導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇集成電路版圖設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

 

集成電路(IntegratedCircuit)產(chǎn)業(yè)是典型的知識(shí)密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心和關(guān)鍵，對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有巨大的支撐作用。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)已初步形成了設(shè)計(jì)、芯片制造和封測(cè)三業(yè)并舉的發(fā)展格局，產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)還存在發(fā)展基礎(chǔ)較為薄弱、企業(yè)科技創(chuàng)新和自我發(fā)展能力不強(qiáng)、應(yīng)用開發(fā)水平急待提高、產(chǎn)業(yè)鏈有待完善等問(wèn)題。在集成電路產(chǎn)業(yè)中，集成電路設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的龍頭和靈魂。而我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)滯后于計(jì)算機(jī)與通信產(chǎn)業(yè)，集成電路設(shè)計(jì)人才嚴(yán)重匱乏，已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，培養(yǎng)大量高水平的集成電路設(shè)計(jì)人才，是當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，也是高校微電子等相關(guān)專業(yè)改革和發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。[1_4]

 

一、集成電路版圖設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)

 

為了滿足新形勢(shì)下集成電路人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的需要，合肥工業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱"我?！睆?005年起借助于大學(xué)計(jì)劃。我校相繼開設(shè)了與集成電路設(shè)計(jì)密切相關(guān)的本科課程，如集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、集成電路版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì) 、 ASIC設(shè)計(jì)方法、硬件描述語(yǔ)言等。同時(shí)對(duì)課程體系進(jìn)行了修訂，注意相關(guān)課程之間相互銜接，關(guān)鍵內(nèi)容不遺漏，突出集成電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的精選、重組和充實(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的開展，構(gòu)成了系統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。56]

 

集成電路設(shè)計(jì)從實(shí)現(xiàn)方法上可以分為三種：全定制(fullcustom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可編程器件設(shè)計(jì)。全定制集成電路設(shè)計(jì)，特別是其后端的版圖設(shè)計(jì),涵蓋了微電子學(xué)、電路理論、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等諸多學(xué)科的基礎(chǔ)理論，這是微電子學(xué)專業(yè)的辦學(xué)重要特色和人才培養(yǎng)重點(diǎn)方向，目的是給本科專業(yè)學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。

 

在集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)中，采用的是中電華大電子設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)開發(fā)的九天EDA軟件系統(tǒng)(ZeniEDASystem),這是中國(guó)唯1的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDA工具軟件。該軟件與國(guó)際上流行的EDA系統(tǒng)兼容，支持百萬(wàn)門級(jí)的集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模，可進(jìn)行國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，它的某些功能如版圖編輯、驗(yàn)證等已經(jīng)與國(guó)際產(chǎn)品相當(dāng)甚至更優(yōu)，已經(jīng)在商業(yè)化的集成電路設(shè)計(jì)公司以及東南大學(xué)等國(guó)內(nèi)二十多所高校中得到了應(yīng)用，特別是在模擬和高速集成電路的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了強(qiáng)大的功能，并成功開發(fā)出了許多實(shí)用的集成電路芯片。

 

九天EDA軟件系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)管理器，原理圖編輯器，版圖編輯工具，版圖驗(yàn)證工具，層次版圖設(shè)計(jì)規(guī)則檢查工具，寄生參數(shù)提取工具，信號(hào)完整性分析工具等幾個(gè)主要模塊，實(shí)現(xiàn)了從集成電路電路原理圖到版圖的整個(gè)設(shè)計(jì)流程。

 

二、集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)

 

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合九天EDA軟件的功能特點(diǎn)，在本科生三年級(jí)下半學(xué)期開設(shè)了為期一周的以九天EDA軟件為工具的集成電路版圖設(shè)計(jì)課程。

 

