大规模集成电路项目可行性研究报告(专业经典案例)

超大规模集成电路第一次作业2016秋

1.Give a formal or descriptive definition for each of the following terms. （1）、ITRS：International Technology Roadmap for Semiconductor. （2）、Gate-Equivalent：It’s used to measure the basic unit of the complexity of the digital circuit, and based on to complete a circuit function, the number of logic gates are independent of each other.A gate equivalent stands for a unit of measure which allows specifying manufacturing-technology-independent complexity of digital electronic circuit. （3）、Technology Nodes：A Technology Nodes is defined as the ground rules of a process governed by the smallest feature printed in a repetitive array. （4）、Feature size：A single graphic minimal size.The minimum scale in integrated circuit devices.roughly half the length of the smallest transistor. （5）、IC design complexity sources：It contains chip size, power dissipation, heterogeneity, variability and reliability. （6）、Behavioral representation：It represents a design as a black box and describes its outputs in terms of its inputs and times.It indicates no geometrical information or structural information and takes the forms of textual,mathematics,or algorithmic description. （7）、Abstraction hierarchy：Abstraction hierarchies are a human invention designed to assist people in engineering very complex systems by ignoring unnecessary details.A set of interrelated representation levels that allow a system to be represented in varying amounts of detail. （8）、IC design：A design is a set of transformations from one representation of a system to another until a representation that can be fabricated exists.Integrated circuit design involves the creation of electroniccomponents,such as transistors, resistors, capacitors and the metallic interconnect of these components onto a piece of semiconductor, typically silicon. （9）、Synthesis：The process of transforming one representation in the design abstraction hierarchy into another representation. （10）、Refinement：The process of transforming functional representation in the design abstraction hierarchy into geometrical representation.Refinement is a generic

集成电路项目可行性报告

集成电路项目 可行性报告 规划设计/投资分析/产业运营

集成电路项目可行性报告 集成电路芯片用途广泛，产品应用渉及工业控制、汽车电子、网络设备、消费类电子、移动通信、智能家电等众多领域。广阔的应用领域及相 关应用终端的繁荣是芯片产业稳步上升的有力支撑。同时，以移动互联网、三网融合、物联网、云计算、智能电网、新能源、节能照明等为代表的战 略性新兴产业快速发展，成为继计算机、网络通信、消费类电子之后推进 集成电路产业发展的新动力。中国内需市场在未来几年将进一步扩大，各 种电子终端设备对智能化、节能化的要求不断提高，这将加速电子产品的 更新换代，进而推动集成电路行业的发展。 该集成电路项目计划总投资15344.44万元，其中：固定资产投资11100.90万元，占项目总投资的72.34%；流动资金4243.54万元，占项目 总投资的27.66%。 达产年营业收入28516.00万元，总成本费用22151.08万元，税金及 附加276.00万元，利润总额6364.92万元，利税总额7518.84万元，税后 净利润4773.69万元，达产年纳税总额2745.15万元；达产年投资利润率41.48%，投资利税率49.00%，投资回报率31.11%，全部投资回收期4.71年，提供就业职位460个。

坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设计上充分 体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺 技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心， 在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资费用的控制工作，以求 实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠的依据。努力 提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。 ......

