專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法精選(九篇)

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第1篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

1 MPW服務(wù)概述

1.1 什么是MPW服務(wù)

在集成電路開(kāi)發(fā)階段，為了檢驗(yàn)開(kāi)發(fā)是否成功，必須進(jìn)行工程流片。通常流片時(shí)至少需要6~12片晶圓片，制造出的芯片達(dá)上千片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)檢驗(yàn)要求；一旦設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，就會(huì)造成芯片大量報(bào)廢，而且一次流片費(fèi)用也不是中小企業(yè)和研究單位所能承受的。多項(xiàng)目晶圓MPW（Multi-Project Wafer）就是將多個(gè)相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)在同一個(gè)晶圓片上流片，流片后每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可獲得數(shù)十個(gè)芯片樣品，既能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需要，所需實(shí)驗(yàn)費(fèi)用也由參與MPW流片的所有項(xiàng)目分?jǐn)?，大大降低了中小企業(yè)介入集成電路設(shè)計(jì)的門(mén)檻。

1.2 MPW的需求與背景

上世紀(jì)80年代后，集成電路加工技術(shù)飛速發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)成了IC產(chǎn)業(yè)的瓶頸，迫切要求集成電路設(shè)計(jì)跟上加工技術(shù)；隨著集成電路應(yīng)用的普及，集成知識(shí)越來(lái)越復(fù)雜，并向系統(tǒng)靠近，迫切要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參與集成電路設(shè)計(jì)；為了全面提升電子產(chǎn)品的品質(zhì)與縮短開(kāi)發(fā)周期，許多整機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)紛紛從事集成電路設(shè)計(jì)。因此，大面積、多角度培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫，而集成電路設(shè)計(jì)的巨額費(fèi)用成為重要制約因素。

實(shí)施MPW技術(shù)服務(wù)必須有強(qiáng)有力的服務(wù)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)部門(mén)和IC生產(chǎn)線。

1.3 MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的任務(wù)

① 建立IC設(shè)計(jì)與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的簡(jiǎn)便接口，以便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠直接使用各種先進(jìn)的集成電路加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)構(gòu)想，并以最快的速度轉(zhuǎn)化成實(shí)際樣品。

② 組織多項(xiàng)目流片，大幅度減少I(mǎi)C設(shè)計(jì)、加工費(fèi)用。

③ 不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍：從提供設(shè)計(jì)環(huán)境、承擔(dān)部分設(shè)計(jì)，到承擔(dān)全部設(shè)計(jì)、樣片生產(chǎn)，以幫助集成電路用戶(hù)或開(kāi)發(fā)方完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

④ 幫助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量集成電路的委托設(shè)計(jì)、生產(chǎn)任務(wù)。

⑤ 支持與促進(jìn)學(xué)校集成電路的設(shè)計(jì)與人才培養(yǎng)。

1.4 MPW技術(shù)簡(jiǎn)介

（1）項(xiàng)目啟動(dòng)階段

MPW組織者首先根據(jù)市場(chǎng)需要，確定每次流片的技術(shù)參數(shù)、IC工藝參數(shù)、電路類(lèi)型、芯片尺寸等。設(shè)計(jì)時(shí)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(shè)計(jì)單位向MPW組織者索取。提交工藝文件時(shí)，雙方都要簽署保密協(xié)議。

（2）IP核的使用

參加MPW的項(xiàng)目可使用組織者或Foundry提供的IP核，其中軟核在設(shè)計(jì)時(shí)提供，硬核在數(shù)據(jù)匯總到MPW組織者或Foundry處理后再進(jìn)行嵌入。

（3）設(shè)計(jì)驗(yàn)證

所有參加MPW的項(xiàng)目匯總到組織者后，由組織者負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)的再次驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，由MPW組織者將所有項(xiàng)目版圖綜合成最終版圖交掩膜版制版廠，開(kāi)始流片過(guò)程。

（4）流片收費(fèi)

每個(gè)項(xiàng)目芯片價(jià)格按所占Block的大小而非芯片實(shí)際大小計(jì)算。流片完成后，MPW組織者向每個(gè)項(xiàng)目提供10~20片裸片。需封裝、測(cè)試則另收費(fèi)。

2 國(guó)外MPW公共技術(shù)平臺(tái)與公共技術(shù)服務(wù)狀況

（1）MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)創(chuàng)意

1980年，美國(guó)防部軍用先進(jìn)研究項(xiàng)目管理局(DARPA)建立了非贏利的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)，即MOS電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)構(gòu)MOSIS（MOS Implementation System）服務(wù)機(jī)構(gòu)，為其下屬研究部門(mén)所設(shè)計(jì)的各種集成電路尋找一種費(fèi)用低廉的樣品制作途徑。MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)與方式的思路應(yīng)運(yùn)而生。加工服務(wù)內(nèi)容：從初期的晶圓加工到后續(xù)增加的封裝、測(cè)試、芯片設(shè)計(jì)。

（2）MOSIS機(jī)構(gòu)的發(fā)展

考慮到MPW服務(wù)的技術(shù)性，1981年MOSIS委托南加州大學(xué)管理。在IC產(chǎn)業(yè)劇烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫。1985年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF支持MOSIS，并和DARPA達(dá)成協(xié)議，將MPW服務(wù)對(duì)象擴(kuò)大到各大學(xué)的VLSI設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng);1986年以后在產(chǎn)業(yè)界的支持下，將MPW服務(wù)擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)部門(mén)尤其是中小型IC設(shè)計(jì)企業(yè)；1995年以后，MOSIS開(kāi)始為國(guó)外的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及商業(yè)部門(mén)服務(wù)。服務(wù)收費(fèi)：國(guó)內(nèi)大學(xué)教學(xué)服務(wù)免費(fèi)，公司服務(wù)收費(fèi)，國(guó)外大學(xué)優(yōu)惠條件收費(fèi)，國(guó)外公司收費(fèi)較國(guó)內(nèi)公司要高。

（3）其它國(guó)家的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)

法國(guó)：1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服務(wù)機(jī)構(gòu)，發(fā)展迅速，規(guī)模與MOSIS接近，對(duì)國(guó)外服務(wù)也十分熱心。1981年至今，已為60個(gè)國(guó)家的400個(gè)研究機(jī)構(gòu)和130家大學(xué)提供了服務(wù)，超過(guò)2500個(gè)課題參加了流片。1990年以前，CMP的服務(wù)對(duì)象主要是大學(xué)與研究所，1990年開(kāi)始為中小企業(yè)提供小批量生產(chǎn)的MPW服務(wù)。由于小批量客戶(hù)的不斷增加，2001年的利潤(rùn)比2000年增加了30%。

歐盟：歐盟于1995年建立了有許多設(shè)計(jì)公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)，旨在向歐洲各公司提供先進(jìn)的ASIC、多芯片模塊（MCM）和SoC解決方案，以提高它們?cè)谌蚴袌?chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)地位。EUROPRACTICE采取了"一步到位解決方案"的服務(wù)方式，用戶(hù)只要與任何一家加盟EUROPRACTICE的設(shè)計(jì)公司聯(lián)系，就可以由該公司負(fù)責(zé)與CAD廠商、單元庫(kù)公司、代工廠、封裝公司和測(cè)試公司聯(lián)系處理全部服務(wù)事項(xiàng)。

加拿大：1984年成立了政府與工業(yè)界支持的非贏利性MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)CMC(Canadian Microelectronics Corporation)聯(lián)盟，是加拿大微電子戰(zhàn)略聯(lián)盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前，CMC的成員包括44所大學(xué)和25家企業(yè)。CMC的服務(wù)包括：提供設(shè)計(jì)方法和其它產(chǎn)品服務(wù)，提高成員的設(shè)計(jì)水平；提供先進(jìn)的制造工藝，確?？蛻?hù)的設(shè)計(jì)質(zhì)量；提供技術(shù)及工藝的培訓(xùn)。

日本：1996年依托東京大學(xué)建立了VLSI設(shè)計(jì)與教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center)，開(kāi)展MPC（Multi-Project Chip）服務(wù)。VDEC的目標(biāo)是不斷提高日本高校VLSI設(shè)計(jì)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(xué)的99位教授或研究小組通過(guò)VDEC的服務(wù)，完成了335個(gè)芯片的設(shè)計(jì)與制造。VDEC與主要EDA供應(yīng)商都簽有協(xié)議，每個(gè)EDA工具都擁有500~1000個(gè)license；需要時(shí)，這些license都可向最終用戶(hù)開(kāi)放。VDEC還對(duì)外提供第三方IP的使用，同時(shí)，VDEC本身也在從事IP研究。

韓國(guó)：1995年，在韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)內(nèi)建立了集成電路設(shè)計(jì)教育中心IDEC(IC Design Education Center)。

可以看出，世界各先進(jìn)國(guó)家都認(rèn)識(shí)到IC產(chǎn)業(yè)在未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位，在IC加工技術(shù)發(fā)展到一定階段后，抓住了IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵；在IC應(yīng)用層面上普及IC設(shè)計(jì)技術(shù)和大力降低IC設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用，并及時(shí)建立有效的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)，使IC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展期?？v觀各國(guó)MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)不盡相同，但都具有以下特點(diǎn)：

① 政府與產(chǎn)業(yè)界支持的非贏利機(jī)構(gòu)；

② 開(kāi)放性機(jī)構(gòu)，主要為高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、中小企業(yè)服務(wù)；

③ 提供先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，保證設(shè)計(jì)出的芯片具有先進(jìn)性與商業(yè)價(jià)值；

④ 提供IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的全程服務(wù)。

3 我國(guó)MPW現(xiàn)狀

我國(guó)大陸地區(qū)從上世紀(jì)80年代后半期開(kāi)始進(jìn)入MPW加工服務(wù)，從早期利用國(guó)外的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)到民間微電子設(shè)計(jì)、加工的相關(guān)企業(yè)、學(xué)校聯(lián)合的MPW服務(wù)，到近期政府、企業(yè)介入后的MPW公共服務(wù)體系的建設(shè)，開(kāi)始顯露了較好的發(fā)展勢(shì)頭。

3.1 與國(guó)外MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)合作

1986年，北京華大與武漢郵科院合作利用德國(guó)的服務(wù)機(jī)構(gòu)，免費(fèi)進(jìn)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(chǎn)品得以更新?lián)Q代。此后，上海交大、復(fù)旦、南京東南大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)都從國(guó)外的MPW加工服務(wù)中獲益匪淺。東南大學(xué)利用美國(guó)MOSIS機(jī)構(gòu)的MPW加工服務(wù)，采用0.25和0.35 ìm的模數(shù)混合電路工藝進(jìn)行了射頻和高速電路的實(shí)驗(yàn)流片。

在與國(guó)外MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的合作方面，東南大學(xué)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(guó)MOSIS、法國(guó)CMP建立合作關(guān)系。1998年以境外教育機(jī)構(gòu)身份正式加入MOSIS，同年，利用MOSIS提供的臺(tái)灣半導(dǎo)體公司的CMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則、模型及設(shè)計(jì)資料開(kāi)發(fā)了基于Cadence軟件設(shè)計(jì)環(huán)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(gè)電路的設(shè)計(jì)與制造，取得了許多國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平成果。2000年?yáng)|南大學(xué)射光所還與法國(guó)的CMP組織正式簽訂了合作協(xié)議。

為了推動(dòng)大陸的MPW服務(wù)，射光所從2000年開(kāi)始利用美國(guó)MOSIS機(jī)構(gòu)為國(guó)內(nèi)客戶(hù)服務(wù)，建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁(yè)，向公眾及時(shí)流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)。2001年，射光所通過(guò)MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工藝為清華大學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)部第13所、南通工學(xué)院完成了3批10多個(gè)芯片的設(shè)計(jì)制造。目前，10多個(gè)高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)成為射光所MPW成員。

3.2 高校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作實(shí)現(xiàn)MPW服務(wù)

90年代，上海復(fù)旦大學(xué)開(kāi)始著手建立國(guó)內(nèi)MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)；1995年，無(wú)錫上華微電子公司開(kāi)始承擔(dān)MPW加工服務(wù)，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(xù)組織了6次MPW流片，參加項(xiàng)目有82個(gè)；2000年受?chē)?guó)家火炬計(jì)劃、上海集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地、上海市科委及上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心委托又組織了3次35個(gè)項(xiàng)目的MPW流片。清華大學(xué)與無(wú)錫上華合作，針對(duì)上華工藝，開(kāi)發(fā)了0.6ìm單元庫(kù)，開(kāi)始了MPW加工服務(wù)，并將校內(nèi)的工藝線用于MPW加工服務(wù)。近年來(lái)，在863 VLSI重大項(xiàng)目規(guī)劃指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陸續(xù)成立了集成電路產(chǎn)業(yè)化基地，進(jìn)一步推動(dòng)了MPW加工服務(wù)的開(kāi)展。清華大學(xué)從2000年開(kāi)始，利用上華0.6ìm CMOS工藝為本校以及浙江大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)組織了4次MPW流片，總共實(shí)現(xiàn)了106項(xiàng)設(shè)計(jì)；上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心與復(fù)旦大學(xué)，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(chǎn)業(yè)界、教育界進(jìn)行了8次MPW流片，實(shí)現(xiàn)了109個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

隨著中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)飛速發(fā)展，將會(huì)在更多的先進(jìn)工藝生產(chǎn)線為MPW提供加工服務(wù)，許多境外的半導(dǎo)體公司也在積極支持我國(guó)的MPW加工服務(wù)。隨著上海、北京多條具有國(guó)際先進(jìn)水平的深亞微米CMOS工藝線的建成，國(guó)家級(jí)的MPW計(jì)劃會(huì)得到飛速發(fā)展。

3.3 臺(tái)灣地區(qū)的MPW加工服務(wù)

1992年在臺(tái)灣科學(xué)委員會(huì)的支持下，成立了集成電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究中心CIC。其目的是對(duì)大專(zhuān)院校的集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供MPW服務(wù)，對(duì)集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)界與學(xué)院的合作研究項(xiàng)目。到目前為止，CIC已為超過(guò)100家的臺(tái)灣院校提供了MPW服務(wù)，總計(jì)有3909個(gè)IC項(xiàng)目流片成功，其中，76家大專(zhuān)院校有3423項(xiàng)，40多家研究所和產(chǎn)業(yè)界有486項(xiàng)。在EDA工具方面，有多家的IC/SYSTEM設(shè)計(jì)工具已運(yùn)用在MPW的設(shè)計(jì)流程中。到目前為止，已有91家大專(zhuān)院校安裝了14 100多個(gè)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(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)已開(kāi)始使用。除了常規(guī)MPW服務(wù)，CIC還向大專(zhuān)院校提供培訓(xùn)：2001年有7000人次，每年還有2次為產(chǎn)業(yè)界提供的高級(jí)培訓(xùn)。

臺(tái)灣積體電路制造股份公司（臺(tái)積公司：TSMC）從1998年提供MPW服務(wù)，成為全球IC設(shè)計(jì)的重要伙伴。2000年以來(lái)臺(tái)積公司提供了100多次MPW服務(wù)，并完成了1000個(gè)以上IC芯片項(xiàng)目的研制。目前，臺(tái)積公司已分別與上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心、北京大學(xué)微處理器研究開(kāi)發(fā)中心合作，提供MPW服務(wù)。

4 我國(guó)大陸地區(qū)MPW服務(wù)基地的建設(shè)

由于大陸地區(qū)原有微電子研究機(jī)構(gòu)的歷史配置，在進(jìn)入基于MPW服務(wù)方式后，這些研究機(jī)構(gòu)先后都介入了IC設(shè)計(jì)的MPW服務(wù)領(lǐng)域，并開(kāi)始建立相應(yīng)的MPW服務(wù)基地。

4.1 上海復(fù)旦大學(xué)與集成電路設(shè)計(jì)研究中心（ICC）

上海復(fù)旦大學(xué)專(zhuān)用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成電路設(shè)計(jì)教育服務(wù)中心"。主要任務(wù)是IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)和組織MPW服務(wù)。1997~1999年組織了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委設(shè)立"上海多項(xiàng)目晶圓支援計(jì)劃"，把開(kāi)展MPW列為國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)上海產(chǎn)業(yè)化基地的重點(diǎn)工作。在市科委組織下，復(fù)旦大學(xué)專(zhuān)用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與ICC實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，面向全國(guó)，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(dá)成合作協(xié)議，開(kāi)展0.35ìm MPW流片服務(wù)。2002年與中芯國(guó)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(wù)。從ICC設(shè)立的網(wǎng)站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新動(dòng)態(tài)和幾乎所有的MPW服務(wù)信息。

4.2 南京東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所

1998年，南京東南大學(xué)射光所以境外教育機(jī)構(gòu)的身份正式加入美國(guó)MOSIS，并簽訂有關(guān)協(xié)議，由此可獲得多種工藝流片服務(wù)。2000年5月與法國(guó)的CMP簽訂了合作協(xié)議。1999年底受教育部委托，舉辦了"無(wú)生產(chǎn)線集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)"高級(jí)研討班。從2000年開(kāi)始建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)向公眾公布流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)，目前，高速數(shù)字射頻和光電芯片測(cè)試系統(tǒng)已開(kāi)始運(yùn)行，準(zhǔn)備為全國(guó)超高速數(shù)字、射頻和光電芯片研究提供技術(shù)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(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化（北京）基地MPW加工服務(wù)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(shè)計(jì)園有限責(zé)任公司"。正在建設(shè)中的國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化（北京）基地MPW加工服務(wù)中心由北京華興微電子有限公司為承擔(dān)單位，聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)共同建設(shè)。

