集成電路設計的流程

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集成電路設計的流程范文第1篇

【關鍵詞】可編程模擬器件；整流電路；模擬

Abstract：A Design method of rectifier circuit with high precision implemented on in-system programmable analog circuit is introduced in the paper.All the parts are integrated in a single chip to improve the integration and reliability of the circuit.The goal chip can be programmed to realize new contents，which reduces the development cycle and cost.

Keywords：ispPAC；Rectifier Circuit；Analog

1.引言

在系統可編程模擬器件ispPAC（in-system Programmable Analog Circuit）是美國Lattice半導體公司推出的可編程產品，到目前為止已有5種芯片：ispPAC10，ispPAC20，

ispPAC30，ispPAC80和ispPAC81[1]。與數字在系統可編程大規模集成電路一樣，ispPAC同樣具有在系統可編程技術的優勢和特點，電路設計人員可通過開發軟件在計算機上快速、便捷地進行模擬電路設計與修改，對電路的特性可進行仿真分析，然后用編程電纜將設計方案下載到芯片當中。同時還可以對已經裝配在印刷線路板上的ispPAC芯片進行校驗、修改或者重新設計。

把高集成度的精密模擬電路設計集成于單塊ispPAC芯片上，取代了由若干分立元件或傳統ASIC芯片所能實現的功能，具有開發速度快，成本低，可靠性高與保密型強的特點[2]。其開發軟件是基于Windows平臺的PAC Designer，目前版本為6.0，提供完整的設計和驗證解決方案，支持ispPAC、ispClock和ispPower系列芯片開發。

本文以PAC Designer為設計軟，以ispPAC20為目標芯片，介紹了一種精密整流電路的設計方法。將電路設計方案以單芯片實現，提高了電路的集成度和可靠性；對目標芯片可重新編程以升級電路結構，縮短了研制周期，降低了設計成本。

2.ispPAC20芯片的結構

ispPAC20芯片由兩個基本單元電路PAC塊、兩個比較器、一個8位的D/A轉換器、配置存儲器、參考電壓、自校正單元、模擬布線池和ISP接口所組成。其內部結構框圖如圖1所示。

ispPAC20中有兩個PAC塊，PACblock1由兩個儀用放大器和一個輸出放大器組成、配以電阻和電容構成一個真正的差分輸入、差分輸出的基本單元電路，如2圖所示。其中，儀用放大器IA1的輸入端連接二選一輸入選擇器，通過芯片的外部引腳MSEL來控制。當MSEL為0時，端口a連接至IA1；當MSEL為1時，端口b連接至IA1。IA1和IA2的增益調范圍在-10～+10之間，電路輸入阻抗為109，共模抑制比為69dB。輸出放大器OA1中的電容CF有128種值可供選擇，反饋電阻RF可以編程為連同或斷開狀態。芯片中各基本單元通過模擬布線池（Analog Routing Pool）實現互聯，以組成各種復雜電路。

PACblock2與PACblock1的結構基本相同，但IA4的增益范圍為-10至-1，并為IA4增加了外部極性控制端PC。當PC=1時，增益調整范圍為-10至-1，當PC=0時，增益調整范圍為+10至+1。

DAC單元是一個8位電壓輸出的數字模擬轉換器。接口方式可自由選擇為8位的并行方式、串行JTAG尋址方式、串行SPI尋址方式。在串行方式中，數據的總長度為8為，D0為數據的首位，D7處于數據的末位。DAC的輸出是完全差分形式，可以與芯片內部的比較器或儀用放大器相連，也可以直接輸出。無論采用串行還是并行的方式，用戶都可以通過查詢芯片說明的編碼數據進行編程[3]。

在ispPAC20中有兩個可編程的雙差分比較器，當同相輸入電壓相對反向輸入電壓為正時，比較器的輸出為高電平，否則為低電平。比較器CP1的輸出可編程為直接輸出或以PC為時鐘的寄存器輸出兩種模式，且CP1和CP2的輸出端可作異或運算或觸發器操作后在WINDOW端輸出信號。

另外，配置存儲器用于存放編程數據，參考電壓和自校正模塊完成電壓的分配和校正功能。

3.基于ispPAC20的精密整流電路設計

基于ispPAC20的精密整流電路內部編程結構如圖2所示，電路工作時，需將輸入信號ui同時連接至IN2和IN3端，將比較器輸出CP1OUT由外部連接至極性控制端PC。

端口IN2編程為連接輸入儀用放大器IA4，IN3編程為連接比較器CP1，OUT2作為整流電路的輸出端。編程DAC編碼為80h，輸出模擬電壓0V，并編程連接至比較器CP1的反相輸入端作為閾值電壓，設置CP1為直接輸出模式（Direct）。編程IA4的增益為-1，OA2相關參數如圖2所示。

當ui＞0時，比較器CP1的輸出CP1OUT為高電平，通過極性控制端PC的控制，則PAC block2輸出OUT2=-ui；當ui＜0時，CP1OUT為低電平，則OUT2=+ui。即，OUT2=-|ui|，從而電路實現整流功能。

若將IA4的增益設置為K（調整范圍為-10至-1），按圖2的方式進行編程，則整流輸出端信號為OUT2=K|ui|

在PAC-Designer設計軟件中，選擇菜單Tools/Download，即可將所設計的電路方案編程下載到目標芯片ispPAC20中，并可進行電路仿真和測試。

4.結束語

本文介紹了一種基于在系統可編程模擬器件ispPAC的精密整流電路設計方法，在ispPAC20芯片上實現，將整個電路集成于一塊芯片中，提高了電路的集成度和可靠性。借助于開發工具PAC-Designer，可隨時對芯片進行重新編程以升級電路結構，提高了電路設計的效率，降低了設計成本。

參考文獻

[1]王成華,蔣愛民,呂勇.可編程模擬器件的應用研究[J].數據采集與處理,2002,17(3):345.

