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一、微電子的集成技術(shù)
微電子器件的特征尺寸縮小將持繼下去。目前,建立在以Si基材料為基礎(chǔ)、CMOS器件為主流的半導(dǎo)體集成電路技術(shù),其主流產(chǎn)品的特征尺寸已縮小到0.18~0.1?m。硅基技術(shù)的高度成熟,硅基CMOS芯片應(yīng)用的日益擴(kuò)大,硅平面的加工工藝技術(shù)作為高新技術(shù)基礎(chǔ)的高新加工技術(shù)也將持繼下去。據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2012年,微電子芯片加工技術(shù)將達(dá)到400mm(16in)硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸應(yīng)在13nm。然而,硅基CMOS的發(fā)展和任何事物一樣,都有其產(chǎn)生、發(fā)展、成熟、衰亡的過(guò)程,不可能按摩爾定律揭示的規(guī)律長(zhǎng)期的發(fā)展下去。隨著特征尺寸的縮小,將達(dá)到器件結(jié)構(gòu)的諸多物理限制。當(dāng)代各種集成電路發(fā)展?fàn)顩r,越來(lái)越接近物理限制。
采用新材料的非經(jīng)典CMOS必將發(fā)展起來(lái),高K材料和新型的柵電極;采用非經(jīng)典的FET器件結(jié)構(gòu);采用新工藝技術(shù)等。在非經(jīng)典CMOS迫切需要解決的問(wèn)題中,功耗是一個(gè)最嚴(yán)峻的問(wèn)題,能否圓滿(mǎn)解決這一問(wèn)題,將是制約發(fā)展非經(jīng)典CMOS發(fā)展的一個(gè)重要因素。
二、正在成長(zhǎng)的系統(tǒng)芯片—SOC
由芯片發(fā)展到系統(tǒng)芯片(SOC),是改善芯片集成技術(shù)的新舉措。微電子器件的特征尺寸難于按摩爾定律無(wú)限的縮小下去,在芯片上增加集成器件是集成技術(shù)發(fā)展的另一方向。與當(dāng)年從分立晶體管到集成芯片(IC)一樣,系統(tǒng)芯片(SOC)將是微電子技術(shù)領(lǐng)域中又一場(chǎng)新的革命。
上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái),集成芯片系統(tǒng)(SOC)訊速發(fā)展起來(lái),它基于硅基CMOS工藝,但又不局限于CMOS和硅平面加工工藝。它是以硅基CMOS為基礎(chǔ)技術(shù),將整個(gè)電子系統(tǒng)和子系統(tǒng)整個(gè)集成在一個(gè)芯片上或幾個(gè)芯片上,它是集軟件和硬件于一身的產(chǎn)物,SOC的設(shè)計(jì)是通過(guò)嵌入模擬電路、數(shù)字電路等IP的結(jié)合體,可以具有更大的靈活性。一個(gè)典型的SOC可能包含應(yīng)用處理器模塊、數(shù)字信號(hào)處理器模塊、存儲(chǔ)器單元模塊、控制器模塊、外設(shè)接口模塊等等多種模塊。微電子技術(shù)從IC向SOC轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破,同時(shí)也是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。集成系統(tǒng)的發(fā)展是以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)的,隨著社會(huì)信息化的進(jìn)程,它將越來(lái)越重要。21世紀(jì)僅僅是SOC發(fā)展的開(kāi)始,它將進(jìn)入空間、進(jìn)入人體、進(jìn)入家庭,它將進(jìn)入需要所有需要掌握信息處理的信息空間和時(shí)間。有的科學(xué)家就把集成芯片系統(tǒng)—SOC稱(chēng)為USOC(UserSOC)。
三、MEMS技術(shù)是微電子技術(shù)新的增長(zhǎng)點(diǎn)
微機(jī)電系統(tǒng)制造(Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS)是微電子發(fā)展的另一方向,它的目標(biāo)是把信息獲取、處理和執(zhí)行一體化地集成在一起,使其成為真正的系統(tǒng),也可以說(shuō)是更廣泛的SOC概念。MEMS不僅為傳統(tǒng)的機(jī)械尺寸領(lǐng)域打開(kāi)了新的大門(mén),也真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。因此,它被認(rèn)為是微電子技術(shù)的又一次革命,對(duì)21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)方式、人類(lèi)生活都有深遠(yuǎn)影響。
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)是建立在微米/納米技術(shù)(micro/nanotechnology)基礎(chǔ)上的21世紀(jì)前沿技術(shù),是指對(duì)微米/納米材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工、制造、測(cè)量和控制的技術(shù)。它可將機(jī)械構(gòu)件、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)部件、電控系統(tǒng)集成為一個(gè)整體單元的微型系統(tǒng)。這種微機(jī)電系統(tǒng)不僅能夠采集、處理與發(fā)送信息或指令,還能夠按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令進(jìn)行操作。它用微電子技術(shù)和微加工技術(shù)(包括硅體微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片鍵合等技術(shù))相結(jié)合的制造工藝,制造出各種性能優(yōu)異、價(jià)格低廉、微型化的傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動(dòng)器和微系統(tǒng)。?微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型多學(xué)科交叉的技術(shù),該技術(shù)將對(duì)未來(lái)人類(lèi)生活產(chǎn)生極大性影響。它涉及機(jī)械、電子、化學(xué)、物理、光學(xué)、生物、材料等多學(xué)科。?微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的研究已取得很多成果。在微傳感器方面,利用物質(zhì)的各種特性研制出了各種微型傳感器;在微執(zhí)生器方面有微型馬達(dá)、微閥、微泵及各種專(zhuān)用微型機(jī)械已組成微化學(xué)系統(tǒng)和DNA反應(yīng)室。此外,還有其它很多方面的應(yīng)用。
IBM日前宣布,他們已經(jīng)成功將納米緞石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管的頻率提高到GHz級(jí)別,這也是這種非硅電子材料迄今為止所能達(dá)到的最高頻率。該成就是美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)贊助的碳電子射頻應(yīng)用(CERA)項(xiàng)目取得的里程碑式進(jìn)步,也是開(kāi)發(fā)下一代通信設(shè)備工程的一部分。
石墨烯(Graphene)是石墨的一種特殊形式。雖二維結(jié)構(gòu),由蜂窩狀的單層碳原子組成,完美情況下只包括六角元胞(等角六邊形),而且有著獨(dú)特的電子屬性,有希望最終組成超高速晶體管,故而吸引了全球科研人員的廣泛關(guān)注。2006年3月,佐治亞理工學(xué)院成功地制造了第一個(gè)石墨烯平面場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并觀(guān)測(cè)到了量子干涉效應(yīng)。
IBM的最新成果除了讓石墨烯晶體管的頻率突破1GHz,更重要的是還首次確立了尺度行為,比如性能對(duì)太小的依賴(lài)性。科研人員們發(fā)現(xiàn),在門(mén)信號(hào)寬度達(dá)到150lm的時(shí)候,石墨烯晶體管的運(yùn)行頻率可以達(dá)到空前的26GHz。
IBM還預(yù)計(jì),如果能將門(mén)信號(hào)寬度縮小到50nm,石墨烯晶體管的頻率就有望突破1Tz,也就是1000GHz。
因特爾完成下一代32納米工藝過(guò)程開(kāi)發(fā)工作
2008年12月9日,英特爾公司宣布完成了下一代制造工藝的開(kāi)發(fā)工作,進(jìn)一步把芯片電路縮小至32納米。英特爾計(jì)劃將于2009年第四季度推出基于高能效、更密集的晶體管的產(chǎn)品。
英特爾公司在舊金山舉行的國(guó)際電子器件會(huì)議(IEDM)上披露了32納米制程技術(shù)的相關(guān)細(xì)節(jié)及其它主題信息。英特爾將在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成32納米制程技術(shù)的開(kāi)發(fā)及處理器制造的前期準(zhǔn)備工作,這意味著其產(chǎn)品與制程發(fā)展計(jì)劃“Tick-tock”戰(zhàn)略再次得以成功實(shí)施。
“Tick-tock”戰(zhàn)略指英特爾每隔12個(gè)月將交替推出全新的處理器微架構(gòu)和領(lǐng)先的制程技術(shù),這一獨(dú)特的發(fā)展模式推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。隨著明年32納米芯片的推出,這將是英特爾公司連續(xù)第四年實(shí)現(xiàn)“Tick-tock”戰(zhàn)略目標(biāo)。
英特爾即將的32納米論文及報(bào)告介紹了新的邏輯技術(shù),融合了第二代高K金屬柵極技術(shù)、面向關(guān)鍵圖案形成層的193納米浸沒(méi)式光刻技術(shù)以及增強(qiáng)型溝道應(yīng)變技術(shù)。這些特性進(jìn)一步增強(qiáng)了英特爾處理器的性能和能效。與現(xiàn)有的其它32納米技術(shù)相比,英特爾的制程技術(shù)擁有業(yè)內(nèi)最高的晶體管性能和晶體管密度。
ST-NXP Wireless開(kāi)始量產(chǎn)3G/UMA芯片平臺(tái)
2008年12月15日,ST-NXP Wireless宣布全球首款3G非授權(quán)移動(dòng)接入(UMA)芯片組平臺(tái)已經(jīng)投入量產(chǎn),為固網(wǎng)移動(dòng)融合手機(jī)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的多媒體功能。7210 UMA蜂窩系統(tǒng)解決方案是首款在單個(gè)解決方案中結(jié)合UMA和3G技術(shù)的產(chǎn)品,能幫助手機(jī)制造商打造更多種的高速手機(jī),增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
用戶(hù)可通過(guò)雙模3G UMA手機(jī)在UMTS蜂窩網(wǎng)絡(luò)、GSM/EDGE網(wǎng)絡(luò)、家用或企業(yè)級(jí)WiFi接人點(diǎn)之間無(wú)縫漫游和切換。7210 UMA蜂窩系統(tǒng)解決方案不僅在連接性能和語(yǔ)音質(zhì)量上有重大改進(jìn),還能在UMA網(wǎng)絡(luò)上提供快于每秒1Mbits的數(shù)據(jù)傳輸速度。這一新的進(jìn)展意味著用戶(hù)只需一個(gè)手機(jī),就能在速度極高的3G或WiFi網(wǎng)絡(luò)上快速瀏覽網(wǎng)頁(yè),享受視頻流服務(wù)及訪(fǎng)問(wèn)社交網(wǎng)絡(luò)。
ST-NXP WirClss蜂窩系統(tǒng)高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理DanRabinovitsj表示:“固網(wǎng)移動(dòng)融合服務(wù)的下一階段就是讓消費(fèi)者擁有速度更快、內(nèi)容更豐富、以及更簡(jiǎn)單的寬帶體驗(yàn)。在WiFi熱區(qū),用戶(hù)在訪(fǎng)問(wèn)流行的社交網(wǎng)站時(shí)能明顯感受速度的提升,在觀(guān)看喜歡的網(wǎng)絡(luò)視頻時(shí)可享受流暢畫(huà)面。這讓用戶(hù)在UMTS功能手機(jī)上就能感受一般只有在PC上才擁有的寬帶體驗(yàn)。”
聯(lián)想雙屏幕筆記本電腦ThinkPad W700ds
日前,聯(lián)想首款使用雙屏幕設(shè)計(jì)的筆記本ThinkPadW700ds已正式,這款筆記本擁有17英寸+10.6英寸雙顯示屏設(shè)計(jì),聯(lián)想把這款筆記本定位為“移動(dòng)工作站”產(chǎn)品。
ThinkPad W700ds使用了Intel四核Core2系列處理器,NVIDIA Quadro移動(dòng)版顯卡,另外還配備了8GB的DDR3內(nèi)存及雙傳統(tǒng)硬盤(pán)或雙固態(tài)硬盤(pán)設(shè)計(jì),最高可擁有960GB存儲(chǔ)容量。
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關(guān)鍵詞:FPGA;京微雅格;MCU;本土
DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.004
萌出的小苗
王海力博士,清華大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)畢業(yè),2005年加入了剛剛成立的京微雅格公司。在王海力等人的辛勤努力下,第一批FPGA產(chǎn)品于2010年上市銷(xiāo)售,2011年?duì)I業(yè)額達(dá)129萬(wàn)元人民幣,2012年實(shí)現(xiàn)了305萬(wàn)元,今年希望突破一千萬(wàn)元大關(guān)。隨著公司業(yè)務(wù)的壯大,王海力博士的事業(yè)也在不斷成長(zhǎng),如今他已是京微雅格的企業(yè)規(guī)劃與業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān),公司管理團(tuán)隊(duì)成員之一。
為何京微雅格的營(yíng)業(yè)額能夠迅速崛起?首先,F(xiàn)PGA是未來(lái)20年里重要的基礎(chǔ)芯片,不僅發(fā)展?jié)摿Υ螅灿袘?zhàn)略意義,因此受到了國(guó)家的高度重視。王海力博士引用了去年在美國(guó)加州舉行的“FPGA 2032”大會(huì)上的報(bào)告,大會(huì)由業(yè)界頂尖的專(zhuān)家對(duì)FPGA技術(shù)未來(lái)20年的走向進(jìn)行了預(yù)測(cè)。會(huì)議認(rèn)為,在2032年的主流器件中,除了MCU/CPU、SRAM、存儲(chǔ)器等,F(xiàn)PGA也將是一種最基礎(chǔ)的器件。另外,F(xiàn)PGA這種概念元素未來(lái)也一定會(huì)集成到各種各樣的芯片中,包括小到生物芯片等看不見(jiàn)摸不到的芯片。因此,做好FPGA這種邏輯可編程的靈活芯片,對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
其次,像許多中國(guó)芯公司一樣,京微雅格也具有唯一性的特點(diǎn)——是世界上唯一在美國(guó)硅谷以外開(kāi)發(fā)出FPGA產(chǎn)品的公司,因此能夠吸引政府和社會(huì)各界的關(guān)注和投資。京微雅格的前身是2003年在美國(guó)硅谷創(chuàng)辦的Agate Logic公司,2005年與清華大學(xué)合作遷來(lái)中國(guó)北京,累計(jì)投資超過(guò)5000萬(wàn)美元。公司經(jīng)歷了十個(gè)年頭,先后研發(fā)出7款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集FPGA、CPU、存儲(chǔ)器為一體的可編程系統(tǒng)芯片。如今推出應(yīng)用級(jí)的第 6代產(chǎn)品CME-M“山”系列,也宣告京微雅格自主創(chuàng)新技術(shù)平臺(tái)--可配置應(yīng)用(CAP)自此形成了較完善的硬件和軟件支持平臺(tái)。
再有,京微雅格自身的努力。例如,F(xiàn)PGA最難逾越的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是體系結(jié)構(gòu),即邏輯結(jié)構(gòu)怎么設(shè)計(jì),繞線(xiàn)之間應(yīng)該怎樣互聯(lián),因?yàn)閄ilinx和Altera有將近六千項(xiàng)專(zhuān)利在保護(hù)這方面。京微雅格經(jīng)過(guò)6代產(chǎn)品的研發(fā)和改進(jìn),終于推出了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Tile架構(gòu)。
最后,我國(guó)FPGA領(lǐng)域已有多年積淀,為京微雅格的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了鋪墊。上世紀(jì)八九十年代及國(guó)家十一五規(guī)劃已經(jīng)進(jìn)行了很多FPGA的理論研究,諸如復(fù)旦大學(xué)微電子系、中科院的微電子所和電子所、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系等做了面向FPGA/ASIC的硬件及EDA工具的開(kāi)發(fā)。一些本土企業(yè)也從“先學(xué)習(xí),再逆向”的方法做起了FPGA。在研發(fā)上,大家可以互相支持和合作,例如軍工等領(lǐng)域?qū)馆椛涞扔刑厥庖?,京微雅格將與中科院、772所等本土科研院所探討合作機(jī)會(huì)。
打造生態(tài)環(huán)境
王海力博士說(shuō),F(xiàn)PGA技術(shù)上主要有四個(gè)難點(diǎn):架構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件實(shí)現(xiàn)、軟件開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用IP開(kāi)發(fā)。京微雅格公司較為完整地解決配套供應(yīng)鏈問(wèn)題。很多FPGA公司功虧一簣的關(guān)鍵原因,在于軟件發(fā)展的不同步。在 FPGA的發(fā)展壯大過(guò)程中,軟件將占據(jù)60%的重要份量,只有從頭到腳全副武裝,才能更好的幫助用戶(hù)完成設(shè)計(jì)。京微雅格提供的CAP平臺(tái),不僅包括芯片,還包括高效的軟件套件,并為第三方工具提供接口,使客戶(hù)很自然的使用第三方開(kāi)發(fā)工具。
在制造方面,最初的1K邏輯產(chǎn)品M1(衡山)系列是在中芯國(guó)際(SMIC)流片,2010年時(shí)采用130納米制程。2012年的CME-M5(金山)系列代工伙伴是臺(tái)積電(TSMC),采用65納米制程。今年下半年將的CME-M7(寶山)系列代工伙伴是聯(lián)電(UMC),會(huì)采用55納米的工藝。
目前,京微雅格集成了增強(qiáng)型8051的“山”系列產(chǎn)品M0、M1、M5已經(jīng)推向市場(chǎng),整合了ARM CortexM3的M7產(chǎn)品也將面世。
隨著邏輯資源的不斷增加,京微雅格將30K及以上邏輯資源產(chǎn)品定義為“云”系列,計(jì)劃明年將有產(chǎn)品問(wèn)世,主要面向高端市場(chǎng)。
面向超高端市場(chǎng)的應(yīng)用,京微雅格也在做著技術(shù)儲(chǔ)備,未來(lái)會(huì)規(guī)劃“星”系列的產(chǎn)品。
針對(duì)手持終端等移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)功耗或其他有特殊要求的行業(yè)應(yīng)用,京微雅格也在規(guī)劃“湖”系列的產(chǎn)品系列,主要強(qiáng)調(diào)低功耗、低成本和高可靠性。
如何成奇葩?
筆者注意到,京微雅格的前期投資5000多萬(wàn)美元,2012年實(shí)現(xiàn)了銷(xiāo)售收入305萬(wàn)人民幣,可見(jiàn)目前的投入和產(chǎn)出差距還較大。那么,作為一家企業(yè),京微雅格如何早日實(shí)現(xiàn)造血功能?眾所周知,集成電路發(fā)展最需要的是資金和人才,這里不再贅述,只是談?wù)劰P者對(duì)FPGA市場(chǎng)的粗淺認(rèn)識(shí)和心得。
首先,建議京微雅格專(zhuān)注低端,解決生存問(wèn)題。京微雅格的前身——Agate Logic就是在美國(guó)硅谷走高端的FPGA公司,從其改弦易轍看,京微雅格既不能模仿Achronix公司從Intel-22nm-TriGate合作上橫空出世,也不能和市場(chǎng)雙擎——Xilinx和Altera斗法,低端FPGA市場(chǎng)有Latice當(dāng)?shù)溃€有被Microsemi納入旗下的Actel FPGA部門(mén)在做Cortex-M3 FPGA,另有Quicklogic走超低功耗的便攜式/手機(jī)之路。筆者認(rèn)為,從京微雅格的“山云星湖”規(guī)劃看,過(guò)于宏大壯美,精力恐怕會(huì)有所分散。建議做好低端,拿下中高端FPGA廠(chǎng)商看不上的利潤(rùn),來(lái)積聚自主生存的力量。將來(lái)如果有足夠的資金,從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手那里挖來(lái)一些人才,比自己培養(yǎng)高端人才省力很多。
向春天跋涉
當(dāng)然,榜樣的力量是無(wú)窮的。筆者曾認(rèn)為展訊是個(gè)好榜樣,可惜今年7月已嫁給清華紫光集團(tuán),有了穩(wěn)定的飯碗。因此,王海力等人的工作更有挑戰(zhàn)性,他們需要探索前人沒(méi)走過(guò)的路,不僅為自己追尋春天,還為中國(guó)也有好的FPGA!