4.4 北方微電子產(chǎn)業(yè)基地TSMC MPW技術(shù)服務(wù)中心

第2篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

1、概述

現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA（Field-Programmable Gate Array）是由復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD（Complex-Programmable Logical Device）發(fā)展而來(lái)。其功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)靈活。設(shè)計(jì)性能能夠與ASIC媲美。而且，性能價(jià)格比也可以與ASIC抗衡。因此，F(xiàn)PGA在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來(lái)越重要。

FPGA的基本結(jié)構(gòu)由以下幾個(gè)部分：CLB（Configurable Logic Blocks）、IOB（Input/Output Blocks）和PI（Programmable Interconnection）。隨著工藝的進(jìn)步和應(yīng)用需求，一般在FPGA中還包含以下可選結(jié)構(gòu)：Memory、數(shù)字時(shí)鐘管理單元、Select I/O、乘法器和加法器、硬IP核和微處理器等。隨著FPGA性能提高和設(shè)計(jì)人員能力提高，F(xiàn)PGA將進(jìn)一步擴(kuò)大可編程芯片領(lǐng)地，使專(zhuān)用芯片更高端和超復(fù)雜。[1]

2、可編程片上系統(tǒng)（SOPC）

可編程片上系統(tǒng)（SOPC）是一種特殊的嵌入式系統(tǒng)。片上是指由單個(gè)芯片完成整個(gè)系統(tǒng)的主要邏輯功能；可編程使其具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可以裁剪、擴(kuò)充、升級(jí)。并且，SOPC結(jié)合了SOC和FPGA各自的優(yōu)點(diǎn)，具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。

SOPC至少包含一個(gè)嵌入式處理器內(nèi)核，具有小容量片內(nèi)高速RAM，一部分IP Core（簡(jiǎn)稱(chēng)IP），大量的片上可編程邏輯，處理器調(diào)試接口和FPGA編程接口等。SOPC設(shè)計(jì)技術(shù)涵蓋了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的全部?jī)?nèi)容。包含以處理器和實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)為中心的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、以PCB和信號(hào)完整性分析為基礎(chǔ)的電路設(shè)計(jì)技術(shù)及軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。[2]

3、IP資源復(fù)用理念與IP Core設(shè)計(jì)

IP資源復(fù)用是指在集成電路設(shè)計(jì)中，通過(guò)繼承、共享或購(gòu)買(mǎi)所需的知識(shí)產(chǎn)權(quán)內(nèi)核，利用EDA工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、綜合和驗(yàn)證，加速流片設(shè)計(jì)過(guò)程，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。IP核復(fù)用技術(shù)已逐漸成為現(xiàn)代ASIC設(shè)計(jì)的重要手段，不僅應(yīng)用于專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)，也廣泛使用于基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。設(shè)計(jì)師傾向于使用IP內(nèi)核保持和提高產(chǎn)量。

由于芯片設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期就成為必須重視的指標(biāo)。產(chǎn)品面市時(shí)間對(duì)保證占領(lǐng)市場(chǎng)的成功率至關(guān)重要。設(shè)計(jì)師不斷尋求縮短設(shè)計(jì)周期的方法，更為有效的設(shè)計(jì)方式。基于FPGA的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要善于利用IP內(nèi)核和可編程邏輯。

IP核設(shè)計(jì)必須遵循一定的規(guī)范和準(zhǔn)則，包括編碼風(fēng)格和項(xiàng)目模板規(guī)定。編寫(xiě)風(fēng)格基于HDL的IP Core源碼編寫(xiě)的指導(dǎo)性文檔。其可讀性關(guān)系到IP核的訪問(wèn)和集成難易程度。風(fēng)格一般包含幾個(gè)方面的約定：文件頭和版本說(shuō)明、聯(lián)機(jī)注釋、命名規(guī)則、可綜合編碼等。項(xiàng)目模板規(guī)定了完成一個(gè)IP核設(shè)計(jì)必需的主要內(nèi)容及文檔，包含幾個(gè)方面的內(nèi)容：項(xiàng)目定義、接口說(shuō)明、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模塊、設(shè)計(jì)文檔說(shuō)明、測(cè)試驗(yàn)證報(bào)告、約束和實(shí)現(xiàn)、版本說(shuō)明、試用評(píng)價(jià)以及參考文獻(xiàn)等，直接關(guān)系到IP Core的集成難易。[3]

4、基于Altera EP2C70 Cyclone II FPGA設(shè)計(jì)

以實(shí)施LCD（型號(hào)CFAH1602B-TMC-JP液晶）顯示功能驗(yàn)證為例，說(shuō)明基于FPGA的電路設(shè)計(jì)，步驟如下：

(1)利用Quartus II創(chuàng)建新工程。在PC上，啟動(dòng)“QuartusⅡ”設(shè)計(jì)軟件，創(chuàng)立新工程。選擇設(shè)計(jì)電路所用的FPGA器件和件型號(hào)。

(2)利用“SOPC Builder”工具產(chǎn)生新電路。利用Quartus II軟件自帶的設(shè)計(jì)工具SOPC Builder，產(chǎn)生電路系統(tǒng)，如圖1所示。

圖2所示“SOPC Builder”工具頁(yè)面，左側(cè)部分“System Contents”欄下顯示的是Altera公司提供的共用IP core，每個(gè)“+”號(hào)下有一個(gè)或者幾個(gè)IP。如果用戶(hù)還需要其他IP，有三種途徑可以獲得：一則簡(jiǎn)單的IP可以從網(wǎng)絡(luò)上下載；再就是復(fù)雜專(zhuān)用的IP可以從專(zhuān)門(mén)制作IP core的公司購(gòu)買(mǎi)申請(qǐng)?jiān)S可；另外也可以用戶(hù)編寫(xiě)。

在“SOPC Builder”工具頁(yè)面里，以IP形式添加的硬件會(huì)在默認(rèn)空白區(qū)出現(xiàn)，并且可以修改、刪除，在默認(rèn)空白區(qū)還顯示硬件的主從關(guān)系。

(3)利用共用IP核準(zhǔn)確配置電路系統(tǒng)。定義時(shí)鐘、增加用來(lái)保存 Nios程序的片上存儲(chǔ)器（On Chip Memory(RAM or ROM)）、增加 Nios II/s處理器（Nios II Processor）、增加調(diào)試接口（JTAGUART）、增加字符LCD（Character LCD）等電路所需IP核。SOPC Builder工具可以自動(dòng)連接大部分的主從關(guān)系。

(4)利用“SOPC Builder”工具產(chǎn)生“.ptf”文件。

(5)編寫(xiě)頂層文件或者畫(huà)原理圖，例化“nios0”電路系統(tǒng)

(6)分配管腿

(7)電路硬件編譯

第3篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

對(duì)于這類(lèi)比較器的設(shè)計(jì),減小失調(diào)電壓是一個(gè)大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),常用的技術(shù)有輸入失調(diào)存儲(chǔ)和輸出失調(diào)存儲(chǔ)等。在文獻(xiàn)[10]中,介紹了同時(shí)采用輸入失調(diào)存儲(chǔ)和輸出失調(diào)存儲(chǔ)兩種技術(shù)的自動(dòng)歸零高速比較器。以上文獻(xiàn)介紹的比較器的輸出級(jí)都是由使用正反饋環(huán)的高速鎖存器組成的,但是,對(duì)于連續(xù)時(shí)間的鑒別器,其輸出級(jí)需要采用電流放大器來(lái)代替[11],因?yàn)楣怆娞綔y(cè)器的輸出多為電流信號(hào),所以電流模式的比較器[12]在前端電子中也比較受歡迎。在上述文獻(xiàn)中,提出采用正反饋機(jī)制來(lái)提高電流鏡的響應(yīng)速度。對(duì)于光電探測(cè)器,輸出電流的幅度和它們下降沿的斜率與入射的電荷數(shù)有關(guān)。入射的電荷數(shù)不同,下降沿的斜率也不同,這將導(dǎo)致一個(gè)稱(chēng)為“時(shí)間偏移”的誤差。時(shí)間移步是探測(cè)器前端電子的固有誤差,可以通過(guò)測(cè)量測(cè)得,并通過(guò)非在線的程序糾正。但是,采用恒比定時(shí)鑒別器的在線校正是另一個(gè)解決方案。峰值探測(cè)采樣和保持經(jīng)過(guò)成形的脈沖波形包含了反映被探測(cè)器粒子的能量信息,為了完成能量測(cè)量,這個(gè)脈沖電壓的峰值應(yīng)該被探測(cè)、采樣并保持,為后續(xù)的數(shù)字化做準(zhǔn)備。因此,峰值探測(cè)器是前端電子一個(gè)重要模塊。目前,峰值探測(cè)有三種常用的方法。第一種是對(duì)于經(jīng)過(guò)CR-RC成形或半高斯成形的脈沖,可以用一個(gè)固定的延遲信號(hào)來(lái)采樣峰值電壓[13]。這是因?yàn)?對(duì)所有輸入電荷量級(jí),經(jīng)過(guò)調(diào)制的脈沖都有相同的成形時(shí)間?？梢岳描b別器采樣到的時(shí)間標(biāo)記信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)精確的延時(shí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法一般采用一個(gè)采樣信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)-電容模擬存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn),精確延時(shí)采用一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路(Monostablecir-cuit)實(shí)現(xiàn)。第二種是,峰值電壓可采用一個(gè)專(zhuān)用的峰值跟蹤采樣保持電路[14],這樣峰值的探測(cè)與時(shí)間標(biāo)記無(wú)關(guān)。第三種是借助于高速ADC采樣成形過(guò)的脈沖電壓,然后采用擬合算法恢復(fù)這個(gè)重建脈沖,并算出其最高點(diǎn)的電壓[15]。這種電路是新穎的前端電子,目前還在實(shí)驗(yàn)階段。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換隨著VLSI和計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,前端電子也進(jìn)入了“盡快進(jìn)入數(shù)字世界(Godigitalassoonaspossible)”的時(shí)代,這種需求推動(dòng)了高分辨率、高速和低功耗的ADC的開(kāi)發(fā)。近年來(lái),集成ADC技術(shù)的發(fā)展使得將ADC集成到前端讀出ASIC中成為一種可能,因此,信號(hào)數(shù)字化成為前端電子開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要部分。這里,模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換指的是將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的操作。模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換一般包括兩部分:采樣/保持(S/H)操作和數(shù)字量化。對(duì)于一個(gè)時(shí)間連續(xù)的輸入信號(hào)Vin,ADC輸出一系列數(shù)字碼。對(duì)于輻射探測(cè)器應(yīng)用,多通道和高于6位的動(dòng)態(tài)范圍是很平常的,選擇一個(gè)合適的ADC用于特殊應(yīng)用是一個(gè)非常困難的工作,現(xiàn)在很多ADC結(jié)構(gòu)都可以作為候選。在文獻(xiàn)[16]中,作者調(diào)查了過(guò)去20年中將近1000個(gè)商業(yè)ADC的指標(biāo)和性能,給出了不同結(jié)構(gòu)ADC的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)于PET前端電子系統(tǒng),快閃(Flash)結(jié)構(gòu)一般被排除在外,雖然它能夠獲得超高速,但是其消耗的大功率和電路面積大不符合前端電子系統(tǒng)中需要的高分辨率和多通道要求。半快閃(Half-Flash)和流水線(Pipeline)結(jié)構(gòu)是很多現(xiàn)代商業(yè)ADC的基礎(chǔ),能很好地滿(mǎn)足要求,但是這些ADC,特別是在很好的微分非線性需要的情況下,設(shè)計(jì)復(fù)雜度較大。逐次逼近ADC設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,但是如果需要大動(dòng)態(tài)范圍和好的線性度,它們的面積讓人望而卻步。Σ-ΔADC結(jié)構(gòu)能夠獲得高達(dá)24位的分辨率,但是,它的速度一般限制在1MS/s以下。最后,單斜坡或Wilkinson結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是低功耗和多通道,但是其采樣率由分辨率和參考時(shí)鐘頻率限定,當(dāng)時(shí)鐘為100MHz,一個(gè)12位單斜坡ADC的采樣率僅幾百kS/s。Wilkinson結(jié)構(gòu)非常適合于前端電子高分辨率多通道的要求,并且廣泛應(yīng)用于前端電子系統(tǒng)中。時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換TDC是量化兩個(gè)信號(hào)(定義為“Start”和“Stop”)之間的微小時(shí)間間隔并提供這個(gè)時(shí)間間隔的數(shù)字信號(hào)表示的基本電子器件,它的功能如同一個(gè)量化電壓的ADC,只是TDC處理的模擬量是時(shí)間,而ADC處理電壓信號(hào)。其概念和轉(zhuǎn)換曲線如圖5(a)和(b)所示,所測(cè)時(shí)間間隔為Start信號(hào)和Stop信號(hào)上升沿50%處的相位差。在圖5(c)中,輸入模擬量為時(shí)間,輸出量為二進(jìn)制數(shù)字碼。由于受到非匹配和噪聲的影響,實(shí)際的轉(zhuǎn)換曲線一般偏移理想的曲線并生成量化誤差。

