更少。在FinFET架構(gòu)中，柵被設(shè)計成類似魚鰭的叉狀三維架構(gòu)，可以在電路兩側(cè)或三側(cè)控制電路通斷。這種設(shè)計可以大幅改善電路控制并減少漏電流，也可以大幅縮短晶體管溝道長度。

FinFET器件極其衍生的諸多立體雙門，三門晶體管已經(jīng)被業(yè)界認(rèn)可，會成為器件的發(fā)展方向。

3 EUV

要制造小線寬器件，就要提到核心的工藝技術(shù)—光照（lithog raphic）。通常，光源波長越短，可以得到越小尺寸的圖形。波長只有13.5nm的EUV（Extreme Ultraviolet）光刻技術(shù)漸漸被推到了光照技術(shù)的前沿。

EUV的光源是在真空條件下，激光等離子源產(chǎn)生的極紫外射線。在光學(xué)系統(tǒng)上，因為在極紫外光波段所有材料的折射率都接近于1，已無合適的透射材料，EUV必須使用反射鏡聚光。其基本工作原理為氙氣被激光擊中后，變熱并產(chǎn)生等離子體，此時電子開始逃逸，產(chǎn)生13.5nm的光。光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)匯聚并照到掩膜版上，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)處理，在反射鏡上形成芯片平面圖案，再通過反射鏡的多次反射，掩膜版上的圖案最終被微縮，并呈現(xiàn)到晶圓上。

EUV所使用光源的波長是現(xiàn)有的十分之一，可使技術(shù)節(jié)點達(dá)到10nm以下，它是未來十年支撐摩爾定律的脊梁。

4 450mm wafer

先進工藝設(shè)備非常昂貴，相應(yīng)晶圓產(chǎn)品的價格也會很高。如何有效利用生產(chǎn)線，減低芯片成本，成為在先進工藝下晶圓廠要面臨的首要問題。450mm晶圓可以降低約30%的生產(chǎn)成本和50%的生產(chǎn)周期。因此20nm以后，450mm晶圓將會被引入工廠。450mm晶圓的生產(chǎn)將是整個產(chǎn)業(yè)鏈共同努力的結(jié)果。設(shè)備供應(yīng)商，單晶硅提供商，和晶圓廠等單位都將參與其中。Fab的投資在百億美元以上，其中70%資金將會投入到設(shè)備上。建設(shè)450mm Fab，以及學(xué)習(xí)新技術(shù)的費用也將占有相當(dāng)?shù)谋壤＞A廠的激烈競爭和終端市場降低價格的需求，都將驅(qū)動450mm晶圓投入量產(chǎn)。

英特爾和TSMC是450mm晶圓技術(shù)的積極推動者。英特爾的D1X有可能成為世界上第一家投產(chǎn)450mm晶圓的工廠。TSMC也計劃在Fab15建設(shè)一條14nm的450mm生產(chǎn)線。2016年左右，市場上就會有14-20nm工藝的450mm晶圓了。

5 3DIC

20nm以后，傳統(tǒng)平面封裝結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足需求， 3DIC將成為封裝的趨勢。 3DIC （3D封裝或疊層封裝）是指在同一個封裝體內(nèi)縱向疊放多個芯片的封裝技術(shù)。3DIC為改善封裝的集成度，功耗和系統(tǒng)帶寬提供了一個有效的解決方案。

在所有的3DIC技術(shù)中，硅穿孔（TSV）能實現(xiàn)最短、最豐富的互連。TSV（Through Silicon Via）是在芯片之間制造出垂直導(dǎo)通，實現(xiàn)互連的技術(shù)。TSV能夠使芯片在外形尺寸不增加的情況下，利用堆疊實現(xiàn)三維空間密度最大。