參考文獻(xiàn):
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無(wú)論是處理器、圖形處理芯片,還是存儲(chǔ)模塊來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體行業(yè)都在盡力提高微芯片的速度。但高速發(fā)展的步伐可能會(huì)遇到巨大的障礙。問(wèn)題來(lái)自于更快的時(shí)鐘速率導(dǎo)致的發(fā)熱,因?yàn)楝F(xiàn)代半導(dǎo)體架構(gòu)只有幾層原子厚。量子效應(yīng)導(dǎo)致層之間的電流泄露變得越來(lái)越嚴(yán)重,芯片能耗和熱損失也在急劇增加。在過(guò)去三年中,CPU的平均功耗幾乎增加了一倍。在極端的情況下,超過(guò)100w的能量被浪費(fèi)在產(chǎn)生熱量上了,而且這個(gè)數(shù)字還在增加。
如何有效地為處理器降溫對(duì)于PC及配件生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)成了一個(gè)越來(lái)越難以解決的問(wèn)題。許多廠(chǎng)家采取應(yīng)對(duì)措施,發(fā)展的步伐并沒(méi)有停止,10GHz的處理器也將在2007年初現(xiàn)曙光。
Gordon Moore在Intel成立之初是技術(shù)總監(jiān),他在1965年提出半導(dǎo)體芯片的復(fù)雜程度將在每18個(gè)月增加一倍,而計(jì)算能力也將同比增長(zhǎng),這就是一一著名的摩爾定律。
在其后的將近40年中,行業(yè)的發(fā)展都基本符合了這一定律,看起來(lái)似乎它還將在未來(lái)十年中繼續(xù)有效。
目前處理器技術(shù)的基礎(chǔ)是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,ComplementaryMetaI Oxide Semiconductor)晶體管。一個(gè)晶體管有三個(gè)基本部分構(gòu)成:源極、柵極和漏極。如果在柵極加載一個(gè)電壓,源極到漏極之間就形成了一個(gè)電流的通路。電流流經(jīng)的路線(xiàn)叫溝槽。如果在柵極上沒(méi)有電壓,那么晶體管就把這個(gè)通路阻斷,也就是處于關(guān)閉的狀態(tài)。通過(guò)利用這種功能,多個(gè)晶體管一起可以組成各種電路。六個(gè)晶體管就足夠在存儲(chǔ)芯片中形成一個(gè)存儲(chǔ)單元了。但是現(xiàn)代處理器或者圖形芯片復(fù)雜的功能性經(jīng)常需要超過(guò)10,000個(gè)晶體管共同構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單元。總的來(lái)說(shuō),在處理器中晶體管的數(shù)目相當(dāng)巨大:在最新的AMDAthlon 64中有1億600萬(wàn)個(gè),而在Intel的Pentium 4中有1億2500萬(wàn)個(gè),所有這些晶體管都分布在指甲蓋大小的面積上。圖形芯片甚至更為復(fù)雜:Nvidia的Geforce FX 6800就有2億2200萬(wàn)個(gè)晶體管。
隨著時(shí)間的推移人們需要以更小的半導(dǎo)體架構(gòu)來(lái)集成大量的晶體管,而且要達(dá)到更高的頻率。
目前在PC領(lǐng)域中所使用的最多還是是0.13微米(一微米是一米的百萬(wàn)分之一,有時(shí)可以看到它的舊稱(chēng)“micron”)的晶體管。從2004年初開(kāi)始,Intel在它的Prescott Pentium 4 CPU中使用90納米(0.09微米)制造工藝,最近AMD也開(kāi)始使用這一工藝標(biāo)準(zhǔn)。
目前半導(dǎo)體制造商們已經(jīng)開(kāi)始研究65納米的技術(shù),并且已經(jīng)計(jì)劃在2007年能夠采用45納米的技術(shù)。在2011年,技術(shù)進(jìn)步將達(dá)到22納米的水平。這些結(jié)構(gòu)是通過(guò)影印術(shù)(photographic)、氣相沉積(vapour depositlon),蝕刻術(shù)和切割等一系列工序加工而成的。在處理器被加工完成之前,需要完成幾百個(gè)獨(dú)立的步驟和非常耗時(shí)的程序。
如果在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了電力供應(yīng)中斷(就如同1999年臺(tái)灣地震后的情況),那么幾個(gè)星期的努力就將付諸東流。
分層結(jié)構(gòu)
半導(dǎo)體制造業(yè)的基礎(chǔ)是建立在小小的、非常精巧的、純硅的薄片之上的晶元(wafer)。晶元是在嚴(yán)格真空的條件下,由不同的材料層嚴(yán)格支撐的。 光學(xué)刻蝕(photo―lithography)術(shù)是通過(guò)交替在光源中暴露和蝕刻,然后在晶元上刻出相應(yīng)的溝槽。晶元的每層上都有光致抗蝕次(photosensitiveresist),在曝光過(guò)程中,被照射到的部分下面的材料會(huì)被蝕刻。通過(guò)使用越來(lái)越強(qiáng)的光源,就有可能制造出越來(lái)越微小的電路。光學(xué)刻蝕的大小直接取決于所采用的光波的波長(zhǎng),通過(guò)使用更高的光照能源,這個(gè)數(shù)值也會(huì)隨之減小
更低的成本
生產(chǎn)芯片時(shí)所采用晶元的大小對(duì)于生產(chǎn)成本影響巨大。目前大部分的生產(chǎn)廠(chǎng)商都正在從200mm轉(zhuǎn)向使用300mm的晶元,因?yàn)檫@樣的話(huà),每個(gè)晶元上所能生產(chǎn)的芯片數(shù)目幾乎增加了一倍。
單一晶元上所能生產(chǎn)的芯片數(shù)目的增加是由于隨著半徑的擴(kuò)大而擴(kuò)大,300mm的晶元意味著在邊角部分切割出矩形芯片所浪費(fèi)的面積會(huì)更少。使用更大的晶元還能夠?qū)⑸a(chǎn)每個(gè)芯片平均耗費(fèi)的水、電降低最多40%。
新技術(shù)
目前產(chǎn)品化的熱點(diǎn)是絕緣體上覆硅晶(Silicon on lnsulator,SOI)、稱(chēng)之為高K(high-k dielectrics)的材料和應(yīng)變硅(strained silicon)技術(shù)。
目前處理器制造商必須解決的另一個(gè)問(wèn)題是由于源極一漏極之間的溝道和柵極之間越來(lái)越薄的阻斷層(barrierlayer)造成的。AMD正在使用SOl技術(shù)來(lái)解決源極和漏極之間電流泄露的問(wèn)題。通過(guò)在源極和漏極結(jié)果中使用一個(gè)附加的絕緣氧化層,可以極大地減少了由于電流泄露造成的干擾。
在目前的90納米的晶體管制造工藝中,1.2納米厚二氧化硅層只有相當(dāng)于幾層原子的厚度,很快就會(huì)失去絕緣性能。如果有微弱的電流穿透它,就會(huì)增加功耗。這就導(dǎo)致了在柵極中高K絕緣體的應(yīng)用,也就是說(shuō)使這些層具有更高的電容率。這提高了晶體管的性能和轉(zhuǎn)換速度,同時(shí)使得3納米的、更厚的阻斷層成為可能。電流泄露現(xiàn)象可以被減少。InteI計(jì)劃在2007年的45納米制造工藝中使用高K絕緣體。
應(yīng)變硅(Strained silicon)技術(shù)可以減少晶體管的反應(yīng)時(shí)間。只要將一張帶有張力的硅鍺薄膜被放在溝道區(qū)域,就可以改變了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。這導(dǎo)致了更大的原子通過(guò)空間,使電流中的電子的遷移率提高30%。
應(yīng)變硅技術(shù)的原理是硅鍺層(SiGe)的網(wǎng)格大小大干純硅的網(wǎng)格,因此在拉伸方向的電子遷移率就會(huì)提高,這樣減少了襯底層的寄生三極管所獲得的電壓。2004年年底AMD就在它的90納米的Athlon 64 OPUs中已經(jīng)采用了SOI和應(yīng)變硅兩項(xiàng)技術(shù)。
晶體管向立體發(fā)展
在將來(lái),AMD和Intel都計(jì)劃采用立體結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行晶體管設(shè)計(jì):不同于傳統(tǒng)晶體管,它采用的是立體結(jié)構(gòu),電流從源極到漏極之間進(jìn)行立體的流動(dòng)。更大的接觸面積提高了電流的傳導(dǎo)率,并且有效減少了電流泄露。
關(guān)鍵詞:納米科學(xué)納米技術(shù)納米管納米線(xiàn)納米團(tuán)簇半導(dǎo)體
NanoscienceandNanotechnology–theSecondRevolution
Abstract:Thefirstrevolutionofnanosciencetookplaceinthepast10years.Inthisperiod,researchersinChina,HongKongandworldwidehavedemonstratedtheabilitytofabricatelargequantitiesofnanotubes,nanowiresandnanoclustersofdifferentmaterials,usingeitherthe“build-up”or“build-down”approach.Theseeffortshaveshownthatifnanostructurescanbefabricatedinexpensively,therearemanyrewardstobereaped.Structuressmallerthan20nmexhibitnon-classicalpropertiesandtheyofferthebasisforentirelydifferentthinkinginmakingdevicesandhowdevicesfunction.Theabilitytofabricatestructureswithdimensionlessthan70nmallowthecontinuationofminiaturizationofdevicesinthesemiconductorindustry.Thesecondnanoscienceandnantechnologyrevolutionwilllikelytakeplaceinthenext10years.Inthisnewperiod,scientistsandengineerswillneedtoshowthatthepotentialandpromiseofnanostructurescanberealized.Therealizationisthefabricationofpracticaldeviceswithgoodcontrolinsize,composition,orderandpuritysothatsuchdeviceswilldeliverthepromisedfunctions.Weshalldiscusssomedifficultiesandchallengesfacedinthisnewperiod.Anumberofalternativeapproacheswillbediscussed.Weshallalsodiscusssomeoftherewardsifthesedifficultiescanbeovercome.
Keywords:Nanoscience,Nanotechnology,Nanotubes,Nanowires,Nanoclusters,“build-up”,“build-down”,Semiconductor
I.引言
納米科學(xué)和技術(shù)所涉及的是具有尺寸在1-100納米范圍的結(jié)構(gòu)的制備和表征。在這個(gè)領(lǐng)域的研究舉世矚目。例如,美國(guó)政府2001財(cái)政年度在納米尺度科學(xué)上的投入要比2000財(cái)政年增長(zhǎng)83%,達(dá)到5億美金。有兩個(gè)主要的理由導(dǎo)致人們對(duì)納米尺度結(jié)構(gòu)和器件的興趣的增加。第一個(gè)理由是,納米結(jié)構(gòu)(尺度小于20納米)足夠小以至于量子力學(xué)效應(yīng)占主導(dǎo)地位,這導(dǎo)致非經(jīng)典的行為,譬如,量子限制效應(yīng)和分立化的能態(tài)、庫(kù)侖阻塞以及單電子邃穿等。這些現(xiàn)象除引起人們對(duì)基礎(chǔ)物理的興趣外,亦給我們帶來(lái)全新的器件制備和功能實(shí)現(xiàn)的想法和觀(guān)念,例如,單電子輸運(yùn)器件和量子點(diǎn)激光器等。第二個(gè)理由是,在半導(dǎo)體工業(yè)有器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)。根據(jù)“國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路向(2001)“雜志,2005年前動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)和微處理器(MPU)的特征尺寸預(yù)期降到80納米,而MPU中器件的柵長(zhǎng)更是預(yù)期降到45納米。然而,到2003年在MPU制造中一些不知其解的問(wèn)題預(yù)期就會(huì)出現(xiàn)。到2005年類(lèi)似的問(wèn)題將預(yù)期出現(xiàn)在DRAM的制造過(guò)程中。半導(dǎo)體器件特征尺寸的深度縮小不僅要求新型光刻技術(shù)保證能使尺度刻的更小,而且要求全新的器件設(shè)計(jì)和制造方案,因?yàn)楫?dāng)MOS器件的尺寸縮小到一定程度時(shí)基礎(chǔ)物理極限就會(huì)達(dá)到。隨著傳統(tǒng)器件尺寸的進(jìn)一步縮小,量子效應(yīng)比如載流子邃穿會(huì)造成器件漏電流的增加,這是我們不想要的但卻是不可避免的。因此,解決方案將會(huì)是制造基于量子效應(yīng)操作機(jī)制的新型器件,以便小物理尺寸對(duì)器件功能是有益且必要的而不是有害的。如果我們能夠制造納米尺度的器件,我們肯定會(huì)獲益良多。譬如,在電子學(xué)上,單電子輸運(yùn)器件如單電子晶體管、旋轉(zhuǎn)柵門(mén)管以及電子泵給我們帶來(lái)諸多的微尺度好處,他們僅僅通過(guò)數(shù)個(gè)而非以往的成千上萬(wàn)的電子來(lái)運(yùn)作,這導(dǎo)致超低的能量消耗,在功率耗散上也顯著減弱,以及帶來(lái)快得多的開(kāi)關(guān)速度。在光電子學(xué)上,量子點(diǎn)激光器展現(xiàn)出低閾值電流密度、弱閾值電流溫度依賴(lài)以及大的微分增益等優(yōu)點(diǎn),其中大微分增益可以產(chǎn)生大的調(diào)制帶寬。在傳感器件應(yīng)用上,納米傳感器和納米探測(cè)器能夠測(cè)量極其微量的化學(xué)和生物分子,而且開(kāi)啟了細(xì)胞內(nèi)探測(cè)的可能性,這將導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)上迷你型的侵入診斷技術(shù)出現(xiàn)。納米尺度量子點(diǎn)的其他器件應(yīng)用,比如,鐵磁量子點(diǎn)磁記憶器件、量子點(diǎn)自旋過(guò)濾器及自旋記憶器等,也已經(jīng)被提出,可以肯定這些應(yīng)用會(huì)給我們帶來(lái)許多潛在的好處??偠灾?,無(wú)論是從基礎(chǔ)研究(探索基于非經(jīng)典效應(yīng)的新物理現(xiàn)象)的觀(guān)念出發(fā),還是從應(yīng)用(受因結(jié)構(gòu)減少空間維度而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)以及因應(yīng)半導(dǎo)體器件特征尺寸持續(xù)減小而需要這兩個(gè)方面的因素驅(qū)使)的角度來(lái)看,納米結(jié)構(gòu)都是令人極其感興趣的。
II.納米結(jié)構(gòu)的制備———首次浪潮
有兩種制備納米結(jié)構(gòu)的基本方法:build-up和build-down。所謂build-up方法就是將已預(yù)制好的納米部件(納米團(tuán)簇、納米線(xiàn)以及納米管)組裝起來(lái);而build-down方法就是將納米結(jié)構(gòu)直接地淀積在襯底上。前一種方法包含有三個(gè)基本步驟:1)納米部件的制備;2)納米部件的整理和篩選;3)納米部件組裝成器件(這可以包括不同的步驟如固定在襯底及電接觸的淀積等等)?!癰uild-up“的優(yōu)點(diǎn)是個(gè)體納米部件的制備成本低以及工藝簡(jiǎn)單快捷。有多種方法如氣相合成以及膠體化學(xué)合成可以用來(lái)制備納米元件。目前,在國(guó)內(nèi)、在香港以及在世界上許多的實(shí)驗(yàn)室里這些方法正在被用來(lái)合成不同材料的納米線(xiàn)、納米管以及納米團(tuán)簇。這些努力已經(jīng)證明了這些方法的有效性。這些合成方法的主要缺點(diǎn)是材料純潔度較差、材料成份難以控制以及相當(dāng)大的尺寸和形狀的分布。此外,這些納米結(jié)構(gòu)的合成后工藝再加工相當(dāng)困難。特別是,如何整理和篩選有著窄尺寸分布的納米元件是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題,這一問(wèn)題迄今仍未有解決。盡管存在如上的困難和問(wèn)題,“build-up“依然是一種能合成大量納米團(tuán)簇以及納米線(xiàn)、納米管的有效且簡(jiǎn)單的方法。可是這些合成的納米結(jié)構(gòu)直到目前為止仍然難以有什么實(shí)際應(yīng)用,這是因?yàn)樗鼈內(nèi)狈?shí)用所苛求的尺寸、組份以及材料純度方面的要求。而且,因?yàn)橥瑯拥脑蛴眠@種方法合成的納米結(jié)構(gòu)的功能性質(zhì)相當(dāng)差。不過(guò)上述方法似乎適宜用來(lái)制造傳感器件以及生物和化學(xué)探測(cè)器,原因是垂直于襯底生長(zhǎng)的納米結(jié)構(gòu)適合此類(lèi)的應(yīng)用要求。
“Build-down”方法提供了杰出的材料純度控制,而且它的制造機(jī)理與現(xiàn)代工業(yè)裝置相匹配,換句話(huà)說(shuō),它是利用廣泛已知的各種外延技術(shù)如分子束外延(MBE)、化學(xué)氣相淀積(MOVCD)等來(lái)進(jìn)行器件制造的傳統(tǒng)方法?!癇uild-down”方法的缺點(diǎn)是較高的成本。在“build-down”方法中有幾條不同的技術(shù)路徑來(lái)制造納米結(jié)構(gòu)。最簡(jiǎn)單的一種,也是最早使用的一種是直接在襯底上刻蝕結(jié)構(gòu)來(lái)得到量子點(diǎn)或者量子線(xiàn)。另外一種是包括用離子注入來(lái)形成納米結(jié)構(gòu)。這兩種技術(shù)都要求使用開(kāi)有小尺寸窗口的光刻版。第三種技術(shù)是通過(guò)自組裝機(jī)制來(lái)制造量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。自組裝方法是在晶格失配的材料中自然生長(zhǎng)納米尺度的島。在Stranski-Krastanov生長(zhǎng)模式中,當(dāng)材料生長(zhǎng)到一定厚度后,二維的逐層生長(zhǎng)將轉(zhuǎn)換成三維的島狀生長(zhǎng),這時(shí)量子點(diǎn)就會(huì)生成。業(yè)已證明基于自組裝量子點(diǎn)的激光器件具有比量子阱激光器更好的性能。量子點(diǎn)器件的飽和材料增益要比相應(yīng)的量子阱器件大50倍,微分增益也要高3個(gè)量級(jí)。閾值電流密度低于100A/cm2、室溫輸出功率在瓦特量級(jí)(典型的量子阱基激光器的輸出功率是5-50mW)的連續(xù)波量子點(diǎn)激光器也已經(jīng)報(bào)道。無(wú)論是何種材料系統(tǒng),量子點(diǎn)激光器件都預(yù)期具有低閾值電流密度,這預(yù)示目前還要求在大閾值電流條件下才能激射的寬帶系材料如III組氮化物基激光器還有很大的顯著改善其性能的空間。目前這類(lèi)器件的性能已經(jīng)接近或達(dá)到商業(yè)化器件所要求的指標(biāo),預(yù)期量子點(diǎn)基的此類(lèi)材料激光器將很快在市場(chǎng)上出現(xiàn)。量子點(diǎn)基光電子器件的進(jìn)一步改善主要取決于量子點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。雖然在生長(zhǎng)條件上如襯底溫度、生長(zhǎng)元素的分氣壓等的變化能夠在一定程度上控制點(diǎn)的尺寸和密度,自組裝量子點(diǎn)還是典型底表現(xiàn)出在大小、密度及位置上的隨機(jī)變化,其中僅僅是密度可以粗糙地控制。自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的漲落導(dǎo)致它們的光發(fā)射的非均勻展寬,因此減弱了使用零維體系制作器件所期望的優(yōu)點(diǎn)。由于量子點(diǎn)尺寸的統(tǒng)計(jì)漲落和位置的隨機(jī)變化,一層含有自組裝量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光譜典型地很寬。在豎直疊立的多層量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中這種譜展寬效應(yīng)可以被減弱。如果隔離層足夠薄,豎直疊立的多層量子點(diǎn)可典型地展現(xiàn)出豎直對(duì)準(zhǔn)排列,這可以有效地改善量子點(diǎn)的均勻性。然而,當(dāng)隔離層薄的時(shí)候,在一列量子點(diǎn)中存在載流子的耦合,這將失去因使用零維系統(tǒng)而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。怎樣優(yōu)化量子點(diǎn)的尺寸和隔離層的厚度以便既能獲得好均勻性的量子點(diǎn)又同時(shí)保持載流子能夠限制在量子點(diǎn)的個(gè)體中對(duì)于獲得器件的良好性能是至關(guān)重要的。