[2]高玉良.在系統可編程模擬器件(ispPAC)及應用[J].現代電子技術,2002,4:80-81.

[3]Lattice Semiconductor Co.ispPAC hand-

集成電路設計的流程范文第2篇

關鍵詞：集成電路設計企業；成本核算

中圖分類號：F23 文獻標識碼：A

收錄日期：2015年8月30日

一、前言

集成電路的整個產業鏈包括三大部分，即集成電路設計、生產制造和封裝及測試。由于集成電路行業在我國起步晚，目前最尖端的集成電路企業幾乎全被外資壟斷，因此國家從改革開放以來，逐年加大集成電路產業的投入。近年來，我國的集成電路企業飛速發展，規模逐年擴大。根據中國半導體行業協會統計，2015年第一季度中國集成電路產業銷售額為685.5億元。其中，IC設計銷售額為225.1億元，生產制造業銷售額為184.9億元，封裝測試銷售額為275.5億元。作為集成電路產業的IC設計得到國家的大力鼓勵發展，以期望由IC設計帶動整個中國的集成電路產業。我國的集成電路企業主要分布在長三角、珠三角、京津地區和西部的重慶、西安和武漢等。其中，長三角地區集中了全國約55%的集成電路制造企業、80%的集成電路封裝測試企業和近50%的集成電路設計企業，該區域已經形成了包括集成電路的研發、設計、芯片制造、封裝測試及其相關配套支撐等在內的完整產業鏈條。

集成電路行業是一個高投入、高產出和高風險的行業，動輒幾十億元甚至幾百億元的投入才能建成一條完整的生產線。國務院在2000年就開始下發文件鼓勵軟件和集成電路企業發展，從政策法規方面，鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業傾斜；2010年和2012年更是聯合國家稅務總局下發文件對集成電路企業進行稅收優惠激勵，2013年國家發改委等五部門聯合下發了發改高技[2013]234號文，凡是符合認定的集成電路設計的企業均可以享受10%的所得稅優惠政策。因此，對于這樣一個高投入、高技術、高速發展的產業，國家又大力支持的產業，做好成本核算是非常必要的。長期以來，集成電路設計企業由于行業面較窄，又屬于高投入、復雜程度不斷提高的行業，成本核算一直沒有一個明確的核算方法。

二、集成電路設計生產流程

集成電路設計企業是一個新型行業的研發設計企業，跟常規企業的工作流程有很大區別，如下圖1。（圖1）集成電路設計企業在收到客戶的產品設計要求后，根據產品需求進行IC設計和繪圖，設計過程中需要選擇相應的晶圓材料，以便滿足設計需求。設計完成后需要把設計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產的母版，在IC生產環節，通過光刻掩膜版在晶圓上生產出所設計的芯片產品。生產完成后進入下一環節封裝，由專業的封裝企業對所生產的芯片進行封裝，然后測試相關芯片產品的參數和性能是否達到設計要求，初步測試完成后，把芯片產品返回集成電路設計企業，由設計企業按照相關標準進行出廠前的測試和檢驗，最后合格的芯片將會發給客戶。

對于集成電路設計企業來說，整個集成電路生產流程都需要全方位介入，每個環節都要跟蹤，以便設計的產品能符合要求，一旦一個環節出了問題，例如合格率下降、封裝不符合要求等，設計的芯片可能要全部報廢，無法返工處理，這將會對集成電路設計企業帶來很大損失。

三、成本核算方法比較

傳統企業的成本核算方法一般有下面幾種：

（一）品種法：核算產品成本的品種法是以產品的品種為成本計算對象，歸集費用，計算產品成本的一種方法。品種法一般適用于大量大批單步驟生產類型的企業，如發電、采掘等企業。在這種類型的企業中，由于產品的工藝流程不能間斷，沒有必要也不可能劃分生產步驟計算產品成本，只能以產品品種作為成本計算對象。

品種法除廣泛應用于單步驟生產類型的企業外，對于大量大批多步驟生產類型的企業或者車間，如果其生產規模小，或者按流水線組織生產，或者從原材料投入到產品產出的全過程是集中封閉式的生產，管理上不要求按照生產步驟計算產品成本，也可以采用品種法計算成本，如小型水泥廠、磚瓦廠、化肥廠、鑄造廠和小型造紙廠等。

按照產品品種計算成本，是產品成本計算最基礎、最一般的要求。不論什么組織方式的制造企業，不論什么生產類型的產品，也不論成本管理要求如何，最終都必須按照產品品種計算出產品成本。因此，品種法是最基本的成本計算方法。

（二）分批法：分批法亦稱訂單法，它是以產品的批別（或訂單）為計算對象歸集費用并計算產品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產類型的企業，如船舶、重型機械制造企業以及精密儀器、專用設備生產企業。對于新產品的試制，工業性修理作業和輔助生產的工具模具制造等，也可以采用分批法計算成本。在單件小批生產類型企業中，通常根據用戶的訂單組織產品生產，生產何種產品，每批產品的批量大小以及完工時間，均要根據需求單位加以確定。同時，也要考慮訂單的具體情況，并結合企業的生產負荷程度合理組織產品的批次及批量。