通孔是TSV的核心，有“先通孔”和“后通孔”兩種方案。先通孔指做前道工藝時，在硅襯底上先形成通孔，這需要在設(shè)計時就考慮好，一般在晶圓廠完成。后通孔指在后道所有工藝完成后再制作通孔，其可以在封裝廠完成。TSV堆棧技術(shù)已被應(yīng)用。高縱橫比的硅刻蝕，好的絕緣襯底和金屬勢壘，以及有效地鍍銅是TSV技術(shù)的關(guān)鍵。

基于TSV的3DIC解決方案縮短了互連長度，通過減小信號延遲，降低功耗，減小外形尺寸，提高了性能，提供了性價比更高的封裝方案。此外，3DIC還可以使不同功能的芯片堆疊在一起，實現(xiàn)一個系統(tǒng)的功能。

6 DFP，DFM，DFA，DFC

伴隨線寬減小，新的設(shè)計規(guī)范大量出現(xiàn)。設(shè)計人員要審視新器件對性能的影響（Design for Performance，DFP），考慮設(shè)計方案是否適合生產(chǎn)（Design for Manufacturability，DFM），在設(shè)計初期將封裝統(tǒng)籌計劃（Design for Assembly，DFA），并更加關(guān)注成本（Design for Cost， DFC）。

新的立體結(jié)構(gòu)器件與傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)器件有很大差異，在器件模型和電路仿真時要認(rèn)真研究。以FinFET為例，因為Fin結(jié)構(gòu)特殊，Vt對于fin的厚度敏感，每1nm的厚度變化影響30mv的Vt，使得設(shè)計人員在設(shè)計時就要計算好fin的寬度來達(dá)到不同的Vt。設(shè)計人員頭腦中要有DFP的概念。

20nm以后，設(shè)計師必須學(xué)習(xí)掌握更多的知識和技能，做到為性能，封裝，可生產(chǎn)性，和成本而設(shè)計。

7 結(jié)語

20nm以后的集成電路技術(shù)發(fā)展，是整個產(chǎn)業(yè)的革命。需要科學(xué)家，電路設(shè)計師，工藝研究人員，工廠工程師，材料開發(fā)人員，設(shè)備供應(yīng)商，投資人等共同參與和創(chuàng)新。更先進的技術(shù)，更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，更低的成本是半導(dǎo)體人的始終追求，也是摩爾定律的真諦。

參考文獻(xiàn)

篇7

同一天，中國集成電路行業(yè)單體投資最大的項目――總投資240億美元的國家存儲器基地項目也在武漢東湖高新區(qū)正式動工建設(shè)。

中國正在掀起建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)園的新。

集成電路或其載體芯片，是信息化時代的“工業(yè)糧食”。國際咨詢機構(gòu)IDC的數(shù)據(jù)顯示，2015年，中國集成電路市場規(guī)模達(dá)11024億元，占全球市場的一半，已成為世界最大的集成電路市場，但銷售收入僅3618.5億元，自給率最大值僅3成左右。

2014年6月，國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》，提出當(dāng)前和今后一段時期是中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期和攻堅期。加快推進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰(zhàn)略意義。這也點燃了各地興建芯片產(chǎn)業(yè)園的熱情。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已有北京、上海、合肥等20多個城市已建或者準(zhǔn)備建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)園。

但集成電路全球市場已趨于飽和。2015年，全球三大行業(yè)咨詢機構(gòu)公布的數(shù)據(jù)均顯示，當(dāng)年集成電路市場增長率為負(fù)數(shù)，2016年的增長預(yù)測雖非負(fù)數(shù)但增長緩慢。世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會（WSTS）預(yù)測，增長率僅為0.3%。