PET前端讀出電路芯片的研究進(jìn)展

上個(gè)世紀(jì)80年代后期,專(zhuān)用集成電路技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于PET成像系統(tǒng)的前端電子中,前端讀出電路的設(shè)計(jì)與具體的應(yīng)用、所用的探測(cè)器模塊和總體的系統(tǒng)性能相關(guān),因而,開(kāi)發(fā)前端電路芯片對(duì)專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)全定制的復(fù)雜工作。早期PET用VLSI研究早在1988年,文獻(xiàn)[23]介紹了PET成像前端的VLSI體系結(jié)構(gòu),但是,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)所提結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的報(bào)告,原因是第一代PET是一個(gè)二維成像儀器,不需要復(fù)雜的前端電子。5年后,應(yīng)用于高分辨率PET掃描儀的數(shù)字前端電子專(zhuān)用集成電路實(shí)現(xiàn)由D.Newport等人發(fā)表[24],該專(zhuān)用集成電路由37000門(mén)數(shù)字電路組成,采用1μmCMOS門(mén)海工藝實(shí)現(xiàn),前端電子的組織依舊是采用離散器件組成的電路在PCB上實(shí)現(xiàn)。用于PMT的專(zhuān)用集成電路1997年,W.Wai-hoi等人介紹了采用四象限PMT探測(cè)器陣列的可變場(chǎng)PET照相機(jī)的前端電子[25],這個(gè)工作建立了基于PMT的PET前端電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),采用四象限PMT探測(cè)器陣列的PET系統(tǒng)是早期開(kāi)發(fā)中的重要一支。2002年,B.Swann等人介紹了一款用于這個(gè)PET系列的全定制混合信號(hào)CMOS集成電路[26],所提出的芯片采用0.5μm的標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝用于LSO/PMT探測(cè)器模塊,集成了前端讀出電路和時(shí)間測(cè)量電路,其時(shí)間分辨率為312.5ps,這個(gè)值在當(dāng)時(shí)是相當(dāng)先進(jìn)的,但是,能量數(shù)字化電路沒(méi)有和其他模塊一起集成。這個(gè)芯片的測(cè)量結(jié)果和特性在文獻(xiàn)[27]中發(fā)表,基于這顆芯片的電子系統(tǒng)也兼容基于BGO的探測(cè)器模塊。用于APD的專(zhuān)用集成電路1999年,文獻(xiàn)[28]介紹了一個(gè)新穎的基于APD的探測(cè)器模塊,用于多模PET/SPECT/CT掃描儀,這拉開(kāi)了用于APD探測(cè)器的專(zhuān)用電路芯片的序幕。同時(shí),小動(dòng)物PET的概念也開(kāi)始出現(xiàn),一些科學(xué)家開(kāi)始致力于這些系統(tǒng)的前端電子的開(kāi)發(fā)。在2001年和2002年的IEEE核科學(xué)和醫(yī)學(xué)成像國(guó)際會(huì)議上,大量文章涉及了APD前端信號(hào)處理芯片。在文獻(xiàn)[29]中,M.L.Woodring等人介紹了一款基于APD的小動(dòng)物PET前端讀出芯片。另外,用于小動(dòng)物PET的前端電子和數(shù)據(jù)采集方法也在文獻(xiàn)[30-31]中得到報(bào)道。2004年,因?yàn)槲恢渺`敏的APD比PMT具備更好的性能,致力于APD探測(cè)器的前端讀出電路變得越來(lái)越重要。但是,APD生成的信號(hào)比PMT弱,以至于為PMT開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)技術(shù)不能直接用在APD的讀出上。因而,需要開(kāi)發(fā)新穎的前端電子,特別是低噪聲的前端讀出電路。文獻(xiàn)[32-35]等主要介紹了基于APD的PET系統(tǒng)的低噪聲前端電路和信號(hào)處理技術(shù)。這些貢獻(xiàn)為后續(xù)的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。用于TOFPET的專(zhuān)用集成電路傳統(tǒng)的PET成像系統(tǒng)中飛行時(shí)間信息只決定兩個(gè)被探測(cè)的光子是否處于時(shí)間符合窗口來(lái)判斷它們是否來(lái)自同一個(gè)湮滅時(shí)間,它不能用來(lái)決定響應(yīng)直線上的兩個(gè)光子源,因此,響應(yīng)線上的所有位置發(fā)射的概率相同,飛行時(shí)間的信息不能為圖像重建提供幫助。但是,TOFPET成像系統(tǒng)利用飛行時(shí)間差來(lái)更好的定位發(fā)射光子的湮滅位置[36-37]。具備“飛行時(shí)間”功能的PET需要一個(gè)時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)光子從湮滅位置到晶體的時(shí)間間隔。由于需要高分辨率的時(shí)間甄別和諸如“時(shí)間偏移(TimeWalk)”等問(wèn)題,使用高精度TDC需要考慮新穎的前端讀出芯片的結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)[38]介紹了一個(gè)用于TOFPET的多通道讀出專(zhuān)用電路芯片,該芯片可以獲得105ps(FWHM)的固有時(shí)間精度。采用LYSO晶體和PMT的原型系統(tǒng)可以獲得330ps的符合時(shí)間分辨率,采用22Na示蹤劑和片上電荷積分電路能夠獲得13%的能量分辨率。用于帶DOI的PET的專(zhuān)用集成電路對(duì)于某些PET來(lái)說(shuō),測(cè)量反應(yīng)深度可以提供更精確的湮滅位置。文獻(xiàn)[39]介紹了一款64通道的混合信號(hào)前端集成電路,用于讀取基于LSO晶體和光電二極管的PET前端信號(hào)。這個(gè)PET需要測(cè)量反應(yīng)深度(DOI,Depthofinteraction),每個(gè)通道由一個(gè)低噪聲電荷靈敏放大器、一個(gè)CR-RC脈沖成形器和一個(gè)“勝者為王”(Winner-take-all)多路復(fù)用器。這個(gè)復(fù)用器能夠選擇有最大信號(hào)的通道,其好處是該模擬復(fù)用器不需要譯碼電路。J.F.Pratte等人在文獻(xiàn)[40]中也介紹了一個(gè)快速成形放大器,應(yīng)用于基于APD帶DOI的PET/CT,電路采用0.35μm的標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制造,獲得1.49ns的時(shí)間分辨率。國(guó)內(nèi)PET系統(tǒng)及前端讀出芯片設(shè)計(jì)技術(shù)研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)研究和開(kāi)發(fā)PET成像系統(tǒng)晚于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,但已經(jīng)小有成就。在PET整機(jī)方面,中科院高能物理研究所[41]從1983年開(kāi)始研制PET成像設(shè)備,三年后研制出第一臺(tái)樣機(jī)。1992年高能所與廣州威達(dá)公司合作研制第一臺(tái)兩環(huán)PET,并于兩年后交付醫(yī)院臨床使用,后來(lái)又對(duì)原有PET進(jìn)行了升級(jí)改造。2005年,高能所研制成功第一臺(tái)小型PET成像系統(tǒng)。其次,東軟集團(tuán)在2005年引進(jìn)美國(guó)派斯通公司技術(shù),成立“沈陽(yáng)東軟派斯通醫(yī)療系統(tǒng)有限公司”作為PET的生產(chǎn)研發(fā)基地,于2009年在沈陽(yáng)研制成功東軟Truesight系列PET,包括NSP-P8和NSP-P6C兩個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品,已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平,填補(bǔ)了我國(guó)在大型高尖端醫(yī)療裝備領(lǐng)域的一項(xiàng)空白,并獲得了美國(guó)FDA(美國(guó)食品藥物管理局)認(rèn)證。東軟成為我國(guó)第一家能夠生產(chǎn)并面向國(guó)際市場(chǎng)銷(xiāo)售PET的公司[42]。另外,2010年12月23日,華中科技大學(xué)PET儀器開(kāi)發(fā)與多模醫(yī)學(xué)成像實(shí)驗(yàn)室研制的PET樣機(jī),是我國(guó)制成的第二臺(tái)小動(dòng)物PET樣機(jī),也是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)從源頭創(chuàng)新,自主開(kāi)發(fā)的全數(shù)字化平板PET樣機(jī)[43]。目前,國(guó)內(nèi)中國(guó)科技大學(xué)、清華大學(xué)、湖南大學(xué)等開(kāi)始了PET前端電子的研究。王永綱介紹了基于雪崩光電二極管(APD)陣列的PET探測(cè)器模塊電子學(xué)[44]。相關(guān)文獻(xiàn)[45-46]介紹了采用FPGA成功實(shí)現(xiàn)了模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)和時(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換電路(TDC)。另外,浙江大學(xué)、東南大學(xué)、四川大學(xué)等高校也開(kāi)始了PET系統(tǒng)、圖像重建和應(yīng)用等方面的研究,但是沒(méi)有單片集成的多通道前端讀出和信號(hào)處理電路系列芯片的相關(guān)報(bào)道。西北工業(yè)大學(xué)嵌入式系統(tǒng)集成教育部工程研究中心于2007年4月開(kāi)始啟動(dòng)生物醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用的前端讀出芯片研發(fā)項(xiàng)目,通過(guò)與法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)(UniversityofStras-bourg,France)合作,重點(diǎn)展開(kāi)了PET成像系統(tǒng)前端讀出電路芯片的研發(fā)。目前,已經(jīng)研制了用于PET成像系統(tǒng)的低噪聲多通道前端讀出電路、高分辨率多通道TDC和ADC等原型電路芯片[47-49]。

PET前端讀出芯片發(fā)展動(dòng)態(tài)分析

近幾年來(lái),隨著小動(dòng)物PET的開(kāi)發(fā),時(shí)空分辨率變得越來(lái)越小,例如,MicroPET-II[50]的空間分辨率已經(jīng)減小到1mm3,時(shí)間分辨率下降到500ps,這使得前端專(zhuān)用集成電路的設(shè)計(jì)越來(lái)越難。因而,需要新的前端電路結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理技術(shù)。J.D.Martinez等人在文獻(xiàn)[51]中發(fā)表了他們關(guān)于PET成像高速數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的工作,主要用于乳腺癌的探測(cè)和外科手術(shù)指導(dǎo),這是首次提出采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來(lái)處理前端數(shù)據(jù)采集和處理,這個(gè)主意實(shí)際上激發(fā)了在PET前端電子集成DSP的趨勢(shì)。關(guān)于這個(gè)主題的研究還可以在文獻(xiàn)[15,52-53]中找到。這些新穎的電子包括:一是采用高速ADC和數(shù)字處理算法的流水線結(jié)構(gòu),其原理來(lái)自光傳感器信號(hào)中的流水線處理技術(shù)采用的結(jié)構(gòu),在經(jīng)過(guò)讀出、成形和高速采樣之后,前端信號(hào)采用數(shù)字濾波和專(zhuān)用算法進(jìn)行能量和時(shí)間提取,在存儲(chǔ)之前先進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和選擇。這種方法也被P.Guerra等人提出[52],而且他們還介紹了高分辨率PET掃描儀的新穎嵌入式數(shù)字前端。這種方法最近被J.F.Genat等人再次提出,用于皮秒級(jí)時(shí)間測(cè)量。比較常用的其他方法,采用高速ADC和DSP技術(shù)可以獲得幾個(gè)皮秒的精度。二是集成前端能量測(cè)量電路、時(shí)間測(cè)量電路和模擬-數(shù)字接口的單片前端讀出芯片,這樣,每個(gè)前端讀出芯片的能量和時(shí)間信息均為數(shù)字輸出,這些數(shù)字信號(hào)可以簡(jiǎn)單和高效地讀出,而且可以用FPGA和成像專(zhuān)用數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)處理采集到的數(shù)據(jù)。相關(guān)的產(chǎn)品已經(jīng)可從TexasInstruments公司找到[54]。另外,文獻(xiàn)[55]中提出了一個(gè)多閾值電壓采樣和時(shí)間測(cè)量的數(shù)據(jù)處理方法。這種方法假定探測(cè)器輸出信號(hào)可以建模成一個(gè)線性直線和指數(shù)曲線的數(shù)學(xué)模型,設(shè)置不同的閾值電壓,可以采樣到兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔,利用數(shù)字信號(hào)處理算法可以重建原始探測(cè)器輸出信號(hào),從而可以通過(guò)軟件獲得相應(yīng)的能量和時(shí)間信息。

結(jié)論和展望

第4篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

【關(guān)鍵詞】微電子；延伸領(lǐng)域；發(fā)展方向

1.引言

微電子技術(shù)是隨著集成電路，尤其是大規(guī)模集成電路發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù)。微電子產(chǎn)業(yè)包括系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，器件物理，工藝技術(shù)，材料制備，自動(dòng)測(cè)試及封裝等一系列專(zhuān)門(mén)的技術(shù)的產(chǎn)業(yè)。微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，它已經(jīng)滲透到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是以集成電路為關(guān)鍵技術(shù)的電子戰(zhàn)和信息戰(zhàn)都要依托于微電子產(chǎn)業(yè)。

微電子技術(shù)是微電子產(chǎn)業(yè)的核心，是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化的過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的。微電子技術(shù)也是信息技術(shù)的基礎(chǔ)和心臟，是當(dāng)今發(fā)展最快的技術(shù)之一。近年來(lái)，微電子技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始向相關(guān)行業(yè)滲透，形成新的研究領(lǐng)域。

2.微電子技術(shù)概述

2.1 認(rèn)識(shí)微電子

微電子技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。因此，學(xué)習(xí)微電子，認(rèn)識(shí)微電子，使用微電子，發(fā)展微電子，是信息社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，當(dāng)代大學(xué)生所渴求的一個(gè)重要課程。

生活在當(dāng)代的人們，沒(méi)有不使用微電子技術(shù)產(chǎn)品的，如人們每天隨身攜帶的手機(jī)；工作中使用的筆記本電腦，乘坐公交、地鐵的IC卡，孩子玩的智能電子玩具，在電視上欣賞從衛(wèi)星上發(fā)來(lái)的電視節(jié)目等等，這些產(chǎn)品與設(shè)備中都有基本的微電子電路。微電子的本領(lǐng)很大，但你要看到它如何工作卻相當(dāng)難，例如有一個(gè)像我們頭腦中起記憶作用的小硅片―它的名字叫存儲(chǔ)器，是電腦的記憶部分，上面有許許多多小單元，它與神經(jīng)細(xì)胞類(lèi)似，這種小單元工作一次所消耗的能源只有神經(jīng)元的六十分之一，再例如你手中的電話，將你的話音從空中發(fā)射出去并將對(duì)方說(shuō)的話送回來(lái)告訴你，就是靠一種叫“射頻微電子電路”或叫“微波單片集成電路”進(jìn)行工作的。它們會(huì)將你要表達(dá)的信息發(fā)送給對(duì)方，甚至是通過(guò)通信衛(wèi)星發(fā)送到地球上的任何地方。其傳遞的速度達(dá)到300000KM/S，即以光速進(jìn)行傳送，可實(shí)現(xiàn)雙方及時(shí)通信。

“微電子”不是“微型的電子”，其完整的名字應(yīng)該是“微型電子電路”，微電子技術(shù)則是微型電子電路技術(shù)。微電子技術(shù)對(duì)我們社會(huì)發(fā)展起著重要作用，是使我們的社會(huì)高速信息化，并將迅速地把人類(lèi)帶入高度社會(huì)化的社會(huì)。“信息經(jīng)濟(jì)”和“信息社會(huì)”是伴隨著微電子技術(shù)發(fā)展所必然產(chǎn)生的。

2.2 微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料――取之不盡的硅

位于元素周期表第14位的硅是微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料，硅的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度高，可達(dá)200攝氏度；二是能在高溫下氧化生成二氧化硅薄膜，這種氧化硅薄膜可以用作為雜質(zhì)擴(kuò)散的掩護(hù)膜，從而能使擴(kuò)散、光刻等工藝結(jié)合起來(lái)制成各種結(jié)構(gòu)的電路，而氧化硅層又是一種很好的絕緣體，在集成電路制造中它可以作為電路互聯(lián)的載體。此外，氧化硅膜還是一種很好的保護(hù)膜，它能防止器件工作時(shí)受周?chē)h(huán)境影響而導(dǎo)致性能退化。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是受主和施主雜質(zhì)有幾乎相同的擴(kuò)散系數(shù)。這就為硅器件和電路工藝的制作提供了更大的自由度。硅材料的這些優(yōu)越性能促成了平面工藝的發(fā)展，簡(jiǎn)化了工藝程序，降低了制造成本，改善了可靠性，并大大提高了集成度，使超大規(guī)模集成電路得到了迅猛的發(fā)展。

2.3 集成電路的發(fā)展過(guò)程

20世紀(jì)晶體管的發(fā)明是整個(gè)微電子發(fā)展史上一個(gè)劃時(shí)代的突破。從而使得電子學(xué)家們開(kāi)始考慮晶體管的組合與集成問(wèn)題，制成了固體電路塊―集成電路。從此，集成電路迅速?gòu)男∫?guī)模發(fā)展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，如圖1所示。

圖1 集成電路發(fā)展示意圖

集成電路的分類(lèi)方法很多，按領(lǐng)域可分為：通用集成電路和專(zhuān)用集成電路；按電路功能可分為：數(shù)字集成電路、模擬集成電路和數(shù)?；旌霞呻娐?；按器件結(jié)構(gòu)可分為：MOS集成電路、雙極型集成電路和BiIMOS集成電路；按集成電路集成度可分為：小規(guī)模集成電路SSI、中規(guī)模集成電路MSI、大規(guī)模集成電路LSI、超導(dǎo)規(guī)模集成電路VLSI、特大規(guī)模集成電路ULSI和巨大規(guī)模集成電路CSI。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了集成電路（IC），集成電路是微電子學(xué)的研究對(duì)象，其正在向著高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向發(fā)展。

2.4 走進(jìn)人們生活的微電子

IC卡，是現(xiàn)代微電子技術(shù)的結(jié)晶，是硬件與軟件技術(shù)的高度結(jié)合。存儲(chǔ)IC卡也稱(chēng)記憶IC卡，它包括有存儲(chǔ)器等微電路芯片而具有數(shù)據(jù)記憶存儲(chǔ)功能。在智能IC卡中必須包括微處理器，它實(shí)際上具有微電腦功能，不但具有暫時(shí)或永久存儲(chǔ)、讀取、處理數(shù)據(jù)的能力，而且還具備其他邏輯處理能力，還具有一定的對(duì)外界環(huán)境響應(yīng)、識(shí)別和判斷處理能力。

IC卡在人們工作生活中無(wú)處不在，廣泛應(yīng)用于金融、商貿(mào)、保健、安全、通信及管理等多種方面，例如：移動(dòng)電話卡，付費(fèi)電視卡，公交卡，地鐵卡，電子錢(qián)包，識(shí)別卡，健康卡，門(mén)禁控制卡以及購(gòu)物卡等等。IC卡幾乎可以替代所有類(lèi)型的支付工具。

隨著IC技術(shù)的成熟，IC卡的芯片已由最初的存儲(chǔ)卡發(fā)展到邏輯加密卡裝有微控制器的各種智能卡。它們的存儲(chǔ)量也愈來(lái)愈大，運(yùn)算功能越來(lái)越強(qiáng)，保密性也愈來(lái)愈高。在一張卡上賦予身份識(shí)別，資料（如電話號(hào)碼、主要數(shù)據(jù)、密碼等）存儲(chǔ)，現(xiàn)金支付等功能已非難事，“手持一卡走遍天下”將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

3.微電子技術(shù)發(fā)展的新領(lǐng)域

微電子技術(shù)是電子科學(xué)與技術(shù)的二級(jí)學(xué)科。電子信息科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代最活躍，滲透力最強(qiáng)的高新技術(shù)。由于集成電路對(duì)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)烈滲透，使得微電子出現(xiàn)了一些新領(lǐng)域。

3.1 微機(jī)電系統(tǒng)

MEMS（Micro-Electro-Mechanical systems）微機(jī)電系統(tǒng)主要由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理電路和控制電路、通信接口和電源等部件組成，主要包括微型傳感器、執(zhí)行器和相應(yīng)的處理電路三部分，它融合多種微細(xì)加工技術(shù)，并將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)、微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。是在現(xiàn)代信息技術(shù)的最新成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高科技前沿學(xué)科。

當(dāng)前，常用的制作MEMS器件的技術(shù)主要由三種：一種是以日本為代表的利用傳統(tǒng)機(jī)械加工手段，即利用大機(jī)械制造小機(jī)械，再利用小機(jī)械制造微機(jī)械的方法，可以用于加工一些在特殊場(chǎng)合應(yīng)用的微機(jī)械裝置，如微型機(jī)器人，微型手術(shù)臺(tái)等。第二種是以美國(guó)為代表的利用化學(xué)腐蝕或集成電路工藝技術(shù)對(duì)硅材料進(jìn)行加工，形成硅基MEMS器件，它與傳統(tǒng)IC工藝兼容，可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械和微電子的系統(tǒng)集成，而且適合于批量生產(chǎn)，已成為目前MEMS的主流技術(shù)，第三種是以德國(guó)為代表的LIGA（即光刻，電鑄如塑造）技術(shù)，它是利用X射線光刻技術(shù)，通過(guò)電鑄成型和塑造形成深層微結(jié)構(gòu)的方法，人們已利用該技術(shù)開(kāi)發(fā)和制造出了微齒輪、微馬達(dá)、微加速度計(jì)、微射流計(jì)等。

MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在信息技術(shù)，航空航天，科學(xué)儀器和醫(yī)療方面將起到分別采用機(jī)械和電子技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的作用。

3.2 生物芯片

生物芯片（Bio chip）將微電子技術(shù)與生物科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它以生物科學(xué)基礎(chǔ)，利用生物體、生物組織或細(xì)胞功能，在固體芯片表面構(gòu)建微分析單元，以實(shí)現(xiàn)對(duì)化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞及其他生物組分的正確、快速的檢測(cè)。目前已有DNA基因檢測(cè)芯片問(wèn)世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余種DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維，不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基本片段。采用施加電場(chǎng)等措施可使一些特殊物質(zhì)反映出某些基因的特性從而達(dá)到檢測(cè)基因的目的。以DNA芯片為代表的生物工程芯片將微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合，采用微電子加工技術(shù)，在指甲大小的硅片上制作包含多達(dá)20萬(wàn)種DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在極短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化，對(duì)遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。生物工程芯片是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)并且具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 納米電子技術(shù)

在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代電子器件，如：高電子遷移晶體管（HEMT），異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT），低閾值電流量子激光器等。

在半導(dǎo)體超薄層中，主要的量子效應(yīng)有尺寸效應(yīng)、隧道效應(yīng)和干涉效應(yīng)。這三種效應(yīng)，已在研制新器件時(shí)得到不同程度的應(yīng)用。

（1）在FET中，采用異質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用電子的量子限定效應(yīng)，可使施主雜質(zhì)與電子空間分離，從而消除了雜質(zhì)散射，獲得高電子遷移率，這種晶體管，在低場(chǎng)下有高跨度，工作頻率，進(jìn)入毫米波，有極好的噪聲特性。

（2）利用諧振隧道效應(yīng)制成諧振隧道二極管和晶體管。用于邏輯集成電路，不僅可以減小所需晶體管數(shù)目，還有利于實(shí)現(xiàn)低功耗和高速化。

（3）制成新型光探測(cè)器。在量子阱內(nèi)，電子可形成多個(gè)能級(jí)，利用能級(jí)間躍遷，可制成紅外線探測(cè)器。

利用量子線、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)作激光器的有源區(qū)，比量子阱激光器更加優(yōu)越。在量子遂道中，當(dāng)電子通過(guò)隧道結(jié)時(shí)，隧道勢(shì)壘兩側(cè)的電位差發(fā)生變化，如果勢(shì)壘的靜電能量的變化比熱能還大，那么就能對(duì)下一個(gè)電子隧道結(jié)起阻礙作用?；谶@一原理，可制作放大器件，振蕩器件或存儲(chǔ)器件。

量子微結(jié)構(gòu)大體分為微細(xì)加工和晶體生長(zhǎng)兩大類(lèi)。

4.微電子技術(shù)的主要研究方向

目前微電子技術(shù)正朝著三個(gè)方向發(fā)展。第一，繼續(xù)增大晶圓尺寸并縮小特征尺寸。第二，集成電路向系統(tǒng)芯片（system on chip，SOC）方向發(fā)展。第三，微電子技術(shù)與其他領(lǐng)域相結(jié)合將產(chǎn)生新產(chǎn)業(yè)和新學(xué)科，如微機(jī)電系統(tǒng)和生物芯片。隨著微電子學(xué)與其他學(xué)科的交叉日趨深入，相關(guān)的新現(xiàn)象，新材料，新器件的探索日益增加，光子集成如光電子集成技術(shù)也不斷發(fā)展，這些研究的不斷深入，彼此間的交叉融合，將是未來(lái)的研究方向。

參考文獻(xiàn)

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第5篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

10月28-29日,中國(guó)國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))大會(huì)在國(guó)家傳感網(wǎng)示范中心――無(wú)錫市隆重舉行。大會(huì)以“迎接智能時(shí)代”為主題,分設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及商業(yè)應(yīng)用高峰論壇”和“物聯(lián)網(wǎng)投融資高峰論壇”兩場(chǎng)論壇。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及商業(yè)應(yīng)用高峰論壇上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和城市智能化將成為全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大玩家們關(guān)注的焦點(diǎn)。思科全球高級(jí)副總裁白高麟博士,藍(lán)色巨人IBM公司大中華區(qū)董事長(zhǎng)錢(qián)大群先生,全球芯片業(yè)的老大――英特爾公司中國(guó)區(qū)董事總經(jīng)理陳偉博士,西門(mén)子中國(guó)研究院院長(zhǎng)徐亞丁博士,全球最大的軟件企業(yè)微軟大中華區(qū)首席技術(shù)執(zhí)行官?gòu)埾孑x博士,本土著名安防企業(yè)博康集團(tuán)總裁李璞先生,傳感領(lǐng)域全球著名的企業(yè)村田公司中國(guó)區(qū)副總裁孫泉先生悉數(shù)到場(chǎng),深度解析物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、趨勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn),探討政府如何通過(guò)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)及發(fā)展方向、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)商業(yè)化、企業(yè)如何通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。

大會(huì)同期舉行“2010中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)品展”,IBM、微軟、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、國(guó)家廣電、華為、大唐、東軟、用友等著名企業(yè)紛紛參展,展會(huì)圍繞“采集、傳輸、處理、應(yīng)用”四大核心領(lǐng)域,全面展示物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備、新工藝和新的解決方案,展示物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)、電力、物流、交通、安防、環(huán)保、醫(yī)療、銀行、廣電、家居等領(lǐng)域的全新應(yīng)用。

2010亞洲國(guó)際動(dòng)力傳動(dòng)

與控制技術(shù)展覽會(huì)上海召開(kāi)

2010亞洲國(guó)際動(dòng)力傳動(dòng)與控制技術(shù)展覽會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)PTCASIA)與2010亞洲國(guó)際物流技術(shù)與運(yùn)輸系統(tǒng)展覽會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)亞洲物流展)于10月25-28日在上海新國(guó)際博覽中心隆重舉行。

自1991年以來(lái),亞洲國(guó)際動(dòng)力傳動(dòng)與控制技術(shù)展覽會(huì)已連續(xù)成功舉辦十四屆,確立了其在該領(lǐng)域中的國(guó)際地位并成為目前同類(lèi)展會(huì)中亞洲最大、世界第二大的國(guó)際知名品牌展覽會(huì)。自創(chuàng)辦以來(lái),PTC AISA展出面積不斷擴(kuò)大,專(zhuān)業(yè)觀眾成倍增加,已成為全球基礎(chǔ)零部件行業(yè)重要的展示交易平臺(tái)。而中國(guó)市場(chǎng)的無(wú)限商機(jī)無(wú)疑將成為PTC ASIA取得更多輝煌的巨大動(dòng)力和保障!2009年,在全球遭遇金融危機(jī)的襲擊下,PTC ASIA逆勢(shì)而上,以1,307家展商、71,000平方米的展出面積在茫茫商海中樹(shù)起行業(yè)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)!來(lái)自全球90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的47,330名專(zhuān)業(yè)觀眾更為展商帶來(lái)了最切實(shí)的商業(yè)收益和最具價(jià)值的現(xiàn)場(chǎng)溝通!

2010年,PTC ASIA以更多熱點(diǎn)話題和創(chuàng)新服務(wù)給觀眾帶來(lái)了超越想象的收獲:超過(guò)1500家展商、來(lái)自德國(guó)、意大利、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、西班牙、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣等的國(guó)際展團(tuán)、80,000平方米展出面積、60,000余名專(zhuān)業(yè)觀眾及專(zhuān)業(yè)買(mǎi)家參加了本次展會(huì)。

博通收購(gòu)4G移動(dòng)芯片公司Beceem

博通(Broadcom)已經(jīng)宣布收購(gòu)Beceem Communications,進(jìn)軍智能手機(jī)、電腦和消費(fèi)電子產(chǎn)品無(wú)線連接市場(chǎng)。Beceem是一家第四代(4G)無(wú)線通信系統(tǒng)的半導(dǎo)體平臺(tái)專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商。

博通預(yù)計(jì)將向這家位于美國(guó)加州的Beceem支付約3.16億美元,這筆交易將使得博通的業(yè)務(wù)從3G/2G迅速延伸至新興的4G市場(chǎng)。

Beceem生產(chǎn)的芯片用于LTE和WiMax網(wǎng)絡(luò),屬于第四代無(wú)線半導(dǎo)體技術(shù)。博通已經(jīng)開(kāi)發(fā)了蘋(píng)果iPad及手機(jī)、家庭網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)傳輸芯片,隨著電子設(shè)備的旺盛需求,其收入一直在強(qiáng)勁增長(zhǎng)。博通公司表示,收購(gòu)Beceem將使公司有能力“加快向市場(chǎng)提供”集成的廉價(jià)4G設(shè)備。

MIPS科技加入臺(tái)積電IP聯(lián)盟

美普思科技公司近日宣布,已加入臺(tái)積電(TSMC)軟IP聯(lián)盟計(jì)劃(Soft IP Alliance Program),以加速客戶(hù)的產(chǎn)品上市時(shí)間。通過(guò)軟IP計(jì)劃,臺(tái)積電將提供特定的設(shè)計(jì)文件與技術(shù)信息,使MIPS和其它聯(lián)盟伙伴可針對(duì)臺(tái)積電工藝技術(shù)優(yōu)化 IP 內(nèi)核。這些公司還將根據(jù)臺(tái)積電的技術(shù)路線圖展開(kāi)合作,互相交流IP開(kāi)發(fā)與工藝技術(shù),以加快IP的準(zhǔn)備就緒。

深圳市惠貽華普電子有限公司

新推出RF60技術(shù)平臺(tái)

深圳市惠貽華普電子有限公司近日推出RF60技術(shù)平臺(tái) ,該平臺(tái)集成了RF收發(fā)器的超低功耗MCU系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)(國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)),為基于微處理器 (MCU) 的應(yīng)用提供業(yè)界最高性能的單芯片射頻 (RF) 系列。使射頻設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單、小巧、功能豐富和節(jié)能,AES128位加密協(xié)議使產(chǎn)品獲得最新的安全保障.

在目前市場(chǎng)中,還大量存在使用聲表面、高頻管和編碼芯片設(shè)計(jì)的單發(fā)射系統(tǒng)。這些小型系統(tǒng)都面臨分立器件批次生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性、線路面積無(wú)法適應(yīng)更美觀小巧結(jié)構(gòu)、功能單一且不能靈活、不能重復(fù)使用不同頻點(diǎn)應(yīng)用。RF60正是針對(duì)這些缺陷解決,能適用27MHz～960MHz任意頻點(diǎn),小型單片系統(tǒng)能降低成本、簡(jiǎn)化生產(chǎn)。同時(shí),帶有AES128位加密計(jì)算,能很好符合汽車(chē)安防行業(yè)需要。

士蘭微電子推出6-60V輸入

1A大功率LED驅(qū)動(dòng)芯片SD42528

近日,杭州士蘭微電子公司推出了一款6~60V輸入,1A大功率LED驅(qū)動(dòng)芯片SD42528。該芯片是降壓、恒流型LED驅(qū)動(dòng)電路,采用了士蘭微電子專(zhuān)為綠色節(jié)能產(chǎn)品所開(kāi)發(fā)的高性能BCD工藝技術(shù),單芯片集成LDMOS功率開(kāi)關(guān)管,內(nèi)置PWM調(diào)光模塊和多重保護(hù)功能,具有很高的轉(zhuǎn)換效率,適合于LED路燈,LED日光燈,LED景觀照明等多種LED照明領(lǐng)域。

SD42528可應(yīng)用于直流輸入和交流輸入等典型應(yīng)用領(lǐng)域。直流輸入典型應(yīng)用中,寬輸入電壓范圍寬達(dá)6V~60V,可以輸出最大1A電流。輸入電壓為48V時(shí),可串接 12個(gè) LED,系統(tǒng)元器件非常少,僅需要7個(gè)元器件,非常適合應(yīng)用于36V或48V電源系統(tǒng)。

Exar同時(shí)推出單雙通道

1A降壓型穩(wěn)壓器

Exar公司(納斯達(dá)克:EXAR)近日了兩款新產(chǎn)品- XRP6658 和XRP6668,分別是單通道和雙通道的降壓型轉(zhuǎn)換器,帶來(lái)每通道高達(dá)1安培的輸出電流。這兩款芯片的意味著Exar 在已倍受市場(chǎng)肯定的低壓降壓型穩(wěn)壓器產(chǎn)品線上又添新軍。

XRP6658 and XRP666在極小的封裝內(nèi)集成了一路和兩路高效率高性能的調(diào)節(jié)器,只需極少的元器件即可穩(wěn)定工作由于靜態(tài)電流低至15μA和30μA,這兩款芯片無(wú)疑是同類(lèi)產(chǎn)品中首屈一指的?！?/p>

萊迪思推出第三代混合信號(hào)器件PLATFORM MANAGER

萊迪思半導(dǎo)體公司近日宣布推出其第三代混合信號(hào)器件,Platform Manager系列。通過(guò)整合可編程模擬電路和邏輯,以支持許多常見(jiàn)的功能,如電源管理、數(shù)字內(nèi)部處理和粘合邏輯,可編程Platform Manager能夠大大簡(jiǎn)化電路板管理的設(shè)計(jì)。通過(guò)整合這些支持的功能,與傳統(tǒng)方法相比,Platform Manager器件不僅可以降低這些功能的成本,而且還可以提高系統(tǒng)的可靠性,并提供很高的設(shè)計(jì)靈活性,最大限度地減少了電路板返工的風(fēng)險(xiǎn)。

飛兆半導(dǎo)體FAN5365

動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)降壓穩(wěn)壓器

今日,飛兆半導(dǎo)體公司 (Fairchild Semiconductor) 一款6MHz、800mA/1A的數(shù)字可編程降壓穩(wěn)壓器產(chǎn)品FAN5365,具有出色的動(dòng)態(tài)性能、高效率和小占位面積,成為系統(tǒng)工程師設(shè)計(jì)PMIC的理想互補(bǔ)產(chǎn)品。

FAN5365采用1.27mm X 1.29mm 的 9-bump WLCSP封裝,是目前最小的6MHz DVS降壓穩(wěn)壓器,相比先前解決方案的體積減小多達(dá)40%,成為智能手機(jī)、超移動(dòng)PC、平板電腦和無(wú)線寬帶熱點(diǎn)設(shè)備等單一鋰離子電池供電設(shè)備的理想內(nèi)核處理器供電器件。

FAN5365是飛兆半導(dǎo)體全面廣泛的DVS降壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品系列的成員,可讓工程師集成功能性、提升性能并減少設(shè)備尺寸及總體組件數(shù)目,從而推動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

新唐科技推出首顆Cortex-M0核心的NuVoice語(yǔ)音處理ICN572

新唐科技引領(lǐng)業(yè)界推出第一顆以ARM Cortex-M0為核心架構(gòu),專(zhuān)為語(yǔ)音處理的IC-NuVoice N572.N572 包括ARM Cortex-M0,64KB flash,8KB SRAM,以及語(yǔ)音輸出入所需之Pre-Amplifier,ADC,DAC,及功放.新唐高整合度NuVoice語(yǔ)音處理 IC- N572將可以降低成本并大幅簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

NuVoice語(yǔ)音處理 IC N572 強(qiáng)大的運(yùn)算能力可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序:如NuOne,NuSound 等高壓縮比可用來(lái)儲(chǔ)存長(zhǎng)時(shí)間語(yǔ)音資料;語(yǔ)音變音增加趣味;watermark 可用來(lái)傳遞指令或訊息;語(yǔ)音識(shí)別增進(jìn)互動(dòng)…等等,這些算法可以組合以豐富您的產(chǎn)品,增進(jìn)產(chǎn)品吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力。

Sonics拓展中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣業(yè)務(wù),

并任命Mac Hale為亞洲運(yùn)營(yíng)副總裁

近日,智能型片上通信解決方案領(lǐng)先供應(yīng)商美商芯網(wǎng)股份有限公司(Sonics, Inc.)宣布,公司計(jì)劃拓展在中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的業(yè)務(wù),并任命James Mac Hale先生為亞洲運(yùn)營(yíng)副總裁。Sonics已經(jīng)在臺(tái)北設(shè)立了分區(qū)辦事處,并在臺(tái)北和上海這兩個(gè)亞洲技術(shù)爆發(fā)能力最強(qiáng)的地區(qū)組建了本地團(tuán)隊(duì),包括新招聘的技術(shù)銷(xiāo)售支持員工以及銷(xiāo)售代表,以幫助公司拓展現(xiàn)有的業(yè)務(wù),并支持這兩個(gè)地區(qū)不斷擴(kuò)大的客戶(hù)群。

美光針對(duì)消費(fèi)應(yīng)用設(shè)備

推出V100微型投影引擎

美光科技 (Micron Technology Inc.) 宣布針對(duì)消費(fèi)性視頻與手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng),推出首款兼具精巧體積與高畫(huà)質(zhì)效能的 V100 微型投影引擎 (V100 pico projector engine) 。V100采用美光創(chuàng)新的六邊型像素相乘技術(shù) (HPX) , 可達(dá)到視頻輸入訊號(hào)使用的最佳效率,滿(mǎn)足微型顯示所需,為微型投影儀與新的使用模式開(kāi)啟無(wú)限可能。