（三）分步法：分布法是以產品的品種及其所經過的生產步驟作為成本計算對象，歸集生產費用，計算各種產品成本及其各步驟成本的一種方法。分布法主要適用于大量大批復雜生產的企業，如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產類型的企業。例如，鋼鐵企業可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產步驟。在這種企業里，其生產過程是由若干個在技術上可以間斷的生產步驟組成的，每個生產步驟除了生產出半成品（最后步驟為產品）外，還有一些處于加工階段的在產品。已經生產出來的半成品及可以用于下一生產步驟的再加工，也可以對外銷售。

（四）作業成本法：作業成本法是一個以作業為基礎的管理信息系統。它以作業為中心，作業的劃分從產品設計開始，到物料供應；從工藝流程的各個環節、總裝、質檢到發運銷售全過程，通過對作業及作業成本的確認計量，最終計算出相對準確的產品成本。同時，經過對所有與產品相關聯作業的跟蹤，消除不增值作業，優化作業鏈和價值鏈，增加需求者價值，提供有用信息，促進最大限度的節約，提高決策、計劃、控制能力，以最終達到提高企業競爭力和獲利能力，增加企業價值的目的。

由于集成電路設計企業的特殊生產工藝流程，集成電路設計企業的主要生產和封裝、測試都是在第三方廠家進行，分批法、分步法和作業成本法都不太適合作為集成電路設計企業的成本核算方法，所以品種法將作為集成電路設計企業的基礎成本核算方法。

四、IC產品的品種法

品種法作為一種傳統的成本核算方法，在集成電路設計企業里是十分實用的。由于集成電路設計企業的生產流程比較特殊，產品從材料到生產、封裝、測試，最后回到集成電路設計企業都是在第三方廠商進行，每一個環節的成本費用無法及時掌握，IC產品又有其特殊性，每種產品在生產過程中，不僅依賴于設計圖紙，而且依賴于代工的工藝水平，每個批次的合格率并不盡相同，其成品率通常只有在該種產品的所有生產批次全部回到設計企業并通過質量的合格測試入庫時才能準確得出，然而設計企業的產品并不是一次性全部生產出來，一般需要若干個批次，或許幾十上百個批次加工，在最后幾個批次返回設計企業時，早期的許多批次產品早已經發給客戶使用了，因此集成電路設計企業的按品種進行成本核算應該是有一定預期的品種法，即需要提前預估該種產品的成品率或廢品率，盡量準確核算每一個IC產品的成本。

五、結語

集成電路設計是個技術發展、技術更新非常迅速的行業，IC設計企業要在這個競爭非常激烈的行業站住腳跟或者有更好的發展，就必須緊密把握市場的變化趨勢，不斷的進行技術創新、改進技術或工藝，及時調整市場需求的產品設計方向，持續不斷的通過科學合理的成本控制手段，從技術上和成本上建立競爭優勢；同時，充分利用國家對于集成電路產業的優惠政策，特別是對集成電路設計企業的優惠政策，加大重大項目和新興產業IC芯片應用的研發和投資力度；合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領域的研究資源和技術，實現產學研相結合的發展思路，縮短項目的研發周期；通過各種途徑加強企業的成本控制手段，來達到提高中國IC設計企業整體競爭實力，擴大市場份額。

主要參考文獻：

[1]中國半導體行業協會.cn.

集成電路設計的流程范文第3篇

建設集成電路設計相關課程的視頻教學資源，包括集成電路設計基礎理論課程講授視頻、典型案例設計講解視頻、集成電路制造工藝視頻等；構建集教師、博士研究生、碩士研究生和本科生于一體的設計數據共享平臺。集成電路設計是一項知識密集的復雜工作，隨著該行業技術的不斷進步，傳統教學模式在內容上沒法完全展示集成電路的設計過程和設計方法，尤其不能展示基于EDA軟件進行的設計仿真分析，這勢必會嚴重影響教學效果。另外，由于課時量有限，學生在課堂上只能形成對集成電路的初步了解，若在其業余時間能夠通過視頻教程系統地學習集成電路設計的相關知識，在進行設計時能夠借鑒共享平臺中的相關方案，將能很好地激發學生學習的積極性，顯著提高教學效果。

二、優化課程教學方式方法

以多媒體教學為主，輔以必要的板書，力求給學生創造生動的課堂氛圍；以充分調動學生學習積極性和提升學生設計能力的目標為導向[3]，重點探索啟發式、探究式、討論式、參與式、翻轉課堂等教學模式，激勵學生自主學習；在教學講義的各章節中添加最新知識，期末開展前沿專題討論，幫助學生掌握學科前沿動態。傳統教學模式以板書為主，不能滿足集成電路設計課程信息量大的需求，借助多媒體手段可將大量前沿資訊和設計實例等信息展現給學生。由于集成電路設計理論基礎課程較為枯燥乏味，傳統的“老師講、學生聽”的教學模式容易激起學生的厭學情緒，課堂教學中應注意結合生產和生活實際進行講解，多列舉一些生動的實例，充分調動學生的積極性。另外，關于集成電路設計的書籍雖然很多，但是在深度和廣度方面都較適合作為本科生教材的卻很少，即便有也是出版時間較為久遠，跟不上集成電路行業的快速發展節奏，選擇一些較新的設計作為案例講解、鼓勵學生瀏覽一些行業資訊網站和論壇、開展前沿專題講座等可彌補教材和行業情況的脫節。