在集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)中，首先對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的_些相關(guān)知識(shí)進(jìn)行回顧，介紹版圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，如集成電路設(shè)計(jì)流程，CMOS基本工藝過(guò)程，版圖的基本概念，版圖的相關(guān)物理知識(shí)及物理結(jié)構(gòu)，版圖設(shè)計(jì)的基本流程，版圖的總體設(shè)計(jì)，布局規(guī)劃以及標(biāo)準(zhǔn)單元的版圖設(shè)計(jì)等。然后結(jié)合上機(jī)實(shí)驗(yàn)，講解Unix和Linux操作系統(tǒng)的常用命令，詳細(xì)闡述基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)的版圖設(shè)計(jì)流程，指導(dǎo)學(xué)生使用ZeniSE繪制電路原理圖，使用ZeniPDT進(jìn)行NMOS/PMOS以及反相器的簡(jiǎn)單版圖設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主選擇_些較為復(fù)雜的單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，如數(shù)據(jù)選擇器、MOS差分放大器電路、二四譯碼器、基本RS觸發(fā)器、六管MOS靜態(tài)存儲(chǔ)單元等，使學(xué)生能深入理解集成電路版圖設(shè)計(jì)的概念原理和設(shè)計(jì)方法。最后介紹版圖驗(yàn)證的基本思想及實(shí)現(xiàn)，包括設(shè)計(jì)規(guī)則的檢查(DRC),電路參數(shù)的檢查(ERC),網(wǎng)表一致性檢查(LVS),指導(dǎo)學(xué)生使用ZeniVERI等工具進(jìn)行版圖驗(yàn)證、查錯(cuò)和修改。7]

 

集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)是：

 

第熟練掌握華大EDA軟件的原理圖編輯器ZeniSE、版圖編輯模塊ZeniPDT以及版圖驗(yàn)證模塊ZeniVER丨等工具的使用;了解工藝庫(kù)的概念以及工藝庫(kù)文件technology的設(shè)置，能識(shí)別基本單元的版圖，根據(jù)版圖信息初步提取出相應(yīng)的邏輯圖并修改，利用EDA工具ZSE畫出電路圖并說(shuō)明其功能，能夠根據(jù)版圖提取單元電路的原理圖。

 

第二，能夠編寫設(shè)計(jì)版圖驗(yàn)證命令文件(commandfile)。版圖驗(yàn)證需要四個(gè)文件(DRC文件、ERC文件、NE文件和LVS文件)來(lái)支持，要求學(xué)生能夠利用ZeniVER丨進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查DRC驗(yàn)證并修改版圖、電學(xué)規(guī)則檢查(ERC)、版圖網(wǎng)表提取(NE)、利用LDC工具進(jìn)行LVS驗(yàn)證，利用LDX工具進(jìn)行LVS的查錯(cuò)及修改等。

 

第三，能夠基本讀懂和理解版圖設(shè)計(jì)規(guī)則文件的含義。版圖設(shè)計(jì)規(guī)則規(guī)定了集成電路生產(chǎn)中可以接受的幾何尺寸要求和可以達(dá)到的電學(xué)性能，這些規(guī)則是電路設(shè)計(jì)師和工藝工程師之間的_種互相制約的聯(lián)系手段，版圖設(shè)計(jì)規(guī)則的目的是使集成電路設(shè)計(jì)規(guī)范化，并在取得最佳成品率和確保電路可靠性的前提下利用這些規(guī)則使版圖面積盡可能做到最小。

 

第四，了解版圖庫(kù)的概念。采用半定制標(biāo)準(zhǔn)單元方式設(shè)計(jì)版圖，需要有統(tǒng)一高度的基本電路單元版圖的版圖庫(kù)來(lái)支持，這些基本單元可以是不同類型的各種門電路，也可以是觸發(fā)器、全加器、寄存器等功能電路，因此，理解并學(xué)會(huì)版圖庫(kù)的建立也是版圖設(shè)計(jì)教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。

 

三、CMOS反相器的版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)例介紹

 

下面以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS反相器來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下集成電路版圖設(shè)計(jì)的一般流程。

 

1.內(nèi)容和要求

 

根據(jù)CMOS反相器的原理圖和剖面圖，初步確定其版圖;使用EDA工具PDT打開版圖編輯器;在版圖編輯器上依次畫出P管和N管的有源區(qū)、多晶硅及接觸孔等;完成必要的連線并標(biāo)注輸入輸出端。

 

2.設(shè)計(jì)步驟

 

根據(jù)CMOS反相器的原理圖和剖面圖，在草稿紙上初步確定其版圖結(jié)構(gòu)及構(gòu)成;打開終端，進(jìn)入pdt文件夾，鍵入pdt,進(jìn)入ZeniPDT版圖編輯器;讀懂版圖的層次定義的文件，確定不同層次顏色的對(duì)應(yīng)，熟悉版圖編輯器各個(gè)命令及其快捷鍵的使用;在版圖編輯器上初步畫出反相器的P管和N管;檢查畫出的P管和N管的正確性，并作必要的修改，然后按照原理圖上的連接關(guān)系作相應(yīng)的連線，最后檢查修改整個(gè)版圖。