中國還在跟跑階段

地方政府建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)園最大優(yōu)勢，是能批復(fù)百畝、千畝甚至萬畝的園區(qū)用地。但集成電路是一個國際化程度很高的產(chǎn)業(yè)，集成電路產(chǎn)業(yè)園建設(shè)要遵循產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，不能有認(rèn)識盲區(qū)。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)律看，集成電路產(chǎn)業(yè)是資金密集型、技術(shù)密集型和高端人才密集型的產(chǎn)業(yè)。長期以來，它遵循摩爾定律，即當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的元器件數(shù)目，約每隔18?24個月增加一倍，性能也提升一倍。三維集成電路等新技術(shù)的出現(xiàn)，使集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑出現(xiàn)了一些新變化，但摩爾定律還將是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中低端遵循的主要規(guī)律。

從資金門檻看，集成電路是以百億元級為投資門檻的資金密集型產(chǎn)業(yè)，地方政府若過于依賴土地財政，對“燒錢”的集成電路產(chǎn)業(yè)園很難進行持續(xù)投入。理論上說，集成電路是“1塊錢的芯片可帶動50塊錢的產(chǎn)業(yè)鏈”，其前提是持續(xù)的高額投入并渡過產(chǎn)業(yè)的爬坡期后才能實現(xiàn)投入產(chǎn)出的平衡。這是相當(dāng)漫長且痛苦的過程，而土地財政無法支撐其長久穩(wěn)定發(fā)展。

從技術(shù)設(shè)備上看，集成電路是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，技術(shù)、產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)品更新快。目前，高端的集成電路制造設(shè)備和測試設(shè)備，中國還嚴(yán)重依賴進口，建設(shè)或準(zhǔn)備建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)園的地方政府，必須要考慮國外出口管制政策可能帶來的不利影響。

從高端人才看，有數(shù)據(jù)顯示，中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才缺口逾20萬。同時，在吸引高端人才方面，一些地方尚不具備優(yōu)勢條件來吸引人才，自然難以支撐當(dāng)?shù)丶呻娐樊a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

從全球價值鏈看，話語權(quán)是集成電路產(chǎn)業(yè)園建設(shè)容易忽視的因素。中國是全球最大的集成電路市場，但在集成電路全球產(chǎn)業(yè)價值鏈的話語權(quán)卻不高，大多數(shù)企業(yè)還是生產(chǎn)中低端產(chǎn)品為主，處于全球產(chǎn)業(yè)價值鏈中低端。

值得一提的是，集成電路是高度國際化、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。國際上集成電路標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者分為軍、民兩類。在民用方面，國際集成電路標(biāo)準(zhǔn)化工作代表性組織主要有國際電工委員會（IEC）、固態(tài)技術(shù)協(xié)會（JEDEC）、國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會（SEMI）等。

目前，中國集成電路民用標(biāo)準(zhǔn)共計68項。其中，國標(biāo)53項、行標(biāo)15項，68項標(biāo)準(zhǔn)中有34項國標(biāo)是等同、等效或非等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)或其他國外先進標(biāo)準(zhǔn)。等同采用IEC SC47A俗19項，采標(biāo)率為31%；等效采用IEC SC47A標(biāo)準(zhǔn)7項，采標(biāo)率為11%。另有幾項標(biāo)準(zhǔn)是轉(zhuǎn)化SEMI標(biāo)準(zhǔn)。民品主要采用GB/T19001質(zhì)量管理體系認(rèn)證體系。

簡言之，在集成電路標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域，中國處于跟跑階段。而集成電路產(chǎn)業(yè)園在全國遍地開花，容易分散寶貴資源，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和特點不相符。

三手段促發(fā)展

中國集成電路產(chǎn)業(yè)要持續(xù)健康發(fā)展，地方政府須創(chuàng)新發(fā)展思路和措施，以免把集成電路產(chǎn)業(yè)園建成“爛尾樓”，或掛著集成電路產(chǎn)業(yè)園的金字招牌，實際靠房地產(chǎn)來維持生存，與國家集成電路發(fā)展戰(zhàn)略背道而馳。