三、改革課程考核方式

改革課程考核、評價模式，一方面通過習題考核學生對基礎知識和基本理論的掌握情況；另一方面，通過項目實踐考核學生的基本技能，加大對學生的學習過程考核，突出對學生分析問題和解決問題能力、動手能力的考察；再者，在項目實踐中鼓勵學生勇于打破常規，充分發揮自己的主觀能動性，培養學生的創新意識。傳統“一張試卷”的考核方式太過死板、內容局限，不能充分體現學生的學習水平。集成電路設計牽涉到物理、數學、計算機、工程技術等多個學科的知識，要求學生既要有扎實的基礎知識和理論基礎，又要有很好的靈活性。因此，集成電路設計課程的考核應該是理論考試和項目實踐考核相結合，另外，考核是評價學生學習情況的一種手段，也應該是幫助學生總結和完善課程學習內容的一個途徑，課程考核不僅要看學生的學習成果，也要看學生應用所學知識的發散思維和創新能力。

四、加強實踐教學

在理論課程講解到集成電路的最小單元電路時就要求學生首先進行模擬仿真實驗，然后隨著課程的推進進行設計性實驗，倡導自選性、協作性實驗。理論課程講授完后，在暑期學期集中進行綜合性、更深層次的設計性實驗。集成電路設計是一門實踐性很強的課程，必須通過大量的項目實踐夯實學生的基礎知識水平、鍛煉學生分析和解決問題的能力。另外，“設計”要求具備自主創新意識和團隊協作能力，應在實踐教學中鼓勵學生打破常規、靈活運用基礎知識、充分發揮自身特點并和團隊成員形成優勢互補，鍛煉和提升創新能力和團隊協作能力。

五、總結

集成電路設計的流程范文第4篇

1 MPW服務概述

1.1 什么是MPW服務

在集成電路開發階段，為了檢驗開發是否成功，必須進行工程流片。通常流片時至少需要6~12片晶圓片，制造出的芯片達上千片，遠遠超出設計檢驗要求；一旦設計存在問題，就會造成芯片大量報廢，而且一次流片費用也不是中小企業和研究單位所能承受的。多項目晶圓MPW（Multi-Project Wafer）就是將多個相同工藝的集成電路設計在同一個晶圓片上流片，流片后每個設計項目可獲得數十個芯片樣品，既能滿足實驗需要，所需實驗費用也由參與MPW流片的所有項目分攤，大大降低了中小企業介入集成電路設計的門檻。

1.2 MPW的需求與背景

上世紀80年代后，集成電路加工技術飛速發展，集成電路設計成了IC產業的瓶頸，迫切要求集成電路設計跟上加工技術；隨著集成電路應用的普及，集成知識越來越復雜，并向系統靠近，迫切要求系統設計人員參與集成電路設計；為了全面提升電子產品的品質與縮短開發周期，許多整機公司和研究機構紛紛從事集成電路設計。因此，大面積、多角度培養集成電路設計人才迫在眉睫，而集成電路設計的巨額費用成為重要制約因素。

實施MPW技術服務必須有強有力的服務機構、設計部門和IC生產線。

1.3 MPW服務機構的任務

① 建立IC設計與電路系統設計之間的簡便接口，以便于系統設計人員能夠直接使用各種先進的集成電路加工技術實現其設計構想，并以最快的速度轉化成實際樣品。

② 組織多項目流片，大幅度減少IC設計、加工費用。

③ 不斷擴大服務范圍：從提供設計環境、承擔部分設計，到承擔全部設計、樣片生產，以幫助集成電路用戶或開發方完成設計項目。

④ 幫助中小企業實現小批量集成電路的委托設計、生產任務。

⑤ 支持與促進學校集成電路的設計與人才培養。

1.4 MPW技術簡介

（1）項目啟動階段

MPW組織者首先根據市場需要，確定每次流片的技術參數、IC工藝參數、電路類型、芯片尺寸等。設計時的工藝文件：工藝文件由MPW組織者向Foundry（代工廠）索取，然后再由設計單位向MPW組織者索取。提交工藝文件時，雙方都要簽署保密協議。

（2）IP核的使用

參加MPW的項目可使用組織者或Foundry提供的IP核，其中軟核在設計時提供，硬核在數據匯總到MPW組織者或Foundry處理后再進行嵌入。

（3）設計驗證

所有參加MPW的項目匯總到組織者后，由組織者負責對設計的再次驗證。驗證成功后，由MPW組織者將所有項目版圖綜合成最終版圖交掩膜版制版廠，開始流片過程。

（4）流片收費

每個項目芯片價格按所占Block的大小而非芯片實際大小計算。流片完成后，MPW組織者向每個項目提供10~20片裸片。需封裝、測試則另收費。

2 國外MPW公共技術平臺與公共技術服務狀況

（1）MPW服務機構創意

1980年，美國防部軍用先進研究項目管理局(DARPA)建立了非贏利的MPW加工服務機構，即MOS電路設計的實現服務機構MOSIS（MOS Implementation System）服務機構，為其下屬研究部門所設計的各種集成電路尋找一種費用低廉的樣品制作途徑。MPW服務機構與方式的思路應運而生。加工服務內容：從初期的晶圓加工到后續增加的封裝、測試、芯片設計。