很清楚納米科學(xué)的首次浪潮發(fā)生在過(guò)去的十年中。在這段時(shí)期,研究者已經(jīng)證明了納米結(jié)構(gòu)的許多嶄新的性質(zhì)。學(xué)者們更進(jìn)一步征明可以用“build-down”或者“build-up”方法來(lái)進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制造。這些成果向我們展示,如果納米結(jié)構(gòu)能夠大量且廉價(jià)地被制造出來(lái),我們必將收獲更多的成果。
在未來(lái)的十年中,納米科學(xué)和技術(shù)的第二次浪潮很可能發(fā)生。在這個(gè)新的時(shí)期,科學(xué)家和工程師需要征明納米結(jié)構(gòu)的潛能以及期望功能能夠得到兌現(xiàn)。只有獲得在尺寸、成份、位序以及材料純度上良好可控能力并成功地制造出實(shí)用器件才能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)納米器件所期望的功能。因此,納米科學(xué)的下次浪潮的關(guān)鍵點(diǎn)是納米結(jié)構(gòu)的人為可控性。
III.納米結(jié)構(gòu)尺寸、成份、位序以及密度的控制——第二次浪潮
為了充分發(fā)揮量子點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)之處,我們必須能夠控制量子點(diǎn)的位置、大小、成份已及密度。其中一個(gè)可行的方法是將量子點(diǎn)生長(zhǎng)在已經(jīng)預(yù)刻有圖形的襯底上。由于量子點(diǎn)的橫向尺寸要處在10-20納米范圍(或者更小才能避免高激發(fā)態(tài)子能級(jí)效應(yīng),如對(duì)于GaN材料量子點(diǎn)的橫向尺寸要小于8納米)才能實(shí)現(xiàn)室溫工作的光電子器件,在襯底上刻蝕如此小的圖形是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。對(duì)于單電子晶體管來(lái)說(shuō),如果它們能在室溫下工作,則要求量子點(diǎn)的直徑要小至1-5納米的范圍。這些微小尺度要求已超過(guò)了傳統(tǒng)光刻所能達(dá)到的精度極限。有幾項(xiàng)技術(shù)可望用于如此的襯底圖形制作。
—電子束光刻通??梢杂脕?lái)制作特征尺度小至50納米的圖形。如果特殊薄膜能夠用作襯底來(lái)最小化電子散射問(wèn)題,那特征尺寸小至2納米的圖形可以制作出來(lái)。在電子束光刻中的電子散射因?yàn)樗^近鄰干擾效應(yīng)(proximityeffect)而嚴(yán)重影響了光刻的極限精度,這個(gè)效應(yīng)造成制備空間上緊鄰的納米結(jié)構(gòu)的困難。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是相當(dāng)費(fèi)時(shí)。例如,刻寫(xiě)一張4英寸的硅片需要時(shí)間1小時(shí),這不適宜于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。電子束投影系統(tǒng)如SCALPEL(scatteringwithangularlimitationprojectionelectronlithography)正在發(fā)展之中以便使這項(xiàng)技術(shù)較適于用于規(guī)模生產(chǎn)。目前,耗時(shí)和近鄰干擾效應(yīng)這兩個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有得到解決。
—聚焦離子束光刻是一種機(jī)制上類(lèi)似于電子束光刻的技術(shù)。但不同于電子束光刻的是這種技術(shù)并不受在光刻膠中的離子散射以及從襯底來(lái)的離子背散射影響。它能刻出特征尺寸細(xì)到6納米的圖形,但它也是一種耗時(shí)的技術(shù),而且高能離子束可能造成襯底損傷。
—掃描微探針術(shù)可以用來(lái)劃刻或者氧化襯底表面,甚至可以用來(lái)操縱單個(gè)原子和分子。最常用的方法是基于材料在探針作用下引入的高度局域化增強(qiáng)的氧化機(jī)制的。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)用來(lái)刻劃金屬(Ti和Cr)、半導(dǎo)體(Si和GaAs)以及絕緣材料(Si3N4和silohexanes),還用在LB膜和自聚集分子單膜上。此種方法具有可逆和簡(jiǎn)單易行等優(yōu)點(diǎn)。引入的氧化圖形依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)條件如掃描速度、樣片偏壓以及環(huán)境濕度等??臻g分辨率受限于針尖尺寸和形狀(雖然氧化區(qū)域典型地小于針尖尺寸)。這項(xiàng)技術(shù)已用于制造有序的量子點(diǎn)陣列和單電子晶體管。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是處理速度慢(典型的刻寫(xiě)速度為1mm/s量級(jí))。然而,最近在原子力顯微術(shù)上的技術(shù)進(jìn)展—使用懸臂樑陣列已將掃描速度提高到4mm/s。此項(xiàng)技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是它的杰出的分辨率和能產(chǎn)生任意幾何形狀的圖形能力。但是,是否在刻寫(xiě)速度上的改善能使它適用于除制造光刻版和原型器件之外的其他目的還有待于觀(guān)察。直到目前為止,它是一項(xiàng)能操控單個(gè)原子和分子的唯一技術(shù)。
—多孔膜作為淀積掩版的技術(shù)。多孔膜能用多種光刻術(shù)再加腐蝕來(lái)制備,它也可以用簡(jiǎn)單的陽(yáng)極氧化方法來(lái)制備。鋁膜在酸性腐蝕液中陽(yáng)極氧化就可以在鋁膜上產(chǎn)生六角密堆的空洞,空洞的尺寸可以控制在5-200nm范圍。制備多孔膜的其他方法是從納米溝道玻璃膜復(fù)制。用這項(xiàng)技術(shù)已制造出含有細(xì)至40nm的空洞的鎢、鉬、鉑以及金膜。
—倍塞(diblock)共聚物圖形制作術(shù)是一種基于不同聚合物的混合物能夠產(chǎn)生可控及可重復(fù)的相分離機(jī)制的技術(shù)。目前,經(jīng)過(guò)反應(yīng)離子刻蝕后,在旋轉(zhuǎn)涂敷的倍塞共聚物層中產(chǎn)生的圖形已被成功地轉(zhuǎn)移到Si3N4膜上,圖形中空洞直徑20nm,空洞之間間距40nm。在聚苯乙烯基體中的自組織形成的聚異戊二烯(polyisoprene)或聚丁二烯(polybutadiene)球(或者柱體)可以被臭氧去掉或者通過(guò)鋨染色而保留下來(lái)。在第一種情況,空洞能夠在氮化硅上產(chǎn)生;在第二種情況,島狀結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生。目前利用倍塞共聚物光刻技術(shù)已制造出GaAs納米結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的側(cè)向特征尺寸約為23nm,密度高達(dá)1011/cm2。
—與倍塞共聚物圖形制作術(shù)緊密相關(guān)的一項(xiàng)技術(shù)是納米球珠光刻術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的基本思路是將在旋轉(zhuǎn)涂敷的球珠膜中形成的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。各種尺寸的聚合物球珠是商業(yè)化的產(chǎn)品。然而,要制作出含有良好有序的小尺寸球珠薄膜也是比較困難的。用球珠單層膜已能制備出特征尺寸約為球珠直徑1/5的三角形圖形。雙層膜納米球珠掩膜版也已被制作出。能夠在金屬、半導(dǎo)體以及絕緣體襯底上使用納米球珠光刻術(shù)的能力已得到確認(rèn)。納米球珠光刻術(shù)(納米球珠膜的旋轉(zhuǎn)涂敷結(jié)合反應(yīng)離子刻蝕)已被用來(lái)在一些半導(dǎo)體表面上制造空洞和柱狀體納米結(jié)構(gòu)。
—將圖形從母體版轉(zhuǎn)移到襯底上的其他光刻技術(shù)。幾種所謂“軟光刻“方法,比如復(fù)制鑄模法、微接觸印刷法、溶劑輔助鑄模法以及用硬模版浮雕法等已被探索開(kāi)發(fā)。其中微接觸印刷法已被證明只能用來(lái)刻制特征尺寸大于100nm的圖形。復(fù)制鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是ellastometric聚合物可被用來(lái)制作成一個(gè)戳子,以便可用同一個(gè)戳子通過(guò)對(duì)戳子的機(jī)械加壓能夠制作不同側(cè)向尺寸的圖形。在溶劑輔助鑄模法和用硬模版浮雕法(或通常稱(chēng)之為納米壓印術(shù))之間的主要差異是,前者中溶劑被用于軟化聚合物,而后者中軟化聚合物依靠的是溫度變化。溶劑輔助鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是不需要加熱。納米壓印術(shù)已被證明可用來(lái)制作具有容量達(dá)400Gb/in2的納米激光光盤(pán),在6英寸硅片上刻制亞100nm分辨的圖形,刻制10nmX40nm面積的長(zhǎng)方形,以及在4英寸硅片上進(jìn)行圖形刻制。除傳統(tǒng)的平面納米壓印光刻法之外,滾軸型納米壓印光刻法也已被提出。在此類(lèi)技術(shù)中溫度被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)關(guān)鍵因素。此外,應(yīng)該選用具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物。為了取得高產(chǎn),下列因素要解決:
1)大的戳子尺寸
2)高圖形密度戳子
3)低穿刺(lowsticking)
4)壓印溫度和壓力的優(yōu)化
5)長(zhǎng)戳子壽命。
具有低穿刺率的大尺寸戳子已經(jīng)被制作出來(lái)。已有少量研究工作在試圖優(yōu)化壓印溫度和壓力,但顯然需要進(jìn)行更多的研究工作才能得到溫度和壓力的優(yōu)化參數(shù)。高圖形密度戳子的制作依然在發(fā)展之中。還沒(méi)有足夠量的工作來(lái)研究戳子的壽命問(wèn)題。曾有研究報(bào)告報(bào)道,覆蓋有超薄的特氟隆類(lèi)薄膜的模板可以用來(lái)進(jìn)行50次的浮刻而不需要中間清洗。報(bào)告指出最大的性能退化來(lái)自于嵌在戳子和聚合物之間的灰塵顆粒。如果戳子是從ellastometric母版制作出來(lái)的,抗穿刺層可能需要使用,而且進(jìn)行大約5次壓印后需要更換。值得關(guān)心的其他可能問(wèn)題包括鑲嵌的灰塵顆引起的戳子損傷或聚合物中圖形損傷,以及連續(xù)壓印之間戳子的清洗需要等。盡管進(jìn)一步的優(yōu)化和改良是必需的,但此項(xiàng)技術(shù)似乎有希望獲得高生產(chǎn)率。壓印過(guò)程包括對(duì)準(zhǔn)、加熱及冷卻循環(huán)等,整個(gè)過(guò)程所需時(shí)間大約20分鐘。使用具有較低玻璃化轉(zhuǎn)換溫度的聚合物可以縮短加熱和冷卻循環(huán)所需時(shí)間,因此可以縮短整個(gè)壓印過(guò)程時(shí)間。
IV.納米制造所面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)
上述每一種用于在襯底上圖形刻制的技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前,似乎沒(méi)有哪個(gè)單一種技術(shù)可以用來(lái)高產(chǎn)量地刻制納米尺度且任意形狀的圖形。我們可以將圖形刻制的全過(guò)程分成下列步驟:
1.在一塊模版上刻寫(xiě)圖形
2.在過(guò)渡性或者功能性材料上復(fù)制模版上的圖形
3.轉(zhuǎn)移在過(guò)渡性或者功能性材料上復(fù)制的圖形。
很顯然第二步是最具挑戰(zhàn)性的一步。先前描述的各項(xiàng)技術(shù),例如電子束光刻或者掃描微探針光刻技術(shù),已經(jīng)能夠刻寫(xiě)非常細(xì)小的圖形。然而,這些技術(shù)都因相當(dāng)費(fèi)時(shí)而不適于規(guī)模生產(chǎn)。納米壓印術(shù)則因可作多片并行處理而可能解決規(guī)模生產(chǎn)問(wèn)題。此項(xiàng)技術(shù)似乎很有希望,但是在它能被廣泛應(yīng)用之前現(xiàn)存的嚴(yán)重的材料問(wèn)題必須加以解決。納米球珠和倍塞共聚物光刻術(shù)則提供了將第一步和第二步整合的解決方案。在這些技術(shù)中,圖形由球珠的尺寸或者倍塞共聚物的成分來(lái)確定。然而,用這兩種光刻術(shù)刻寫(xiě)的納米結(jié)構(gòu)的形狀非常有限。當(dāng)這些技術(shù)被人們看好有很大的希望用來(lái)刻寫(xiě)圖形以便生長(zhǎng)出有序的納米量子點(diǎn)陣列時(shí),它們卻完全不適于用來(lái)刻制任意形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的圖形。為了能夠制造出高質(zhì)量的納米器件,不但必須能夠可靠地將圖形轉(zhuǎn)移到功能材料上,還必須保證在刻蝕過(guò)程中引入最小的損傷。濕法腐蝕技術(shù)典型地不產(chǎn)生或者產(chǎn)生最小的損傷,可是濕法腐蝕并不十分適于制備需要陡峭側(cè)墻的結(jié)構(gòu),這是因?yàn)樵谘谀0嫦乱欢ǔ潭鹊你@蝕是不可避免的,而這個(gè)鉆蝕決定性地影響微小結(jié)構(gòu)的刻制。另一方面,用干法刻蝕技術(shù),譬如,反應(yīng)離子刻蝕(RIE)或者電子回旋共振(ECR)刻蝕,在優(yōu)化條件下可以獲得陡峭的側(cè)墻。直到今天大多數(shù)刻蝕研究都集中于刻蝕速度以及刻蝕出垂直墻的能力,而關(guān)于刻蝕引入損傷的研究嚴(yán)重不足。已有研究表明,能在表面下100nm深處探測(cè)到刻蝕引入的損傷。當(dāng)器件中的個(gè)別有源區(qū)尺寸小于100nm時(shí),如此大的損傷是不能接受的。還有就是因?yàn)樗械募{米結(jié)構(gòu)都有大的表面-體積比,必須盡可能地減少在納米結(jié)構(gòu)表面或者靠近的任何缺陷。
隨著器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)的發(fā)展,普通光刻技術(shù)的精度將很快達(dá)到它的由光的衍射定律以及材料物理性質(zhì)所確定的基本物理極限。通過(guò)采用深紫外光和相移版,以及修正光學(xué)近鄰干擾效應(yīng)等措施,特征尺寸小至80nm的圖形已能用普通光刻技術(shù)制備出。然而不大可能用普通光刻技術(shù)再進(jìn)一步顯著縮小尺寸。采用X光和EUV的光刻技術(shù)仍在研發(fā)之中,可是發(fā)展這些技術(shù)遇到在光刻膠以及模版制備上的諸多困難。目前來(lái)看,雖然也有一些具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題需要解決,特別是需要克服電子束散射以及相關(guān)聯(lián)的近鄰干擾效應(yīng)問(wèn)題,但投影式電子束光刻似乎是有希望的一種技術(shù)。掃描微探針技術(shù)提供了能分辨單個(gè)原子或分子的無(wú)可匹敵的精度,可是此項(xiàng)技術(shù)卻有固有的慢速度,目前還不清楚通過(guò)給它加裝陣列懸臂樑能否使它達(dá)到可以接受的刻寫(xiě)速度。利用轉(zhuǎn)移在自組裝薄膜中形成的圖形的技術(shù),例如倍塞共聚物以及納米球珠刻寫(xiě)技術(shù)則提供了實(shí)現(xiàn)成本不是那么昂貴的大面積圖形刻寫(xiě)的一種可能途徑。然而,在這種方式下形成的圖形僅局限于點(diǎn)狀或者柱狀圖形。對(duì)于制造相對(duì)簡(jiǎn)單的器件而言,此類(lèi)技術(shù)是足夠用的,但并不能解決微電子工業(yè)所面對(duì)的問(wèn)題。需要將圖形從一張模版復(fù)制到聚合物膜上的各種所謂“軟光刻“方法提供了一種并行刻寫(xiě)的技術(shù)途徑。模版可以用其他慢寫(xiě)技術(shù)來(lái)刻制,然后在模版上的圖形可以通過(guò)要么熱輔助要么溶液輔助的壓印法來(lái)復(fù)制。同一塊模版可以用來(lái)刻寫(xiě)多塊襯底,而且不像那些依賴(lài)化學(xué)自組裝圖形形成機(jī)制的方法,它可以用來(lái)刻制任意形狀的圖形。然而,要想獲得高生產(chǎn)率,某些技術(shù)問(wèn)題如穿刺及因灰塵導(dǎo)致的損傷等問(wèn)題需要加以解決。對(duì)一個(gè)理想的納米刻寫(xiě)技術(shù)而言,它的運(yùn)行和維修成本應(yīng)該低,它應(yīng)具備可靠地制備尺寸小但密度高的納米結(jié)構(gòu)的能力,還應(yīng)有在非平面上刻制圖形的能力以及制備三維結(jié)構(gòu)的功能。此外,它也應(yīng)能夠做高速并行操作,而且引入的缺陷密度要低。然而時(shí)至今日,仍然沒(méi)有任何一項(xiàng)能制作亞100nm圖形的單項(xiàng)技術(shù)能同時(shí)滿(mǎn)足上述所有條件?,F(xiàn)在還難說(shuō)是否上述技術(shù)中的一種或者它們的某種組合會(huì)取代傳統(tǒng)的光刻技術(shù)。究竟是現(xiàn)有刻寫(xiě)技術(shù)的組合還是一種全新的技術(shù)會(huì)成為最終的納米刻寫(xiě)技術(shù)還有待于觀(guān)察。
另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是,為了更新我們關(guān)于納米結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和知識(shí),有必要改善現(xiàn)有的表征技術(shù)或者發(fā)展一種新技術(shù)能夠用來(lái)表征單個(gè)納米尺度物體。由于自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的自然漲落,可信地表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力對(duì)于研究這些結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)是絕對(duì)至關(guān)重要的。目前表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力非常有限。譬如,沒(méi)有一種結(jié)構(gòu)表征工具能夠用來(lái)確定一個(gè)納米結(jié)構(gòu)的表面結(jié)構(gòu)到0.1À的精度或者更佳。透射電子顯微術(shù)(TEM)能夠用來(lái)研究一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況,但是它不能提供有關(guān)表面以及靠近表面的原子排列情況的信息。掃描隧道顯微術(shù)(STM)和原子力顯微術(shù)(AFM)能夠給出表面某區(qū)域的形貌,但它們并不能提供定量結(jié)構(gòu)信息好到能仔細(xì)理解表面性質(zhì)所要求的精度。當(dāng)近場(chǎng)光學(xué)方法能夠給出局部區(qū)域光譜信息時(shí),它們能給出的關(guān)于局部雜質(zhì)濃度的信息則很有限。除非目前用來(lái)表征表面和體材料的技術(shù)能夠擴(kuò)展到能夠用來(lái)研究單個(gè)納米體的表面和內(nèi)部情況,否則能夠得到的有關(guān)納米結(jié)構(gòu)的所有重要結(jié)構(gòu)和組份的定量信息非常有限。
V.展望
想要考研的你,提及納米科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),是否會(huì)列出“神秘”“高薪”“高就業(yè)率”“高科技”這一系列關(guān)鍵詞呢?