 

3.版圖驗(yàn)證

 

打開終端，進(jìn)入zse文件夾，鍵入zse,進(jìn)入ZeniSE原理圖編輯器，正確畫出CMOS反相器的原理圖并導(dǎo)出其網(wǎng)表文件;調(diào)出版圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)則文件，閱讀和理解其基本語(yǔ)句的含義，對(duì)其作相應(yīng)的路徑和文件名的修改以滿足物理驗(yàn)證的要求;打開終端，進(jìn)入pdt文件夾，鍵入pdt，進(jìn)入ZeniPDT版圖編輯器，調(diào)出CMOS反相器的版圖，在線進(jìn)行DRC驗(yàn)證并修改版圖;對(duì)網(wǎng)表一致性檢查文件進(jìn)行路徑和文件名的修改，利用LDC工具進(jìn)行LVS驗(yàn)證;如果LVS驗(yàn)證有錯(cuò)，貝懦要調(diào)用LDX工具，對(duì)版圖上的錯(cuò)誤進(jìn)行修改。

 

4.設(shè)計(jì)提示

 

要很好的理解版圖設(shè)計(jì)的過(guò)程和意義，應(yīng)對(duì)MOS結(jié)構(gòu)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí);需要對(duì)器件做襯底接觸，版圖實(shí)現(xiàn)上襯底接觸直接做在電源線上;接觸孔的大小應(yīng)該是一致的，在不違反設(shè)計(jì)規(guī)則的前提下,接觸孔應(yīng)盡可能的多，金屬的寬度應(yīng)盡可能寬;繪制圖形時(shí)可以多使用〃復(fù)制"操作，這樣可以大大縮小工作量，且設(shè)計(jì)的圖形滿足要求并且精確;注意P管和N管有源區(qū)的大小，一般在版圖設(shè)計(jì)上，P管和N管大小之比是2:1;注意整個(gè)版圖的整體尺寸的合理分配，不要太大也不要太小;注意不同的層次之間應(yīng)該保持一定的距離，層次本身的寬度的大小要適當(dāng)，以滿足設(shè)計(jì)規(guī)則的要求。四、基本MOS差分放大器版圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)例介紹在基本MOS差分放大器的版圖設(shè)計(jì)中，要求學(xué)生理解構(gòu)成差分式輸入結(jié)構(gòu)的原理和組成結(jié)構(gòu)，畫出相應(yīng)的電路原理圖，進(jìn)行ERC檢查，然后根據(jù)電路原理圖用PDT工具上繪制與之對(duì)應(yīng)的版圖。當(dāng)將基本的版圖繪制好之后，對(duì)版圖里的輸入、輸出端口以及電源線和地線進(jìn)行標(biāo)注，然后利用幾何設(shè)計(jì)規(guī)則文件進(jìn)行在線DRC驗(yàn)證，利用版圖與電路圖的網(wǎng)表文件進(jìn)行LVS檢查，修改其中的錯(cuò)誤并優(yōu)化版圖，最后全部通過(guò)檢查，設(shè)計(jì)完成。

 

五、結(jié)束語(yǔ)

 

集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生鞏固了集成電路設(shè)計(jì)方面的理論知識(shí)，提高了學(xué)生在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后的職業(yè)生涯和研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在今后的教學(xué)改革工作中，除了要繼續(xù)提高教師的理論教學(xué)水平外，還必須高度重視以EDA工具和設(shè)計(jì)流程為核心的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，努力把課堂教學(xué)和實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用緊密結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)能力，開闊學(xué)生的視野，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行新的探索和實(shí)踐。

 

參考文獻(xiàn)：

 

[1]孫玲.關(guān)于培養(yǎng)集成電路專業(yè)應(yīng)用型人才的思考[J].中國(guó)集成電路,2007,(4):19-22.

 

[2]段智勇，弓巧俠，羅榮輝，等.集成電路設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)課程體系改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2010,(5):25-26.

 

[3]唐俊龍，唐立軍，文勇軍，等.完善集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)的探討J].中國(guó)電力教育,2011,(34):35-36.

 

[4]肖功利，楊宏艷.微電子學(xué)專業(yè)丨C設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)主干課程設(shè)置[J].桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009,(4):338-340.

 

[5]竇建華，毛劍波，易茂祥九天”EDA軟件在"中國(guó)芯片工程〃中的作用[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2008,(6):154-156.