《超大规模集成电路设计》考试习题(含答案)完整版分析

1．集成电路的发展过程经历了哪些发展阶段？划分集成电路的标准是什么？ 集成电路的发展过程: ?小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) ?中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) ?大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) ?超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) ?特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) ?巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI） 划分集成电路规模的标准 2．超大规模集成电路有哪些优点？ 1. 降低生产成本 VLSI减少了体积和重量等,可靠性成万倍提高,功耗成万倍减少. 2.提高工作速度 VLSI内部连线很短,缩短了延迟时间.加工的技术越来越精细.电路工作速度的提高,主要是依靠减少尺寸获得. 3. 降低功耗 芯片内部电路尺寸小,连线短,分布电容小,驱动电路所需的功率下降. 4. 简化逻辑电路 芯片内部电路受干扰小,电路可简化. 5.优越的可靠性 采用VLSI后，元件数目和外部的接触点都大为减少，可靠性得到很大提高。 6.体积小重量轻 7.缩短电子产品的设计和组装周期 一片VLSI组件可以代替大量的元器件,组装工作极大的节省,生产线被压缩,加快了生产速度. 3．简述双阱CMOS工艺制作CMOS反相器的工艺流程过程。 1、形成N阱 2、形成P阱 3、推阱 4、形成场隔离区 5、形成多晶硅栅 6、形成硅化物 7、形成N管源漏区 8、形成P管源漏区 9、形成接触孔10、形成第一层金属11、形成第一层金属12、形成穿通接触孔13、形成第二层金属14、合金15、形成钝化层16、测试、封装，完成集成电路的制造工艺 4．在VLSI设计中，对互连线的要求和可能的互连线材料是什么？ 互连线的要求 低电阻值：产生的电压降最小；信号传输延时最小（RC时间常数最小化） 与器件之间的接触电阻低 长期可靠工作 可能的互连线材料 金属（低电阻率），多晶硅（中等电阻率），高掺杂区的硅(注入或扩散)（中等电阻率）

超大规模集成电路第四次作业2016秋_段成华

1. Shown below are buffer-chain designs. (1) Calculate the minimum delay of a chain of inverters for the overall effective fan-out of 64/1. Solution ： 由题可知：64=F 根据经验6.3=opt f 为最合适的值，所以6.364===N N F f ，所以24.3=N ，但是级数必须为整数所以取3=N ，又因为1=γ，所以：15)641(3,464303=+?===p p t t f ，所以时最合适4=f 。 (2) Using HSPICE and TSMC 0.18 um CMOS technology model with 1.8 V power supply, design a circuit simulation scheme to verify them with their correspondent parameters of N, f, and t p . Solution: 根据（1）中计算知道三级最合适，所以验证如下： A ）、一级无负载测本征延时代码如下： .title buffer-chain 1 .lib 'C:\synopsys\Hspice_D-2010.03-SP1\tsmc018\mm018.l' TT * set 0.18um library .opt scale=0.1u * set lambda

.options post=2 list .temp 27 .global vdd Vdd vdd gnd 1.8 vin vin 0 0.9 pulse 0 1.8 25n 5p 5p 49.99n 100n $频率为10Mhz Cl vout gnd 0f $Cg1=2.46fF，负载为CL=157.44fF .subckt inv in out wn=3.5 wp=10 t=7.5 mn out in gnd gnd NCH l=2 w=wn ad='wn*t' pd='wn+2*t' as='wn*t' ps='wn+2*t' mp out in vdd vdd PCH l=2 w=wp ad='wp*t' pd='wp+2*t' as='wp*t' ps='wp+2*t' .ends X1 vin vout inv wn=3.5 wp=10 t=7.5 .op .tran 5p 5n .meas tran voutmax max v(vout) from=5p to=5n .meas tran voutmin min v(vout) from=5p to=5n $一级 .meas tran tphl1 +trig v(vin) +val=0.9 +rise=1

中国集成电路行业研究报告

中国集成电路产业研究报告 一、产业现状 根据魏少军教授在早前于珠海举办的ICCAD 2018公布的数据显示，从事集成电路设计的1698家中国企业中，有783家是从事消费类产品的研发的;然后有307家是从事通信相关的;模拟相关的则有210家。 但从营收上看，拥有最多集成电路设计公司的消费类芯片领域，却只贡献了整体营收的23.95%，远远落后于以智能手机为代表的通信领域的营的1046.75亿元。再看模拟和功率方面，这两个领域加的公司总数量其实是超过通信芯片公司的，但是营收却仅仅为通信芯片的21%。再看计算机芯片方面，虽然这个领域公司贡献的营收同比暴增了180.18%，但是营收与通信芯片领域相去甚远。 二、产业链 集成电路作为半导体产业的核心，市场份额达83%，由于其技术复杂性，产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张，产业竞争加剧，分工模式进一步细化。目前市场产业链为IC设计、IC制造和IC封装测试。 在核心环节中，IC设计处于产业链上游，IC制造为中游环节，IC封装为下游环节。 全球集成电路产业的产业转移，由封装测试环节转移到制造环节，产业链里的每个环节由此而分工明确。 由原来的IDM为主逐渐转变为Fabless+Foundry+OSAT。 （一）IC设计企业： 1、 EDA设计：三星、英特尔、SK海力士、美光、博通、高通、东芝、 德州仪器、英伟达、西部数据； 2、 IP设计：华为海思、展讯、RDA、华大半导体、大唐电信、国民技