V100 微型投影儀引擎的FLCOS 微型顯示面板涵蓋了所有必須的圖像處理,免去了增加額外處理器的需求,因而提供了能耗與成本優(yōu)勢(shì)。

LSI推出業(yè)界首款

6Gb/s SAS交換機(jī)SAS6160

近日,LSI 公司面向渠道客戶(hù)推出業(yè)界首款 6Gb/s SAS交換機(jī)。該款 LSI SAS6160 交換機(jī)可將多個(gè)服務(wù)器連接到一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的外部存儲(chǔ)系統(tǒng),從而顯著擴(kuò)展 SAS 在直連存儲(chǔ) (DAS) 環(huán)境中的功能。6Gb/s SAS 交換機(jī)為客戶(hù)提供了高性能、低成本且簡(jiǎn)便易用的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)選擇,支持云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心以及托管主機(jī)應(yīng)用環(huán)境中的機(jī)架式服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備。

LSI SAS 交換機(jī)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)服務(wù)器的資源共享,并通過(guò) SAS 分區(qū)對(duì)資源進(jìn)行高效管理,從而不但能夠幫助客戶(hù)優(yōu)化存儲(chǔ)資源利用率,減少存儲(chǔ)孤島的現(xiàn)象,而且還能顯著簡(jiǎn)化存儲(chǔ)管理、備份以及升級(jí)。

LinearRF至數(shù)字微型

模塊接收器LTM9004和LTM9005

凌力爾特公司 (Linear Technology Corporation) 推出兩款突破性的 RF 至數(shù)字微型模塊 (uModule) 接收器 LTM9004 和 LTM9005,這些器件集成了 3G 和 4G 基站接收器 (WCDMA、TD-SCDMA、LTE ... 等等) 以及智能天線 WiMAX 基站的關(guān)鍵組件。這些集成的微型模塊接收器極大地減少了所占用的電路板空間,在一個(gè)便于使用的小型封裝中集成了 RF 混頻器 / 解調(diào)器、放大器、無(wú)源濾波以及 14 位、125Msps ADC。LTM9004 采用直接轉(zhuǎn)換架構(gòu),具有 I/Q 解調(diào)器、低通濾波器和兩個(gè) ADC。而 LTM9005 采用 IF 采樣架構(gòu),具有下變頻混頻器、SAW 濾波器和一個(gè) ADC。這種高集成度實(shí)現(xiàn)了較小的電路板尺寸或通道數(shù)較高的系統(tǒng),緩解了與信號(hào)的分離和路徑選擇有關(guān)的問(wèn)題,并顯著地縮短了設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)間。這些接收器借助了多年的信號(hào)鏈路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),并采用了易用型 22mm x 15mm μModule 封裝。

Lantiq全球首款帶有

內(nèi)置光控電路的GPON系統(tǒng)級(jí)芯片

近日,領(lǐng)先的寬帶接入和家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)供應(yīng)商領(lǐng)特公司(Lantiq)宣布:推出世界首款帶有內(nèi)置光控電路的千兆位無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC),該芯片應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)或光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)。在該系列新型FALC ON器件上集成的特性使GPON ONU/ONT制造商們能夠?qū)⒐鈱W(xué)元件的物料成本(BOM)降低達(dá)40%,同時(shí)還可降低系統(tǒng)功耗、提升光網(wǎng)絡(luò)的整體魯棒性以及縮小ONU/ONT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的尺寸。 基于Lantiq GPON SoC的ONU/ONT設(shè)備的功耗比歐盟社會(huì)責(zé)任守則(European Code of Conduct)2011年目標(biāo)所要求的還低65%,同時(shí)也低于當(dāng)前擬議的2013年效率要求。憑借一個(gè)僅僅為17×17mm的芯片封裝,該器件能夠?qū)崿F(xiàn)非常小尺寸的產(chǎn)品解決方案。

安捷倫46款

新型PXI和AXIe產(chǎn)品

安捷倫科技公司近日46款新型PXI和AXIe產(chǎn)品,將測(cè)試與測(cè)量系列產(chǎn)品擴(kuò)展到模塊化產(chǎn)品領(lǐng)域。新產(chǎn)品將安捷倫測(cè)量專(zhuān)業(yè)技術(shù)――包括先進(jìn)的測(cè)量軟件和高性能的硬件――引入到模塊化產(chǎn)品中,同時(shí)提供之前在模擬、數(shù)字、微波、射頻和光波測(cè)試技術(shù)方面不具備的新功能。

安捷倫推出的46款PXI和AXIe產(chǎn)品包括數(shù)字轉(zhuǎn)換器、任意波形發(fā)生器、數(shù)字示波器、數(shù)字萬(wàn)用表(DMM)和一系列開(kāi)關(guān)。模塊包括IVI-C、IVI-COM和LabVIEW(G)軟件驅(qū)動(dòng)程序,以及增強(qiáng)型輸入/輸出(I/O)程序庫(kù)。所有驅(qū)動(dòng)程序均已針對(duì)需要高性能、高速度和高吞吐量的測(cè)試應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。

揚(yáng)智科技推出新升級(jí)版

M3701E機(jī)頂盒芯片組

2010 杭州ICTC展會(huì)上,揚(yáng)智科技(ALi Corporation),攜“M3701E第二代高清有線數(shù)字電視機(jī)頂盒解決方案”,與iPanel共同參展。做為揚(yáng)智本次展出的主打產(chǎn)品M3701E,是一款同時(shí)具備高清、性能先進(jìn)、靈活等諸多優(yōu)勢(shì)的機(jī)頂盒平臺(tái)。具有雙調(diào)諧器通道的M3701E支持有線數(shù)字電視多格式視頻標(biāo)準(zhǔn),支持將標(biāo)清向上轉(zhuǎn)換為高清視頻HDMI播出;Ethernet接口可以對(duì)接“三網(wǎng)融合”的技術(shù)要求;PVR功能及豐富的接口擴(kuò)展能力,為下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)(NGB)預(yù)留了足夠的開(kāi)發(fā)空間。

華虹NEC出席2010年中國(guó)通信集成

電路技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)

為進(jìn)一步推進(jìn)通信專(zhuān)用集成電路技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,2010(第八屆)中國(guó)通信集成電路技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)于近日在武漢隆重召開(kāi),上海華虹NEC電子有限公司(“華虹NEC”)應(yīng)邀出席了此次活動(dòng)。

作為世界領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè),華虹NEC專(zhuān)注的嵌入式非揮發(fā)性存儲(chǔ)以及射頻等特色工藝被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)通信產(chǎn)品,公司市場(chǎng)副總裁高峰先生在會(huì)上發(fā)表了 “華虹NEC與中國(guó)通信集成電路產(chǎn)業(yè)共成長(zhǎng)”的主題演講,他介紹說(shuō),近年來(lái)中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,新的市場(chǎng)契機(jī)不斷涌現(xiàn),華虹NEC始終以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,緊跟熱點(diǎn)應(yīng)用及技術(shù)趨勢(shì),在通信產(chǎn)品代工領(lǐng)域取得不俗成績(jī)。目前公司正在大力研發(fā)國(guó)際先進(jìn)的0.13微米SiGe BiCMOS技術(shù),今后將繼續(xù)開(kāi)發(fā)性?xún)r(jià)比更高的射頻工藝技術(shù)平臺(tái),以期實(shí)現(xiàn)高端無(wú)線通信芯片的國(guó)產(chǎn)化。

此次會(huì)議促進(jìn)了集成電路上下游企業(yè)在通信領(lǐng)域的溝通合作,華虹NEC將持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)升級(jí)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)開(kāi)拓,以更先進(jìn)的技術(shù)和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),與客戶(hù)共同迎接通信產(chǎn)業(yè)的新一輪發(fā)展!

英飛凌向中國(guó)通信市場(chǎng)

推出新一代LDMOS晶體管

英飛凌最近宣布推出全新的PTFB系列LDMOS晶體管,可供設(shè)計(jì)寬頻無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站的高功率LDMOS晶體管系列產(chǎn)品,新型晶體管的單管輸出功率高達(dá)300W,完全支持由3G發(fā)展為4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所需的高峰值對(duì)均值功率比(peak to average power ratio)以及高數(shù)據(jù)傳輸速率規(guī)格。PTFB系列系列產(chǎn)品所提供的高增益及高功率密度,主要應(yīng)用在1.4-2.6GHz頻帶中。如此將可使用體積減少30%的器件,設(shè)計(jì)更小型且成本更低的功率放大器。高峰值功率非常有助于設(shè)計(jì)Doherty放大器,以及減少其它架構(gòu)中的零件數(shù)量。

恩智浦推出EM773電能計(jì)量芯片

恩智浦半導(dǎo)體近日宣布正式推出EM773電能計(jì)量芯片,這是全球首款非計(jì)費(fèi)式電能計(jì)量用32位ARM解決方案。近年來(lái),電力企業(yè)和管理部門(mén)紛紛采用先進(jìn)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)和智能儀表來(lái)推行更為精確合理的計(jì)價(jià)模式和資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)用戶(hù)相應(yīng)調(diào)整其能源消耗方式。恩智浦的EM773電能計(jì)量芯片突破了傳統(tǒng)的計(jì)費(fèi)概念,使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠方便地將電能計(jì)量功能整合到幾乎任何類(lèi)型設(shè)備中,為終端用戶(hù)提供更方便直觀的用電信息。EM773芯片作為計(jì)量引擎,具有自動(dòng)單相電能計(jì)量功能,其API指令可極大地簡(jiǎn)化非計(jì)費(fèi)式計(jì)量應(yīng)用的設(shè)計(jì)工作。恩智浦EM773采用了ARM Cortex-M0處理器。

德州儀器推出業(yè)界最快的

單內(nèi)核浮點(diǎn)DSP

近日,德州儀器 (TI) 宣布在現(xiàn)有數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) + ARM? 產(chǎn)品的成功基礎(chǔ)上推出 C6A816x IntegraTM DSP + ARM 系列處理器。C6A816x Integra DSP + ARM 處理器不但可提供高達(dá) 1.5 GHz 的業(yè)界最快單內(nèi)核浮點(diǎn)與定點(diǎn) DSP 性能,而且還集成性能高達(dá) 1.5 GHz 的業(yè)界最快單內(nèi)核 ARM CortexTM-A8 內(nèi)核。Integra DSP + ARM 的組合架構(gòu)堪稱(chēng)理想架構(gòu),因?yàn)?DSP 可專(zhuān)門(mén)用于處理密集型信號(hào)處理需求、復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)以及影像處理算法,而 ARM 則可用于實(shí)現(xiàn)圖形用戶(hù)界面 (GUI)、網(wǎng)絡(luò)連接、系統(tǒng)控制以及多種操作系統(tǒng)下的應(yīng)用處理。這些操作系統(tǒng)包括 Linux、Microsoft?Windows? Embedded Compact 7 以及 Android 等。

中興新型高端以太網(wǎng)交換機(jī)

選用賽普拉斯72-Mbit SRAM

SRAM市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者賽普拉斯半導(dǎo)體公司近日宣布,全球領(lǐng)先的通訊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)解決方案供應(yīng)商中興公司在其新型ZXCME 9500系列以太網(wǎng)交換機(jī)中選用了賽普拉斯的QDRTMII+ (四倍速TM) SRAM器件。賽普拉斯的65-nm 72-Mbit QDRII+ SRAM能在目前市場(chǎng)上最快的550MHz的時(shí)鐘頻率下工作,且擁有市場(chǎng)上最寬泛的產(chǎn)品選擇范圍,并能提供業(yè)界最多的參考設(shè)計(jì)。

除了以太網(wǎng)交換機(jī)之外,72Mbit器件還是因特網(wǎng)核心和邊緣路由器、3G基站、安全路由器的理想選擇,還能提升醫(yī)學(xué)成像和軍事信號(hào)處理系統(tǒng)的性能。這一系列的器件與90納米SRAM管腳兼容,因而網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用客戶(hù)能在不改變電路板設(shè)計(jì)的情況下提升性能并增加端口密度。

安凱AK98移動(dòng)多媒體應(yīng)用處理器

安凱微電子在日前召開(kāi)的“IC China 2010”上了最新研發(fā)成果――AK98移動(dòng)多媒體應(yīng)用處理器,獲得了現(xiàn)場(chǎng)的廣泛關(guān)注。

AK98移動(dòng)多媒體應(yīng)用處理器基于ARM926EJ內(nèi)核,集成度高、功耗低。采用了大容量的L2 Cache和支持32bit DDR2 SDRAM,整體性能顯著提升。此芯片還集成了Ethernet的MAC模塊,降低了硬件器件的BOM成本。在存儲(chǔ)方面,支持最新的eMMC Nandflash,可以提供系統(tǒng)的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。據(jù)安凱微電子總經(jīng)理萬(wàn)享博士介紹,AK98主要針對(duì)平板電腦、上網(wǎng)本(MID)、學(xué)習(xí)電腦、高端學(xué)習(xí)機(jī)、高清播放器、智能手機(jī)等市場(chǎng)領(lǐng)域,尤其滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要。

MIPS處理器內(nèi)核助Sequans

開(kāi)發(fā)下一代移動(dòng)解決方案

美普思科技公司(MIPS Technologies, Inc.)日前宣布,4G芯片供應(yīng)商Sequans Communications已選用MIPS32TM M14Kc可合成處理器內(nèi)核開(kāi)發(fā)下一代移動(dòng)解決方案。M14K系列是首款采用microMIPS指令集架構(gòu)(Instruction Set Architecture,ISA)的內(nèi)核系列,可保持MIPS32架構(gòu)98%的高性能,并至少縮小30%的代碼尺寸,以顯著降低芯片成本。

AMD首次在華展示APU芯片

明年推首款產(chǎn)品

AMD在買(mǎi)下顯卡公司ATI之后就一直在尋求CPU和顯卡處理芯片的融合,將CPU和GPU融合推出Fusion技術(shù)的APU芯片成為AMD的目標(biāo)。AMD今日首次在華展示了APU芯片,并透露首款產(chǎn)品將在明年年初。

其中APU新品的代號(hào)將為針對(duì)超便攜筆記本市場(chǎng)的“Ontario”產(chǎn)品,和針對(duì)入門(mén)級(jí)主流筆記本的“Zacate”。這兩款A(yù)PU芯片的CPU都將采用“Bobcat”架構(gòu)。

融入GPU之后的APU產(chǎn)品最大的特點(diǎn)是高性能的圖形處理能力,而目前已知的關(guān)于APU的信息是APU均支持DX11的顯示技術(shù)。

祥碩科技自行研發(fā)之USB3.0 ASM1042 主控端芯片正式獲得微軟認(rèn)證

祥碩科技(asmedia Technologies.)自行研發(fā)之USB3.0 主控端芯片ASM1042, 在獲得微軟(Microsoft)認(rèn)證后,確保主控端驅(qū)動(dòng)程序與微軟Win7, Vista(32bit/64bit) 與WinXP的兼容性后,即將正式量交。

USB3.0主控端芯片在外商的壟斷下,市場(chǎng)接受度一直未能普及。祥碩科技為國(guó)內(nèi)USB3.0裝置端產(chǎn)品第一個(gè)獲USB-IF協(xié)會(huì)認(rèn)證之廠商,并在裝置端芯片組占有龍頭地位,因此市場(chǎng)普遍看好其所推出之主控端芯片ASM1042在兼容性會(huì)比其它廠商有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。

Sonics攜手北京新岸線為其提供

片上網(wǎng)絡(luò)IP解決方案和性能分析工具

日前,美商芯網(wǎng)股份有限公司(Sonics, Inc.)宣布,中國(guó)發(fā)展最快的創(chuàng)新型系統(tǒng)及硅提供商之一――北京新岸線公司(Nufront)已選擇Sonics的片上網(wǎng)絡(luò)IP解決方案和性能分析工具,來(lái)開(kāi)發(fā)其全新的先進(jìn)筆記本和平板電腦產(chǎn)品系列。新岸線公司面向移動(dòng)計(jì)算機(jī)的高集成、低功耗SoC解決方案系列位列市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品前茅,在性能和性?xún)r(jià)比方面屬于行業(yè)最佳。新岸線將獲得授權(quán)使用Sonics著名的SonicsMX低功耗片上網(wǎng)絡(luò)以及高效的MemMax內(nèi)存調(diào)度器。

Maxim推出用于HSPA和LTE的

LNA MAX2666/MAX2668

Maxim推出用于HSPA和LTE等高數(shù)據(jù)速率無(wú)線協(xié)議的低噪聲放大器(LNA) MAX2666/MAX2668。每款LNA具有三種可編程增益狀態(tài),允許用戶(hù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)線性度和靈敏度,優(yōu)化不同輸入信號(hào)強(qiáng)度下的系統(tǒng)性能。當(dāng)鄰道信號(hào)的干擾很高時(shí)(這在移動(dòng)設(shè)備中十分常見(jiàn)),可以調(diào)節(jié)增益以保持最佳的阻塞性能。MAX2666/MAX2668能夠在各種輸入信號(hào)條件下保證優(yōu)異的系統(tǒng)性能,非常適合用于智能手機(jī)和平板電腦等基于HSPA/LTE的無(wú)線系統(tǒng)。

面向新興市場(chǎng)的SoC與IP供給

新關(guān)系――SSIP 2010在滬召開(kāi)