真正的“高富帥”專(zhuān)業(yè)
如果一定要用一個(gè)詞來(lái)形容納米專(zhuān)業(yè),那就是“高富帥”。
說(shuō)它“高”,是因?yàn)樗牡拇_確是高科技的產(chǎn)物。1納米是1米的十億分之一,20納米也僅相當(dāng)于1根頭發(fā)絲的三千分之一。也正是這么小的尺寸,才能夠用來(lái)做材料。不僅如此,納米材料還都帶著“特異功能”,具有奇異的化學(xué)物理特性。納米雖小,用途卻大,小尺寸成就大空間,真是高不可測(cè)。而研究生階段需要學(xué)的課程也很“高”:納米材料的結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌的表征技術(shù)、納米粉體材料的制備與表面修飾、一維納米材料的制備、納米復(fù)合材料的制備、納米結(jié)構(gòu)材料的制備、納米材料的物理特性與應(yīng)用、納米電子器件的基本原理和微加工技術(shù)、納米材料與納米技術(shù)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)等都是該專(zhuān)業(yè)的主干課。是研究生的必修課,而新專(zhuān)業(yè)的科研空間更加廣闊,所以發(fā)SCI的概率大大增加。想要寫(xiě)好論文,你就要了解納米材料與技術(shù)的最新學(xué)科發(fā)展動(dòng)向、理論前沿、應(yīng)用前景等。而如果你打算游學(xué)海外,就更要在研究生階段狂抓英語(yǔ)了。這一專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯非常龐雜,有醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理、材料學(xué)等諸多領(lǐng)域,需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。筆者碩士一年級(jí)的時(shí)候大家每周都會(huì)用英報(bào)告,這樣能有效提高英文水平,即使不打算出國(guó),閱讀國(guó)外文獻(xiàn)也會(huì)非常流暢,開(kāi)闊視野。納米專(zhuān)業(yè)確實(shí)很“高”,但當(dāng)你真正鉆研進(jìn)去,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的樂(lè)趣。
說(shuō)它“富”,一點(diǎn)也不夸張。納米技術(shù)、信息技術(shù)及生物技術(shù)被譽(yù)為本世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱。納米從20世紀(jì)80年代末,90年代初開(kāi)始起步,經(jīng)歷二十多年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)成為突飛猛進(jìn)的前沿、交叉性新型學(xué)科。納米技術(shù)作為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),將在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、能源和環(huán)境等領(lǐng)域“大顯身手”。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的納米技術(shù)高級(jí)顧問(wèn)米哈伊爾·羅科甚至預(yù)言:“由于納米技術(shù)的出現(xiàn),在今后30年中,人類(lèi)文明所經(jīng)歷的變化將會(huì)比過(guò)去的整個(gè)20世紀(jì)都要多得多?!比绱丝磥?lái),納米技術(shù)必將創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,同時(shí)也能為該專(zhuān)業(yè)的同學(xué)提供良好的職業(yè)發(fā)展平臺(tái)。
說(shuō)它“帥”,是因?yàn)樗歇?dú)到魅力,吸引青年學(xué)子投其懷抱。其實(shí),大部分工科生的研院生活都是相同的,讀文獻(xiàn)、做實(shí)驗(yàn)、組會(huì)、聽(tīng)報(bào)告,這些幾乎就是我們讀研生活的全部。想學(xué)好納米專(zhuān)業(yè),你首先要做個(gè)雜家。在研究生階段,你要掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí),學(xué)習(xí)環(huán)境納米材料的綠色制備及其規(guī)?;?,面向環(huán)境檢測(cè)的納米結(jié)構(gòu)與器件的構(gòu)筑原理、方法,并且了解納米材料與納米結(jié)構(gòu)性能與機(jī)理。而做到這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因?yàn)槔砉た茖?zhuān)業(yè)的直接目標(biāo)在于應(yīng)用,因此還需要學(xué)習(xí)納米材料在污染治理中的應(yīng)用原理、技術(shù)與裝置研發(fā)、納米材料的環(huán)境效應(yīng)與安全性評(píng)估、納米材料在節(jié)能和清潔能源中的應(yīng)用等,掌握材料學(xué)的工藝裝備、測(cè)試手段與評(píng)價(jià)技術(shù),具備相應(yīng)的科研能力,具有從事科學(xué)研究和解決工程中局部問(wèn)題的能力。運(yùn)用納米技術(shù)解決這些問(wèn)題和一般的常規(guī)思路有著很大的不同,有著前路未知的期盼和發(fā)現(xiàn)時(shí)的狂喜,為此我們都成為典型的“技術(shù)宅”,大部分時(shí)間會(huì)宅在實(shí)驗(yàn)室里,在外人看來(lái),可能是只顧科研無(wú)心生活的“苦行僧”,而只有我們才能體會(huì)到納米的“帥”及給我們生活所帶來(lái)的樂(lè)趣。
想要學(xué)好納米專(zhuān)業(yè),團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力必不可缺。其學(xué)習(xí)都是以課題組和實(shí)驗(yàn)室為單位,很多作業(yè)和項(xiàng)目都是大家集體完成,比如開(kāi)發(fā)一種新型的納米材料,大家都有不同的分工,這就需要我們能緊密地合作與溝通,分擔(dān)辛苦分享成功。
同時(shí),我們還需要有極強(qiáng)的表達(dá)能力和動(dòng)手實(shí)踐的能力。我們學(xué)校經(jīng)常舉辦學(xué)術(shù)沙龍,需要大家上臺(tái)演講,不僅本專(zhuān)業(yè)的導(dǎo)師在場(chǎng),其他專(zhuān)業(yè)的學(xué)生和老師也會(huì)來(lái)聽(tīng),并從不同角度提出意見(jiàn),所以我們要足夠有氣場(chǎng)才能HOLD住場(chǎng)面。而實(shí)踐方面,我們都有做老師科研助理的機(jī)會(huì),同時(shí)開(kāi)展自己的課題研究,不僅要寫(xiě)得好論文,還要做好實(shí)驗(yàn)。想讀納米專(zhuān)業(yè),要做的功課非常多,你只有都嘗試了,才能體會(huì)到這個(gè)專(zhuān)業(yè)的巨大魅力,才會(huì)在科技的海洋里盡情遨游。
就業(yè)面窄是誤區(qū)
對(duì)于納米科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),很多人對(duì)它的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)。很多人認(rèn)為,納米作為高精尖技術(shù)與日常生活相距太遠(yuǎn),所以想當(dāng)然地認(rèn)為其就業(yè)難。
其實(shí),納米真實(shí)地存在于我們的日常生活中,而隨著科技的發(fā)展,未來(lái)有一天我們的衣食住行都將離不開(kāi)納米技術(shù)。所以如果你能有幸就讀該專(zhuān)業(yè)研究生,并在學(xué)術(shù)上有所造詣,愿意將所學(xué)學(xué)以致用,那么你的就業(yè)前景無(wú)限光明!
那么納米技術(shù)到底是怎樣和實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)的呢,而我們工科生,又將以何種方式參與這種科技改變?nèi)藗兩畹倪M(jìn)程呢?
衣:在紡織和化纖制品中添納米微粒,可以除味殺菌?;w布結(jié)實(shí)耐磨,但會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電,穿起來(lái)非常舒適。
食:利用納米材料,冰箱的抗菌能力大大增強(qiáng)。納米材料做的無(wú)菌餐具、無(wú)菌食品包裝用品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。利用納米粉末,可以使廢水有效凈化,完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn),納米食品色香味俱全,還對(duì)健康大有裨益。
?。簩?duì)于我們這代人而言,居家做家務(wù)、清理房間是一大愁事,納米技術(shù)的應(yīng)用可以省下我們很多力氣。通過(guò)納米技術(shù),墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層,可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚,完全不需要擦洗。含有納米微粒的建筑材料,還可以吸收對(duì)人體有害的紫外線(xiàn)。既省時(shí)省力又對(duì)身體好。
行:在出行方面,納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。納米陶瓷有望成為汽車(chē)、輪船、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)部件的理想材料,可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、工作壽命和可靠性。納米球添加劑可以在機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)加入,起到節(jié)省燃油、修復(fù)磨損表面、增強(qiáng)機(jī)車(chē)動(dòng)力、降低噪音、減少污染物排放、保護(hù)環(huán)境的作用。納米衛(wèi)星可以隨時(shí)向駕駛?cè)藛T提供交通信息,幫助其安全駕駛。
而這些,只是納米科技應(yīng)用在生活中的很小一部分,納米技術(shù)興起晚,發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛,更多的核心技術(shù)需要我們這一代去發(fā)掘,以期使之更好地為民生服務(wù)??梢?jiàn)納米技術(shù)在日常生活中無(wú)處不在,各行各業(yè)都需要擁有高技術(shù)高學(xué)歷的納米技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才,所以就業(yè)前景廣闊。
具體的就業(yè)方向,男生、女生之間相差很大。納米專(zhuān)業(yè)的大部分女碩士,特別是女博士一般選擇到大學(xué)或科研院所做研究。研究領(lǐng)域涵蓋納米材料、黏合劑、涂料、電鍍、陶瓷等相關(guān)領(lǐng)域,從事相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和檢測(cè)等方面。大部分男生會(huì)去納米材料行業(yè)企業(yè)或傳統(tǒng)材料相關(guān)企業(yè)供職??梢詮氖录{米材料表征、石墨烯及碳納米材料研發(fā)、納米材料改性、納米材料合成、無(wú)機(jī)納米材料制備以及交叉學(xué)科納米材料應(yīng)用的相關(guān)工作。
跨專(zhuān)業(yè)報(bào)考受青睞
納米科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),不過(guò)并不限制跨專(zhuān)業(yè)報(bào)考,納米科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)不僅不是個(gè)排外的“高富帥”,反而非常歡迎跨專(zhuān)業(yè)的學(xué)生融入其中,共同搭建納米專(zhuān)業(yè)的大舞臺(tái)。納米科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)在工科或理科門(mén)類(lèi)招生,不同學(xué)校有所不同,但都非常歡迎與之類(lèi)似的材料專(zhuān)業(yè)同學(xué)報(bào)考,因?yàn)槎忌婕安牧蠈W(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),所以學(xué)起來(lái)會(huì)得心應(yīng)手。同時(shí),理工科專(zhuān)業(yè)背景如物理、化學(xué)甚至數(shù)學(xué)這類(lèi)基礎(chǔ)學(xué)科出身的學(xué)生,也很受該專(zhuān)業(yè)歡迎。
在報(bào)考納米科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生中,也有一部分醫(yī)學(xué)生。未來(lái)納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是大勢(shì)所趨。利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器,可將適當(dāng)劑量的藥物,通過(guò)體外電磁信號(hào)的引導(dǎo)準(zhǔn)確送達(dá)病灶部位,有效地起到治療作用,同時(shí)可以減輕藥物的不良的反應(yīng)。用納米制造成的微型機(jī)器人,它的體積可是小于紅細(xì)胞的,你能想象到嗎?通過(guò)它向病人血管中注射,能疏通腦血管的血栓,清除心臟動(dòng)脈的脂肪和沉淀物,還可“嚼碎”泌尿系統(tǒng)的結(jié)石等。而隨著納米技術(shù)的發(fā)展,它與醫(yī)學(xué)還會(huì)有更多的交叉。
院校介紹
對(duì)納米科學(xué)與技術(shù)這種新興學(xué)科來(lái)說(shuō),每個(gè)學(xué)校都有自己的特色和側(cè)重,所以這里重點(diǎn)介紹一下。而通過(guò)這些不同院校的專(zhuān)業(yè)方向設(shè)置,我們也可以多角度地了解這一專(zhuān)業(yè)。
國(guó)家納米科學(xué)中心
國(guó)家納米科學(xué)中心是中國(guó)科學(xué)院與教育部共同建設(shè)并具有獨(dú)立事業(yè)法人資格的全額撥款直屬事業(yè)單位,自2005年開(kāi)始招收研究生?,F(xiàn)有博士學(xué)科專(zhuān)業(yè)點(diǎn)3個(gè):凝聚態(tài)物理、物理化學(xué)和材料學(xué);碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)點(diǎn)3個(gè):生物物理、生物工程和材料工程。鑒于納米科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的前沿交叉特性,在招生階段,現(xiàn)將該學(xué)科掛靠在物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)與工程和生物學(xué)4個(gè)一級(jí)學(xué)科下,并相應(yīng)產(chǎn)生4個(gè)專(zhuān)業(yè)代碼。涉及納米科技系列進(jìn)展、納米檢測(cè)系列講、文獻(xiàn)信息利用、人文系列講座、納米功能材料等課程。
國(guó)家納米科學(xué)中心2013年在7個(gè)專(zhuān)業(yè)招收碩士研究生35人,專(zhuān)業(yè)包括納米科學(xué)與技術(shù)、凝聚態(tài)物理、物理化學(xué)、材料學(xué)、生物物理學(xué)、材料工程和生物工程,研究方向涵蓋高分子納米功能材料、生物納米結(jié)構(gòu)、納米醫(yī)學(xué)、納米復(fù)合材料、納米電子學(xué)等幾十個(gè)方向,方向非常細(xì)化,具有材料、半導(dǎo)體、物理、化學(xué)、微電子、生物、醫(yī)藥等專(zhuān)業(yè)背景的學(xué)生都可以報(bào)考。相信有志于納米專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,一定會(huì)在這里找到適合自己的研究方向。
國(guó)家納米中心是比較典型的科研所,其吸引考生的除了實(shí)力,很重要的一點(diǎn)就是待遇優(yōu)厚。該中心不需學(xué)生繳納學(xué)費(fèi),如遇國(guó)家政策調(diào)整還會(huì)有高額的獎(jiǎng)學(xué)金返還制度,碩士研究生根據(jù)不同年級(jí),每個(gè)月可以拿到1300~2500元的獎(jiǎng)學(xué)金,博士會(huì)拿到3100~4500元的獎(jiǎng)學(xué)金。此外,還會(huì)有其他生活補(bǔ)助等。研究生公寓已經(jīng)完全賓館化管理,非常舒適。在國(guó)家納米中心深造,沒(méi)有經(jīng)濟(jì)上的后顧之憂(yōu),這樣你才可以將全部精力投入到學(xué)習(xí)中去。
大連理工大學(xué)
大連理工大學(xué)的工程力學(xué)系開(kāi)設(shè)生物與納米力學(xué)專(zhuān)業(yè),已然在行業(yè)內(nèi)一枝獨(dú)秀。該學(xué)科依托于工程力學(xué)系和工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,軟硬件條件優(yōu)越,擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器。學(xué)生有充足的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì),能在宏觀(guān)、微觀(guān)等不同層次上,進(jìn)行跨學(xué)科的數(shù)值模擬和力學(xué)實(shí)驗(yàn)。同時(shí),也有國(guó)家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)基金、“863”“973”等眾多項(xiàng)目和基金支持。
該專(zhuān)業(yè)現(xiàn)在有生物器官生物力學(xué)模型及新材料應(yīng)用研究、分子模擬和計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)、微納米與多尺度力學(xué)研究、生物材料的力學(xué)行為及其多功能化4個(gè)研究方向,涉及到力學(xué)、醫(yī)藥、生物、機(jī)械、材料、電子、控制、測(cè)量、微納科技等領(lǐng)域。
大連理工大學(xué)這個(gè)專(zhuān)業(yè)的直博生學(xué)制是4年,而一般的直博生需要學(xué)習(xí)5年時(shí)間,而分開(kāi)讀碩士和博士一般需要6至7年,這吸引了不少學(xué)生報(bào)考,因?yàn)榭梢怨?jié)約1~3年時(shí)間。當(dāng)然,在4年的時(shí)間里完成碩士和博士學(xué)業(yè),是一件很具挑戰(zhàn)的事情,需要最大限度地提升效率。
蘇州大學(xué)
蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院是蘇州大學(xué)、蘇州工業(yè)園區(qū)政府、加拿大滑鐵盧大學(xué)攜手共建的一所高起點(diǎn)、國(guó)際化的新型學(xué)院。該學(xué)院建立于2010年,由全球著名納米與光電子材料學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士李述湯教授擔(dān)任院長(zhǎng),教學(xué)科研實(shí)力雄厚,是國(guó)內(nèi)高校中為數(shù)不多的專(zhuān)門(mén)的納米科學(xué)學(xué)院。招生方向涵蓋納米生物化學(xué)、納米技術(shù)工程、納米材料、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料等。有關(guān)納米的專(zhuān)業(yè)在物理、化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)與工程4個(gè)學(xué)科下招收學(xué)術(shù)型研究生,相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生都可以報(bào)考。
需要提醒大家的是,蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院初試提供詳細(xì)的輔導(dǎo)書(shū)和真題,有意報(bào)考的同學(xué)要多關(guān)注學(xué)院的網(wǎng)站,以獲得第一手信息。
武漢大學(xué)
武漢大學(xué)的納米科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)在物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院和化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院均有招生,各有側(cè)重。前者分為納米復(fù)合材料、納米光催化材料與技術(shù)、納米光電子學(xué)、納米管線(xiàn)陣列及其智能傳感器、納米材料制備與表征和納米尺度結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系6個(gè)方向。后者在納米催化、納米生物醫(yī)學(xué)、納米材料分離分析、微納傳感技術(shù)和高分子納米藥物載體。很多方向在國(guó)內(nèi)上處于領(lǐng)先地位,每年也有大量學(xué)生報(bào)考,競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。
武漢大學(xué)與國(guó)外多所大學(xué)有合作關(guān)系,大家如果在武大讀研,出國(guó)交流、學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)比較多。
華中科技大學(xué)