术、汇顶科技、中星微电子、北京君正； （二）IC制造企业 台积电、美国格罗方德、台湾联华电子、韩国三星、上海中芯国际、力晶科技、TOWER JAZZ、台湾Vanguard、华虹宏力； （三）IC封测 1、封装企业，台湾日月光、美国安靠、江苏长电科技、台湾力成科技、甘肃天水华天、江苏南通通、富微电子、京元电子、联测 2、测试企业：台湾颀邦科技、富士通微电子、韩国Nepes、马来西亚Unisem、苏州晶方半导体科技、深圳气派科技、无锡华润安盛、广东风华芯电 三、产业规模 据中国半导体行业协会（CSI A）公布数据，2018年中国集成电路产业销售收入达6532亿元，同比增长20.7%，增速较2017年回落4.1个百分点，属较快的增长。 2014-2018年中国集成电路产值（亿元） 四、竞争格局 中国集成电路芯片设计企业的营收分布(按照产品领域划分)

大规模集成电路设计答案(1)

`CMOS反相器电路图、版图、剖面图

CMOS的广泛使用，是由于解决了latch-up效应 Latch-up效应解释、原理、解决方法（略） 避免栅锁效应方法：用金掺杂或中子辐射，降低少数载流子寿命；深阱结构或高能量注入形成倒退阱；将器件制作于高掺杂衬底上的低掺杂外延层中；沟槽隔离。 在基体（substrate)上改变金属的掺杂，降低BJT的增益 ?避免source和drain的正向偏压 ?增加一个轻掺杂的layer在重掺杂的基体上，阻止侧面电流从垂直BJT到低阻基体上的通路 ?使用Guard ring: P+ ring环绕nmos并接GND；N+ ring环绕pmos 并接VDD，一方面可以降低Rwell和Rsub的阻值，另一方面可阻止栽子到达BJT的基极。如果可能，可再增加两圈ring。 ? Substrate contact和well contact应尽量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。?使nmos尽量靠近GND，pmos尽量靠近VDD,保持足够的距离在pmos 和nmos之间以降低引发SCR的可能 ?除在I/O处需采取防Latch up的措施外，凡接I/O的内部mos 也应圈guard ring。? I/O处尽量不使用pmos(nwell) 门级电路图（AOI221） AOI221=(AB+CD+E)’

伪NMOS: 伪NMOS的下拉网络和静态门的下拉网络相似，上拉网络是用一个PMOS管，且此管输入接地，因此PMOS管总是导通的。 动态电路： 动态电路用一个时钟控制的PMOS管取代了总是导通的PMOS管，克服了有比电路的缺点。动态电路速度快，输入负载小，切换时不存在竞争电流，而且动态电路没有静态功耗。 动态电路存在的根本性问题就是对输入单调性的要求。 多米诺电路： 多米诺电路由一级动态门和一级静态CMOS反相器构成。典型结构： 下拉网络+上拉预充值网络+反相器构成 过程就是充值+求值的过程 在多米诺电路中，所有门的预充、求值都可以用一个时钟控制。求值期间，动态门的输出单调下降，所以静态反相器的输出单调上升。多米诺电路是同时进行预充，但求值是串行的。逻辑功效（logic effort） 逻辑功效定义为门的输入电容与能够提供相同输出电流的反相器的输入电容的比值。也就是说逻辑功效表示某个门在产生输出电流时相比反相器的糟糕程度。逻辑功效不仅使我们能容易计算时延，它也向我们展示了如何确定晶体管的尺寸以优化路径中的延时。