“SSIP 2010――IP重用技術(shù)國(guó)際研討會(huì)”于近日在上海浦東東錦江索菲特大酒店召開(kāi)。本次研討會(huì)由上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心(SSIPEX)以及上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)(SICA)主辦,會(huì)議以“面向新興市場(chǎng)的SoC與IP供給新關(guān)系”為主題,圍繞“面對(duì)新興市場(chǎng)下SoC設(shè)計(jì)對(duì)IP的需求”以及“IP設(shè)計(jì)驗(yàn)證新技術(shù)”等議題展開(kāi)研討。世界領(lǐng)先的IP核供應(yīng)商,中國(guó)大陸以及臺(tái)灣的重要IP供應(yīng)商悉數(shù)參加本次峰會(huì)。ARM、Evatronix、Mentor、Cadence、SMIC、C*Core、IEEE、復(fù)旦大學(xué)等世界著名IP提供商、芯片制造商、設(shè)計(jì)公司的技術(shù)專(zhuān)家、業(yè)內(nèi)的學(xué)者、政府官員及業(yè)內(nèi)人士近200人參會(huì),多家IP供應(yīng)商、設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)服務(wù)就IP的技術(shù)交流與商務(wù)合作達(dá)成了初步的意向。

此次會(huì)議為國(guó)內(nèi)外的IP供應(yīng)商和IC設(shè)計(jì)企業(yè)之間提供了一個(gè)信息共享和商務(wù)溝通的平臺(tái),憑借此平臺(tái),雙方共同暢談中國(guó)IP市場(chǎng)的現(xiàn)狀與需求,探討IP/SoC的最新成果及其交換交易的商務(wù)模式,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與商務(wù)合作,從而協(xié)助營(yíng)造國(guó)內(nèi)外的以IP為核心內(nèi)容的合作創(chuàng)新環(huán)境的建立,以加速提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的能力,其成果必將為全國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)乃至創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的又好又快發(fā)展注入創(chuàng)新要素和新的活力。

2010第二屆集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)

與市場(chǎng)分銷(xiāo)商研討會(huì)在蘇州召開(kāi)

近日,由中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)主辦,蘇州市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)、深圳華強(qiáng)電子網(wǎng)承辦的“2010第二屆集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)與市場(chǎng)分銷(xiāo)商研討會(huì)”在蘇州國(guó)際博覽中心南部會(huì)議區(qū)隆重召開(kāi)。本次分銷(xiāo)商研討會(huì)借助2010“第八屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體博覽會(huì)暨高峰論壇”(簡(jiǎn)稱(chēng)IC CHINA 2010)這個(gè)廣闊的平臺(tái),是繼“華強(qiáng)電子網(wǎng),助力分銷(xiāo)商”2009年第一屆集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)與分銷(xiāo)商對(duì)接交流會(huì)在蘇州成功舉辦后的又一次激情碰對(duì)。

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)觸底回升的形式下,集成電路產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出整體發(fā)展良好的勢(shì)頭。近年來(lái)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的快速成長(zhǎng),促成了中國(guó)本土集成電路(IC)設(shè)計(jì)企業(yè)的興起,同時(shí)IC的銷(xiāo)售模式也發(fā)生了變化,直銷(xiāo)、銷(xiāo)售以及與分銷(xiāo)商緊密合作,分銷(xiāo)商提供市場(chǎng)需求、定義產(chǎn)品,下產(chǎn)品訂單和提供技術(shù)服務(wù)等多種模式并存。分銷(xiāo)商在推廣國(guó)產(chǎn)電子元器件方面的作用是極為顯著的,與分銷(xiāo)商合作能節(jié)省產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本,縮短產(chǎn)品入市時(shí)間,也能借助分銷(xiāo)商的渠道快速打開(kāi)知名度,分銷(xiāo)商的價(jià)值展現(xiàn)出的實(shí)力將帶出電路設(shè)計(jì)企業(yè)、分銷(xiāo)商、整機(jī)系統(tǒng)廠家更多的三贏局面。越來(lái)越多的IC設(shè)計(jì)企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了分銷(xiāo)商的價(jià)值,迫切地需要一個(gè)與分銷(xiāo)商溝通合作的平臺(tái)。集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)與市場(chǎng)分銷(xiāo)商研討會(huì)正是這樣一個(gè)為IC設(shè)計(jì)企業(yè)與分銷(xiāo)商提供面對(duì)面交流、探討、合作機(jī)會(huì)的服務(wù)平臺(tái),在2009年第一屆成功召開(kāi)后,許多IC設(shè)計(jì)企業(yè)與市場(chǎng)分銷(xiāo)商已看到到了它的好處及行業(yè)引導(dǎo)作用。2010蘇州分銷(xiāo)商研討會(huì)由華強(qiáng)電子網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)劉玉瑰主持,以設(shè)計(jì)企業(yè)與分銷(xiāo)商代表演講研討、合作洽談、企業(yè)形象及相關(guān)產(chǎn)品展示這三種形式進(jìn)行,并采用圓桌式“一對(duì)一”的方式直接讓設(shè)計(jì)企業(yè)與分銷(xiāo)商、方案商直接、有針對(duì)性的進(jìn)行合作交流。

目前,我國(guó)電子分銷(xiāo)行業(yè)尚未形成規(guī)范化的局面,在分銷(xiāo)渠道、賬期、貨款上存在著安全風(fēng)險(xiǎn),且還要面臨來(lái)自國(guó)際分銷(xiāo)商的壓力,這使得電子分銷(xiāo)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈激烈,分銷(xiāo)商利潤(rùn)越來(lái)越低。這些無(wú)疑對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展是不利的,也是本土分銷(xiāo)商面臨的挑戰(zhàn),分銷(xiāo)市場(chǎng)正處在整合變革的十字路口,分銷(xiāo)變革勢(shì)在必行。蘇州分銷(xiāo)商研討會(huì)的及時(shí)召開(kāi)應(yīng)對(duì)了集成電路分銷(xiāo)市場(chǎng)的變化需求,是電子產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的重要產(chǎn)物。本次研討會(huì)上,與會(huì)的設(shè)計(jì)企業(yè)和優(yōu)秀的分銷(xiāo)商、方案商將共同探討未來(lái)集成電路設(shè)計(jì)與市場(chǎng)的分銷(xiāo)狀況及發(fā)展趨勢(shì),對(duì)未來(lái)分銷(xiāo)行業(yè)的發(fā)展變革、定位進(jìn)行指導(dǎo),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康、有序發(fā)展。

第五屆惠瑞捷年度

第6篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

EDA技術(shù)主要是指面向?qū)Ｓ眉呻娐吩O(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)技術(shù), 與傳統(tǒng)的專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)相比,其特點(diǎn)有：①設(shè)計(jì)全程，包括電路系統(tǒng)描述、硬件設(shè)計(jì)、仿真測(cè)試、綜合、調(diào)試、軟件設(shè)計(jì)，直至硬件系統(tǒng)都由計(jì)算機(jī)完成；②設(shè)計(jì)技術(shù)直接面向用戶(hù)，即專(zhuān)用集成電路的被動(dòng)使用者同時(shí)也可能是專(zhuān)用集成電路的主動(dòng)設(shè)計(jì)者；③專(zhuān)用集成電路的實(shí)現(xiàn)有了更多的途徑，即除傳統(tǒng)的ASIC器件外，還能通過(guò)FPGA、CPLD、ispPAC、FPSC等可編程器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，本文主要就后者，簡(jiǎn)要介紹EDA技術(shù)及其應(yīng)用最新近的一些發(fā)展。

由于在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的明顯優(yōu)勢(shì)，基于大規(guī)?？删幊唐骷鉀Q方案的EDA技術(shù)及其應(yīng)用在近年中有了巨大的發(fā)展，將電子設(shè)計(jì)技術(shù)再次推向又一嶄新的歷史階段。這些新的發(fā)展大致包括這樣6個(gè)方面：①新器件；②新工具軟件；③嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)；④DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)；⑤計(jì)算機(jī)處理器設(shè)計(jì)；⑥與ASIC市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)。以下將分別予以說(shuō)明。

1.新器件

由于市場(chǎng)產(chǎn)品的需求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的促進(jìn)，成熟的EDA工具所能支持的，同時(shí)標(biāo)志著最新EDA技術(shù)發(fā)展成果的新器件不斷涌現(xiàn)，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：

（1）大規(guī)模。邏輯規(guī)模已達(dá)數(shù)百萬(wàn)門(mén)，近10萬(wàn)邏輯宏單元，可以將一個(gè)復(fù)雜的電路系統(tǒng)，包括諸如一個(gè)至多個(gè)嵌入式系統(tǒng)處理器、各類(lèi)通信接口、控制模塊和DSP模塊等裝入一個(gè)芯片中，即能滿(mǎn)足所謂的SOPC設(shè)計(jì)。典型的器件有Altera的Stratix系列、Excalibue系列；Xilinx的Virtex-II Pro系列、Spartan-3系列（該系列達(dá)到了90nm工藝技術(shù)）。

（2）低功耗。盡管一般的FPGA和CPLD在功能和規(guī)模上都能很好地滿(mǎn)足絕大多數(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，但對(duì)于有低功耗要求的便攜式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，通常都難于滿(mǎn)足要求，但由Lattice公司最新推出的ispMACH4000z系列CPLD達(dá)到了前所未有的低功耗性能，靜態(tài)功耗20微安，以至于被稱(chēng)為0功耗器件，而其它性能，如速度、規(guī)模、接口特性等仍然保持了很好的指標(biāo)。

（3）模擬可編程。各種應(yīng)用EDA工具軟件設(shè)計(jì)、isp方式編程下載的模擬可編程及模數(shù)混合可編程器件不斷出現(xiàn)。最具代表性的器件是Lattice的ispPAC系列器件，其中包括常規(guī)模擬可編程器件ispPAC10；精密高階低通濾波器設(shè)計(jì)專(zhuān)用器件ispPAC80；模數(shù)混合通用在系統(tǒng)可編程器件ispPAC20；在系統(tǒng)可編程電子系統(tǒng)電源管理器件ispPAC-POWER等等。

（4）含多種專(zhuān)用端口和附加功能模塊的FPGA。例如Lattice的ORT、ORSO系列器件，含sysHSI SERDES技術(shù)的FPGA具有通信速度高達(dá)3.7Gbps的SERDES背板收發(fā)器，其中內(nèi)嵌8b/10b編解碼器，以及超過(guò)40萬(wàn)門(mén)的FPGA可編程邏輯資源；Altera的Stratix、Cyclone、APEX等系列器件，除內(nèi)嵌大量ESB（嵌入式系統(tǒng)塊）外，還含有嵌入的鎖相環(huán)模塊（用于時(shí)鐘發(fā)生和管理）、差分低壓串行口（用于網(wǎng)絡(luò)通信）、嵌入式微處理器核等。此外，Stratix系列器件還嵌有豐富的DSP模塊。

2.新工具軟件

為了適應(yīng)更大規(guī)模FPGA的開(kāi)發(fā)，包括片上系統(tǒng)和DSP的開(kāi)發(fā)，除了第三方EDA公司不斷更新的通用EDA工具外，主要PLD供應(yīng)商也相繼推出，并適時(shí)升級(jí)其EDA開(kāi)發(fā)工具。

如Lattice公司從早期的Synario，升級(jí)到后來(lái)的ispEXPERT System、ispDesignEXPERT System、ispLEVER，直到現(xiàn)在的ispLEVER Advanced System通用EDA工具，可用于開(kāi)發(fā)Lattice所有的FPGA、FPSC、CPLD和GDX器件。

Xilinx推出的最新設(shè)計(jì)環(huán)境是ISE 6.1i，其中增加了許多新的功能，如支持嵌入式系統(tǒng)的Linux開(kāi)發(fā)，支持混合硬件描述語(yǔ)言綜合設(shè)計(jì)流程、強(qiáng)化排錯(cuò)功能、ChipScope Pro實(shí)時(shí)調(diào)試器等等。此外還升級(jí)了用于軟核嵌入式系統(tǒng)調(diào)試的工具Embedded Developmen Kit和基于FPGA的DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境System Generator for DSP。

同樣，Altera也推出了適用于不同設(shè)計(jì)對(duì)象的EDA開(kāi)發(fā)環(huán)境。其中QuartusII 3.0是一綜合設(shè)計(jì)環(huán)境，被稱(chēng)為SOPC（可編程單片系統(tǒng)）升級(jí)環(huán)境，它承接了原來(lái)MaxplusII的全部設(shè)計(jì)功能和器件對(duì)象外還增加了許多新功能和新的FPGA器件系列，包括一些適用于SOPC開(kāi)發(fā)的大規(guī)模器件。

相對(duì)于上述EDA工具，QuartusII含有許多更具特色和更強(qiáng)的實(shí)用功能，大致有以下幾點(diǎn)：

（1）QuartusII與MATLAB/Simulink和Altera的DSP Builder，以及第三方的綜合器和仿真器相結(jié)合，用于開(kāi)發(fā)DSP硬件系統(tǒng)；

（2） QuartusII與SOPC Builder結(jié)合用于開(kāi)發(fā)Nios嵌入式系統(tǒng)；

（3）QuartusII含實(shí)時(shí)調(diào)試工具、嵌入式邏輯分析儀SignalTapII。

隨著邏輯設(shè)計(jì)復(fù)雜性的不斷增加，在計(jì)算機(jī)上以軟件方式的仿真測(cè)試變得更加耗費(fèi)時(shí)間，而不斷需要重復(fù)進(jìn)行的硬件系統(tǒng)的測(cè)試同樣變得更為困難。為了解決這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)者可以將一種高效的硬件實(shí)時(shí)測(cè)試手段和傳統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試方法相結(jié)合來(lái)完成。這就是嵌入式邏輯分析儀SignalTapII的使用。它可以隨設(shè)計(jì)文件一并下載于目標(biāo)芯片中，用以捕捉目標(biāo)芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)者感興趣的信號(hào)節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)，而又不影響原硬件系統(tǒng)的正常工作?？梢酝ㄟ^(guò)兩種方式來(lái)使用SignalTapII，一種是直接使用QuartusII3.0中的SignalTapII；另一種方式是通過(guò)MATLAB的Simulink和DSP Builder來(lái)使用SignalTapII。DSP Builder中包含有SignalTapII模塊，設(shè)計(jì)者可以使用此模塊設(shè)置用于信號(hào)探察的事件觸發(fā)器，配置存儲(chǔ)器，并能顯示波形。這可以使用Node模塊來(lái)選擇有待監(jiān)測(cè)的信號(hào)。使用SignalTapII后，當(dāng)觸發(fā)器運(yùn)行后，通常要占用部分內(nèi)部RAM，因?yàn)樵趯?shí)際監(jiān)測(cè)中，將測(cè)得的樣本信號(hào)暫存于目標(biāo)器件中的嵌入式RAM（如ESB）中，然后通過(guò)器件的JTAG端口和ByteBlasterII下載線將采得的信息傳出，送于PC機(jī)進(jìn)行分析。PC機(jī)中送達(dá)的數(shù)據(jù)是以文本文件的方式存儲(chǔ)的，并可在Simulink圖上顯示波形；

（4）QuartusII含一種十分有效的邏輯設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，即設(shè)計(jì)模塊在FPGA中指定區(qū)域內(nèi)的邏輯鎖定功能，LogicLock技術(shù)。

有FPGA開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人都會(huì)有這樣的體會(huì)，原來(lái)在硬件測(cè)試上十分成功的FPGA設(shè)計(jì)，結(jié)果在源代碼并沒(méi)有任何改變的情況下，僅僅是增加了一點(diǎn)與原程序毫不相干的電路描述，或甚至只改變了某個(gè)端口信號(hào)的引腳鎖定位置，結(jié)果在綜合適配后，原設(shè)計(jì)的硬件性能大為下降，如速度降低了，有時(shí)甚至無(wú)法正常工作。這時(shí)，如果比較改變?cè)O(shè)計(jì)前后的Floorplan圖，會(huì)發(fā)現(xiàn)芯片內(nèi)部資源的使用情況發(fā)生了巨大的變化。這表明，即使對(duì)原設(shè)計(jì)作極小的改變（更不用說(shuō)對(duì)適配約束條件的改變），都會(huì)使適配器對(duì)原設(shè)計(jì)的布線（routing）和布局（placing）策略作大幅改變和調(diào)整。同時(shí)，當(dāng)設(shè)計(jì)規(guī)模比較大時(shí)，人為很難直接介入布線/布局的優(yōu)化。對(duì)于由許多基本電路模塊構(gòu)建成的頂層系統(tǒng)的FPGA開(kāi)發(fā)，類(lèi)似的問(wèn)題將更加突出。例如，原來(lái)某一基本模塊的FPGA硬件測(cè)試十分成功，包括工作性能、速度以及資源利用率等，但當(dāng)將這些基本模塊連接到一個(gè)頂層設(shè)計(jì)后，即使在同一FPGA中進(jìn)行測(cè)試，也常發(fā)現(xiàn)各模塊以及總系統(tǒng)的性能有所下降，甚至無(wú)法工作的情況。事實(shí)上，如果能在設(shè)計(jì)基本模塊時(shí)，就固定其布線/布局的原方案，即使在頂層文件的總體適配時(shí)，也不改變?cè)瓉?lái)基本模塊的布線/布局及其原來(lái)的優(yōu)化方案，就能很好地解決上述棘手的問(wèn)題。對(duì)此，QuartusII提供了這一優(yōu)秀的設(shè)計(jì)技術(shù)，即邏輯鎖定技術(shù)。使用這一技術(shù)，可以將設(shè)計(jì)好的電路系統(tǒng)或某一底層模塊約束到FPGA中某個(gè)指定的區(qū)域上，并固定原來(lái)的布線/布局方案。這樣一來(lái)，對(duì)于一項(xiàng)較大設(shè)計(jì)中的某一底層模塊，不但在頂層的軟件描述上是一個(gè)子模塊，而且在FPGA芯片中總體適配中，此模塊在硬件上便類(lèi)似于ASIC設(shè)計(jì)中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，始終能保持自己原來(lái)的布線/布局方案，從而在任何大系統(tǒng)中都能保持原有的電路性能，就像一個(gè)被調(diào)用的獨(dú)立的元件一樣，不會(huì)由于頂層系統(tǒng)布線/布局的改變而改變基本模塊的布線/布局結(jié)構(gòu)了。有了邏輯鎖定技術(shù)，面對(duì)大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工程師們就可以將構(gòu)成大系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，分別優(yōu)化它們的布線/布局，及適配約束，逐個(gè)地使它們分別獲得最佳的工作性能，逐個(gè)優(yōu)化并鎖定它們的布線/布局方案，最后把它們連在一起形成性能優(yōu)良的頂層系統(tǒng)。顯然，邏輯設(shè)計(jì)鎖定技術(shù)是SOPC單片系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及IP核成功拼裝應(yīng)用的有力保證。