華中科技大學(xué)是典型的工科學(xué)校,其納米專(zhuān)業(yè)當(dāng)然也首屈一指。華科的納米專(zhuān)業(yè)同樣是熱門(mén),除去每年招收本校內(nèi)推的學(xué)生,考研的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。
在培養(yǎng)模式方面,華科非常重視學(xué)、研、產(chǎn)相結(jié)合,科研成果轉(zhuǎn)化率非常高。在就業(yè)方面,很多碩士研究生在各科研機(jī)構(gòu)及高校任職。如果你求學(xué)在華科,就不用愁生活保障的問(wèn)題,學(xué)校的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制非常完善。學(xué)院對(duì)每位研究生在校期間將發(fā)放生活津貼,并設(shè)立各類(lèi)獎(jiǎng)學(xué)金以獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)秀的研究生,其獎(jiǎng)勵(lì)比例達(dá)80%。
要說(shuō)今年最重大的處理器,當(dāng)數(shù)IBM Power7系列小型機(jī)處理器了。Power7的計(jì)算性能和能效都上了一個(gè)新臺(tái)階,在并行處理和串行處理中的性能,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于x86處理器。然而,小型機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)狹窄,使得Power7的并未在更廣泛的用戶(hù)中掀起較大的波瀾。
當(dāng)然,在金融等特定領(lǐng)域,Power7的重要性不言而喻。與之相比,英特爾緊隨Power7之后的安騰9300系列處理器掀起的水花就更小了。這款產(chǎn)品在兩年前就已經(jīng)公布,卻遲遲沒(méi)有正式。跳票時(shí)間太長(zhǎng),讓等待它的人們已經(jīng)疲倦。兩年前的設(shè)計(jì)也使它在和Power7的競(jìng)爭(zhēng)中有些力量不足。但安騰的存在足以提醒IBM:不能為之前的成績(jī)自滿(mǎn),追趕者依然緊隨其后。從這個(gè)角度看,安騰9300雖然反響不大,但意義依然重大。
主流服務(wù)器處理器方面,英特爾和AMD體現(xiàn)出了節(jié)奏的差異。2010年是英特爾“Tick-Tock”節(jié)拍中制程更新的一年。當(dāng)更新為32nm工藝,增加了兩個(gè)內(nèi)核的至強(qiáng)5600出現(xiàn)時(shí),除了簡(jiǎn)單的性能比較之外,人們并未對(duì)其發(fā)表更多評(píng)論。畢竟,至強(qiáng)5500推出后,人們已經(jīng)了解到了下一代處理器的大概模式。這也說(shuō)明,從吸引眼球的角度講,節(jié)奏太規(guī)律并非好事。
與英特爾相比,AMD今年的服務(wù)器處理器卻吸引了大量眼球。AMD皓龍6100系列處理器是業(yè)內(nèi)第一個(gè)達(dá)到了12個(gè)物理內(nèi)核的CPU處理器。此外,皓龍6100采用的第二代直連架構(gòu)不但支持四通道DDR3內(nèi)存,而且將其HT超傳輸總線(xiàn)的速率提升到了6.4 GT/s,并且能夠在4路服務(wù)器中提高處理器互訪(fǎng)的效率。
不得不提的是,雖然皓龍6100較上代產(chǎn)品有很多新的改進(jìn),策略較為積極,但AMD的重拳同樣積蓄在2011年將推出的“推土機(jī)”架構(gòu)處理器中,以期與英特爾的新架構(gòu)相抗衡。兩強(qiáng)相爭(zhēng),2011年必然是精彩的一年。
2011年將要浮出水面的另一股暗流,將來(lái)自移動(dòng)處理器領(lǐng)域。雖然2010年移動(dòng)處理器市場(chǎng)波瀾不驚,但平板電腦的快速發(fā)展已經(jīng)引來(lái)了ARM這一新生力量加入移動(dòng)終端處理器的對(duì)決。英特爾則針?shù)h相對(duì)地了面向嵌入式領(lǐng)域的凌動(dòng)E600系列處理器,爭(zhēng)搶ARM的份額。與之相比,AMD則希望用低功耗高性能的APU來(lái)守住現(xiàn)有的移動(dòng)終端市場(chǎng)。硝煙剛剛升起,未來(lái)還有一場(chǎng)大戲可看。
處理器
英特爾至強(qiáng)5600
編輯點(diǎn)評(píng):作為現(xiàn)階段雙路x86架構(gòu)服務(wù)器處理器市場(chǎng)上公認(rèn)的性能和能效最佳表現(xiàn)者,英特爾至強(qiáng)5600系列處理器是英特爾在服務(wù)器市場(chǎng)的一款極其成功的拳頭產(chǎn)品,是主流企業(yè)用戶(hù)的理想之選。
英特爾至強(qiáng)5600系列處理器全面改善了各方面性能指標(biāo),它率先采用了全球通用處理器制造最為先進(jìn)的制造工藝――32納米制程工藝,顯著提升運(yùn)算速度和降低能耗,并集成多達(dá)6個(gè)內(nèi)核,增大緩存容量。相比基于45納米制造工藝的前一代產(chǎn)品,至強(qiáng)5600在性能上最高提升達(dá)60%,一舉打破了12項(xiàng)與雙路服務(wù)器和工作站相關(guān)的性能世界紀(jì)錄,而其能耗和價(jià)格則與上一代產(chǎn)品基本持平。
至強(qiáng)5600處理器傳承了自適應(yīng)用戶(hù)應(yīng)用環(huán)境的智能計(jì)算理念,集成的多種智能計(jì)算特性與功能,如睿頻加速技術(shù)、超線(xiàn)程技術(shù)、智能節(jié)能技術(shù)等,這些特性可以讓其數(shù)據(jù)中心中每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)都能即時(shí)感知應(yīng)用負(fù)載的變化,實(shí)現(xiàn)整體性能、并行處理能力和能效的實(shí)時(shí)自適應(yīng)調(diào)節(jié),從而更靈活地滿(mǎn)足不同應(yīng)用的需求。而與至強(qiáng)5600平臺(tái)搭配的SSD、InfiniBand、萬(wàn)兆以太網(wǎng)以及英特爾軟件開(kāi)發(fā)和優(yōu)化工具等周邊產(chǎn)品與技術(shù),也可幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的進(jìn)一步調(diào)優(yōu)。
尤其值得關(guān)注的是,至強(qiáng)5600系列對(duì)超期服役的單核和雙核服務(wù)器形成了明顯的替代效應(yīng):實(shí)現(xiàn)同樣性能,至強(qiáng)5600對(duì)單核產(chǎn)品的整合比達(dá)到了15:1,能耗節(jié)省95%,約5個(gè)月可收回投資成本;與雙核產(chǎn)品相比,整合比達(dá)到5:1,能耗節(jié)省85%,約15個(gè)月可收回投資成本。
處理器
英特爾酷睿i5 (Sandy Bridge)
編輯點(diǎn)評(píng):基于全新的英特爾Sandy Bridge微架構(gòu),酷睿i5處理器在業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)了處理器核心與核芯顯卡的無(wú)縫融合?;谟⑻貭柡诵撅@卡、高速視頻同步技術(shù)、英特爾Intru3D視覺(jué)技術(shù)、睿頻加速2.0技術(shù)、無(wú)線(xiàn)顯示技術(shù)、高級(jí)矢量擴(kuò)展指令集等一系列增強(qiáng)的特性,用戶(hù)的計(jì)算性能及視覺(jué)體驗(yàn)大幅提升。
酷睿i5無(wú)縫融合的核芯顯卡,具有更高更智能的性能和更精良的能耗管理,以及和CPU其它計(jì)算單元之間更協(xié)調(diào)的計(jì)算能力;酷睿i5支持高達(dá)1.6GHz的智能顯存,并通過(guò)緩存共享機(jī)制大大提升了3D性能,可輕松駕馭《星際爭(zhēng)霸Ⅱ》等主流3D游戲;超低功耗特性更為筆記本電腦帶來(lái)更持久的電能,為用戶(hù)帶來(lái)更清涼舒適的使用體驗(yàn);高速視頻同步技術(shù)通過(guò)物理加速可將高碼率1080p視頻文件在電腦與各種便攜式設(shè)備間以不同格式流暢地轉(zhuǎn)換、傳遞,使用戶(hù)可以輕松地感受到即時(shí)分享的樂(lè)趣;無(wú)線(xiàn)顯示技術(shù)(WiDi)可以實(shí)現(xiàn)筆記本電腦與高清電視的無(wú)線(xiàn)連接和切換,用戶(hù)可以隨時(shí)將屏幕切換到電視,享受大屏幕播放帶來(lái)的快樂(lè);借助英特爾Intru3D視覺(jué)技術(shù),用戶(hù)再也不用在電影院排隊(duì)等候,在家即可隨時(shí)享受生動(dòng)逼真的3D視覺(jué)盛宴;借助新引入的AVX指令集,酷睿i5處理器將有望為用戶(hù)提供更為復(fù)雜的浮點(diǎn)密集型應(yīng)用,例如視頻分析與追蹤、3D建模、CAD等,屆時(shí),筆記本電腦的性能將得到大幅提升。
酷睿i5定位于主流用戶(hù),能輕松應(yīng)對(duì)日常工作和娛樂(lè)應(yīng)用、主流3D游戲、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建及編輯等。
處理器
AMD皓龍6100系列處理器
編輯點(diǎn)評(píng):2010年3月,AMD了全新的AMD皓龍6000系列12核和8核x86處理器,其性能高達(dá)AMD上一代6核處理器的兩倍,其中整體性能提高了88%,浮點(diǎn)性能提高達(dá)119%。它面向主流的2路和高附加值4路服務(wù)器市場(chǎng),可滿(mǎn)足當(dāng)今服務(wù)器客戶(hù)的明確需求――工作負(fù)載特定的性能、電源效率和整體價(jià)值,同時(shí)又能使客戶(hù)花更少的錢(qián)獲得更多的核心和內(nèi)存。
AMD皓龍6100系列處理器引入了直連架構(gòu)2.0:對(duì)四通道內(nèi)存的支持帶來(lái)了上一代AMD 皓龍?zhí)幚砥鲀杀兜膬?nèi)存容量和內(nèi)存帶寬,并能支持頻率高達(dá)1333MHz的R/U-DDR3內(nèi)存,與早期的內(nèi)存技術(shù)相比,整體系統(tǒng)性能得到改進(jìn);超傳輸總線(xiàn)輔助技術(shù)可通過(guò)降低探測(cè)流量和解決探針問(wèn)題來(lái)幫助提高超傳輸總線(xiàn)技術(shù)的效率;超傳輸總線(xiàn)3.0技術(shù)帶來(lái)了第4個(gè)HT鏈路并且速度提高至6.4GT/s,可在CPU和I/O之間提供極大的系統(tǒng)帶寬,從而幫助提高系統(tǒng)平衡性和可擴(kuò)展性;最多可配置12個(gè)核心,與上一代產(chǎn)品相比改進(jìn)了多線(xiàn)程環(huán)境的性能和每瓦性能,例如虛擬化、數(shù)據(jù)庫(kù)和Web服務(wù)等。
另外,AMD新處理器還具備全新的AMD-P 2.0節(jié)能特性:APML(高級(jí)平臺(tái)管理鏈接)可為處理器和系統(tǒng)管理提供一個(gè)接口,對(duì)平臺(tái)功耗等系統(tǒng)資源進(jìn)行監(jiān)控;AMD CoolSpeed技術(shù)能夠在處理器的熱環(huán)境超過(guò)了安全運(yùn)行范圍時(shí)降低P-state,使服務(wù)器正常運(yùn)行;C1E 功能提供了一種睡眠狀態(tài),大幅節(jié)約數(shù)據(jù)中心的能耗。
除此之外,該系列處理器還針對(duì)虛擬化應(yīng)用提供了AMD 虛擬化(AMD-V) 技術(shù)2.0,支持I/O 級(jí)虛擬化、快速虛擬化索引等特性,能夠?yàn)橛脩?hù)帶來(lái)更多的價(jià)值。
計(jì)算平臺(tái)
AMD皓龍6000系列平臺(tái)
編輯點(diǎn)評(píng):2010年3月,AMD了全新的AMD皓龍6000系列平臺(tái),可滿(mǎn)足當(dāng)今服務(wù)器客戶(hù)的明確需求――工作負(fù)載特定的性能、電源效率和整體價(jià)值,同時(shí)又能使客戶(hù)花更少的錢(qián)獲得更多的核心和內(nèi)存。隨著現(xiàn)實(shí)世界的工作負(fù)載變得越來(lái)越復(fù)雜并且要求更加苛刻,AMD 皓龍6000 系列平臺(tái)成為客戶(hù)可以信賴(lài)的服務(wù)器平臺(tái)。
在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等趨勢(shì)的影響下,大型數(shù)據(jù)中心和云環(huán)境對(duì)于服務(wù)器市場(chǎng)的格局正在產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
具有低功耗、高密度、面向密集型計(jì)算需求等特點(diǎn)的低功耗服務(wù)器日益成為服務(wù)器市場(chǎng)中的一個(gè)重要細(xì)分領(lǐng)域。根據(jù)IDC的報(bào)告,到2015年云數(shù)據(jù)中心預(yù)計(jì)將成為服務(wù)器市場(chǎng)中增長(zhǎng)速度最快的細(xì)分市場(chǎng)。英特爾也預(yù)計(jì),未來(lái)4到5年,基于低功耗處理器的微服務(wù)器將占整個(gè)服務(wù)器市場(chǎng)份額的8%~10%。從芯片制造商到服務(wù)器生產(chǎn)商,產(chǎn)業(yè)鏈中的許多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到了低功耗服務(wù)器的重要性和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
基礎(chǔ)架構(gòu)需求變遷
從規(guī)模和范圍上看,數(shù)據(jù)中心在過(guò)去十年中經(jīng)歷了巨大的變化,包括計(jì)算需求、計(jì)算能力、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性等變化。大規(guī)模的橫向擴(kuò)展取代了縱向擴(kuò)展,通過(guò)分布式算法組成一個(gè)大而強(qiáng)的系統(tǒng)正在成為IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)的重要方向。隨著越來(lái)越多的企業(yè)選擇按需獲取計(jì)算資源,將業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)行在云環(huán)境中,如何兼顧彈性化的計(jì)算需求與能源效率正越來(lái)越成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商、云服務(wù)商等關(guān)注的議題。
數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的創(chuàng)新是驅(qū)動(dòng)服務(wù)器架構(gòu)轉(zhuǎn)向低功耗、高可擴(kuò)展性方向的重要?jiǎng)右?。Amazon負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心的副總裁James Hamilton曾經(jīng)表示,在最近5年內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新超過(guò)了過(guò)去15年創(chuàng)新的總和,這主要得益于云計(jì)算和超大規(guī)?;ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)。
微型服務(wù)器是面向數(shù)據(jù)中心細(xì)分市場(chǎng)的,專(zhuān)為支持一類(lèi)獨(dú)特的數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載而構(gòu)建。對(duì)于此類(lèi)工作負(fù)載而言,多臺(tái)低功耗高密度服務(wù)器可能比幾臺(tái)高性能服務(wù)器效率更高。自 2009 年底開(kāi)始,一些大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)提供商就已經(jīng)開(kāi)始并持續(xù)采用微型服務(wù)器。對(duì)于這些企業(yè)而言,在低端專(zhuān)用輕型托管 Web 服務(wù)器和簡(jiǎn)單內(nèi)容交付服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)的計(jì)算密度和電力成本節(jié)省意義重大。
細(xì)分應(yīng)用是催化劑
如果說(shuō)技術(shù)的演進(jìn)是企業(yè)級(jí)基礎(chǔ)架構(gòu)走向低功耗的重要推動(dòng)力,應(yīng)用訴求則是低功耗服務(wù)器最直接和重要的催化劑。當(dāng)前的應(yīng)用環(huán)境和需求正越來(lái)越呈現(xiàn)細(xì)分化和多樣化的趨勢(shì)。英特爾(中國(guó))有限公司服務(wù)器平臺(tái)事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理趙萌認(rèn)為:“在各個(gè)涉及到互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的行業(yè)中,Web托管和Web服務(wù)器都是非常大的需求。在這種應(yīng)用環(huán)境中,采用一些滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的主流服務(wù)器可能造成資源的浪費(fèi)。針對(duì)一些輕量化的應(yīng)用,基于低功耗芯片的服務(wù)器能夠幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)更低的TCO?!?/p>
目前,國(guó)內(nèi)知名的電子商務(wù)平臺(tái)淘寶的CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)使用的正是基于英特爾凌動(dòng)(Atom)處理器定制的低功耗服務(wù)器。據(jù)悉,淘寶一共部署了十多個(gè)低功耗CDN節(jié)點(diǎn)機(jī)群,共部署了約800臺(tái)凌動(dòng)低功耗服務(wù)器。趙萌表示:“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多是數(shù)據(jù)密集型,I/O吞吐量大,這種情況下采用低功耗的CPU是比較好的選擇。針對(duì)CDN系統(tǒng)輕量級(jí)應(yīng)用和多節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn),通過(guò)前期溝通和測(cè)試比較,淘寶最終確定了采用基于A(yíng)tom的定制服務(wù)器方案,滿(mǎn)足不同地區(qū)用戶(hù)本地化快速響應(yīng)的需求?!?/p>
“互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多采用定制化服務(wù)器,功耗要求是一個(gè)重要的考慮因素。” 賽迪顧問(wèn)高級(jí)分析師劉新認(rèn)為,“服務(wù)器能耗在整個(gè)數(shù)據(jù)中心能耗中所占的比例比較大,對(duì)于大規(guī)模集群的應(yīng)用環(huán)境,低功耗的課題尤其突出?!?/p>
訴求不只是低功耗
“低功耗服務(wù)器市場(chǎng)將是未來(lái)服務(wù)器市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的細(xì)分領(lǐng)域,未來(lái)的企業(yè)級(jí)服務(wù)器將朝著低功耗的方向發(fā)展。”AMD中國(guó)區(qū)服務(wù)器產(chǎn)品經(jīng)理梁宏偉表示,“當(dāng)前客戶(hù)的需求已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變,大家過(guò)去關(guān)注的多是概念和單純的性能指標(biāo),現(xiàn)在更加關(guān)注的是自身的業(yè)務(wù)需求和總體擁有成本。” 在處理器整體走向高性能和低功耗的趨勢(shì)下,單純考量芯片的功耗和性能指標(biāo)已經(jīng)無(wú)法獲得全面的視角。
“關(guān)于低功耗指標(biāo)的定義,并沒(méi)有一刀切的標(biāo)準(zhǔn),用戶(hù)群更專(zhuān)注的是性能功耗比。對(duì)于不同的應(yīng)用需求,如何實(shí)現(xiàn)最佳的能效比是芯片廠(chǎng)商關(guān)注的重點(diǎn)。因此針對(duì)市場(chǎng)上的新型選擇和需求,我們采用的是多條產(chǎn)品線(xiàn)并舉的策略?!?趙萌表示,“例如英特爾E3平臺(tái)能夠滿(mǎn)足大多數(shù)主流應(yīng)用的性能需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更低的功耗,而Atom平臺(tái)關(guān)注的更多的則是低功耗的訴求。通過(guò)不同的產(chǎn)品組合,能為客戶(hù)提供全面的解決方案?!?/p>
今年英特爾將再次擴(kuò)大 E3 產(chǎn)品家族的陣容,推出基于 22 納米制程3-D 三柵極晶體管的全新處理器,它將實(shí)現(xiàn)較前一代處理器更高的性能和性能功耗比。年底,英特爾還將推出一款基于A(yíng)tom微架構(gòu)的全新服務(wù)器處理器(代號(hào)為“Centerton”)。英特爾還于 2011 年 3 月為其路線(xiàn)圖新增了一個(gè)低功耗微架構(gòu)產(chǎn)品組合,以更好地支持微型服務(wù)器服務(wù)廣泛的工作負(fù)載。
如今,這一產(chǎn)品組合包括三類(lèi)處理器,功耗從 45 瓦到 15 瓦不等,全部具備服務(wù)器級(jí)產(chǎn)品特性,其中包括 64 位兼容性、虛擬化技術(shù) 以及錯(cuò)誤檢查和糾正 (ECC) 等。
此外,x86陣營(yíng)的另一大芯片企業(yè)AMD也同樣關(guān)注低功耗服務(wù)器的發(fā)展。在A(yíng)MD的產(chǎn)品組合中,皓龍6000、4000及3000系列處理器也同時(shí)平衡了性能與功耗。“以前的市場(chǎng)是靠頻率速度和單線(xiàn)程性能來(lái)推動(dòng),現(xiàn)在的市場(chǎng)則越來(lái)越關(guān)注處理的效率和更低的功耗。”據(jù)梁宏偉介紹,今年11月,AMD將AMD皓龍6000系列處理器新品“阿布扎比”以及另外兩款基于同樣技術(shù)的新品:AMD皓龍4000系列處理器“首爾”和皓龍3000系列處理器“德里”,在提升性能的同時(shí)繼續(xù)保持低功耗的優(yōu)勢(shì)。