超大规模集成电路设计

超大规模集成电路设计 随着半导体工业的发展和工艺的深入,VLSI(超大规模集成电路)设计正迅速地向着规模越来越大,工作频率越来越高方向发展。显而易见,规模的增大和频率的提高势必将产生更大芯片的功耗,这对芯片封装,冷却以及可靠性都将提出更高要求和挑战,增加更多的成本来维护这些由功耗所引起的问题。而在便携式设备领域,如智能手机、手提电脑等现在智能生活的必需品对芯片功耗的要求更为严格和迫切。 由于时钟树工作在高频状态,随着芯片规模增大,时钟树规模也迅速增大,通过集成clockgating电路降低时钟树功耗是目前时序数字电路系统设计时节省功耗最有效的处理方法。Clockgating的集成可以在RTL 设计阶段实现,也可以在综合阶段用工具进行自动插入。由于利用综合工具在RTL转换成门级网表时自动插入clockgating的方法简单高效,对RTL无需进行改动,是目前广为采用的clockgating集成方法。 综合工具如果使用clockgating技术,那么对应的RTL综合所得的门级网表电路将如图2所示。图中增加了由LATCH和AND所组成的clockgatingcell,LATCH的LD输入端为registerbank的使能信号,LG 端(即为LATCH的时钟电平端)为CLK的反,LATCH的输出ENL和CLK信号相与(ENCLK)作为registerbank的时钟信号。如果使能信号EN为高电平,当CLK为低时,LATCH将输出EN的高电平,并在CLK为高时,锁定高电平输出,得到ENCLK,显然ENCLK的togglerate要低于 CLK,registerbank只在ENCLK的上升沿进行新的数据输出,在其他时候保持原先的DATAOUT。从电路结构进行对比,对于一组registerbank(n 个registercell)而言只需增加一个clockgatingcell,可以减少n个二路选择器,节省了面积和功耗。从时序分析而言,插入clockgatingcell之后的registerbankENCLK的togglerate明显减少,同时LATCHcell的引入抑制了EN信号对registerbank的干扰,防止误触发。所以从面积/功耗/噪声干扰方面而言,clockgating技术都具有明显优势。