 

[6]易茂祥，毛劍波，楊明武，等.基于華大EDA軟件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006,(5):71-73.

篇2

關(guān)鍵詞：版圖設(shè)計(jì)；九天EDA系統(tǒng)；D觸發(fā)器

Full-Custom Layout Design Based on the Platform

of Zeni EDA System

YANG Yi-zhong , XIE Guang-jun, Dai Cong-yin

（Dept. of Applied Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China）

Abstract: Layout of D flip-flop based on some basic units such as inverter has been designed by using platform of Zeni EDA software system produced by China Integrated Circuit Design Center, adopting 0.6um Si-gate CMOS process, following a full-custom IC design flow of back-end, i.e. the construction of basic cell libraries, placement & routing and then layout verification, which is used for data collection unit. Layout design technique about elementary logic gate of digital circuit has been discussed in detail. The layout has been used in an IC. The result shows that design using Zeni EDA software system satisfies design requirement exactly.

Key words: layout design; Zeni EDA system; D flip-flop

1引言

集成電路（Integrated Circuit，IC）把成千上萬(wàn)的電子元件包括晶體管、電阻、電容甚至電感集成在一個(gè)微小的芯片上。集成電路版圖設(shè)計(jì)的合理與否、正確與否直接影響到集成電路產(chǎn)品的最終性能[1]。目前，集成電路版圖設(shè)計(jì)的EDA （ Electronic Design Automation）工具較多，但主流的集成電路版圖設(shè)計(jì)的EDA工具價(jià)格昂貴，而我國(guó)自主開發(fā)的九天EDA系統(tǒng)，具有很高的性價(jià)比，為我們提供了理想的集成電路設(shè)計(jì)工具。

2基本概念

2.1 版圖

版圖是將三維的立體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為二維平面上的幾何圖形的設(shè)計(jì)過(guò)程，是一組相互套合的圖形，各層版圖相應(yīng)于不同的工藝步驟，每一層版圖用不同的圖案來(lái)表示。它包括了電路尺寸、各層拓?fù)涠x等器件的相關(guān)物理信息，是設(shè)計(jì)者交付給代工廠的最終輸出。

2.2 版圖設(shè)計(jì)

它將電路設(shè)計(jì)中的每一個(gè)元器件包括晶體管、電阻、電容等以及它們之間的連線轉(zhuǎn)換成集成電路制造所需要的版圖信息。主要包括圖形劃分、版圖規(guī)劃、布局布線及壓縮等步驟[2]。版圖設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)集成電路制造的必不可少的環(huán)節(jié)，它不僅關(guān)系到集成電路的功能是否正確，而且會(huì)在一定程度上影響集成電路的性能、面積、成本與功耗及可靠性等[3]。版圖設(shè)計(jì)是集成電路從設(shè)計(jì)走向制造的橋梁。

2.3 集成電路版圖實(shí)現(xiàn)方法

集成電路版圖實(shí)現(xiàn)方法可以分為全定制（Full-Custom）設(shè)計(jì)和半定制（Semi-Custom）設(shè)計(jì)[4]。半定制設(shè)計(jì)方法包括門陣列設(shè)計(jì)方法、門海設(shè)計(jì)方法、標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)方法、積木塊設(shè)計(jì)方法及可編程邏輯器件設(shè)計(jì)方法等。全定制設(shè)計(jì)方法是利用人機(jī)交互圖形系統(tǒng)，由版圖設(shè)計(jì)人員從每一個(gè)半導(dǎo)體器件的圖形、尺寸開始設(shè)計(jì)，直至整個(gè)版圖的布局和布線。全定制設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是針對(duì)每一個(gè)元件進(jìn)行電路參數(shù)和版圖參數(shù)的優(yōu)化，可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸，有利于提高集成度和降低生產(chǎn)成本。隨著設(shè)計(jì)自動(dòng)化的不斷進(jìn)步，全定制設(shè)計(jì)所占比例逐年下降[5]。