首先要加強對各地集成電路產(chǎn)業(yè)園的風(fēng)險評估。要把資金、技術(shù)和人才等常規(guī)因素納入考核范圍，還要將土地財政、借集成電路金字招牌圈地等風(fēng)險納入考核范圍，并制訂可量化，可操作的考核細(xì)則。在制定國家政策出臺過程中，要有量化考核的配套措施，將借機“圈地圈錢”的沖動關(guān)進制度的籠子，杜絕各地相互攀比、盲目上馬、低水平重復(fù)，避免出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“雷聲大、雨點小”的現(xiàn)象。

其次要支持鼓勵園區(qū)進行產(chǎn)業(yè)質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)。對條件較好、具有發(fā)展前景的集成電路產(chǎn)業(yè)園，要支持鼓勵進行產(chǎn)業(yè)質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)。質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)由計量、標(biāo)準(zhǔn)、檢測和認(rèn)證構(gòu)成。聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展組織等多個機構(gòu)在2005年就提出了“國家質(zhì)量基礎(chǔ)”概念，將標(biāo)準(zhǔn)、計量、檢測和認(rèn)證列為世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要支柱。而全球高科技領(lǐng)域競爭已上升為體系與體系之間的競爭，質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)是其中重要內(nèi)容。

同時，集成電路是全球競爭最激烈的高科技領(lǐng)域，質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)水平高低，將決定未來集成電路的全球價值鏈和產(chǎn)業(yè)分工格局，影響集成電路的發(fā)展路徑和生存模式。集成電路產(chǎn)業(yè)園要統(tǒng)籌規(guī)劃，按照全鏈條設(shè)計、一體化實施的思路，形成全鏈條的“計量-標(biāo)準(zhǔn)-檢驗檢測-認(rèn)證認(rèn)可”整體技術(shù)解決方案并示范應(yīng)用。

篇8

程:您好!在浦東新區(qū)政府和北京大學(xué)的大力支持和領(lǐng)導(dǎo)下,經(jīng)過一年多的籌備,上海浦東微電子封裝和系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺已經(jīng)正式開始運營。

平臺由上海北京大學(xué)微電子研究院聯(lián)合多家封裝企業(yè)和研究單位共同建設(shè),在上海市浦東新區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會、上海市集成電路行業(yè)協(xié)會、上海張江集成電路產(chǎn)業(yè)區(qū)開發(fā)有限公司、上海浦東高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究院和上海張江(集團)有限公司支持下運營。平臺目標(biāo)旨在通過跨地域、跨行業(yè)、跨學(xué)科的產(chǎn)學(xué)研用合作,集聚優(yōu)勢資源,為我國微電子產(chǎn)業(yè)(主要是中小型企業(yè))提供需要的封裝設(shè)計加工、測試、可靠性分析與測試等服務(wù)并開展微機械系統(tǒng)MEMS/微光電子機械系統(tǒng)(MOEMS)封裝、3-D集成等系統(tǒng)集成技術(shù)研發(fā),為集成電路行業(yè)培養(yǎng)封裝和系統(tǒng)集成高端人才,逐步發(fā)展成能為全國集成電路企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)的微電子封裝與系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺。