大唐金融社??ㄐ酒?/p>
獲優(yōu)秀銀行卡設(shè)備獎(jiǎng)
在前不久召開(kāi)的“2011中國(guó)國(guó)際金融(銀行)技術(shù)暨設(shè)備展覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)金融展)”上,大唐電信向業(yè)界集中展示了金融IC卡芯片解決方案、現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程支付解決方案、社保卡芯片(含金融功能)解決方案、手機(jī)支付解決方案等整體解決方案。在此次金融展上,大唐電信推出的金融社??ㄐ酒瑯s獲2011年金融展“優(yōu)秀銀行卡設(shè)備獎(jiǎng)”。
金融社??ㄐ酒谴筇齐娦抛灾餮邪l(fā)設(shè)計(jì)的一款國(guó)產(chǎn)芯片,符合《社會(huì)保障(個(gè)人)卡規(guī)范》、《中國(guó)金融集成電路(IC)卡應(yīng)用規(guī)范》(PBOC2.0規(guī)范)。該產(chǎn)品能夠很好地實(shí)現(xiàn)電子憑證、信息存儲(chǔ)、信息查詢(xún)、電子錢(qián)包、借貸記、電子現(xiàn)金小額支付等功能。芯片設(shè)計(jì)兼顧速度、安全、面積、功耗等因素,是一款高速率、高安全性、低功耗的智能卡芯片。目前,大唐電信金融社??ㄐ酒a(chǎn)品已經(jīng)在福建、北京等地商用。
據(jù)了解,大唐電信“十二五”期間確立了向整體解決方案轉(zhuǎn)型的發(fā)展戰(zhàn)略,全面實(shí)施“大終端+大服務(wù)”的產(chǎn)業(yè)布局。以大唐微電子的產(chǎn)業(yè)平臺(tái)及原專(zhuān)用集成電路事業(yè)部、國(guó)際業(yè)務(wù)部為基礎(chǔ)組建了大唐電信金融與安全事業(yè)部,事業(yè)部將以安全芯片為核心,立足通信政企等行業(yè)領(lǐng)域,面向金融社保等行業(yè)領(lǐng)域,提供智能卡綜合性解決方案。(來(lái)自大唐電信)
華虹NEC的Super Junction
工藝開(kāi)發(fā)項(xiàng)目取得顯著成果
上海華虹NEC電子有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華虹NEC”)近日宣布,憑借在MOSFET方面雄厚的技術(shù)實(shí)力和生產(chǎn)工藝,成功開(kāi)發(fā)了新一代創(chuàng)新型MOSFET代工方案――600-700VSuperJunction(超級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu))MOSFET(SJNFET)工藝,并開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)階段。此SJNFET工藝平臺(tái)的成功推出,標(biāo)志著華虹NEC在功率分立器件領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,將為客戶(hù)提供更豐富的工藝平臺(tái)與代工服務(wù)。(來(lái)自華虹NEC)
燦芯半導(dǎo)體與浙江大學(xué)建立
“工程碩士”培養(yǎng)合作
為培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型的高層次集成電路企業(yè)工程技術(shù)人才,推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,燦芯半導(dǎo)體(上海)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“燦芯半導(dǎo)體”)與浙江大學(xué)簽署了委托浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)系為燦芯半導(dǎo)體開(kāi)展集成電路工程碩士培養(yǎng)的協(xié)議,并于10月15日在浙江大學(xué)舉行了開(kāi)學(xué)典禮。
探索集成電路人才培育模式,完善集成電路企業(yè)的人力資源積累和激勵(lì)機(jī)制,既孵化企業(yè),也孵化人才,使優(yōu)秀人才引得進(jìn)、留得住、用得好,是燦芯半導(dǎo)體企業(yè)文化的主要內(nèi)容之一,而建設(shè)呈梯次展開(kāi)的人才培育平臺(tái)是燦芯半導(dǎo)體企業(yè)文化的重要組成部分。為地方企業(yè)培養(yǎng)集成電路人才、提高在職集成電路人員的技術(shù)水平和技術(shù)素養(yǎng)也是浙江大學(xué)人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。
該合作的建立,不僅為燦芯半導(dǎo)體的在職工程師提供了一個(gè)極好的深造機(jī)會(huì),同時(shí)也體現(xiàn)了燦芯半導(dǎo)體對(duì)人才的重視和在公司人才培養(yǎng)上的深謀遠(yuǎn)慮?。▉?lái)自燦芯半導(dǎo)體)
宏力半導(dǎo)體與力旺電子合作開(kāi)發(fā)
多元解決方案與先進(jìn)工藝
晶圓制造服務(wù)公司宏力半導(dǎo)體與嵌入式非揮發(fā)性存儲(chǔ)器(embedded non-volatile memory, eNVM)領(lǐng)導(dǎo)廠(chǎng)商力旺電子共同宣布,雙方通過(guò)共享資源設(shè)計(jì)平臺(tái),進(jìn)一步擴(kuò)大合作范圍,開(kāi)發(fā)多元嵌入式非揮發(fā)性存儲(chǔ)器解決方案。力旺電子獨(dú)特開(kāi)發(fā)的單次可編程O(píng)TP (NeoBit),與多次可編程MTP (NeoFlash/NeoEE) 等eNVM技術(shù),將全面導(dǎo)入宏力半導(dǎo)體的工藝平臺(tái),宏力半導(dǎo)體并將投入OTP與MTP知識(shí)產(chǎn)權(quán)(Intellectual Patent, IP)的設(shè)計(jì)服務(wù),以提供客戶(hù)全方位的嵌入式非揮發(fā)性存儲(chǔ)器解決方案,將可藉由低成本、高效能的優(yōu)勢(shì),服務(wù)微控制器(MCU)與消費(fèi)性電子客戶(hù),共同開(kāi)發(fā)全球市場(chǎng)。 (來(lái)自力旺公司)
“大唐-安捷倫TD-LTE-Advanced
聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室”成立
大唐電信集團(tuán)與安捷倫科技有限公司日前聯(lián)合宣布:雙方在北京成立“大唐-安捷倫TD-LTE- Advanced聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室”,攜手為中國(guó)新一代移動(dòng)通信技術(shù)的自主創(chuàng)新發(fā)展貢獻(xiàn)力量。TD-LTE-Advanced是現(xiàn)今TD-LTE (4G) 標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)演進(jìn)系統(tǒng)。此次成立的聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室將致力于開(kāi)發(fā)相關(guān)的新技術(shù)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)TD-LTE-Advanced在中國(guó)以及國(guó)際市場(chǎng)的快速發(fā)展和商業(yè)部署。
作為3G時(shí)代TD-SCDMA國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的提出者,以及4G時(shí)代TD-LTE- Advanced技術(shù)的主導(dǎo)者,大唐電信集團(tuán)彰顯出其在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作中的領(lǐng)軍者地位?!按筇?安捷倫TD-LTE-Advanced聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室”的建立,將有利于雙方在TD-SCDMA、TD-LTE、TD-LTE-Advanced解決方案的研發(fā)過(guò)程中發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì),支持大唐電信集團(tuán)在技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)備和芯片組等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的研發(fā),同時(shí)為安捷倫針對(duì)中國(guó)自主通信標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)測(cè)試技術(shù)和儀器儀表提供發(fā)展機(jī)會(huì)。(來(lái)自安捷倫科技)
睿勵(lì)TFX3000 300mm
全自動(dòng)精密薄膜線(xiàn)寬測(cè)量系統(tǒng)
睿勵(lì)科學(xué)儀器(上海)有限公司宣布推出自主研發(fā)的適用于65nm和45 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的300mm硅片全自動(dòng)精密薄膜和線(xiàn)寬測(cè)量系統(tǒng)(TFX3000)。針對(duì)65nm及45nm生產(chǎn)線(xiàn)的要求,本產(chǎn)品的測(cè)量系統(tǒng)采用了先進(jìn)的非接觸式光學(xué)技術(shù),并進(jìn)行了全面的優(yōu)化,能準(zhǔn)確地確定集成電路生產(chǎn)中有關(guān)工藝參數(shù)的微小變化。配上亞微米級(jí)高速定位系統(tǒng)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)圖形識(shí)別技術(shù),極大地提高了測(cè)量的速度。該產(chǎn)品可以和睿勵(lì)自主開(kāi)發(fā)的OCD軟件配套使用,能準(zhǔn)確地測(cè)量關(guān)鍵尺寸及形貌。專(zhuān)為CD測(cè)量配套的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)能將光學(xué)散射法的優(yōu)勢(shì)最充分地發(fā)揮出來(lái)。該產(chǎn)品最適用于刻蝕(Etch)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、光刻(Photolithography)和化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等工藝段。(來(lái)自睿勵(lì)科學(xué)儀器)
聯(lián)想IdeaPad TabletK1觸摸屏采用
愛(ài)特梅爾maXTouch mXT1386控制器
愛(ài)特梅爾公司(Atmel? Corporation)宣布聯(lián)想已選擇maXTouch?mXT1386控制器助力聯(lián)想IdeaPad TabletK1平板電腦。新型聯(lián)想IdeaPad TabletK1平板電腦運(yùn)行Android 3.1版本操作系統(tǒng),搭載雙核1GHz NVIDIA Tegra 2處理器和1GB內(nèi)存,并配置帶有黑色邊框的10.1英寸1280x800分辨率顯示屏。愛(ài)特梅爾maXTouch mXT1386這款突破性全新觸摸屏控制器具有出色的電池壽命和更快的響應(yīng)速度,因而獲聯(lián)想選擇使用。(來(lái)自愛(ài)特梅爾)
埃派克森推出滑鼠8-PIN芯片
埃派克森微電子(上海)有限公司(Apexone Microelectronics)日前宣布推出業(yè)界唯一的8-PIN最小封裝、支持DPI調(diào)節(jié)的3D4K單芯片光電鼠標(biāo)芯片A2638,以及“翼”系列2.4 G 無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)方案的第二代產(chǎn)品ASM667高性能模組。
此次新推出的A2638光電鼠標(biāo)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)是埃派克森全新“致?簡(jiǎn)”系列的首款產(chǎn)品,該系列SoC依據(jù)“突破極致、大道至簡(jiǎn)”設(shè)計(jì)原則和應(yīng)用思路,從業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的8管腳鼠標(biāo)SoC外形封裝出發(fā),利用埃派克森完全自主的專(zhuān)利技術(shù),將更多的系統(tǒng)特性和外部元器件集成其中,突破了多項(xiàng)技術(shù)極限從而帶來(lái)整體設(shè)計(jì)的高度簡(jiǎn)化和高性?xún)r(jià)比。作為“致?簡(jiǎn)”系列的首款產(chǎn)品,A2638不僅將8管腳光電鼠標(biāo)傳感器的整體封裝體積壓縮至業(yè)內(nèi)最小,而且是業(yè)內(nèi)唯一支持4Key按鍵DPI可調(diào)的光電鼠標(biāo)單芯片。
A2638可應(yīng)用于各種光電鼠標(biāo)、臺(tái)式電腦、筆記本電腦和導(dǎo)航設(shè)備等等終端系統(tǒng)。(來(lái)自埃派克森)
靈芯集成WiFi芯片
獲得WiFi聯(lián)盟產(chǎn)品認(rèn)證
蘇州中科半導(dǎo)體集成技術(shù)研發(fā)中心有限公司(又名靈芯集成,以下簡(jiǎn)稱(chēng)靈心集成)宣布其研發(fā)的Wi-Fi芯片(包括射頻芯片S103和基帶芯片S901)以及模組SWM9001已獲得Wi-Fi聯(lián)盟的產(chǎn)品認(rèn)證,成為中國(guó)第一家獲得Wi-FiLogo的IC設(shè)計(jì)公司。這標(biāo)志著中國(guó)本土IC設(shè)計(jì)公司在Wi-Fi芯片技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破,并使Wi-Fi芯片采購(gòu)商找到更高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品解決方案成為可能。
Wi-Fi技術(shù)在移動(dòng)寬帶領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,市場(chǎng)需求量巨大,除智能手機(jī)、平板電腦等成熟市場(chǎng)外,還有智能家庭、云手機(jī)、云電視以及物聯(lián)網(wǎng)等新興市場(chǎng)。Wi-Fi芯片主要需要實(shí)現(xiàn)高線(xiàn)性度、高靈敏度、低功耗以及高抗噪與防反串四大特性,軟件開(kāi)發(fā)工作同樣復(fù)雜,所以研發(fā)難度大。
靈芯集成的Wi-Fi芯片產(chǎn)品及模組擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并符合802.11abgn等主流標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)以硬件實(shí)現(xiàn)方式支持中國(guó)WAPI加密標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)數(shù)年的技術(shù)攻關(guān),靈芯集成將Wi-Fi芯片成功推向市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),同時(shí)取得相關(guān)國(guó)際認(rèn)證,走過(guò)的路異常艱辛。目前,靈芯可提供套片、模組及IP授權(quán)等多種合作模式。此外,靈芯集成還可提供GPS基帶和射頻芯片、CMMBDVB-SIIABS調(diào)諧器射頻芯片、2.4GHz射頻收發(fā)芯片以及ETC解決方案等。(來(lái)自CSIA)
士蘭微收到1199萬(wàn)國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)
杭州士蘭微電子股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)士蘭微)于近日收到“高速低功耗600v以上多芯片高壓模塊”項(xiàng)目的第一筆項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)1199萬(wàn)元。
據(jù)悉,士蘭微申報(bào)的“高速低功耗600v以上多芯片高壓模塊”項(xiàng)目,是國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目之一,由士蘭微及其控股子公司杭州士蘭集成電路有限公司共同承擔(dān)。該項(xiàng)目獲得的中央財(cái)政核定預(yù)算資金總額為3421.00萬(wàn)元。(來(lái)自CSIA)
國(guó)際要聞
IR 擴(kuò)充SupIRBuck在線(xiàn)設(shè)計(jì)工具
國(guó)際整流器公司 (International Rectifier,簡(jiǎn)稱(chēng)IR) 日前宣布已為 SupIRBuck 集成式負(fù)載點(diǎn) (POL) 穩(wěn)壓器系列擴(kuò)充在線(xiàn)設(shè)計(jì)工具,其中包括使用可提升輕載效率的滯后恒定導(dǎo)通時(shí)間 (COT) 控制的全新器件。
IR已在網(wǎng)站上提供這款方便易用的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工具,使設(shè)計(jì)人員可為超過(guò)15個(gè)SupIRBuck 集成式穩(wěn)壓器進(jìn)行快速選型、電熱模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)。擴(kuò)充的產(chǎn)品線(xiàn)包含高壓 (27 V) 器件、最高15A 的額定電流,以及采用5mm×6mm 和4mm×5mm 封裝的穩(wěn)壓器。強(qiáng)化的模擬功能包括使用鋁制電解電容器補(bǔ)償恒定導(dǎo)通時(shí)間控制器以實(shí)現(xiàn)較低成本應(yīng)用,以及使用全陶制電容器實(shí)現(xiàn)較高頻率應(yīng)用。
SupIRBuck 在線(xiàn)工具根據(jù)設(shè)計(jì)人員所提供的輸入和輸出參數(shù),為特定應(yīng)用選擇合適的器件。用戶(hù)只要輸入基本要求,該工具便允許用戶(hù)獲取電路圖、建立附帶相關(guān)物料清單 (BOM) 的參考設(shè)計(jì)、觀(guān)察波形,并方便快速地完成復(fù)雜的熱阻和應(yīng)用分析,從而大幅加快開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
IR 的 SupIRBuck 穩(wěn)壓器把 IR的高性能同步降壓控制 IC 和基準(zhǔn) HEXFET?溝道技術(shù) MOSFET 集成到一個(gè)緊湊的功率 QFN 封裝中,比分立式解決方案所要求的硅占位面積更小,并提供比單片式IC高出8%至10%的全負(fù)載效率。(來(lái)自IR)
意法半導(dǎo)體率先采用硅通孔技術(shù),
實(shí)現(xiàn)尺寸更小且更智能的MEMS芯片
意法半導(dǎo)體公司(STMicroelectronics,簡(jiǎn)稱(chēng)ST)日前宣布率先將硅通孔技術(shù)(TSV)引入MEMS芯片量產(chǎn)。在意法半導(dǎo)體的多種MEMS產(chǎn)品(如智能傳感器、多軸慣性模塊)內(nèi),硅通孔技術(shù)以垂直短線(xiàn)方式取代傳統(tǒng)的芯片互連線(xiàn)方法,在尺寸更小的產(chǎn)品內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的集成度和性能。
硅通孔技術(shù)利用短垂直結(jié)構(gòu)連接同一個(gè)封裝內(nèi)堆疊放置的多顆芯片,相較于傳統(tǒng)的打線(xiàn)綁定或倒裝芯片堆疊技術(shù),硅通孔技術(shù)具有更高的空間使用效率和互連線(xiàn)密度。意法半導(dǎo)體已取得硅通孔技術(shù)專(zhuān)利權(quán),并將其用于大規(guī)模量產(chǎn)制造產(chǎn)品,此項(xiàng)技術(shù)有助于縮減MEMS芯片尺寸,同時(shí)可提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和性能。(來(lái)自ST)
富士通半導(dǎo)體擴(kuò)充FM3系列
32位微控制器產(chǎn)品陣營(yíng)
富士通半導(dǎo)體(上海)有限公司最近宣布推出基于A(yíng)RM? CortexTM-M3處理器內(nèi)核的32位RISC微控制器的FM3系列的新產(chǎn)品。該系列于去年11月首次面世,本次推出的是第3波產(chǎn)品。此次,富士通半導(dǎo)體共推出64款新產(chǎn)品,不久即可提供樣片。
新產(chǎn)品分為高性能產(chǎn)品組和超低漏電產(chǎn)品組兩個(gè)類(lèi)別,高性能產(chǎn)品組共有54款產(chǎn)品,包括MB9B610/510/410/310/210/110系列、MB9BF618- TPMC以及其他產(chǎn)品;超低漏電產(chǎn)品組共有10款產(chǎn)品,包括MB9A130系列、MB9AF132LPMC以及其他產(chǎn)品。(來(lái)自富士通半導(dǎo)體)
安森美半導(dǎo)體推出
最小有源時(shí)鐘產(chǎn)生器IC
安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)推出新系列的有源時(shí)鐘產(chǎn)生器集成電路(IC),管理時(shí)鐘源的電磁干擾(EMI)及射頻干擾(RFI),為所有依賴(lài)于時(shí)鐘的信號(hào)提供降低全系統(tǒng)級(jí)的EMI。