（2）MOSIS機構的發展

考慮到MPW服務的技術性，1981年MOSIS委托南加州大學管理。在IC產業劇烈的國際競爭環境下，培養集成電路設計人才迫在眉睫。1985年，美國國家科學基金會NSF支持MOSIS，并和DARPA達成協議，將MPW服務對象擴大到各大學的VLSI設計的教學活動;1986年以后在產業界的支持下，將MPW服務擴大到產業部門尤其是中小型IC設計企業；1995年以后，MOSIS開始為國外的大學、研究機構以及商業部門服務。服務收費：國內大學教學服務免費，公司服務收費，國外大學優惠條件收費，國外公司收費較國內公司要高。

（3）其它國家的MPW服務機構

法國：1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服務機構，發展迅速，規模與MOSIS接近，對國外服務也十分熱心。1981年至今，已為60個國家的400個研究機構和130家大學提供了服務，超過2500個課題參加了流片。1990年以前，CMP的服務對象主要是大學與研究所，1990年開始為中小企業提供小批量生產的MPW服務。由于小批量客戶的不斷增加，2001年的利潤比2000年增加了30%。

歐盟：歐盟于1995年建立了有許多設計公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服務機構，旨在向歐洲各公司提供先進的ASIC、多芯片模塊（MCM）和SoC解決方案，以提高它們在全球市場的競爭地位。EUROPRACTICE采取了"一步到位解決方案"的服務方式，用戶只要與任何一家加盟EUROPRACTICE的設計公司聯系，就可以由該公司負責與CAD廠商、單元庫公司、代工廠、封裝公司和測試公司聯系處理全部服務事項。

加拿大：1984年成立了政府與工業界支持的非贏利性MPW服務機構CMC(Canadian Microelectronics Corporation)聯盟，是加拿大微電子戰略聯盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前，CMC的成員包括44所大學和25家企業。CMC的服務包括：提供設計方法和其它產品服務，提高成員的設計水平；提供先進的制造工藝，確保客戶的設計質量；提供技術及工藝的培訓。

日本：1996年依托東京大學建立了VLSI設計與教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center)，開展MPC（Multi-Project Chip）服務。VDEC的目標是不斷提高日本高校VLSI設計課程教育水平和集成電路制造的支持力度。2001年，共有43所大學的99位教授或研究小組通過VDEC的服務，完成了335個芯片的設計與制造。VDEC與主要EDA供應商都簽有協議，每個EDA工具都擁有500~1000個license；需要時，這些license都可向最終用戶開放。VDEC還對外提供第三方IP的使用，同時，VDEC本身也在從事IP研究。

韓國：1995年，在韓國先進科學技術研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)內建立了集成電路設計教育中心IDEC(IC Design Education Center)。

可以看出，世界各先進國家都認識到IC產業在未來世界經濟發展中的重要地位，在IC加工技術發展到一定階段后，抓住了IC產業飛速發展的關鍵；在IC應用層面上普及IC設計技術和大力降低IC設計、制造費用，并及時建立有效的MPW服務機構，使IC產業進入了飛速發展期。縱觀各國MPW服務機構不盡相同，但都具有以下特點：

① 政府與產業界支持的非贏利機構；

② 開放性機構，主要為高等學校、研究機構、中小企業服務；

③ 提供先進的IC設計與制造技術，保證設計出的芯片具有先進性與商業價值；

④ 提供IC設計與制造技術的全程服務。

3 我國MPW現狀

我國大陸地區從上世紀80年代后半期開始進入MPW加工服務，從早期利用國外的MPW加工服務機構到民間微電子設計、加工的相關企業、學校聯合的MPW服務，到近期政府、企業介入后的MPW公共服務體系的建設，開始顯露了較好的發展勢頭。

3.1 與國外MPW加工服務機構合作

1986年，北京華大與武漢郵科院合作利用德國的服務機構，免費進行了光纖二、三次群芯片組的樣品制作，使武漢郵科院的通信產品得以更新換代。此后，上海交大、復旦、南京東南大學、北京大學、清華大學、哈爾濱工業大學都從國外的MPW加工服務中獲益匪淺。東南大學利用美國MOSIS機構的MPW加工服務，采用0.25和0.35 ìm的模數混合電路工藝進行了射頻和高速電路的實驗流片。

在與國外MPW服務機構的合作方面，東南大學射頻與光電子集成電路研究所取得顯著成果。建所初期就與美國MOSIS、法國CMP建立合作關系。1998年以境外教育機構身份正式加入MOSIS，同年，利用MOSIS提供的臺灣半導體公司的CMOS工藝設計規則、模型及設計資料開發了基于Cadence軟件設計環境的高速、射頻集成電路，完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工藝共40多個電路的設計與制造，取得了許多國內領先、世界先進水平成果。2000年東南大學射光所還與法國的CMP組織正式簽訂了合作協議。

為了推動大陸的MPW服務，射光所從2000年開始利用美國MOSIS機構為國內客戶服務，建立了MPW服務網頁，向公眾及時流片時間及加入MPW的流程和手續。2001年，射光所通過MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工藝為清華大學、信息產業部第13所、南通工學院完成了3批10多個芯片的設計制造。目前，10多個高校、研究機構、企業成為射光所MPW成員。