平臺服務(wù)內(nèi)容包括先進封裝設(shè)計、小批量多品種集成電路封裝與測試、系統(tǒng)集成、可靠性分析測試和封裝人才培養(yǎng)等,將涵蓋封裝設(shè)計、仿真、材料、工藝和制造等多個領(lǐng)域。封裝設(shè)計服務(wù)將提供封裝設(shè)計及封裝模擬,封裝信號完整性分析等服務(wù)。小批量多品種封裝服務(wù)將提供中小型集成電路設(shè)計企業(yè)需要的封裝技術(shù),為特殊應(yīng)用領(lǐng)域(如寬禁帶半導(dǎo)體高溫電子封裝、高頻系統(tǒng)封裝、大功率器件與集成電路封裝等)提供封裝服務(wù)。系統(tǒng)集成技術(shù)服務(wù)將提供圓片級封裝技術(shù)(WLP)、微電子機械系統(tǒng)(MEMS)/微光電子機械系統(tǒng)(MOEMS)封裝、3-D集成等先進封裝/系統(tǒng)集成技術(shù)服務(wù),同時廣泛開展技術(shù)合作、技術(shù)孵化導(dǎo)入活動。可靠性分析測試服務(wù)將圍繞可靠性測試技術(shù)發(fā)展需求,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)和產(chǎn)品,為自主知識產(chǎn)權(quán)高端芯片的設(shè)計制造項目提供技術(shù)支撐,為微電子企業(yè)提供集成電路測試、分析、驗證、老化篩選和完整的測試解決方案和咨詢服務(wù)。另外,我國封裝技術(shù)人才的嚴(yán)重短缺,成為制約集成電路封裝業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸。依托平臺強大的封裝研發(fā)力量,充分發(fā)揮海內(nèi)外專業(yè)人才示范作用,盡快培養(yǎng)本土IC封裝人才群,為企業(yè)作好人才梯隊儲備。

平臺擁有一支以中青年人才為科技骨干的、擁有雄厚技術(shù)力量和戰(zhàn)斗力的技術(shù)團隊。平臺的運營目前是以中芯國際、UTAC、58研究所、天水華天科技、772研究所、香港科技大學(xué)和上海北京大學(xué)微電子研究院為技術(shù)依托,以國內(nèi)外知名封裝、微電子領(lǐng)域?qū)W者和資深專家為核心,主要核心科學(xué)家和技術(shù)專家包括有中國工程院院士、微電子技術(shù)專家許居衍,北京大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士王陽元,香港科技大學(xué)教授、資深電子封裝專家、香港科大電子封裝實驗室主任、先進微系統(tǒng)封裝中心主任李世偉等。

另外,上海北京大學(xué)微電子研究院在平臺的技術(shù)和運營方面也有很多優(yōu)勢。我院依托北京大學(xué)擁有雄厚的人才資源和學(xué)科優(yōu)勢,在微電子產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略、基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)四個層面上展開工作,同時在射頻電路、混合信號集成電路、EMI、納米尺度MOS器件、MEMS技術(shù)、高壓大功率器件與電路、高可靠性封裝測試技術(shù)等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。研究院具有許多在微電子主要領(lǐng)域和研究方向的專家、教授、研究員、工程師,同時也招收培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的研究生。他們在LED驅(qū)動芯片的設(shè)計與封裝、芯片級封裝、系統(tǒng)級封裝、三維立體封裝和可靠性封裝方面有很深入的研究,并取得了不少成果和專利。SIP封裝技術(shù)、三維立體封裝和可靠性封裝將成為北大上海微電子研究院重點發(fā)展的研究方向,這些技術(shù)基礎(chǔ)為封裝服務(wù)平臺的建設(shè)發(fā)展提供了可靠的保障。

記者:成立該平臺的背景是什么?它對行業(yè)有哪些積極作用?

程:隨著封裝技術(shù)不斷發(fā)展演變,IC設(shè)計公司對微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求越來越高,目前浦東新區(qū)現(xiàn)有封裝測試企業(yè)并不能滿足中小型IC企業(yè)的要求,該平臺可以使相關(guān)企業(yè)獲得服務(wù)便捷、形式靈活、成本合理的封裝測試服務(wù),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏,提高企業(yè)自身的競爭能力。

目前浦東已有100余家集成電路設(shè)計企業(yè),隨著近幾年出現(xiàn)的多項目晶圓(MPW)服務(wù)的開展,進一步地降低了IC設(shè)計開發(fā)的初期投入,也大大促進了集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。但是,中小型IC設(shè)計企業(yè)在起步階段需要以QFP、BGA等形式封裝,封裝數(shù)量較小,很難獲得大型封測企業(yè)的服務(wù)支持,導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期加長和成本提高等諸多問題。而隨著IC設(shè)計企業(yè)的成長,產(chǎn)品線的不斷擴展,需要的封裝品種也將不斷增加,一般的封裝企業(yè)不能提供有效的技術(shù)服務(wù)。因此小批量、多品種封裝必然成為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中迫切的需求。