新的P3MS650100H及P3MS650103H 低壓互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(LVCMOS)降低峰值EMI時(shí)鐘產(chǎn)生器非常適合用于空間受限的應(yīng)用,如便攜電池供電設(shè)備,包括手機(jī)及平板電腦。這些便攜設(shè)備的EMI/RFI可能是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn),而符合相關(guān)規(guī)范是先決條件。這些通用新器件采用小型4引腳WDFN封裝,尺寸僅為1 mm x 1.2 mm x 0.8 mm。這些擴(kuò)頻型時(shí)鐘產(chǎn)生器提供業(yè)界最小的獨(dú)立式有源方案,以在時(shí)鐘源和源自時(shí)鐘源的下行時(shí)鐘及數(shù)據(jù)信號(hào)處降低EMI/RFI。(來(lái)自安森美半導(dǎo)體)
恩智浦推出業(yè)界首款集成了LCD段
碼驅(qū)動(dòng)器的Cortex-M0微控制器
恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors N.V.)日前推出LPC11D00 和LPC12D00系列微控制器,這是業(yè)界首款集成了LCD段碼驅(qū)動(dòng)器的ARM? CortexTM-M0 微控制器,可在單一芯片中實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度和亮度。LPC11D00和LPC12D00內(nèi)置了恩智浦PCF8576D LCD驅(qū)動(dòng)器,適用于內(nèi)含多達(dá)4個(gè)底板和40段碼的靜態(tài)或多路復(fù)用液晶顯示器,并能與多段LCD驅(qū)動(dòng)器輕松實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián),容納最多2560段碼,適合更大的顯示器應(yīng)用。恩智浦LPC11D00和LPC12D00系列可將總體系統(tǒng)成本降低15%,同時(shí)提供LCD無(wú)縫集成,適合工業(yè)自動(dòng)化、白色家電、照明設(shè)備、家用電器和便攜式醫(yī)療器械等多種應(yīng)用。(來(lái)自恩智浦)
奧地利微電子推出
業(yè)界最高亮度的閃光LED驅(qū)動(dòng)芯片
奧地利微電子公司日前宣布推出應(yīng)用于手機(jī)、照相機(jī)和其他手持設(shè)備的AS364X系列LED閃光驅(qū)動(dòng)芯片。產(chǎn)品具有高集成度及4MHz的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器,能保證最高的精度,從而確保最佳的照片和視頻圖像質(zhì)量。新的產(chǎn)品系列支持320mA至最高2A的輸出電流,為入門(mén)級(jí)手機(jī)、高端智能手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)和錄像機(jī)提供最佳解決方案。
除了具有業(yè)界最小尺寸的特性,新的產(chǎn)品系列提供高度精確的I2C可編程輸出電流和時(shí)間控制,擁有諸多安全特性,另外還結(jié)合智能內(nèi)置功能與獨(dú)有的處理技術(shù),使閃光燈即使在非常低的電量下依然保持工作,改善移動(dòng)環(huán)境中圖像的畫(huà)面質(zhì)量。(來(lái)自?shī)W地利微電子)
微捷碼FineSim SPICE幫助
Diodes Incorporated加速完成兩款
高度集成化同步開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的投片
微捷碼(Magma?)設(shè)計(jì)自動(dòng)化有限公司日前宣布,全球領(lǐng)先的分立、邏輯和模擬半導(dǎo)體市場(chǎng)高品質(zhì)專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)制造商和供應(yīng)商Diodes Incorporated公司采用FineSimTM SPICE多CPU電路仿真技術(shù)完成了兩款高度集成化同步開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的投片。AP6502和AP6503作為340 kHz開(kāi)關(guān)頻率外補(bǔ)償式同步DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器,是專(zhuān)為數(shù)字電視、液晶監(jiān)控器和機(jī)頂盒等有超高效電壓變換需求的消費(fèi)類(lèi)電子系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。通過(guò)利用FineSim SPICE多CPU仿真技術(shù),Diodes Incorporated明顯縮短了仿真時(shí)間,在不影響精度的前提下實(shí)現(xiàn)了3至4倍的仿真范圍擴(kuò)展。(來(lái)自Magma)
德州儀器進(jìn)一步壯大面向負(fù)載點(diǎn)
設(shè)計(jì)的 PMBusTM 電源解決方案陣營(yíng)
日前,德州儀器 (TI) 宣布面向非隔離式負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì)推出 2兩款具有 PMBus 數(shù)字接口與自適應(yīng)電壓縮放功能的 20 V 降壓穩(wěn)壓器。加上 NS系統(tǒng)電源保護(hù)及管理產(chǎn)品,TI 為設(shè)計(jì)工程師提供完整的單、雙及多軌多相位 PMBus 解決方案,幫助電信與服務(wù)器設(shè)計(jì)人員對(duì)其電源系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行智能監(jiān)控、保護(hù)和管理。(來(lái)自德州儀器)
Altera業(yè)界第一款
SoC FPGA軟件開(kāi)發(fā)虛擬目標(biāo)平臺(tái)
Altera公司宣布可以提供FPGA業(yè)界的第一個(gè)虛擬目標(biāo)平臺(tái),支持面向Altera最新的SoC FPGA器件進(jìn)行器件專(zhuān)用嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)。在Synopsys有限公司成熟的虛擬原型開(kāi)發(fā)解決方案基礎(chǔ)上,SoC FPGA虛擬目標(biāo)是基于PC在A(yíng)ltera SoC FPGA開(kāi)發(fā)電路板上的功能仿真。虛擬目標(biāo)與SoC FPGA電路板二進(jìn)制和寄存器兼容,保證了開(kāi)發(fā)人員以最小的工作量將在虛擬目標(biāo)上開(kāi)發(fā)的軟件移植到實(shí)際電路板上。支持Linux和VxWorks,并在主要ARM輔助系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的幫助下,嵌入式軟件工程師利用虛擬目標(biāo),使用熟悉的工具來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件,最大限度的重新使用已有代碼,利用前所未有的目標(biāo)控制和目標(biāo)可視化功能,進(jìn)一步提高效能,這對(duì)于復(fù)雜多核處理器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)非常重要。(來(lái)自Altera)
瑞薩電子宣布開(kāi)發(fā)新型近場(chǎng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)
瑞薩電子株式會(huì)社(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“瑞薩電子”)于近日宣布開(kāi)發(fā)新型超低功耗近場(chǎng)距離(低于1米的范圍內(nèi))無(wú)線(xiàn)技術(shù),通過(guò)此技術(shù)實(shí)現(xiàn)極小終端設(shè)備(傳感器節(jié)點(diǎn))即可將各種傳感器信息發(fā)送給采樣通用無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)(如藍(lán)牙和無(wú)線(xiàn)LAN)的移動(dòng)器件。
瑞薩電子認(rèn)為,這項(xiàng)新技術(shù)會(huì)成為未來(lái)幾年“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),以及實(shí)現(xiàn)更高效的、有助于構(gòu)建生態(tài)友好的綠色“智能城市”的“器件控制”的基礎(chǔ)。瑞薩計(jì)劃加速推進(jìn)其研發(fā)工作。
瑞薩電子于近日在日本京都召開(kāi)的“2011年VLSI電路研討會(huì)”上公布開(kāi)發(fā)成果。(來(lái)自CSIA)
德州儀器推出更強(qiáng)大的
多核 DSP-TMS320C66x
日前,德州儀器 (TI)宣布推出面向開(kāi)發(fā)人員的業(yè)界最高性能的高靈活型可擴(kuò)展多核解決方案,其建立在TMS320C66x 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)產(chǎn)品系列基礎(chǔ)之上,是工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)處理密集型應(yīng)用的理想選擇。設(shè)計(jì)智能攝像機(jī)、視覺(jué)控制器以及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)等產(chǎn)品的客戶(hù)將充分受益于TI C66x 多核DSP 所提供的超高性能、整合型定點(diǎn)與浮點(diǎn)高性能以及單位內(nèi)核更多外設(shè)與存儲(chǔ)器數(shù)量。此外,TI 還提供強(qiáng)大的多核軟件、工具與支持,可簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā),幫助客戶(hù)進(jìn)一步發(fā)揮C66x 多核DSP 的全面性能優(yōu)勢(shì)。(來(lái)自德州儀器)
意法半導(dǎo)體(ST)向歌華有線(xiàn)
提供集成機(jī)頂盒芯片
意法半導(dǎo)體日前宣布北京歌華有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)公司的機(jī)頂盒已經(jīng)大規(guī)模采用意法半導(dǎo)體集成高清有線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器(Cable Modem)芯片-STi7141,該產(chǎn)品集成三網(wǎng)融合和Cable Modem功能,以及雙調(diào)諧器個(gè)人錄像機(jī)(PVR)和視頻點(diǎn)播(VoD)性能,從而實(shí)現(xiàn)低成本且高性能的交互應(yīng)用服務(wù)。
STi7141支持MPEG4/H.264/VC1最新高清廣播標(biāo)準(zhǔn),集成DOCSIS/EuroDOCSIS Cable Modem,使用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)永久在線(xiàn)連接,并支持基于IP 協(xié)議的交互電視服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)電話(huà)。STi7141具有以太網(wǎng)接口同時(shí)支持DOCSIS3.0的信道綁定功能,可支持寬帶下載、HDMI以及USB。
基于STi7141集成Cable Modem的交互機(jī)頂盒通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試,其性能、穩(wěn)定性、低功耗和集成三網(wǎng)融合功能較歌華上一代機(jī)頂盒都取得了很大的進(jìn)步,并且能夠滿(mǎn)足歌華有線(xiàn)當(dāng)前以及可預(yù)期的全部要求。(來(lái)自意法半導(dǎo)體)
X-FAB認(rèn)證Cadence物理
驗(yàn)證系統(tǒng)用于所有工藝節(jié)點(diǎn)
Cadence 設(shè)計(jì)系統(tǒng)公司近日宣布,晶圓廠(chǎng)X-FAB已認(rèn)證Cadence物理驗(yàn)證系統(tǒng)用于其大多數(shù)工藝技術(shù)。晶圓廠(chǎng)的認(rèn)證意味著X-FAB已在其所有工藝節(jié)點(diǎn)中審核認(rèn)可了Cadence 物理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硅精確性,混合信號(hào)客戶(hù)可利用其與Cadence Virtuoso和Encounter流程的緊密結(jié)合獲得新功能與效率優(yōu)勢(shì)。
Cadence物理驗(yàn)證系統(tǒng)提供了在晶體管、單元、模塊和全芯片/SoC層面的設(shè)計(jì)中與最終簽收設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)與版圖對(duì)原理圖(LVS)驗(yàn)證。它綜合了業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的端到端數(shù)字與定制/模擬流程,有助于達(dá)成更高效的硅實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
通過(guò)將設(shè)計(jì)規(guī)則緊密結(jié)合到Cadence實(shí)現(xiàn)技術(shù),設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在編輯時(shí)根據(jù)簽收DRC驗(yàn)證進(jìn)行檢驗(yàn),在其流程中更早地發(fā)現(xiàn)并修正錯(cuò)誤,同時(shí)通過(guò)獨(dú)立簽收解決方案,幫助其在漫長(zhǎng)的周期中節(jié)省時(shí)間,實(shí)現(xiàn)更快流片。Cadence與X-FAB繼續(xù)緊密合作,為其混合信號(hào)客戶(hù)提供經(jīng)檢驗(yàn)的簽收驗(yàn)證方案。(來(lái)自Cadence)
泰克公司推出用于MIPI?
Alliance M-PHYSM測(cè)試解決方案
泰克公司近日宣布,推出用于新出臺(tái)M-PHY v1.0規(guī)范的MIPI Alliance M-PHY測(cè)試解決方案。在去年九月推出的業(yè)內(nèi)首個(gè)M-PHY測(cè)試解決方案的基礎(chǔ)上,泰克公司現(xiàn)在又向移動(dòng)設(shè)備硬件工程師提供了一種用于M-PHY發(fā)射機(jī)和接收機(jī)調(diào)試、驗(yàn)證和一致性測(cè)試的簡(jiǎn)單、集成的解決方案。
與那些需要一系列復(fù)雜儀器來(lái)涵蓋全面M-PHY測(cè)試要求的同類(lèi)M-PHY測(cè)試解決方案相比,泰克解決方案要簡(jiǎn)單得多,只需要一臺(tái)泰克DPO/DSA/MSO70000系列示波器和一臺(tái)AWG7000系列任意波形發(fā)生器。在與Synopsys公司密切合作開(kāi)發(fā)下,泰克“2-box”解決方案提供了在示波器上集成的誤差檢測(cè)(用于接收機(jī)容限測(cè)試)和可再用性(只需進(jìn)行一次設(shè)置,就能進(jìn)行M-PHY,或速度較低的D-PHYSM規(guī)范的測(cè)試)。(來(lái)自泰克公司)
eSilicon 推出28 納米下
1.5GHz處理器集群
eSilicon 公司與 MIPS 科技公司共同宣布,已采用 GLOBALFOUNDRIES 的先進(jìn)低功率 28 納米 SLP 制程技術(shù)進(jìn)行高性能、三路微處理器集群的流片,預(yù)計(jì)明年初正式出貨。MIPS 科技提供以其先進(jìn) MIPS32? 1074KfTM 同步處理系統(tǒng) (CPS) 為基礎(chǔ)的 RTL,eSilicon 完成綜合與版圖,共同優(yōu)化此集群設(shè)計(jì),可達(dá)到最差狀況 1GHz 的性能水平,典型性能預(yù)計(jì)為約1.5GHz。
為確保在低功耗的條件下達(dá)到 1GHz 目標(biāo),eSilicon 的定制內(nèi)存團(tuán)隊(duì)為 L1 高速緩存設(shè)計(jì)了自定義的內(nèi)存模塊,用來(lái)取代關(guān)鍵路徑中的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存。1074K CPS 結(jié)合了兩項(xiàng)高性能技術(shù)─ 同步多處理系統(tǒng)、以及亂序超標(biāo)量的 MIPS32 74K?處理器作為基本 CPU。74K 采用多發(fā)射、15 級(jí)亂序超標(biāo)量架構(gòu),現(xiàn)已量產(chǎn)并有多家客戶(hù)將其用在數(shù)字電視、機(jī)頂盒和各種家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,也被廣泛地用在聯(lián)網(wǎng)數(shù)字家庭產(chǎn)品中。
即日起客戶(hù)可從 eSilicon 取得 1GHz 設(shè)計(jì)的授權(quán) ─ 能以標(biāo)準(zhǔn)或定制化形式供貨。此集群處理器已投片為測(cè)試芯片,能以硬宏內(nèi)核形式供應(yīng)。它包括嵌入式可測(cè)試性設(shè)計(jì) (DFT) 與可制造性設(shè)計(jì) (DFM) 特性,因此能直接放入芯片中,無(wú)需修改就能使用。作為完整 SoC 開(kāi)發(fā)的一部分,它能進(jìn)一步定制化與優(yōu)化,以滿(mǎn)足應(yīng)用的特定需求。(來(lái)自MIPS公司)
科勝訊推出音頻播放 IC 產(chǎn)品線(xiàn)
科勝訊系統(tǒng)公司推出音頻播放芯片 KX1400,可通過(guò)片上數(shù)字音頻處理器和 D 類(lèi)驅(qū)動(dòng)器直接在外接揚(yáng)聲器中播放 8KHz 的音頻數(shù)據(jù)。作為科勝訊音頻播放產(chǎn)品系列的第一款產(chǎn)品,KX1400 已被混合信號(hào)集成電路和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商 Keterex 公司所收購(gòu)。
科勝訊的音頻播放產(chǎn)品系列非常適用于要求音頻播放預(yù)錄數(shù)據(jù)的大多數(shù)應(yīng)用。無(wú)論是售貨機(jī)、玩具還是人行橫道信號(hào)和互動(dòng)自動(dòng)服務(wù)查詢(xún)機(jī),科勝訊簡(jiǎn)單易用的音頻播放器件都是將音頻功能集成到各類(lèi)器件和家用電器的絕佳途徑,極大地改善了用戶(hù)體驗(yàn)。(來(lái)自科勝訊系統(tǒng)公司)
英特爾與IBM等公司合作,向紐約州
投資44億美元用于450mm晶圓
英特爾、IBM、GLOBALFOUNDRIES、臺(tái)積電(TSMC)以及三星電子五家公司面向新一代計(jì)算機(jī)芯片的研發(fā)等,將在未來(lái)五年內(nèi)向美國(guó)紐約州共同投資44億美元。
這項(xiàng)投資由兩大項(xiàng)目構(gòu)成。第一,由IBM及其合作伙伴領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算機(jī)芯片用新一代以及下下代半導(dǎo)體技術(shù)的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。第二,英特爾、IBM、GLOBALFOUNDRIES、臺(tái)積電以及三星領(lǐng)導(dǎo)的450mm晶圓聯(lián)合項(xiàng)目。五家公司將統(tǒng)一步調(diào),加速?gòu)默F(xiàn)有的300mm晶圓向新一代450mm晶圓過(guò)渡。與300mm晶圓相比,預(yù)計(jì)利用450mm晶圓后芯片裁切量將增至兩倍以上,制造成本也會(huì)降低。(來(lái)自CSIA)
飛兆半導(dǎo)體下一代單芯片功率模塊
系列滿(mǎn)足2013 ErP Lot 6待機(jī)
功率法規(guī)要求
根據(jù)2013歐盟委員會(huì)能源相關(guān)產(chǎn)品(ErP) 環(huán)保設(shè)計(jì)指令Lot 6的節(jié)能要求,電子設(shè)備在待機(jī)模式下的最大功耗不得超過(guò)0.5W,這項(xiàng)要求對(duì)于PC、游戲控制臺(tái)和液晶電視的輔助電源設(shè)計(jì)仍是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。
有鑒于此,飛兆半導(dǎo)體公司(Fairchild Semiconductor)推出FSB系列AC電壓調(diào)節(jié)器。FSB系列是下一代綠色模式飛兆功率開(kāi)關(guān)(FPSTM),可以幫助設(shè)計(jì)人員解決實(shí)現(xiàn)低于0.5W待機(jī)模式功耗的難題。FSB系列器件通過(guò)集成飛兆半導(dǎo)體的mWSaverTM技術(shù),能夠大幅降低待機(jī)功耗和無(wú)負(fù)載功耗,從而滿(mǎn)足全球各地的待機(jī)模式功耗指導(dǎo)規(guī)范。
飛兆半導(dǎo)體的mWSaver技術(shù)提供了同級(jí)最佳的最低無(wú)負(fù)載和輕負(fù)載功耗特性,以期滿(mǎn)足全球各地現(xiàn)有的和建議中的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),并實(shí)現(xiàn)具有更小占位面積,更高可靠性和更低系統(tǒng)成本的設(shè)計(jì)。(來(lái)自飛兆半導(dǎo)體公司)
愛(ài)特梅爾maXTouch E 系列
助力三星電子Galaxy Note和
Galaxy Tab 7.7觸摸屏
愛(ài)特梅爾公司(Atmel? Corporation)宣布三星電子已經(jīng)選擇maXTouch? E 系列器件為其2011年數(shù)款旗艦智能手機(jī)和平板電腦產(chǎn)品的觸摸屏。繼愛(ài)持梅爾mXT1386助力超薄Galaxy Tab 10.1平板電腦獲得成功之后,三星電子再數(shù)款使用愛(ài)特梅爾maXTouch E 系列的產(chǎn)品,包括:
三星在IFA 2011展會(huì)上Galaxy Note,這是結(jié)合了大型高像素屏幕和智能手機(jī)的便攜性革新性產(chǎn)品。Galaxy Note具有5.3英寸1280x800 高清(HD) Super AMOLED顯示器和同樣引人注目的愛(ài)特梅爾mXT540E控制器,這款控制器具有高節(jié)點(diǎn)密度和32位處理功能,能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率觸摸檢測(cè)和先進(jìn)的信號(hào)處理。舉例來(lái)說(shuō),新型全屏幕手勢(shì)可讓消費(fèi)者使用手或手掌的邊緣與Galaxy Note互動(dòng)。 (來(lái)自愛(ài)特梅爾公司)
飛思卡爾在未來(lái)i.MX產(chǎn)品中許可使用ARM Cortex-A7和Cortex-A15處理器
飛思卡爾半導(dǎo)體公司宣布將許可使用新型超高效ARM? CortexTM-A7 MPCoreTM處理器,與之前許可使用的Cortex-A15處理器配合使用。飛思卡爾將利用兩個(gè)ARM核心的能效和性能開(kāi)發(fā)其快速擴(kuò)展的下一代i.MX應(yīng)用處理器系列產(chǎn)品。
飛思卡爾計(jì)劃在單核和多核i.MX器件中采用ARM Cortex-A7 和Cortex-A15處理器,提供了軟件和引腳兼容性特性,面向嵌入式、汽車(chē)信息娛樂(lè)和智能移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用。 針對(duì)性能需求較低的任務(wù),高性能Cortex-A15處理器可以降低功率,而Cortex-A7處理器則用于處理負(fù)載較輕的處理任務(wù)。通過(guò)采用這種ARM稱(chēng)之為“Big.LITTLE處理”的方式,片上系統(tǒng)(SoC)可利用同一個(gè)器件中的兩種不同但兼容的處理引擎,允許電源管理軟件無(wú)縫地為任務(wù)選擇合適的處理器。這種方式能幫助降低總體系統(tǒng)功耗,并可以延長(zhǎng)移動(dòng)設(shè)備的電池使用壽命。(來(lái)自飛思卡爾公司)
安捷倫LTE終端一致性
測(cè)試解決方案通過(guò)TPAC標(biāo)準(zhǔn)
安捷倫科技公司近日宣布其 E6621A PXT 無(wú)線(xiàn)通信測(cè)試儀及其 N6070A 系列 LTE 信令一致性測(cè)試解決方案通過(guò)了TPAC標(biāo)準(zhǔn)(測(cè)試平臺(tái)認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn))。
安捷倫 N6070A 系列的用戶(hù)可以下載定期的軟件更新,這些更新中包括由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)為GCF(全球認(rèn)證論壇)和 PTCRB 認(rèn)證項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的最新協(xié)議測(cè)試方案。
在LTE 終端設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過(guò)程中,用戶(hù)可以使用安捷倫 E6621A PXT 無(wú)線(xiàn)通信測(cè)試儀以及安捷倫 N6070A 系列LTE信令一致性測(cè)試解決方案,確保進(jìn)行可靠的協(xié)議認(rèn)證測(cè)試。終端設(shè)備和芯片組制造商可以通過(guò) N6070A 系列執(zhí)行開(kāi)發(fā)測(cè)試、回歸測(cè)試、認(rèn)證測(cè)試以及運(yùn)營(yíng)商驗(yàn)收測(cè)試。N6070A 的用戶(hù)現(xiàn)在能夠進(jìn)行經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的認(rèn)證測(cè)試方案,這些測(cè)試方案覆蓋了與頻段級(jí)別Band 13 有關(guān)的 80% 的測(cè)試用例。(來(lái)自中國(guó)電子網(wǎng))
Spansion公司推出
全新軟件增強(qiáng)閃存系統(tǒng)性能
近日,Spansion公司宣布針對(duì)并行及串行NOR閃存推出全新閃存文件系統(tǒng)軟件――Spansion? FFSTM。Spansion FFS是一款功能齊全的軟件套件,其高性能水平及可靠性配合嵌入式軟件應(yīng)用可自動(dòng)管理讀寫(xiě)、擦除閃存等復(fù)雜操作。Spansion FFS是業(yè)界首款針對(duì)串行NOR閃存開(kāi)發(fā)的閃存文件系統(tǒng)軟件。
Spansion FFS提供最優(yōu)化的系統(tǒng)性能,利用設(shè)備最大化性能提供快速讀寫(xiě)能力。在不影響性能或增加成本的前提下,如何花更少的時(shí)間創(chuàng)造更復(fù)雜的設(shè)計(jì)是如今的嵌入式設(shè)計(jì)人員持續(xù)面臨的挑戰(zhàn)。利用Spansion FFS,軟件工程師可完全獲取Spansion NOR閃存的價(jià)值并調(diào)整產(chǎn)品以提升用戶(hù)體驗(yàn),確保高可靠性。(來(lái)自 Spansion公司)
市場(chǎng)新聞
SEMI硅晶圓出貨量預(yù)測(cè)報(bào)告
近日,SEMI(國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會(huì))完成了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年度硅片出貨量的預(yù)測(cè)報(bào)告。該報(bào)告預(yù)測(cè)了2011- 2013年期間晶圓的需求前景。結(jié)果表明,2011年拋光和外延硅的出貨量預(yù)計(jì)為91.31億平方英寸, 2012年預(yù)計(jì)為95.29億平方英寸,而2013年預(yù)計(jì)為99.95億平方英寸(請(qǐng)參閱下表)。晶圓總出貨量預(yù)期在去年高位運(yùn)行的基礎(chǔ)上會(huì)有所增加,并在未來(lái)兩年會(huì)保持平穩(wěn)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
SEMI總裁兼首席執(zhí)行官Stanley T. Myers表示:“由于2011年上半年驚人的出貨勢(shì)頭,2011年的總出貨量預(yù)期將保持在歷史最高水平。雖然現(xiàn)在正處在短期緩沖階段,但預(yù)期未來(lái)兩年仍將保持積極的增長(zhǎng)勢(shì)頭?!保▉?lái)自SEMI)
美國(guó)4G LTE業(yè)務(wù)迅速發(fā)展
將成全球老大
Pyramid Research最新的一份報(bào)告顯示,美國(guó)將成為全球擁有4G LTE用戶(hù)最多的國(guó)家。目前全球共有26家運(yùn)營(yíng)商提供4G LTE服務(wù),而其中用戶(hù)最多的三家Verizon Wireless,MetroPCS和AT&T就占據(jù)了47%的市場(chǎng)份額。
Pyramid分析師Emily Smith預(yù)計(jì),美國(guó)運(yùn)營(yíng)商服務(wù)的LTE用戶(hù)為700萬(wàn)人,而全球使用LTE服務(wù)的用戶(hù)為1490萬(wàn)人。在2011年,美國(guó)用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)了540萬(wàn)臺(tái)LTE設(shè)備,是占據(jù)2011年全球LTE設(shè)備出貨量的71%。
LTE在美國(guó)的發(fā)展與Verizon的大力推廣密不可分。同時(shí)用戶(hù)需求的增長(zhǎng)也是一個(gè)重要因素。
Smith在報(bào)告中提到了日本的NTT Docomo,這兩家公司都是在2010年12月推出LTE服務(wù)。但在Smith看來(lái),Verizon的4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率更高:“雖然到年底 Verizon網(wǎng)絡(luò)有望覆蓋到全美60%人口,但其過(guò)去一年中的基建等固定資產(chǎn)投入僅占到營(yíng)業(yè)收入的14.7%,而到2012年3月,NTT Docomo的4G網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全日本20%人口,但基建等固定資產(chǎn)投入已經(jīng)占到營(yíng)業(yè)收入的15.8%?!?(來(lái)自Pyramid Research)
ARM與TSMC完成首件20納米
ARM Cortex-A15 多核處理器設(shè)計(jì)定案
英商ARM公司與TSMC10月18日共同宣布,已順利完成首件采用20納米工藝技術(shù)生產(chǎn)的ARM Cortex-A15 處理器設(shè)計(jì)定案(Tape Out)。該定案是由TSMC在開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)上建構(gòu)完成的20納米設(shè)計(jì)生態(tài)環(huán)境,雙方花費(fèi)六個(gè)月的時(shí)間完成從寄存器傳輸級(jí)(RTL)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)定案的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。
隨著設(shè)計(jì)定案的完成,ARM公司將提供優(yōu)化的架構(gòu),在TSMC特定的20納米工藝技術(shù)上提升產(chǎn)品的效能、功率與面積(performance, power and area),進(jìn)而強(qiáng)化Cortex-A15處理器優(yōu)化套件(Processor Optimization Pack)的規(guī)格。相較于前幾代工藝技術(shù),TSMC的20納米先進(jìn)工藝技術(shù)可提升產(chǎn)品效能達(dá)兩倍以上。(來(lái)自TSMC)
國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目2011ZX02702項(xiàng)目啟動(dòng)儀式暨2011年階段性
工作匯報(bào)會(huì)于上海舉行
近日,國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)《極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝》(簡(jiǎn)稱(chēng)“02專(zhuān)項(xiàng)”)的《65-45nm芯片銅互連超高純電鍍液及添加劑研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化》(編號(hào)2011ZX02702)項(xiàng)目啟動(dòng)儀式暨2011年階段性工作匯報(bào)會(huì)于上海舉行。中科院微電子研究所所長(zhǎng)葉甜春研究員和中科院上海微系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)王曦院士率02專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)家組成員出席會(huì)議并作重要講話(huà)。上海市科委高新處郭延生處長(zhǎng)、松江區(qū)科委楊懷志主任、上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)蔣守雷常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)等領(lǐng)導(dǎo)也出席了會(huì)議。項(xiàng)目責(zé)任單位上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)上海新陽(yáng))董事長(zhǎng)王福祥、項(xiàng)目協(xié)作單位中芯國(guó)際營(yíng)運(yùn)效率優(yōu)化處助理總監(jiān)陸偉以及復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、上海集成電路研發(fā)中心等課題單位的領(lǐng)導(dǎo)一同出席會(huì)議。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、上海新陽(yáng)總工程師孫江燕匯報(bào)了2011年度項(xiàng)目進(jìn)展情況、取得的研發(fā)成果以及項(xiàng)目安排實(shí)施計(jì)劃。與會(huì)專(zhuān)家領(lǐng)導(dǎo)對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)水平給予了較高的評(píng)價(jià),對(duì)項(xiàng)目工作的進(jìn)展給予了較高的認(rèn)可,對(duì)上海新陽(yáng)的發(fā)展戰(zhàn)略及取得的成績(jī)表示高度贊賞,對(duì)項(xiàng)目今后的工作開(kāi)展提出了指導(dǎo)性意見(jiàn)。會(huì)后,葉甜春所長(zhǎng)還興致勃勃地參觀(guān)了上海新陽(yáng)。
上海新陽(yáng)董事長(zhǎng)王福祥代表項(xiàng)目責(zé)任單位對(duì)出席活動(dòng)的專(zhuān)家與領(lǐng)導(dǎo)表示熱烈歡迎與衷心感謝。他表示將一如既往地堅(jiān)持既定發(fā)展戰(zhàn)略,借助國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)的支持,借助公司上市的契機(jī),加大研發(fā)投入,加大創(chuàng)新步伐,和各協(xié)作、課題單位緊密合作,如期完成02專(zhuān)項(xiàng)任務(wù),如期完成上市募投項(xiàng)目,不辜負(fù)國(guó)家、政府及各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家的信任與期望,不辜負(fù)廣大用戶(hù)和投資者的重托,為國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。(來(lái)自CSIA)
北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商
2011年9月訂單出貨比為0.75
國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備材料協(xié)會(huì)(SEMI)日前公布,2011年9月北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商接獲訂單9.848億美元,訂單出貨比(Book-to-Bill ratio)初估為0.75, 為連續(xù)第12個(gè)月低于1; 0.75意味著當(dāng)月每出貨100美元的產(chǎn)品僅能接獲價(jià)值75美元的新訂單。這是北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商BB值連續(xù)第5個(gè)月呈現(xiàn)下跌。
SEMI這份初估數(shù)據(jù)顯示,9月北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商接獲全球訂單的3個(gè)月移動(dòng)平均金額為9.848億美元,較8月上修值(11.6億美元)減15.3%,并且較2010年同期的16.5億美元短少40.4%。
9月北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商3個(gè)月移動(dòng)平均出貨金額初估為13.1億美元,創(chuàng)2010年6月以來(lái)新低;較8月上修值(14.6億美元)短少9.8%,并且較2010年同期的16.1億美元短少18.4%。
“訂單和出貨金額均在持續(xù)下降,差不多已于2009年底持平”,SEMI總裁兼首席執(zhí)行官Stanley T. Myers指出,“雖然設(shè)備制造商在持續(xù)投資先進(jìn)技術(shù),但更大的投資力度需取決于全球經(jīng)濟(jì)前景的穩(wěn)定”
SEMI訂單出貨比為北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商接獲全球訂單的3個(gè)月平均接單與出貨的比例。出貨與訂單數(shù)字以百萬(wàn)美元為單位。
本新聞稿中所包含的數(shù)據(jù)是由一家獨(dú)立的金融服務(wù)公司David Powell, Inc.協(xié)助提供,未經(jīng)審計(jì),直接由項(xiàng)目參與方遞交數(shù)據(jù)。SEMI和David Powell, Inc.對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,不承擔(dān)任何責(zé)任。(來(lái)自SEMI)
2011年中國(guó)MEMS消費(fèi)增長(zhǎng)速度下降
據(jù)IHS iSuppli公司的中國(guó)研究報(bào)告,中國(guó)政府抑制經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和控制通脹的行動(dòng),將導(dǎo)致中國(guó)2011年MEMS購(gòu)買(mǎi)活動(dòng)放緩。
中國(guó)2010年MEMS消費(fèi)增長(zhǎng)33%,預(yù)計(jì)2011年增長(zhǎng)速度將下降到10%。盡管放緩,但該市場(chǎng)仍保持健康的擴(kuò)張速度,預(yù)計(jì)2011年中國(guó)MEMS銷(xiāo)售額將達(dá)到16億美元,高于2010年的15億美元。到2015年,中國(guó)MEMS銷(xiāo)售額將達(dá)到26億美元,2010-2015年復(fù)合年度增長(zhǎng)率為12.1%,如下圖所示。
由于全球宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)惡化,中國(guó)政府最近對(duì)信貸采取謹(jǐn)慎立場(chǎng),今年中國(guó)MEMS市場(chǎng)不會(huì)重現(xiàn)2010年那樣的強(qiáng)勁增長(zhǎng)。接下來(lái)的幾年,將有三個(gè)趨勢(shì)影響中國(guó)MEMS銷(xiāo)售額增長(zhǎng):
第一,MEMS產(chǎn)品將通過(guò)提供令人渴望的特點(diǎn)和創(chuàng)新功能讓消費(fèi)者獲得新的體驗(yàn),比如在家用電器和手機(jī)中提供微型投影儀。
第二,隨著更多的供應(yīng)商加入這個(gè)市場(chǎng),以及MEMS技術(shù)及生產(chǎn)工藝的改善,生產(chǎn)成本將快速下降,就像加速計(jì)在最近兩年的表現(xiàn)那樣。這將推動(dòng)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
最后,對(duì)智能手機(jī)和平板電腦等熱門(mén)產(chǎn)品的需求增長(zhǎng),將促進(jìn)MEMS市場(chǎng)的擴(kuò)張。
未來(lái)幾年,中國(guó)市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的MEMS領(lǐng)域?qū)⑹鞘謾C(jī)與消費(fèi)市場(chǎng)的麥克風(fēng)、加速計(jì)和陀螺儀。IHS公司預(yù)計(jì),2015年該市場(chǎng)的MEMS銷(xiāo)售額將達(dá)到13億美元,2011-2015年復(fù)合年度增長(zhǎng)率為21%。
增長(zhǎng)第二快的領(lǐng)域?qū)⑹瞧?chē)與工業(yè)MEMS市場(chǎng),預(yù)計(jì)2011-2015年復(fù)合年度增長(zhǎng)率分別為14%和12%。(來(lái)自IHS iSuppli)
Gartner:全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額急速放慢
Gartner近日?qǐng)?bào)告稱(chēng),2011年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額已經(jīng)放慢,總營(yíng)收約為2990億美元,比2010年下降了0.1%。這項(xiàng)新的報(bào)告比Gartner今年第二季度作出的預(yù)測(cè)有所變化,此前Gartner預(yù)測(cè)全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額今年會(huì)上漲5.1%。
Gartner對(duì)PC生產(chǎn)量的增長(zhǎng)預(yù)期也在下調(diào),上個(gè)季度,Gartner預(yù)計(jì)PC產(chǎn)量增長(zhǎng)率為9.5%,目前Gartner將其下調(diào)為3.4%,Gartner同時(shí)也下調(diào)了手機(jī)生產(chǎn)量增長(zhǎng)預(yù)測(cè),第二季度預(yù)期增長(zhǎng)率為12.9%,最新預(yù)測(cè)的增長(zhǎng)率為11.5%。
由于PC需求和價(jià)格的下滑,使DRAM受到嚴(yán)重影響,預(yù)測(cè)2011年將下滑26.6%。NAND flash閃存和數(shù)據(jù)處理ASIC是今年增長(zhǎng)最塊的,約為20%,這主要受益于智能手機(jī)和平板電腦的強(qiáng)勁需求。
Lewis說(shuō):“由于對(duì)日益惡化的宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)預(yù)期,我們已經(jīng)下調(diào)了2012年半導(dǎo)體的增長(zhǎng)預(yù)測(cè),從8.6%降至4.6%。由于美國(guó)經(jīng)濟(jì)的二次衰退可能性上升,銷(xiāo)售預(yù)期也進(jìn)一步惡化,Gartner正在密切監(jiān)控IT和消費(fèi)者方面的銷(xiāo)售趨勢(shì),看有無(wú)顯著的衰退跡象。(來(lái)自SICA)
聯(lián)電與ARM攜手并進(jìn)28納米制程世代
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)