（5）QuartusII含有將FPGA設(shè)計(jì)向ASIC設(shè)計(jì)無(wú)縫轉(zhuǎn)移的高效的ASIC設(shè)計(jì)技術(shù)，即HardCopy技術(shù)，對(duì)此將在后面做更多的說(shuō)明。

3.在FPGA中植入嵌入式系統(tǒng)處理器

目前最為常用的嵌入式系統(tǒng)大多采用了含有ARM的32位知識(shí)產(chǎn)權(quán)處理器核的器件。盡管由這些器件構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)有很強(qiáng)的功能，但為了使系統(tǒng)更為完備、功能更為強(qiáng)大、對(duì)更多任務(wù)的完成具有更好的適應(yīng)性，通常必須為此處理器配置許多接口器件，方能構(gòu)成一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)，如除配置常規(guī)的SRAM、DRAM、Flash外，還必須配置網(wǎng)絡(luò)通信接口、串行通信接口、USB接口、VGA接口、PS/2接口等等。這樣勢(shì)必會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的體積、功耗，降低了系統(tǒng)的可靠性。但是如果將ARM或其它知識(shí)產(chǎn)權(quán)核以硬核方式植入FPGA中，利用FPGA中的可編程邏輯資源和IP軟核來(lái)構(gòu)成該嵌入式系統(tǒng)處理器的接口功能模塊，就能很好地解決這些問(wèn)題。對(duì)此，Altera和Xilinx公司都相繼推出了這方面的器件。例如，Altera的Excalibur系列FPGA中就植入了ARM922T嵌入式系統(tǒng)處理器；Xilinx的Virtex-II Pro系列中則植入了IBM PowerPC405處理器。這樣就能使得FPGA靈活的硬件設(shè)計(jì)和硬件實(shí)現(xiàn)更與處理器的強(qiáng)大的軟件功能有機(jī)地相結(jié)合，高效地實(shí)現(xiàn)SOC系統(tǒng)。

但是，這種將IP硬核植入FPGA的解決方案存在5種不夠完美之處：（1）由于此類(lèi)硬核多來(lái)自第三方公司，F(xiàn)PGA廠商通常無(wú)法直接控制其知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)用，從而導(dǎo)致FPGA器件價(jià)格相對(duì)較高；（2）由于硬核是預(yù)先植入的，設(shè)計(jì)者無(wú)法根據(jù)實(shí)際需要改變處理器的結(jié)構(gòu)，如總線規(guī)模、接口方式，乃至指令形式，更不可能將FPGA邏輯資源構(gòu)成的硬件模塊以指令的形式形成內(nèi)置嵌入式系統(tǒng)的硬件加速模塊（如DSP模塊），以適應(yīng)更多的電路功能要求；（3）無(wú)法根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求在同一FPGA中使用指定數(shù)量的處理器核；（4）無(wú)法裁減處理器硬件資源以降低FPGA成本；（5）只能在特定的FPGA中使用硬核嵌入式系統(tǒng)，如只能使用Excalibur系列FPGA中的ARM核，Virtex-II Pro系列中的PowerPC核。

但是如果利用軟核嵌入式系統(tǒng)處理器就能有效地解決上述不利因素。它們分別是Altera的Nios核與Xilinx的MicroBlaze。特別是前者，使上述5方面的問(wèn)題得到全面的解決。

Altera的Nios核是用戶(hù)可隨意配置和構(gòu)建的32位/16位總線（用戶(hù)可選的）指令集和數(shù)據(jù)通道的嵌入式系統(tǒng)微處理器IP核，采用Avalon總線結(jié)構(gòu)通信接口,帶有增強(qiáng)的內(nèi)存、調(diào)試和軟件功能（C或匯編程序程序優(yōu)化開(kāi)發(fā)功能）；含由First Silicon Solutions（FS2）開(kāi)發(fā)的基于JTAG的片內(nèi)設(shè)備（OCI）內(nèi)核（這為開(kāi)發(fā)者提供了強(qiáng)大的軟硬件調(diào)試實(shí)時(shí)代碼，OCI調(diào)試功能可根據(jù)FPGA JTAG端口上接受的指令，直接監(jiān)視和控制片內(nèi)處理器的工作情況）。此外，基于QuartusII平臺(tái)的用戶(hù)可編輯的Nios核含有許多可配置的接口模塊核，包括：可配置高速緩存（包括由片內(nèi)ESB或外部SRAM或SDRAM，100M以上單周期訪問(wèn)速度）模塊，可配置RS232通信口、SDRAM控制器、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議接口、DMA、定時(shí)器、協(xié)處理器等等。在植入（配置進(jìn)）FPGA前，用戶(hù)可根據(jù)設(shè)計(jì)要求，利用QuartusII和SOPC Builder，對(duì)Nios及其系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，使該嵌入式系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)、資源占用等方面全面滿(mǎn)足用戶(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。Nios核在同一FPGA中被植入的數(shù)量沒(méi)有限制，只要FPGA的資源允許，此外Nios可植入的Altera FPGA的系列幾乎沒(méi)有限制，在這方面，Nios顯然優(yōu)于Xilinx的MicroBlaze。另外，在開(kāi)發(fā)工具的完備性方面、對(duì)常用的嵌入式操作系統(tǒng)支持方面，Nios都優(yōu)于MicroBlaze。就成本而言，由于Nios是由Altera直接推出而非第三方產(chǎn)品，故用戶(hù)通常無(wú)需支付知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)用，Nios的使用費(fèi)僅僅是其占用的FPGA的邏輯資源費(fèi)。因此，選用的FPGA越便宜，則Nios的使用費(fèi)就越便宜。

4.基于FPGA的DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，DSP處理器（如TI的TMS320系列）是DSP應(yīng)用系統(tǒng)核心器件的唯一選擇。盡管DSP處理器具有通過(guò)軟件設(shè)計(jì)能適用于不同功能實(shí)現(xiàn)的靈活性，但面對(duì)當(dāng)今迅速變化的DSP應(yīng)用市場(chǎng)，特別是面對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，早已顯得力不從心了。例如其硬件結(jié)構(gòu)的不可變性導(dǎo)致了其總線的不可改變性，而固定的數(shù)據(jù)總線寬度，已成為DSP處理器一個(gè)難以突破的瓶頸。DSP處理器的這種固定的硬件結(jié)構(gòu)特別不適合于當(dāng)前許多要求能進(jìn)行結(jié)構(gòu)特性隨時(shí)變更的應(yīng)用場(chǎng)合，即所謂面向用戶(hù)型的DSP系統(tǒng)，或者說(shuō)是用戶(hù)可定制型（如利用Nios加FPGA資源構(gòu)成的DSP硬核加速模塊的DSP系統(tǒng)），或可重配置型的DSP應(yīng)用系統(tǒng)（Customized DSP或Reconfigurable DSP 等，即利用FPGA的可重配置特性的DSP系統(tǒng)），如軟件無(wú)線電、醫(yī)用設(shè)備、導(dǎo)航、工業(yè)控制等方面。至于在滿(mǎn)足速度要求方面，由于采用了順序執(zhí)行的CPU架構(gòu)，DSP處理器則更加不堪重負(fù)。

面向DSP的各類(lèi)專(zhuān)用ASIC芯片雖然可以解決并行性和速度的問(wèn)題，但是高昂的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)費(fèi)用、耗時(shí)的設(shè)計(jì)周期及不靈活的純硬件結(jié)構(gòu)，使得DSP的ASIC解決方案日益失去其實(shí)用性。

現(xiàn)代大容量、高速度的FPGA的出現(xiàn)，克服了上述方案的諸多不足。在這些FPGA中，一般都內(nèi)嵌有可配置的高速RAM、PLL、LVDS、LVTTL以及硬件乘法累加器等DSP模塊。用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理可以很好地解決并行性和速度問(wèn)題，而且其靈活的可配置特性，使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、易于測(cè)試及硬件升級(jí)。

在利用FPGA進(jìn)行DSP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上，已有了全新的設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)流程。DSP Builder就是Altera公司推出的一個(gè)面向DSP開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)級(jí)工具。它是作為Matlab的一個(gè)Simulink工具箱（ToolBox）出現(xiàn)的。Matlab是功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)分析工具，廣泛用于科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算，可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的建模、參數(shù)估計(jì)、性能分析。Simulink是Matlab的一個(gè)組成部分，用于圖形化建模仿真。DSP Builder作為Simulink中的一個(gè)工具箱，使得用FPGA設(shè)計(jì)DSP系統(tǒng)完全可以通過(guò)Simulink的圖形化界面進(jìn)行，只要簡(jiǎn)單地進(jìn)行DSP Builder工具箱中的模塊調(diào)用即可。值得注意的是，DSP Builder中的DSP基本模塊是以算法級(jí)的描述出現(xiàn)的，易于用戶(hù)從系統(tǒng)或者算法級(jí)進(jìn)行理解，甚至不需要十分了解FPGA本身和硬件描述語(yǔ)言。

相比之下，常用的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的解決方案的問(wèn)題有：（1）工作速度慢，如TMS320C5402/10/16的處理速度僅0.1GMACs，與其相關(guān)的“DSP實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)”上的A/D、D/A的工作速度僅有40k Hz，屬于語(yǔ)音頻率范圍。對(duì)于信號(hào)的采樣和輸出頻率范圍都比較低，能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目非常少，大多數(shù)通信領(lǐng)域中的實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成（如DDS、FSK等）。而FPGA系統(tǒng)的DSP處理速度可達(dá)70GMACs，相關(guān)的A/D、D/A的工作速度達(dá)數(shù)十至數(shù)百M(fèi)Hz，可達(dá)射頻范圍；（2）在數(shù)字通信領(lǐng)域，如軟件無(wú)線電領(lǐng)域中將無(wú)能為力；（3）由于系統(tǒng)完全基于特定的DSP處理器，對(duì)于協(xié)議更新、通信格式改變、硬件工作模式切換等要求，硬件系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)的重構(gòu)，而FPGA具有重配置功能，因而十分容易實(shí)現(xiàn)；（4）盡管使用了JTAG調(diào)試手段，但本質(zhì)上仍然沿用了傳統(tǒng)的CPU調(diào)試方法，對(duì)于許多不同的DSP器件，將對(duì)應(yīng)不同硬件結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具，因此開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)難以標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，開(kāi)發(fā)效率極低；（5）難以納入先進(jìn)的SOC開(kāi)發(fā)技術(shù)及相關(guān)的自頂向下的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)及優(yōu)化；（6）開(kāi)發(fā)者只能被動(dòng)地跟隨和使用市場(chǎng)上已有的DSP器件，無(wú)法根據(jù)既定的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、未來(lái)的硬件升級(jí)可能性、性?xún)r(jià)比估算等等必要因素設(shè)計(jì)自己的DSP硬件系統(tǒng)。然而基于FPGA和SOPC技術(shù)的現(xiàn)代DSP技術(shù)完全突破了傳統(tǒng)DSP系統(tǒng)和設(shè)計(jì)技術(shù)的瓶頸，克服了傳統(tǒng)方案的諸多劣勢(shì)，在高頻高速的DSP設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域拓展了自己全新的空間?，F(xiàn)代DSP解決方案完全基于EDA特有的自頂向下的設(shè)計(jì)流程和高速的并行算法結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)方法可以從與硬件完全無(wú)關(guān)的系統(tǒng)級(jí)開(kāi)始，首先利用Matlab強(qiáng)大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析能力和DSP Builder提供的模塊（或IP核）完成頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)仿真測(cè)試，然后通過(guò)DSP Builder中的Signal Compiler將Simulink模型文件自動(dòng)轉(zhuǎn)換成VHDL的RTL表述和工具命令語(yǔ)言（Tcl）腳本，再進(jìn)行RTL級(jí)的功能仿真，并通過(guò)SOPC設(shè)計(jì)工具QuartusII進(jìn)行綜合、適配與時(shí)序仿真；最后形成對(duì)指定FPGA進(jìn)行編程配置的POF和SOF文件，實(shí)現(xiàn)硬件DSP系統(tǒng)的仿真測(cè)試，其間可以將設(shè)定好的嵌入式邏輯分析儀SignalTapII和DSP硬件系統(tǒng)文件一同適配并下載到FPGA芯片中去，然后可在MATAB的Simulink窗口觀測(cè)到通過(guò)JTAG口，來(lái)自SignalTapII測(cè)得的芯片中DSP硬件模塊的實(shí)時(shí)工作波形，從而實(shí)現(xiàn)硬件仿真和調(diào)試的目的。最后，如有必要，可以將DSP硬件模塊通過(guò)SOPC接口編輯成Nios嵌入式系統(tǒng)處理器的用戶(hù)指令。顯然，這一先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)終于使DSP技術(shù)在頻率高端的數(shù)字信號(hào)處理走上了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效率和知識(shí)產(chǎn)權(quán)化的道路。

5.計(jì)算機(jī)處理器設(shè)計(jì)

EDA技術(shù)與FPGA在通信領(lǐng)域中的成功已是眾所周知的事實(shí)了，而對(duì)于一般的處理器的實(shí)現(xiàn)也已司空見(jiàn)慣。如利用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)處理器、各類(lèi)CPU或單片機(jī)等，并以軟核的形式在FPGA中實(shí)現(xiàn)。但利用FPGA實(shí)現(xiàn)高性能的處理器，乃至超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器的功能，不能不說(shuō)是一項(xiàng)嶄新的嘗試。目前，盡管基于EDA技術(shù)的計(jì)算機(jī)處理器的FPGA實(shí)現(xiàn)尚未進(jìn)入全面的商業(yè)化開(kāi)發(fā)階段，但其研究和應(yīng)用的成果卻不得不令人深感FPGA在這一領(lǐng)域中的巨大潛力和廣闊的市場(chǎng)。

例如，美國(guó)Wincom Systems公司正在推出一款服務(wù)器中的處理器竟然是用Xilinx公司的FPGA設(shè)計(jì)成的。這款專(zhuān)為網(wǎng)站運(yùn)行而設(shè)計(jì)的服務(wù)器尺寸僅有DVD播放機(jī)大小，工作能力卻相當(dāng)于甚至超過(guò)50臺(tái)戴爾、IBM或SUN公司售價(jià)5000美元的服務(wù)器，其成本僅為2.5萬(wàn)美元。我們知道，傳統(tǒng)的個(gè)人電腦及服務(wù)器通常都采用英特爾的奔騰處理器或SUN計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司的SPARC芯片作為中央處理單元，而Wincom Systems的這一產(chǎn)品卻沒(méi)有采用傳統(tǒng)的微處理器，選用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)。盡管FPGA芯片的主頻速度比奔騰處理器慢，但卻可并行處理多項(xiàng)任務(wù)，即一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍中并行完成多項(xiàng)工作，而微處理器一次僅能處理一項(xiàng)任務(wù)，即微處理器在每一時(shí)間節(jié)拍（如某一指令周期）中只能執(zhí)行一條指令，完成一次操作。因此，Wincom Systems公司的服務(wù)器只需配置幾個(gè)價(jià)格僅為2000多美元的FPGA芯片，便可擊敗SUN公司的服務(wù)器或采用英特爾處理器的電腦，達(dá)到該公司副總裁Douglas Henderson所說(shuō)的，其服務(wù)器處理的速度比普通服務(wù)器快50到300倍。

此外，美國(guó)的TimeLogic公司也間接受益于FPGA芯片。戴爾和SUN公司生產(chǎn)的某些標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器也采用了Altera公司的FPGA芯片。TimeLogic公司對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器加以改進(jìn)后，生產(chǎn)了一種用于基因研究的高速處理設(shè)備。該公司總監(jiān)Christopher Hoover說(shuō)，他們的設(shè)備比原來(lái)的產(chǎn)品至少快1000倍！Annapolis Micro Systems公司也在其計(jì)算機(jī)電路板中集成了Xilinx的FPGA芯片，以提高產(chǎn)品性能。盡管這種產(chǎn)品的平均售價(jià)高達(dá)2.5萬(wàn)美元，但是其銷(xiāo)售量卻比以前翻了一番。而美國(guó)的BlueArc公司采用了FPGA開(kāi)發(fā)出一種存儲(chǔ)器產(chǎn)品，其存取速度比Network Appliance和EMC公司的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品更快。MidStream Technologies公司則采用FPGA芯片為有線電視運(yùn)營(yíng)商開(kāi)發(fā)視頻流服務(wù)器。這款服務(wù)器采用了2片F(xiàn)PGA芯片，可同時(shí)提供425路視頻流信號(hào)，比基于通用微處理器的服務(wù)器速度快得多。