3.2 高校、企業、研究機構合作實現MPW服務

90年代，上海復旦大學開始著手建立國內MPW加工服務機構；1995年，無錫上華微電子公司開始承擔MPW加工服務，并于1996年組織了第一次MPW流片；1997年至1999年在上海市政府的支持下，連續組織了6次MPW流片，參加項目有82個；2000年受國家火炬計劃、上海集成電路設計產業化基地、上海市科委及上海集成電路設計研究中心委托又組織了3次35個項目的MPW流片。清華大學與無錫上華合作，針對上華工藝，開發了0.6ìm單元庫，開始了MPW加工服務，并將校內的工藝線用于MPW加工服務。近年來，在863 VLSI重大項目規劃指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陸續成立了集成電路產業化基地，進一步推動了MPW加工服務的開展。清華大學從2000年開始，利用上華0.6ìm CMOS工藝為本校以及浙江大學、合肥工業大學組織了4次MPW流片，總共實現了106項設計；上海集成電路設計研究中心與復旦大學，于2001年利用上華1.0和0.6ìm CMOS工藝和TSMC的0.3ìm CMOS工藝，為產業界、教育界進行了8次MPW流片，實現了109個設計項目。

隨著中國半導體工業飛速發展，將會在更多的先進工藝生產線為MPW提供加工服務，許多境外的半導體公司也在積極支持我國的MPW加工服務。隨著上海、北京多條具有國際先進水平的深亞微米CMOS工藝線的建成，國家級的MPW計劃會得到飛速發展。

3.3 臺灣地區的MPW加工服務

1992年在臺灣科學委員會的支持下，成立了集成電路設計和系統設計研究中心CIC。其目的是對大專院校的集成電路/系統設計提供MPW服務，對集成電路/系統設計人員進行培訓，并推動產業界與學院的合作研究項目。到目前為止，CIC已為超過100家的臺灣院校提供了MPW服務，總計有3909個IC項目流片成功，其中，76家大專院校有3423項，40多家研究所和產業界有486項。在EDA工具方面，有多家的IC/SYSTEM設計工具已運用在MPW的設計流程中。到目前為止，已有91家大專院校安裝了14 100多個EDA工具的許可證，另外，0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的標準單元庫已開始使用。除了常規MPW服務，CIC還向大專院校提供培訓：2001年有7000人次，每年還有2次為產業界提供的高級培訓。

臺灣積體電路制造股份公司（臺積公司：TSMC）從1998年提供MPW服務，成為全球IC設計的重要伙伴。2000年以來臺積公司提供了100多次MPW服務，并完成了1000個以上IC芯片項目的研制。目前，臺積公司已分別與上海集成電路設計研究中心、北京大學微處理器研究開發中心合作，提供MPW服務。

4 我國大陸地區MPW服務基地的建設

由于大陸地區原有微電子研究機構的歷史配置，在進入基于MPW服務方式后，這些研究機構先后都介入了IC設計的MPW服務領域，并開始建立相應的MPW服務基地。

4.1 上海復旦大學與集成電路設計研究中心（ICC）

上海復旦大學專用集成電路與系統國家重點實驗室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成電路設計教育服務中心"。主要任務是IC設計人才培養和組織MPW服務。1997~1999年組織了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委設立"上海多項目晶圓支援計劃"，把開展MPW列為國家集成電路設計上海產業化基地的重點工作。在市科委組織下，復旦大學專用集成電路與系統國家重點實驗室與ICC實現強強聯合，面向全國，于2000年組織了3次、2001年組織了5次MPW流片。ICC于2001年底正式與TSMC達成合作協議，開展0.35ìm MPW流片服務。2002年與中芯國際集成電路制造（上海）有限公司（SMIC）合作推出本土0.35ìm及以下工藝的MPW流片服務。從ICC設立的網站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新動態和幾乎所有的MPW服務信息。

4.2 南京東南大學射頻與光電子集成電路研究所

1998年，南京東南大學射光所以境外教育機構的身份正式加入美國MOSIS，并簽訂有關協議，由此可獲得多種工藝流片服務。2000年5月與法國的CMP簽訂了合作協議。1999年底受教育部委托，舉辦了"無生產線集成電路設計技術"高級研討班。從2000年開始建立了MPW服務網頁，通過網頁向公眾公布流片時間及加入MPW的流程和手續，目前，高速數字射頻和光電芯片測試系統已開始運行，準備為全國超高速數字、射頻和光電芯片研究提供技術支持，有許多高校、研究單位、公司已成為射光所MPW成員。

4.3 國家集成電路設計產業化（北京）基地MPW加工服務中心

在北京市政府的支持與直接參與下建立了"北京集成電路設計園有限責任公司"。正在建設中的國家集成電路設計產業化（北京）基地MPW加工服務中心由北京華興微電子有限公司為承擔單位，聯合清華大學、北京大學共同建設。