3九天EDA系統(tǒng)簡(jiǎn)介

華大電子推廣的應(yīng)用的九天EDA系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)EDA工具，與國(guó)際上主流EDA系統(tǒng)兼容，支持百萬(wàn)門級(jí)的集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模，可進(jìn)行國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，它已經(jīng)在商業(yè)化的集成電路設(shè)計(jì)公司以及東南大學(xué)等國(guó)內(nèi)二十多所高校中得到了應(yīng)用，特別是在模擬和高速集成電路的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了作用，成功開發(fā)出了許多實(shí)用的集成電路芯片[6]。其主要包括下面幾個(gè)部分[7]：ZeniSE（ Schematic Editor）原理圖編輯工具，它可以進(jìn)行EDIF格式轉(zhuǎn)換，支持第三方的Spice仿真嵌入； ） ZeniPDT （ Physical Design Tool）版圖編輯工具；它能提供多層次、多視窗、多單元的版圖編輯功能，同時(shí)能夠支持百萬(wàn)門規(guī)模的版圖編輯操作；ZeniVERI （ Physical Design Verification Tools）版圖驗(yàn)證工具它可以進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC） 、電學(xué)規(guī)則檢查（ ERC） 及邏輯圖網(wǎng)表和版圖網(wǎng)表比較（LVS）等。

版圖設(shè)計(jì)用到的工具模塊是ZeniPDT，它具備層次化編輯和在線設(shè)計(jì)規(guī)則檢查能力，并提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)寫出接口。其設(shè)計(jì)流程如圖1所示[8]，

4設(shè)計(jì)實(shí)例

任何一個(gè)CMOS數(shù)字電路系統(tǒng)都是由一些基本的邏輯單元（非門、與非門、或非門等）組成，而基本單元版圖的設(shè)計(jì)是基于晶體管級(jí)的電路圖設(shè)計(jì)的。因而在版圖設(shè)計(jì)中，主要涉及到如何設(shè)計(jì)掩膜版的形狀、如何排列晶體管、接觸孔的位置的安排以及信號(hào)引線的位置安排等。以下以一個(gè)用于數(shù)據(jù)采集的D觸發(fā)器為例進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.1 D觸發(fā)器電路圖及工作原理

D觸發(fā)器電路圖，如圖2所示，此電路圖是通過(guò)九天EDA系統(tǒng)工具的ZSE模塊構(gòu)建的，其基本工作原理是：首先設(shè)置CLB=1。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK=0時(shí)，DATA信號(hào)通過(guò)導(dǎo)通的TG1進(jìn)入主寄存器單元，從寄存器由于TG4的導(dǎo)通而形成閉合環(huán)路，鎖存原來(lái)的信號(hào)，維持輸出信號(hào)不變。當(dāng)CLK從0跳變到1時(shí)，主寄存器單元由于TG2的導(dǎo)通而形成閉合回路，鎖存住上半拍輸入的DATA信號(hào)，這個(gè)信號(hào)同時(shí)又通過(guò)TG3經(jīng)一個(gè)與非門和一個(gè)反相器到達(dá)Q端輸出。當(dāng)CLK再?gòu)?跳變到0時(shí)，D觸發(fā)器又進(jìn)入輸入信號(hào)并鎖存原來(lái)的輸出狀態(tài)。對(duì)于記憶單元有時(shí)必須進(jìn)行設(shè)置，電路中的CLB信號(hào)就擔(dān)當(dāng)了觸發(fā)器置0 的任務(wù)。當(dāng)CLB=0時(shí)，兩個(gè)與非門的輸出被強(qiáng)制置到1，不論時(shí)鐘處于0還是1，輸出端Q均被置為0。

4.2 D觸發(fā)器子單元版圖設(shè)計(jì)

圖2所示的D觸發(fā)器由五個(gè)反相器、兩個(gè)與非門、兩個(gè)傳輸門和兩個(gè)鐘控反相器組成。選擇適當(dāng)?shù)倪壿嬮T單元版圖，用這些單元模塊構(gòu)成D觸發(fā)器。

對(duì)于全定制的集成電路版圖設(shè)計(jì)，需要工作平臺(tái)，包括設(shè)計(jì)硬件、設(shè)計(jì)使用的EDA軟件以及版圖設(shè)計(jì)的工藝文件和規(guī)則文件。此D觸發(fā)器的設(shè)計(jì)硬件是一臺(tái)SUN Ultra10工作站，設(shè)計(jì)軟件是九天EDA系統(tǒng)，采用0.6um硅柵CMOS工藝。

CMOS反相器是數(shù)字電路中最基本單元，由一對(duì)互補(bǔ)的MOS管組成。上面為PMOS管（負(fù)載管），下面為NMOS管（驅(qū)動(dòng)管）。由反相器電路的邏輯“非”功能可以擴(kuò)展出“與非”、“或非”等基本邏輯電路，進(jìn)而得到各種組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。