集成电路行业研究分析报告

我国集成电路行业分析报告 一、行业概述 （一）行业定义 根据《国民经济行业分类》，集成电路业（Integrated Circuit，英文缩写为IC，行业分类代码4053）是指单片集成电路、混合式集成电路和组装好的电子模压组件、微型组件或类似组件的制造，包括半导体集成电路、膜集成电路、集成电路芯片、微型组件、集成电路及微型组件的零件。 （二）行业分类 集成电路行业分类方法很多，从制造流程来看，集成电路的制造流程主要经过集成电路设计、制造、封装测试等环节，因此集成电路行业也分为集成电路设计、集成电路制造、集成电路封装测试等三个子行业。 （三）行业特点 1、产业规模迅速扩大，行业周期波动趋缓 集成电路作为信息产业的基础和核心，具有很高的渗透性和高附加值特性，由于其倍增效应大，各国对该行业都极为重视，发达国家和许多新兴工业化国家和地区竞相发展，使得这一行业的规模迅速扩大。 全球集成电路产业一直保持着周期性的上升与下降，主要特点是：平均每隔四至五年一个周期，国际集成电路市场呈现周期性的繁荣与下降衰退，几乎每隔十年出现一个大低谷或者大高峰。人们称这种周期性变化为“硅周期”。供求关系的变化是硅周期存在的主要原因，全球经济状况也强烈影响着集成电路产业的周期变化。 2、技术密集度高，工艺进步疾速如飞 技术进步是推动集成电路产业不断发展的主要动力之一，工艺技术持续快速发展，带动了芯片集成度持续迅速的提高，单元电路成本呈指数式降低。集成电路技术进步遵循摩尔定律，即集成电路芯片上的晶体管数目，约每18个月增加1倍，性能也提升1倍，而价格降低一半；集成电路晶体管技术的特征尺寸平均每年缩小到0.7倍或每两年0.5倍。 3、资本密集度不断加大，规模经济特征明显 集成电路行业的投资强度和技术门槛越来越高，设备费用和研发费用都非常大。一条12英寸集成电路前工序生产线投资规模超过15亿美元，产品设计开发成本上升到几百万美元乃至上千万美元。企业的资金实力和技术创新能力成为竞争的关键。集成电路的芯片产量和性能飞速提高，而芯片的平均成本却在不断下降，因此只有依靠大规模生产，实现规模经济，才能降低单位成本，实现盈利。随着技术不断进步，集成电路行业的资本密集度将不断增强。 4、专业分工是方向，竞争与协作并存 在集成电路发展早期，主要是由一些大的公司和研究机构参与，因此商业模式上以IDM （Integrated Device Manufacturers，即集成设备制造商）为主，其特征是经营范围覆盖IC设计、芯片制造、封装测试，甚至下游的终端产品制造。如三星、英特尔、德州仪器、东芝、意法半导体等，全球前二十大半导体厂商大多为IDM厂商。 随着行业的发展，产业链上IC设计、芯片制造、封装、测试各环节的技术难度不断加大，进入门槛不断提升，产业链开始向专业化分工方向发展。专业分工带来三大优势：第一、成本更省（台积电成本可以做到英特尔的一半）；第二、协助行业内公司专注于擅长的环境（规模效应）；第三、解决巨额投资门槛（更多公司进入上游芯片设计环节）。 二、政策环境 集成电路产业作为国防安全和经济发展的支柱产业，国家从政策上给予了高度重视和大力支持，推动加大资金投入力度，加快行业创新与发展，对集成电路行业实施税收优惠等，主要法规、政策及内容见下表：

中国集成电路半导体行业研究报告

广州创亚企业管理顾问有限公司 中国集成电路设备与半导体行业分析报告

目录Contents

?1.1集成电路设备的定义 集成电路的概述 ?1.2集成电路设备的发展历程 ?1.3我国集成电路的发展历程 ?2.1集成电路设备的总体规模集成电路设备的生产现状 ?2.2集成电路设备产能状况 ?3.1半导体集成电路设备的品牌发展现状半导体集成电路设备的发展现状 ?3.2半导体集成电路设备经典工艺与现状 ?3.3半导体集成电路设备的市场容量 ?4.1半导体集成电路设备模式分析 ?4.2半导体集成电路设备行业投资环境半导体集成电路设备的发展前景 ?4.3半导体集成电路设备投资机会 ?4.3半导体集成电路设备投资方向

集成电路的概述 1.1集成电路设备的定义 集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于锗（Ge）的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于硅（Si）的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

1.2集成电路的发展大事件 1947年 ?贝尔实验室肖特莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑。 1958年 ?仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史。1960年 ?H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺。 1963年 ?F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，如今，95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺。 1966年?美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列（50门），为现如今的大规模集成电路发展奠定了坚实基础，具有里程碑意义。 1971年?Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现。 ?全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，采用的是MOS工艺，这是一个里程碑式的发明。 1978年?64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临。