另外,很多企業(yè)和研究機構(gòu)在對一些新型電路、高端產(chǎn)品和先進技術(shù)的探索、創(chuàng)新和研究上,需要有微小型、高密度、高頻、高溫、高壓、大功率、高可靠性的封裝技術(shù)來支持。而大型封測廠并不能針對這種高端的、專一的、小量的封裝服務(wù)需求給予有力的幫助,因而這些集成電路企業(yè)和研究機構(gòu)只能通過其它途徑尋求提供特殊需求服務(wù)的國外封測單位,這樣無形間帶來產(chǎn)品開發(fā)時間和成本的壓力。建設(shè)這樣的封裝服務(wù)平臺則可以有效的解決此類問題,為他們創(chuàng)造便利的條件。

記者:對于解決封裝行業(yè)存在的一些問題,國外有無類似的平臺?我們建立該平臺有無借鑒國外的一些經(jīng)驗?

程:世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨波浪式發(fā)展,目前各大公司紛紛在我國建立后工序工廠及設(shè)計公司,摩托羅拉、英特爾、AMD、三星、ST、億恒、Amkor、日立、三菱、富士通、東芝、松下、三洋都在我國建有后工序工廠,飛利浦在江蘇、廣東新建兩個后工序工廠。面對蓬勃發(fā)展的IC封裝業(yè),無論技術(shù)怎樣發(fā)展,市場需求是產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動力,既有規(guī)模化生產(chǎn),又有市場變化對封裝要求加工批量小、節(jié)奏快、變數(shù)大的特點,市場競爭不只是求規(guī)模,更重要的是求強,大不一定就是強,所以通過國際半導(dǎo)體形勢的發(fā)展來看,封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式及戰(zhàn)略十分值得重視與探討。

該平臺就是在總結(jié)了國內(nèi)外集成電路封裝產(chǎn)業(yè)存在的問題之后而建立的。目前國外和中國臺灣地區(qū)有企業(yè)從事類似業(yè)務(wù),但沒有類似在政府和行業(yè)協(xié)會支持下專門從事封裝技術(shù)支持的公共服務(wù)平臺。

記者:該平臺是只面向浦東還是面向全國?

程:面向全國。

記者:與一些大型封裝測試公司相比,該平臺有哪些優(yōu)勢?您認(rèn)為它的前景怎樣?

答:隨著封裝技術(shù)不斷發(fā)展演變,IC設(shè)計公司提出了微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求,目前一些大型封裝公司并不能滿足中小型IC企業(yè)的要求,而該平臺的優(yōu)勢在于可以使相關(guān)企業(yè)獲得服務(wù)便捷、形式靈活、成本合理的封裝服務(wù),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏,例如為中小型IC設(shè)計/光電器件企業(yè)提供如下的服務(wù):晶圓凸點制備、芯片級植焊球、有機底版設(shè)計及加工、表面貼裝回流焊、BGA/FC/MCM封裝及組裝等。針對部分電子系統(tǒng)制造商的要求,開展特殊封裝的研發(fā)與服務(wù),主要包括:集成電力電子模塊封裝(IPEM)、大功率LED的封裝、MEMS封裝設(shè)計與服務(wù)等。為大學(xué)與科研機構(gòu)提供各種特殊封裝材料/形式的封裝、咨詢、培訓(xùn)、系統(tǒng)集成服務(wù),以及各種可靠性測試和分析服務(wù)。上述服務(wù)都是一些大型封裝測試公司無法做到的。所以該平臺的服務(wù)模式本身就是一種優(yōu)勢。

另外,我國目前擁有良好的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境,浦東地區(qū)具有雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),豐富的人才資源儲備和較好的技術(shù)基礎(chǔ),加上廣泛的市場需求和上海北京大學(xué)微電子研究院及其合作伙伴的技術(shù)和運營優(yōu)勢,該平臺有著非常廣闊的發(fā)展前景。

記者:成立這樣一個平臺,您一定也在這方面有非常深的了解,站在一個行業(yè)專家的角度,您對整個封裝業(yè)的現(xiàn)狀有哪些看法?