在電路圖中，各器件端點(diǎn)之間所畫的線表示連線，可以用兩條線的簡(jiǎn)單交叉來(lái)表示。但對(duì)于具體的物理版圖設(shè)計(jì)，必須關(guān)心不同連線層之間物理上的相互關(guān)系。在硅CMOS工藝中，不能把N型和 P型擴(kuò)散區(qū)直接連接。因此，在物理結(jié)構(gòu)上必須有一種實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的漏極之間的連接方法。例如，在物理版圖中至少需要一條連線和兩個(gè)接觸孔。這條連線通常采用金屬線?？傻萌鐖D3（a）所示的反相器的局部的符號(hào)電路版圖。同理，可以通過(guò)金屬線和接觸孔制作MOS管源端連接到電源VDD和地VSS的簡(jiǎn)單連線，如圖3（b）所示。電源線和地線通常采用金屬線，柵極連接可以用簡(jiǎn)單的多晶硅條制作。圖3（c）給出了最后的符號(hào)電路版圖。

通過(guò)九天版圖設(shè)計(jì)工具繪制的反相器版圖如圖4所示。其他基本單元的版圖可依此建立。

4.3 D觸發(fā)器版圖設(shè)計(jì)

先建立一個(gè)名為DFF的庫(kù)，然后把建立的各個(gè)單元版圖保存在DFF庫(kù)中，同時(shí)在庫(kù)中建立名為dff的新單元。調(diào)用各子單元，并進(jìn)行相應(yīng)D觸發(fā)器的版圖布局，接著就是單元間的連線。主要用到的層是金屬1、金屬2和多晶硅進(jìn)行連接布線。接觸孔是用來(lái)連接有源區(qū)和金屬1，通孔用來(lái)連接金屬1和金屬2，多晶硅和多晶硅以及相同層金屬之間可以直接連接。版圖設(shè)計(jì)完成后，再利用版圖驗(yàn)證工具ZeniVERI對(duì)該版圖進(jìn)行了版圖驗(yàn)證。最后，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后D觸發(fā)器的版圖如圖5所示。

5結(jié)語(yǔ)

在分析CMOS 0.6um設(shè)計(jì)規(guī)則和工藝文件后，采用九天EDA系統(tǒng)，以D觸發(fā)器為例進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明，九天EDA系統(tǒng)工具具有很好的界面和處理能力。該版圖已用于相關(guān)芯片的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的D觸發(fā)器完全符合設(shè)計(jì)要求。

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篇3

關(guān)鍵詞：工程需求；集成電路設(shè)計(jì)；實(shí)踐；驗(yàn)證

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）44-0089-02

集成電路設(shè)計(jì)是學(xué)科交叉特性顯著的一個(gè)學(xué)科，且其發(fā)展日新月異，技術(shù)更新非?？欤渲饕母曼c(diǎn)體現(xiàn)在工藝水平、設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)手段上。例如，在設(shè)計(jì)SOC等大規(guī)模集成電路時(shí)，設(shè)計(jì)者首先要全方位地把握系統(tǒng)的主體框架，另外還要注重各個(gè)環(huán)節(jié)中的細(xì)節(jié)，有效利用EDA軟件來(lái)精確地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)并驗(yàn)證其正確性。目前大多數(shù)高校開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)課程融入了多媒體教學(xué)，但多媒體教學(xué)多局限于PPT課件教學(xué)，雖然在教學(xué)內(nèi)容上與過(guò)去的板書教學(xué)相比得到了很大的擴(kuò)充，但從教學(xué)體系上說(shuō)對(duì)于工程化設(shè)計(jì)流程的介紹缺乏連貫性、完整性，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的介紹相對(duì)來(lái)說(shuō)較為孤立，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解無(wú)法融會(huì)貫通，對(duì)工程化設(shè)計(jì)的理解停留在概念的層面上。目前課程安排中普遍采用理論教學(xué)為主，存在實(shí)踐環(huán)節(jié)過(guò)少、實(shí)踐環(huán)節(jié)不成完備體系等問(wèn)題。學(xué)生工程實(shí)踐能力不能得到有效提升，用人單位需要花大量的時(shí)間和人力對(duì)應(yīng)屆學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)；學(xué)生容易產(chǎn)生挫折情緒，不能快速適應(yīng)崗位需求。本教改通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)急需集成電路設(shè)計(jì)人才的現(xiàn)狀的思考，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)進(jìn)行改革，實(shí)施以工程需求為導(dǎo)向，以工程界典型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程為主線的閉環(huán)式教學(xué)。在國(guó)家急需系統(tǒng)級(jí)集成電路設(shè)計(jì)實(shí)用型工程人才的指導(dǎo)思想下，在工科院校要培養(yǎng)能為社會(huì)所用工程人才的辦學(xué)宗旨下，以開發(fā)學(xué)生潛力、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性為目的，結(jié)合用人單位的用人需求，我院集成電路設(shè)計(jì)課程嘗試閉環(huán)教育，即課程的章節(jié)設(shè)置參照工程界數(shù)字集成電路系統(tǒng)的典型設(shè)計(jì)流程，知識(shí)內(nèi)容涵蓋從設(shè)計(jì)到流片生產(chǎn)甚至測(cè)試的每一個(gè)環(huán)節(jié)，而每一個(gè)重要環(huán)節(jié)都有工程實(shí)驗(yàn)與之相對(duì)應(yīng)，形成完備的閉環(huán)知識(shí)體系。本教改項(xiàng)目閉環(huán)教育可分為理論教育環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)教育環(huán)節(jié)。