4.4 北方微電子產業基地TSMC MPW技術服務中心

集成電路設計的流程范文第5篇

知識經濟時代，社會經濟的發展越來越依賴于科學技術的進步，電子信息產業作為高新技術行業，又以集成電路（IntegratedCircuit，IC）的設計為前沿。作為21世紀的朝陽產業，IC設計能力反映了一個國家信息產業的硬實力，深刻地影響著人們生產、生活的方法面面，對于一國的經濟社會發展起著舉足輕重的作用。隨著集成電路的規模依據摩爾定律不斷呈指數級別地飛速增長，已經實現可以將整個系統集成到一塊單硅芯片上，片上系統（SystemonChip，SoC）的概念應運而生。然而對于大規模的SoC開發，無論從設計的費用、周期還是可靠性方面考慮，傳統的方法均已不能滿足需求。加之集成電路產業分工的日益細化,外包模式被更多企業采用，出于對商業風險、市場機會和材料成本的考慮，集成電路產業越來越多地使用知識產權核(IntellectualPropertyCore，IPCore)2復用的設計方法。“集成電路設計業已步入IP模塊的年代，IP開發、搜索、集成與服務是當前設計業發展的瓶頸,知識產權在集成電路設計業發展中的地位至關重要。”3據中國電子信息產業發展研究院（簡稱CCID）統計，2007年全球SoC市場已達750億美元，占國際IC市場的29%，其中全球SoC產品設計85%都采用IP核為主的預定制模塊，IP核的銷售額達到40億美元以上4。2012年，國家工信部軟件與集成電路促進中心(以下簡稱CSIP)調研報告顯示，移動互聯網時代的到來使得全球半導體產業發生著深刻的變化，而且必將會從量變轉入質變，其中一個重要的方面就是智能手機和平板電腦產業引發的SoC“核”競賽。國家集成電路人才培養基地專家預計，到2015年，中國芯片市場規模將超過1萬億元，SoC“IP核”價值將更為可觀。5隨著我國集成電路產業自主研發產品種類的不斷增加，中國IC企業也越來越多地涉足SoC設計，對IP核的需求持續快速增長。CSIP調研顯示，截止2011年12月，100%的中國IC企業都使用了第三方提供的IP核，其中34.2%的企業IP核采購支出占預算比例達20%～40%，18.4%的企業IP核采購支出甚至占到了40%以上，整體技術依存度畸高。關于影響國內IP核產業發展的主要因素調查表明，54%的企業認為首要問題是知識產權保護，許多企業不愿意推廣自己的IP核，原因幾乎一致，主要還是擔心知識產權保護不力，辛辛苦苦研發出來的技術被別人盜用或濫用。6由于對如何依靠我國現行知識產權法律保護IP核缺乏了解，除個別IC企業掌握少量自主知識產權的IP核外，絕大多數國內IC企業仍處于技術需求方的弱勢地位。不僅如此，“掌握核心技術的很多國外IP核供應商對國內知識產權的保護也表示懷疑，拒絕將該IP核在中國交易”7使得中國IC企業難以獲得高質量的IP核，并且動輒被懷疑存在抄襲等侵權行為8，更毋寧說進行技術交流與學習創新。

二、中國集成電路IP核發展的戰略措施分析

集成電路設計產業是電子信息產業發展的制高點，集成電路IP核作為集成電路設計的關鍵性技術成果對于產業的發展意義重大。我國集成電路設計產業遇到的困難主要是缺乏自主知識產權的集成電路IP核，導致IP核對外技術依存度畸高。為此，需要推動我國集成電路設計產業知識產權戰略，提升集成電路IP核的開發、獲取和保護能力，以促進我國集成電路產業的健康、快速發展。本文認為可以考慮從以下三方面著手：

（一）加強IP核知識產權法律協調保護力度集成電路IP核的知識產權保護方法，國際IP核標準化組織VSIA（虛擬插槽接口聯盟）的《IP核保護白皮書》9中歸納了三種保護途徑，第一種是依靠知識產權法律的“威懾”作用防止IP核被非法傳播與使用，否則將借助司法程序予以制裁。第二種是借助合同、契約等方式，如通過許可證協議等方式阻止IP核被非授權性使用，以達到“防衛”的效果。第三種則是通過水印和指紋等技術手段，對IP核的合法性進行“檢測”和追蹤。我國借鑒了VSIA的相關方案，相繼制定了《集成電路IP核保護大綱》等11項行業標準，但如上述國家機構的一系列調研報告表明的情況實施效果不甚理想。究其原因，主要是《集成電路布圖設計保護條例》（以下簡稱《IC條例》）制訂后保護思路的單一與保護力度的松懈。2001年《IC條例》的頒布讓業界普遍認為依靠《IC條例》就足以解決集成電路設計保護方面的所有問題。實則不然，鑒于集成電路IP核技術的復雜性與侵權的隱蔽性，集成電路IP核的知識產權保護通常較為困難。技術上，IP核已經發展到系統級別，依據設計流程上的區別可細分為多個類別。按照《IC條例》的規定只能對其中部分形式的IP核進行保護，卻容易忽視其它類別的IP核可以納入《著作權法》《專利法》《反不正當競爭法》等的保護范圍10，造成我國大量IP核創新成果的知識產權保護缺失。結合產業和技術發展，加強IP核知識產權法律間的協調保護力度，提升企業等創新主體的IP核知識產權保護意識和保護能力，無疑將有助于促進我國自主知識產權IP核數量的增加和設計質量的提高。另外，有擔心加強IP核知識產權法律保護力度可能會更有利于跨國公司而不利于我國本土企業IP核知識產權獲取，實際大可不必。集成電路IP核等信息產業知識產權領域的一個顯著特點就是容易出現相互制約的知識產權。只要我國企業能夠憑借后發優勢獲得一定數量的IP核知識產權，特別是如果能夠掌握或者突破部分IP核通用或核心技術的知識產權，則能夠擁有與跨國公司交叉許可的談判資本，至少可以大幅要求降低許可使用費用，同時形成良性循環并逐步實現全方位的趕超。值得注意的則是我國《反壟斷法》關于知識產權反壟斷的配合還需完善，以防止某些跨國公司憑借市場支配地位，通過搭售非必要專利、打包許可過期專利、限制競爭的技術回授等方式，濫用知識產權限制競爭，2015年初我國發生的高通公司壟斷案等已經敲響了警鐘。從這個意義上講，加強集成電路設計業的知識產權法律間協調保護力度，不僅要加強對權利人正當利益的保護，還應該加強對于權利人濫用知識產權權利的懲處力度。