程:IC封裝測試業(yè)是IC產(chǎn)業(yè)鏈中的一個重要環(huán)節(jié)。一直以來,外資企業(yè)在中國IC封裝測試領(lǐng)域占據(jù)了優(yōu)勢,但內(nèi)資封裝測試企業(yè)蓬勃發(fā)展,中小企業(yè)不斷涌現(xiàn),內(nèi)資特別是民營企業(yè)的發(fā)展為IC封裝測試業(yè)增添了活力和希望。目前在長三角地區(qū),匯聚了江陰長電、南通富士通、安靠、優(yōu)特、威宇科技、上海紀(jì)元微科、上海華嶺等眾多大型微電子封裝測試企業(yè),在全國處于領(lǐng)先地位。西部地區(qū)封裝測試業(yè)包括天水華天科技也有較快的發(fā)展。另外,2007年10月,英特爾(成都)有限公司微處理器工廠順利運營并實現(xiàn)首枚多核處理器出口。同時,中芯國際(SMIC)、馬來西亞友尼森(Unisem)、美國芯源系統(tǒng)(MPS)等半導(dǎo)體封裝測試項目在成都相繼投產(chǎn),西部封裝測試廠的產(chǎn)能將會進一步釋放。

目前,國內(nèi)外資IDM型封裝測試企業(yè)主要為母公司服務(wù),OEM型封裝測試企業(yè)所接訂單多為中高端產(chǎn)品,而內(nèi)資封裝測試企業(yè)的產(chǎn)品已由DIP、SOP 等傳統(tǒng)低端產(chǎn)品向QFP、QFN、BGA、CSP等中高端產(chǎn)品發(fā)展。

綜觀目前國內(nèi)整個封裝業(yè)在對中小型集成電路設(shè)計企業(yè)的服務(wù)方面存在以下不足:

(1)國內(nèi)企業(yè)高端技術(shù)投資有限,產(chǎn)品多集中于中低端,難以在高端市場上取得突破;

(2)國內(nèi)先進封裝技術(shù)的實施幾乎完全依靠從國外引入;

(3)已有封裝企業(yè)對于處于起步階段的IC設(shè)計公司小批量封裝要求能提供的服務(wù)極少,不利于整個IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;

(4)無法滿足小批量集成電路特殊封裝的需求。

(下轉(zhuǎn)第47頁)

記者:未來封測業(yè)的發(fā)展怎樣?該平臺的未來發(fā)展規(guī)劃是怎樣?

篇9

信息通信技術(shù)所激發(fā)的巨大變革之力，促使運營商業(yè)務(wù)悄然轉(zhuǎn)型。對于設(shè)備和解決方案提供商來說，順應(yīng)甚至率先感知到這種轉(zhuǎn)型，不僅有助于業(yè)務(wù)發(fā)展，同時也可以對產(chǎn)業(yè)鏈起到支撐作用，為最終用戶交付完美體驗。

伴隨著移動數(shù)據(jù)流量的急劇增長，熱點地區(qū)可能夠會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的瓶頸，如果WiFi網(wǎng)絡(luò)與移動網(wǎng)絡(luò)沒有有效協(xié)調(diào)和集成，將會直接導(dǎo)致資源的浪費和用戶感知的下降。為此愛立信在本次展會上展示LTE/WiFi與WCDMA/WiFi智能選擇接入，可以實現(xiàn)在LTE和WiFi，WCDMA和WiFi直接基于性能的業(yè)務(wù)分流。