超大规模集成电路

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 引言 (1) 2 超大规模集成电路的设计要求 (1) 3 超大规模集成电路的设计策略 (2) 3.1层次性 (2) 3.2模块化 (2) 3.3规则化 (2) 3.4局部化 (2) 4 超大规模集成电路的设计方法 (3) 4.1 全定制设计方法 (3) 4.2 半定制设计方法 (4) 4.3 不同设计方法的比较 (5) 5 超大规模集成电路的设计步骤 (6) 5.1 系统设计 (7) 5.2 功能设计 (7) 5.3 逻辑设计 (7) 5.4 电路设计 (7) 5.5 版图设计 (7) 5.6 设计验证 (8) 5.7 制造 (8) 5.8 封装和测试 (8) 6 超大规模集成电路的设计流程 (8) 6.1 总体的设计流程 (8) 6.1.1高层次综合 (8) 6.1.2逻辑综合 (8) 6.1.3 物理综合 (9) 6.2 详细的设计流程 (9) 7 超大规模集成电路的验证方法 (9) 7.1 动态验证 (9) 7.2 静态验证 (9) 7.3 物理验证 (9) 8 总结 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10)

超大规模集成电路 网络工程专业学生孙守勇 指导教师吴俊华 摘要：随着集成电路的高速发展，集成电路的设计显得越来越重要，目前设计能力滞后于制造工艺已成为世界集成电路产业的发展现状之一。为了明确超大规模集成电路设计的理想方法，首先对超大规模集成电路的设计要求进行了调查，然后对超大规模集成电路的设计策略进行了研究，探讨了超大规模集成电路的不同设计方法，并对不同的设计方法做出了比较，明确了超大规模集成电路的设计步骤及设计流程，最后探讨了超大规模集成电路的验证方法。 关键词：集成电路设计方法步骤 Very Large Scale Integration Student Majoring in Network Engineering Sun Shouyong Tutor Wu Junhua Abstract:With the high speed development of integrated circuit, the design of integrated circuit is becoming more and more important. At present, the design capacity behind manufacture technology has become one of the world's integrated circuit industry development current situation. In order to specify the ideal method of VLSI design, first of all, the requirements of VLSI was investigated, then, the design strategy of VLSI is studied. Discuss different methods of VLSI, and made a comparison of different methods. Clear and definite the design steps of very large scale integrated circuit and the design process, finally, discuss the validation method of very large scale integrated circuit. Key words：integrated circuit; design; method; step 1引言 自从1959年集成电路诞生以来，经历了小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）的发展历程，目前已进入超大个规模(VLSI)和甚大规模集成电路(ULSI)阶段，集成电路技术的发展已日臻完善，集成电路芯片的应用也渗透到国民经济的各个部门和科学技术的各个领域之中，对当代经济发展和科技进步起到了不可估计的推动作用。随着集成电路的设计和制作水平的提高，制造工艺的不断改进，集成电路的集成密度越来越高，已经能够将一个复杂的系统集成到一块芯片之中。集成电路的设计是连接市场和制造之间桥梁，是集成电路开发的入口，成功的产品来源于成功的设计。VLSI的设计与中小规模集成电路的设计思想和方法不太一样，是以CAD为基本工具，以集成系统的逻辑设计和版面设计为基本内容。 2超大规模集成电路的设计要求 随着集成电路的设计和制作水平的提高，已经能将一个复杂的系统集成到一块芯片之中，因此VLSI芯片设计不仅要进行电路设计，还要进行VLSI系统设计。通常VLSI 的设计任务分为系统结构、功能描述、逻辑设计、版图设计和模拟检验等，而芯片的制作加工任务可分为淹膜制作、芯片加工、封装、芯片测试可靠性检验等。 工业上实现一个超大规模集成电路芯片是一个极为复杂的任务，在芯片的设计过程中，首先要明确的VLSI的设计要求，即设计周期要求、设计成本要求、设计正确性要求和性能要求、设计过程集成化要求和VLSI可测试性要求，其中设计正确性要求是最基本的设计要求。