（二）加快IP核知識產權海外技術收購步伐全球化時代的知識產權戰略不能隅于一國之內，隨著我國整體經濟實力的增強，中國企業也開始越來越多的邁出國門，參股投資、兼并收購國外的公司企業。中國的集成電路產業也應該部署自己的海外戰略，其中尤其應當重視對于所收購企業創新能力的考察，特別是知識產權價值的評估。審時度勢地加快IP核知識產權海外技術收購步伐能夠幫助我國集成電路設計企業在較短時間內獲得自己作為權利人的IP核知識產權。進行IP核跨國收購應對國際上與集成電路設計IP核業務有關的公司情況進行分析判斷。目前國際上，與集成電路設計IP核業務有關的公司主要有四大類11:一是以IP核授權或出售為主要贏利途徑的專業IP核公司，如ARM、Rambus、MIPSTechnologies等。二是大型的集成器件制造商(IDM)公司，如TI、Samsung、Freescale等，由于長期的技術積累，擁有大量供內部重復使用的IP核；三是電子設計自動化（EDA）軟件公司，如Synopsys、Cadence、Mentor等，為推廣EDA軟件，這些公司大都開發了許多可供用戶使用的IP核，配合EDA工具一起銷售；四是晶圓代工（Foundry）廠，如TSMC、UMC、Charter等，為吸引更多的客戶到本公司加工流片，大都提供了包括標準單元庫在內的FoundryIP核供客戶免費使用。我國集成電路IP核海外收購的主要對象應該是正處于創業期的小型專業IP核公司。大型的集成器件制造企業和電子設計自動化軟件公司除非經營遇到極大困難或為調整發展方向欲轉售相關業務的，如IBM公司將筆記本業務與相關知識產權轉讓中國聯想，否則一般很難切入收購相關IP核等知識產權。而晶圓代工廠的IP核由于多屬于非核心技術且通常免費提供，收購意義也不大。容易忽略的是各國創新孵化器、高技術園區乃至高等院校內的IP核創新成果或知識產權。國外公司對此一直十分重視，據報道，有世界知名的跨國公司就通過其在中國設立的子科技公司，逐個與上海高校科研處簽訂收購高校發明成果的合作框架協議或合同，而類似的情況還不在少數12。收購相關創新成果一則可以掌握最新技術，二則可以通過知識產權占領被申請國市場，如果是通過PCT申請渠道還可能在多國享有合法的壟斷權利，更為重要的是有助于整合國外人才促進本國具有自主知識產權的相關技術研發。中國的IP核海外收購可以學習、借鑒跨國公司的經驗和案例，本著互惠互利的原則，以公平合理的價格收購有潛力的國外專業IP核公司。當然在收購中最好聘請優秀的律師事務所、專利事務所和會計師事務所等中介機構進行充分的知識產權風險、價值分析與評估，避免產生不必要地法律糾紛乃至遭遇知識產權的陷阱。

（三）加大IP核知識產權研發保護資金投入集成電路設計是個高投入高風險的行業，屬于技術和資本密集型產業。集成電路設計研發費用一般要占到銷售額的近15%，而后獲取知識產權保護還需要投入一定的經費，更毋寧說進行海外并購等。“我國集成電路產業十年以來科技投入1000多億元，但相比國際大企業，國內全行業投入只是英特爾公司的1/6。”13加大IP核知識產權研發保護資金投入，對于目前技術積累薄弱、自主知識產權缺乏、融資成本高昂的國內集成電路設計企業而言無異于注入強勁的動力源泉。資本在促進集成電路產業發展的重要性和必要性已經獲得認可，通過政府財政引導加股權投資基金協同運作的方式被認為是有效的手段。事實上，美國半導體業融資的主要渠道就是依靠風險投資基金支持。中國臺灣地區之所以成為全球第四大半導體基地就與其六年建設計劃對集成電路產業的重點扶植有密切關系。我國也可以考慮：政府通過一定的政策，配合財政、稅收、信貸等措施，引導社會資金投入國內集成電路IP核設計等相關產業，而公司股權、所獲得集成電路IP核的知識產權許可使用收益等均可以作為投資回報；或者采用設立投資基金的方式，以基金投資公司為平臺，扶持國內集成電路IP核設計企業克服資金短缺的困難、進行技術創新和知識產權保護等工作。2014年6月，由工業和信息化部、發展改革委、科技部、財政部等部門編制，國務院批準的《國家集成電路產業發展推進綱要》正式實施，提出要著力發展集成電路設計業，強化企業創新能力，加強集成電路知識產權的運用和保護。與此同時，繼北京之后，上海、武漢、深圳、合肥、沈陽等多地都加速打造地方版IC產業股權投資基金，據悉國家也將投入巨資以促進IC產業發展。相信包括集成電路IP核在內的我國IC業必將產生一大批創新性的技術成果，同時，也為企業加強對相關技術的知識產權保護、完善管理奠定了良好的基礎。當然，還可以考慮進一步細化基金支持項目，如果在可能的情況下，有必要建立一個或多個專門針對集成電路IP核等核心技術和知識產權的收購基金，以支持我國集成電路產業的海外技術并購。

三、結語