在“大寬帶”的概念下，上海貝爾在本次通信展上主推了其涵蓋終端、無線接入、回程及核心網(wǎng)的端到端LTE方案，目前這一方案已經(jīng)在南京、青島、上海等多地成功實現(xiàn)了TD-LTE現(xiàn)網(wǎng)的呼叫，下行均速達(dá)到62Mbps。

上海貝爾股份有限公司市場與傳播部市場戰(zhàn)略與運營負(fù)責(zé)人郭彥說：“一方面，業(yè)務(wù)需求使得運營商、用戶對于網(wǎng)絡(luò)帶寬、移動帶寬的需求增長。另一方面，業(yè)內(nèi)需要看清，在寬帶時代里面，未來的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)該是怎樣發(fā)展的?！睘榱俗屵\營商避免淪為“啞管道”，上海貝爾將端到端的運營商級云計算解決方案CloudBand帶到了通信展上，該方案提供一個運營商級別的架構(gòu)來建立和管理一個運營商云服務(wù)的環(huán)境。運營商將可以借此轉(zhuǎn)變?yōu)榧W(wǎng)絡(luò)、計算和存儲與一體的云服務(wù)提供商。

篇10

提起青島，人們第一反應(yīng)自然是青島啤酒。而就電子工業(yè)來講，只能聯(lián)想到海爾、海信等家電廠商是與電子有些靠譜。至于讓您再舉些知名的集成電路設(shè)計企業(yè)的話，恐怕難以數(shù)出幾家。即使著名的海爾的“信芯”其實也是在上海設(shè)計和研發(fā)的?？梢哉f，青島的集成電路設(shè)計力量尚處于非常薄弱之時。可偏偏在這樣一個還沒有設(shè)計市場的地方，Cadence卻表示出了一種全方位的合作態(tài)度,這引起了編者的興趣。Cadence意欲何為呢？

對此，Cadence亞太區(qū)總裁居龍首先就表示了，“Cadence從頭到尾全程參與到青島集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)。這是基于兩個方面的考慮，其一，Cadence具有業(yè)界最先進的技術(shù)與最全套的工具與解決方案。這樣縮減供應(yīng)商環(huán)節(jié)以降低成本是大勢所趨；其二，青島產(chǎn)業(yè)基地可以說是個全新的開始，因此我們可以將其他公司和產(chǎn)業(yè)園區(qū)成功的經(jīng)驗移植過來，避免青島產(chǎn)業(yè)基地走彎路?！?/p>

十年樹木，百年樹人

與北京、上海、西安相比。青島的集成電路設(shè)計人才緊缺，而集成電路設(shè)計卻是一個對人才依賴度很高的行業(yè)?！扒鄭u目前在人才方面確實處于劣勢，然而深圳當(dāng)初發(fā)展之時也是不毛之地，后面通過各種優(yōu)惠和鼓勵政策不是一樣召集到全國各類優(yōu)秀人才？”“十年樹木，百年樹人”這是一句古訓(xùn)，居龍表示，“與青島的合作，正是因其尚處發(fā)展的初期所以這個合作將是一個長期的合作計劃，對于人才的培養(yǎng)將是Cadence關(guān)注之重點?！?/p>

居龍表示，“Cadence為中國的一些大學(xué)和科研院所提供設(shè)計工具、流程以幫助他們開設(shè)IC設(shè)計教育課程。為了進一步幫助中國培養(yǎng)專業(yè)的IC設(shè)計人才，我們與科技部、教育部及著名大學(xué)和科研院所合作，共同編制了一套完整的IC設(shè)計教材，包括數(shù)字混合信號、模擬和射頻方面的專業(yè)課程?！睋?jù)悉，目前青島大學(xué)已經(jīng)開設(shè)采用上述教材的相關(guān)專業(yè)。

雙贏