一、理論教育環(huán)節(jié)

閉環(huán)教育中的理論教育以工程界大型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的典型流程為教學(xué)切入點(diǎn)，然后以該流程為主線介紹各個(gè)階段涉及的理論知識(shí)和可供使用的EDA軟件，每次進(jìn)入下一設(shè)計(jì)階段的講解前，都會(huì)重新鏈接至流程圖，見(jiàn)圖1所示。反復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)流程圖，一方面可以加深學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)流程的印象；另一方面針對(duì)當(dāng)前內(nèi)容在流程中出現(xiàn)的位置，突出當(dāng)前設(shè)計(jì)階段與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)方法、EDA軟件中參數(shù)設(shè)定偏重點(diǎn)的理解。這種教育方法區(qū)別于傳統(tǒng)的單純的由點(diǎn)及面的教育方法，避免出現(xiàn)只見(jiàn)樹木不見(jiàn)森林的情況，能夠在注重細(xì)節(jié)的同時(shí)加強(qiáng)整體觀念。

二、實(shí)踐教育環(huán)節(jié)

實(shí)踐教育環(huán)節(jié)主要是指與理論教育相配套結(jié)合的系列實(shí)驗(yàn)。針對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)階段都安排相應(yīng)的較為全面的實(shí)驗(yàn)，與該階段的理論知識(shí)形成閉環(huán)。而且，所有的實(shí)驗(yàn)基本可按照從系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始到流片、測(cè)試的完整設(shè)計(jì)流程串接起來(lái)。

圖1 大型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的典型流程

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書撰寫了前端設(shè)計(jì)內(nèi)容，在數(shù)字集成電路系統(tǒng)初期的系統(tǒng)分析、功能模塊劃分、具體硬件語(yǔ)言描述編譯階段，加入以硬件語(yǔ)言描述、編譯、仿真為偏重的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，目的是學(xué)習(xí)良好的系統(tǒng)全局觀，掌握過(guò)硬的代碼編寫能力，并將設(shè)計(jì)下載至FPGA中作為初步的硬件設(shè)計(jì)驗(yàn)證手段；撰寫了后端設(shè)計(jì)內(nèi)容，采用Cadence公司的自動(dòng)布局布線器SE進(jìn)行布局布線，介紹面向數(shù)字化集成電路的標(biāo)準(zhǔn)化單元概念及其相關(guān)工藝庫(kù)文件的作用，著重講授從網(wǎng)表到版圖的轉(zhuǎn)化過(guò)程以及需要注意的問(wèn)題，如電源網(wǎng)絡(luò)的合理布局、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序匹配及平衡扇出等方面的考慮。利用版圖編輯器Virtuoso Layout進(jìn)行版圖驗(yàn)證，介紹標(biāo)準(zhǔn)單元版圖與定制版圖的區(qū)別、版圖設(shè)計(jì)與工藝制程的關(guān)系，重點(diǎn)在于使學(xué)生在對(duì)版圖建立感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)對(duì)IP保護(hù)有更深層次的理解。Verilog仿真器進(jìn)行版圖后仿真實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)版圖寄生參數(shù)對(duì)系統(tǒng)功能、時(shí)序的影響，后仿真時(shí)序文件反標(biāo)的含義；明確后仿真對(duì)于保證設(shè)計(jì)正確性的意義；培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的驗(yàn)證思想。