超大规模集成电路第八次作业2016秋,段成华

Assignment 8 1.Access relevant reference books or technical data books and give accurate definitions for the following timing parameters: (1)design entity, (2)signal driver, (3)transaction, (4)event, (5)time queue,(6)delta delay, (7)simulation time, (8)simulation cycle, (9)inertial time, (10)transport time. (1)design entity: In VHDL a given logic circuit represented as a design entity. A design entity, in return , consists of two different types of description: the interface description and one or more architectural bodies. The interface description declares the entity and describes its inputs and outputs. (2)signal driver: If a process contains one or more signal assignment statement that schedule future values for some signal X, the VHDL simulator creates a single value holder called a signal driver. (3)transaction:A pair consisting of a value and time. The value part represents a future value of the driver; the time part represents the time at which the value part becomes the current value of driver. (4)event: It’s a kind of signal property and presents signal jump. Such as if(clk'event and clk='1). (5)time queue: It’s used to keep some signal transactions in the simulator. Time queue entries are represented as a two-tuple of the form(SN,V), where SN is a signal name and V is the value the signal is scheduled to assume at the scheduled time. Each time queue entry is called a signal transaction. (6)delta delay: A period of time greater than 0, but less than any standard time unit no number of delta delay added together can cause simulation time to advance. (7)simulation time: The elapsed time in standard time units during simulation. (8)simulation cycle: Every time simulation time advances, a simulation cycle occurs, which we now define more formally. The execution of a model consists of an initialization phase followed by the repetitive execution of processes in the process network. Each repetition is said to be a simulation cycle. (9)inertial time: Example: Z <= I after 10ns; The signal propagation will take place if and only if input I persists at a given level for 10ns-the amount of time specified in the after clause. (10)transport time: Z <= transport I after 10ns; All changes on I will propagate to Z, regardless of how long the value of I stays at the new level. 2.Construct VHDL models for 74-139 dual 2-to-4-line decoders using three description types, i.e., behavioral, dataflow and structural descriptions. Synthesize andsimulate these models respectively in the environment of Xilinx ISE with the ModelSim simulator integrated. When simulating these models, test vector(s) are required to stimulate the units under test (UUT). Reasonable test vectors are designed and created by your own as sources added to your VHDL project.

2018年集成电路行业研究报告

2018年集成电路行业 研究报告 2018年1月

目录 一、集成电路景气持续回升，中国发展速度领跑全球 (7) （一）半导体是信息社会和现代工业的根基 (7) （二）半导体产业在自西向东转移过程中加速升级 (7) 1、设计、制造、封测环节构成半导体核心产业链 (7) 2、半导体产业发展催生新型业务模式 (8) 3、半导体产业已经历两次产业转移 (10) （1）集成电路产业起源于美国 (11) （2）日本凭借DRAM夺得集成电路产业市场份额 (11) （3）韩国把握市场，台湾专注分工 (11) （4）中国正迎来第三次产业转移机遇 (12) （三）行业景气度持续回升，中国市场迅速成长 (12) 1、全球集成电路市场稳定增长 (12) 2、我国集成电路产业快速增长，领跑全球 (14) （四）中国芯亟需中国造，国产化任重道远 (15) 1、关系安全，芯片当自给自足 (15) 2、我国集成电路产业过度依赖进口 (16) （五）政策支持，产业发展迎来新机遇 (17) （六）资金助力，产业发展获新动力 (18) 1、国家成立集成电路产业投资基金 (18) 2、地方政府成立产业投资基金规模已超3000亿 (20) 二、设计环节快速成长，存储及新兴领域是发展重点 (21) （一）全球IC设计发展整体向好 (21) 1、全球IC设计产业销售额呈上升趋势 (21) 2、我国IC设计产业发展状况蒸蒸日上，但仍伴随结构性问题 (24) （二）国家和地方纷纷出台政策，支持IC设计业发展 (27) （三）IC产业发展重创新，大基金未来将更加关注设计环节 (28) （四）存储器需求爆发带动了本轮半导体产业景气回升 (30)