特別是當(dāng)利用那些嵌有功能強(qiáng)大的微處理器的FPGA（如Virtex-II Pro）構(gòu)建服務(wù)器中的處理器時(shí)，該系統(tǒng)具備了巨大的硬件設(shè)計(jì)靈活性。例如一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的FPGA中的可編程邏輯部分可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行訂制，而不必為每個(gè)國(guó)家開(kāi)發(fā)一種新的芯片。

不言而喻，在強(qiáng)大的EDA工具的幫助下，基于FPGA的處理器在一定程度上正在蠶食微處理器的市場(chǎng)。50多年前，匈牙利數(shù)學(xué)家Neumann提出了電腦的設(shè)計(jì)構(gòu)想，即通過(guò)中央處理器從存儲(chǔ)器中存取數(shù)據(jù)，并逐一處理各項(xiàng)任務(wù)。現(xiàn)在，通過(guò)采用可編程芯片取代微處理器，電腦可并行處理多項(xiàng)任務(wù)，改變了基于Neumann提出的電腦架構(gòu)基本工作方式，從而為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域突破已趨于速度極限的傳統(tǒng)微處理器開(kāi)辟了一條全新的道路。同時(shí)也正如Xilinx的首席執(zhí)行官Willem Roelandts所說(shuō)，“可編程芯片將掀起下一輪應(yīng)用”。

以基于EDA開(kāi)發(fā)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)的處理器在超級(jí)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)中也將有其一席之地。傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)該是科技世界中的極品，其售價(jià)奇高、速度飛快，它集成了數(shù)以千計(jì)的微處理器。但這種超級(jí)計(jì)算機(jī)也浪費(fèi)了非常多的芯片資源，每個(gè)處理器只能進(jìn)行單任務(wù)操作，大部分功能難以充分發(fā)揮。如果采用FPGA來(lái)武裝超級(jí)電腦，在發(fā)揮FPGA原有的并行工作的基礎(chǔ)上，利用FPGA的可重配置特性，即針對(duì)不同的處理任務(wù)和算法模型，現(xiàn)場(chǎng)配置進(jìn)FPGA相應(yīng)處理器結(jié)構(gòu)文件，從而使得同一硬件電路結(jié)構(gòu)在不同的時(shí)間段，形成不同的等效硬件結(jié)構(gòu)以高效地對(duì)付不同的處理任務(wù)。例如，此超級(jí)計(jì)算機(jī)某一段瞬間可以用于預(yù)報(bào)全球天氣狀況，下一時(shí)間則能用于根據(jù)某一公司的主要利率對(duì)沖情況來(lái)評(píng)估債券市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，然后又可進(jìn)入基因組合核對(duì)的分析，等等。

因此，不難理解，如Roelandts所說(shuō)的，“我們認(rèn)為下一代超級(jí)電腦將基于可編程邏輯器件”，他聲稱(chēng)，這種機(jī)器的功能將比目前最大的超級(jí)電腦還要強(qiáng)大許多。EDA專(zhuān)家William Carter認(rèn)為，只要EDA開(kāi)發(fā)工具的功能允許，將有無(wú)數(shù)的證據(jù)證明FPGA具有這種神奇的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于FPGA的超級(jí)電腦的開(kāi)發(fā)。

美國(guó)的Star Bridge Systems公司聲稱(chēng)已解決了這一問(wèn)題。該系統(tǒng)公司采用了FPGA芯片和該公司自己的Viva編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出了“運(yùn)行速度無(wú)與倫比”的“hypercomputer”。對(duì)該超級(jí)電腦進(jìn)行測(cè)試的美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）科學(xué)家表示，這一產(chǎn)品的性能令人過(guò)目難忘，但目前尚未達(dá)到實(shí)用階段。其它公司或機(jī)構(gòu)的研究人員，如美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校和楊百翰大學(xué)（Brigham Young University）的研究員也正在設(shè)計(jì)基于FPGA的超級(jí)計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)可在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)（現(xiàn)場(chǎng)）重配置，這對(duì)定位危險(xiǎn)目標(biāo)等軍事應(yīng)用和面容識(shí)別一類(lèi)的計(jì)算密集型安全應(yīng)用等需求不同硬件加速算法的多任務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)十分有用。

6.與ASIC市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)

盡管EDA技術(shù)開(kāi)發(fā)對(duì)象是ASIC和FPGA，但它們?cè)趹?yīng)用領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)的對(duì)比歷來(lái)十分鮮明。然而在近年來(lái)，隨著EDA開(kāi)發(fā)工具功能的不斷加強(qiáng)，F(xiàn)PGA器件性能的提高，這種對(duì)比在許多方面正在趨于模糊。

一方面，相對(duì)于ASIC應(yīng)用市場(chǎng)，具有競(jìng)爭(zhēng)力的FPGA器件的出現(xiàn)，使FPGA原來(lái)在單片成本、邏輯規(guī)模和工作速度等方面相對(duì)于ASIC的劣勢(shì)越來(lái)越小，而其巨大的靈活性、現(xiàn)場(chǎng)可配置性（相當(dāng)于現(xiàn)場(chǎng)硬件升級(jí)或硬件重構(gòu)）、良好的設(shè)計(jì)效率和成功率，使得FPGA成為ASIC市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者的地位不斷強(qiáng)化。Altera推出的Cyclone系列FPGA和Xilinx推出的Spartan-3系列FPGA都稱(chēng)為此類(lèi)大規(guī)模可編程器件的代表。當(dāng)然這只是一種間接的競(jìng)爭(zhēng)與替代。

另一方面，通過(guò)強(qiáng)化EDA工具的設(shè)計(jì)能力，在保持FPGA開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)的前提下，引入ASIC的開(kāi)發(fā)流程，從而對(duì)ASIC市場(chǎng)形成直接競(jìng)爭(zhēng)。這就是Altera推出的HardCopy技術(shù)。

HardCopy就是利用原有的FPGA開(kāi)發(fā)工具，將成功實(shí)現(xiàn)于FPGA器件上的系統(tǒng)通過(guò)特定的技術(shù)直接向ASIC轉(zhuǎn)化，從而克服傳統(tǒng)ASIC設(shè)計(jì)中普遍存在的問(wèn)題。

與HardCopy技術(shù)相比，對(duì)于系統(tǒng)級(jí)的大規(guī)模ASIC開(kāi)發(fā)，有不少難于克服的問(wèn)題，其中包括開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品上市慢、一次性成功率低、有最少的投片量要求、設(shè)計(jì)軟件工具繁多且昂貴、開(kāi)發(fā)流程復(fù)雜等。例如，此類(lèi)ASIC開(kāi)發(fā)，首先要求可觀的技術(shù)人員隊(duì)伍、高達(dá)數(shù)十萬(wàn)美元的開(kāi)發(fā)軟件費(fèi)用，和高昂的掩模費(fèi)用，且整個(gè)設(shè)計(jì)周期可能長(zhǎng)達(dá)一年。ASIC設(shè)計(jì)的高成本和一次性低成功率很大部分是由于需要設(shè)計(jì)和掩模的層數(shù)太多（多達(dá)十幾層）。然而如果利用HardCopy技術(shù)設(shè)計(jì)ASIC，開(kāi)發(fā)軟件費(fèi)用僅2000美元（QuartusII），SOC級(jí)規(guī)模的設(shè)計(jì)周期不超過(guò)20周，轉(zhuǎn)化的ASIC與用戶(hù)設(shè)計(jì)習(xí)慣的掩模層只有兩層，且一次性投片的成功率近乎100%，即所謂的FPGA向ASIC的無(wú)縫轉(zhuǎn)化。而且用ASIC實(shí)現(xiàn)后的系統(tǒng)性能將比以前在HardCopy FPGA上驗(yàn)證的模型提高近50%，而功耗則降低40%。一次性成功率的大幅度提高即意味著設(shè)計(jì)成本的大幅降低和產(chǎn)品上市速度的大幅提高。

第7篇：專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)方法范文

人本管理是一種現(xiàn)代管理思想，強(qiáng)調(diào)管理必須以人為核心，以做好人的工作、充分調(diào)動(dòng)人的積極性為根本，從而提高管理效率，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)[1]。人本管理的內(nèi)涵包括：人本管理在思想上強(qiáng)調(diào)人性需要的滿(mǎn)足，以達(dá)成人性需要的滿(mǎn)足為管理目的，尊重每一個(gè)人；人本管理注重管理者自身修養(yǎng)的提高，要求管理者以人為本，以禮待人，通過(guò)以身作則來(lái)影響被管理者，建設(shè)高素質(zhì)員工隊(duì)伍；人本管理在管理過(guò)程中強(qiáng)調(diào)關(guān)心、理解和尊重他人，在尊重個(gè)人的基礎(chǔ)上，凝聚人心人力；人本管理的方法注重通過(guò)教育和引導(dǎo)來(lái)達(dá)到管理的目的，調(diào)動(dòng)人的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，挖掘人的潛能。人本管理是促進(jìn)人全面發(fā)展的需要，是現(xiàn)代組織機(jī)構(gòu)管理的必然要求，是促進(jìn)組織機(jī)構(gòu)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。

2自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu)管理的特點(diǎn)

要將人本管理理念真正落實(shí)到自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱(chēng)“科研機(jī)構(gòu)”）的管理中，首先要對(duì)科研機(jī)構(gòu)管理定的“人”進(jìn)行準(zhǔn)確定位，把握其特點(diǎn)。

2.1自然科學(xué)研究人員的特點(diǎn)。自然科學(xué)研究人員（簡(jiǎn)稱(chēng)“科研人員”）普遍具有較高的學(xué)歷層次，有較高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和科研能力，他們所從事科研工作屬于創(chuàng)造性勞動(dòng)，更多地追求自主性，要求寬松自由的工作環(huán)境，在工作場(chǎng)所、工作時(shí)間安排上不愿受過(guò)多的束縛；他們更多地追求自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，追求更廣的個(gè)人發(fā)展空間，并希望得到組織的認(rèn)可和尊重；他們追求自身發(fā)展，對(duì)知識(shí)的更新和綜合素質(zhì)的提升有迫切需求，對(duì)進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)、進(jìn)修培訓(xùn)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的愿望；他們關(guān)注自身所處的工作環(huán)境，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)境不適合自己的發(fā)展，很可能會(huì)另謀出路，有較強(qiáng)的流動(dòng)意愿；他們的工作過(guò)程具有復(fù)雜性和不可控特點(diǎn)，過(guò)程監(jiān)控、過(guò)程考核難度較大。

2.2科研機(jī)構(gòu)管理者的特點(diǎn)?？蒲袡C(jī)構(gòu)管理者一般都是本專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)專(zhuān)家，在成為領(lǐng)導(dǎo)前也都是科研人員的一份子，對(duì)科研人員在專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)、心理需求、價(jià)值觀念及工作方式等方面的特殊性感同身受，但由于缺乏管理學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，在管理過(guò)程中往往不能充分發(fā)揮管理的激勵(lì)作用，不能與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行管理模式的改革，導(dǎo)致科研人員在物質(zhì)需求和精神需求上與科研機(jī)構(gòu)相對(duì)保守的管理模式之間產(chǎn)生矛盾。

2.3科研機(jī)構(gòu)基層管理人員的特點(diǎn)。科研機(jī)構(gòu)基層管理人員（包括科研輔助人員）普遍沒(méi)有系統(tǒng)的管理專(zhuān)業(yè)背景，沒(méi)有接收過(guò)相關(guān)的崗前培訓(xùn)，在理論研究和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)上也鮮有深入探索，管理水平一般，創(chuàng)新意識(shí)不足；他們普遍得不到應(yīng)有的理解和重視，工作任務(wù)繁雜，也得不到系統(tǒng)的培訓(xùn)，獎(jiǎng)勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制不健全，導(dǎo)致人員流動(dòng)頻繁，隊(duì)伍不穩(wěn)定，一定程度上影響了科研機(jī)構(gòu)的總體發(fā)展。

3人本管理理念在自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu)管理中的應(yīng)用建議

人本管理是高校管理的核心，自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu)作為高校的重要組成部分，實(shí)施人本管理是必要途徑?？蒲袡C(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)需要根據(jù)本部門(mén)的實(shí)際情況，靈活運(yùn)用人本理念，把尊重和關(guān)愛(ài)科研人員的人本管理落在實(shí)處，推動(dòng)科研機(jī)構(gòu)管理以人為中心的科學(xué)化。3.1切實(shí)加強(qiáng)制度建設(shè)。人本管理是尊重和關(guān)愛(ài)人，不是無(wú)約束的遷就，其根本落腳點(diǎn)是有序的規(guī)章，科研機(jī)構(gòu)要把以人為本作為機(jī)構(gòu)管理的核心內(nèi)容，廣泛聽(tīng)取建議和意見(jiàn)，建立和健全規(guī)章制度。在崗位責(zé)任制、人員流動(dòng)機(jī)制、科研競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制等方面嚴(yán)格執(zhí)行公平、公正、公開(kāi)性原則。在制度保證的基礎(chǔ)上，高效利用信息化手段開(kāi)展管理工作，拓寬精細(xì)化管理覆蓋面，將人本管理納入互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代。

3.2提高領(lǐng)導(dǎo)管理藝術(shù)。要發(fā)揮制度的最佳效用，決策者需要具備較高的理論水平和管理水平?？蒲袡C(jī)構(gòu)管理者需加強(qiáng)管理理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，提升自身溝通、執(zhí)行和決策等能力，注重人本管理理念的熏陶，加強(qiáng)溝通藝術(shù)。在此過(guò)程中，促進(jìn)關(guān)系型心理契約的確立、樹(shù)立人員的主人翁意識(shí)是領(lǐng)導(dǎo)藝術(shù)的重要環(huán)節(jié)。良好的領(lǐng)導(dǎo)溝通能增強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)群體凝聚力、能協(xié)調(diào)成員的思想和行動(dòng)、是協(xié)調(diào)科研機(jī)構(gòu)內(nèi)部關(guān)系的重要環(huán)節(jié)、是激勵(lì)成員的一種重要手段。

3.3重視不同人員的培養(yǎng)?？蒲腥藛T普遍具有高學(xué)歷，但高學(xué)歷并不代表高能力，且現(xiàn)代信息社會(huì)知識(shí)更新日新月異，能力要求扎實(shí)全面；科研管理的信息化、高效化也呼喚著基層管理人員綜合能力的提升?？蒲袡C(jī)構(gòu)在用人的同時(shí)也要養(yǎng)人，需有計(jì)劃地組織業(yè)務(wù)培訓(xùn)，多層次開(kāi)展學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，重視不同崗位人員的深造，全面提升各類(lèi)人員的專(zhuān)業(yè)水平、知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合素養(yǎng)，組建一支素質(zhì)高、能力強(qiáng)、懂技術(shù)、善管理、樂(lè)于奉獻(xiàn)、勇于創(chuàng)新、穩(wěn)定的團(tuán)隊(duì)?？蒲袡C(jī)構(gòu)的發(fā)展需要學(xué)術(shù)造詣深、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、富有創(chuàng)新精神和科學(xué)管理能力的高級(jí)人才作為學(xué)術(shù)帶頭人，有計(jì)劃的培養(yǎng)和選拔學(xué)術(shù)帶頭人在科研機(jī)構(gòu)管理中尤為重要。

3.4完善職業(yè)發(fā)展規(guī)劃管理?？蒲袡C(jī)構(gòu)在整體發(fā)展規(guī)劃的同時(shí)要充分了解成員的個(gè)人需求和發(fā)展意愿，為其成員提供充分施展才能的舞臺(tái)，協(xié)助成員將個(gè)人的職業(yè)發(fā)展計(jì)劃與組織發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合起來(lái)，達(dá)到組織人力資本需求與個(gè)人需求之間的平衡[3]，使之?dāng)Q成一股勁向一個(gè)方向發(fā)力。以專(zhuān)業(yè)化、職業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)基層管理隊(duì)伍建設(shè)，提升基層管理人員的專(zhuān)業(yè)水平和綜合能力，鼓勵(lì)其加入科研團(tuán)隊(duì)中為科研工作的高效高質(zhì)開(kāi)展提供基礎(chǔ)保障。

3.5實(shí)施有效的考評(píng)激勵(lì)手段?？蒲泄ぷ鞑皇嵌唐趦?nèi)出成果的，因此擯棄原有的年度成果考評(píng)方式，以期間考評(píng)與年度考評(píng)相結(jié)合的模式更為合理。對(duì)于基層管理人員的考評(píng)也需要針對(duì)性地建立量化的指標(biāo)體系，擴(kuò)大評(píng)價(jià)的參與面，提高互評(píng)的頻率，及時(shí)改進(jìn)不足。此外適時(shí)采取負(fù)激勵(lì)措施，實(shí)行崗位責(zé)任制與崗位流動(dòng)并存，對(duì)嚴(yán)重影響組織整體發(fā)展的行為推行淘汰機(jī)制，給人以一定的危機(jī)感，促進(jìn)成員自我提升。