超大规模集成电路发展趋势

超大规模集成电路的设计发展趋势；摘要：随着信息产品市场需求的增长，尤其通过通信、；关键字：超大规模集成电路发展趋势SOCIP复用技；1引言；集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅；2超大规模集成电路发展的概述；集成电路之所以获得如此迅速的发展，与数据处理系统；1.改进性能；在计算机中采用高密度的半导体集成电路是减少信号传；2.降低成本；用Lsl替换 超大规模集成电路的设计发展趋势 摘要：随着信息产品市场需求的增长，尤其通过通信、计算机与互联网、电子商务、数字视听等电子产品的需求增长，世界集成电路市场在其带动下高速增长。本文主要从半导体电子学与计算技术工程方面进行进行的诸多研究成果以及国际集成电路的发展现状和发展趋势反映其在国际上的重要地位。 关键字：超大规模集成电路发展趋势 SOC IP复用技术 1 引言 集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路，通常用IC（Integrated Circuit）表示。近廿多年来，半导体电子学的发展速度是十分惊人的。从分离元件发展为集成电路，从小规模集成电路发展为现代的超大规模集成电路。集成电路的性能差不多提高了3个数量级，而其成本却下降了同样的数量级。 2 超大规模集成电路发展的概述 集成电路之所以获得如此迅速的发展，与数据处理系统日益增长的各种要求是分不开的，也是半导体电子学与计算技术工程方面进行了许多研究工作的结果。这些工作可以概括为:(l)改进性能一尽可能减少信号处理的传递时间。(2)降低成本一从设计、制造、组装、冷却等各方而降低成本。(3)提高可靠性一减少失效率，增加检测与诊断的手段。(4)缩短研制/生产周期一加快从确定研制产品到产品可用之间的时间，使产品保持领先地位。(5)结构上的改进一半导体存储器的进展，推动了计算机体系的发展。 1.改进性能 在计算机中采用高密度的半导体集成电路是减少信号传递时间，提高机器性能的重要环节。因为在普通采用小规模集成电路(551)或中规模集成电路(MSI)的硬件结构中，信号传输与负载引起的延迟，与插件上的门的有效组装密度的平方根成正比，如图(1.1.1)。也就是说，组装延迟与每个门所需的有效面积的平方根成正比。因此将组装延迟减少一半的话，必须提高组装密度4倍。从 ssl/Msl发展为LSI/VLsl标志着芯片上元件的集成度得到了很大的提高。目

超大规模集成电路2017年秋段成华老师第四次作业

1.Shown below are buffer-chain designs. (1) Calculate the minimum delay of a chain of inverters for the overall effective fan-out of 64/1. (2) Using HSPICE and TSMC 0.18 um CMOS technology model with 1.8 V power supply, design a circuit simulation scheme to verify them with their . correspondent parameters of N, f, and t p N=3.6 ∴N=3.246 (1)γ=1 F=64∴f=√F 所以最佳反相器数目约为3 通过仿真可以得到tphl=1.3568E-11 tplh=1.7498E-11 tp0=1.5533E-11 (2)N=1时，tphl= 5.2735E-10 tplh= 8.1605E-10 tpd= 6.7170E-10 N=2时，tplh=2.2478E-10 tphl=2.5567E-10 tpd=2.4023E-10 N=3时，tphl=2.0574E-10 tplh=2.1781E-10 tpd=2.1178E-10 N=4时，tplh=2.1579E-10 tphl=2.2189E-10 tpd=2.1884E-10 从仿真结果可以看出N=3或者N=4时延迟时间最优，且N=2、3、4得到的仿真延迟时间与理论推导的时间比较接近，比例基本上是18、15、15.3，而N=1时仿真得到的延迟时间远小于理论推导的时间，但是最优结果依旧是N=3,f=4,tp=15。* SPICE INPUT FILE: Bsim3demo1.sp--a chain of inverters .param Supply=1.8 .lib 'C:\synopsys\Hspice_A-2007.09\tsmc018\mm018.l' TT .option captab .option list node post measout .tran 10p 6000p ************************************************************ .param tdval=10p .meas tran tplh trig v(in) val=0.9 td=tdval rise=2 +targ v(out) val=0.9 rise=2 .meas tran tphl trig v(in) val=0.9 td=tdval fall=2 +targ v(out) val=0.9 fall=2 .meas tpd param='(tphl+tplh)/2' *macro definitions ************************************************************ * *nmos1