實(shí)踐教育環(huán)節(jié)大致分為前端設(shè)計(jì)階段、后端設(shè)計(jì)階段、測(cè)試階段。

1.前端設(shè)計(jì)階段。在數(shù)字集成電路系統(tǒng)初期的系統(tǒng)分析、功能模塊劃分、具體硬件語(yǔ)言描述編譯階段，加入以硬件語(yǔ)言描述、編譯、仿真為偏重的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，目的是學(xué)習(xí)良好的系統(tǒng)全局觀，掌握過(guò)硬的代碼編寫能力，并將設(shè)計(jì)下載至FPGA中作為初步的硬件設(shè)計(jì)驗(yàn)證手段。

2.后端設(shè)計(jì)階段。針對(duì)數(shù)字集成電路的特點(diǎn)，安排面向MPW流片的實(shí)驗(yàn)，介紹將電路轉(zhuǎn)化為高可靠性版圖的主要步驟。該實(shí)驗(yàn)分三個(gè)階段：①采用Cadence公司的自動(dòng)布局布線器SE進(jìn)行布局布線，介紹面向數(shù)字化集成電路的標(biāo)準(zhǔn)化單元概念及其相關(guān)工藝庫(kù)文件的作用，著重講授從網(wǎng)表到版圖的轉(zhuǎn)化過(guò)程以及需要注意的問(wèn)題，如電源網(wǎng)絡(luò)的合理布局、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序匹配及平衡扇出等方面的考慮；②版圖編輯器Virtuoso Layout進(jìn)行版圖驗(yàn)證，介紹標(biāo)準(zhǔn)單元版圖與定制版圖的區(qū)別、版圖設(shè)計(jì)與工藝制程的關(guān)系，重點(diǎn)在于使學(xué)生在對(duì)版圖建立感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)對(duì)IP保護(hù)有更深層次的理解；③Verilog仿真器進(jìn)行版圖后仿真實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)版圖寄生參數(shù)對(duì)系統(tǒng)功能和時(shí)序的影響、后仿真時(shí)序文件反標(biāo)的含義，明確后仿真對(duì)于保證設(shè)計(jì)正確性的意義，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的驗(yàn)證思想。

篇4

【關(guān)鍵詞】競(jìng)賽；集成電路；教學(xué)改革

Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit

GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong

VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124

Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.

Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation

集成電路在社會(huì)發(fā)展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業(yè)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，集成電路的制造與開發(fā)中心正逐步向我國(guó)轉(zhuǎn)移。我們肩負(fù)重大的歷史使命，是要把我國(guó)建設(shè)成為集成電路的生產(chǎn)大國(guó)進(jìn)而成為集成電路強(qiáng)國(guó)[1]。因此培養(yǎng)二十一世紀(jì)集成電路設(shè)計(jì)人才是我們教師面臨的歷史任務(wù)。北京華大九天軟件有限公司致力于開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的EDA軟件，提供高端的SoC解決方案和一站式設(shè)計(jì)生產(chǎn)服務(wù)，為培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才提供了很好的軟件平臺(tái)。北京市2011首屆“華大九天杯”大學(xué)生集成電路大賽以充分調(diào)動(dòng)各方面的參與積極性。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，競(jìng)賽為他們提供了一個(gè)開闊眼界、互相學(xué)習(xí)和交流的好機(jī)會(huì)，這是任何課堂教學(xué)都無(wú)法替代的；對(duì)指導(dǎo)老師來(lái)說(shuō)，競(jìng)賽可以促進(jìn)他們轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)理念，改進(jìn)落后的課程體系，積極尋求新的教學(xué)模式，真正做到教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法與時(shí)俱進(jìn)，切實(shí)達(dá)到面向應(yīng)用、面向市場(chǎng)、面向社會(huì)并最終為社會(huì)提供優(yōu)秀專業(yè)人才的最高教學(xué)目標(biāo)[2]。實(shí)踐表明，開展大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)集成電路人才培養(yǎng)、推進(jìn)素質(zhì)教育、理論實(shí)踐結(jié)合能力、解決問(wèn)題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感等方面具有重要意義，同時(shí)也對(duì)高校的集成電路設(shè)計(jì)課程和實(shí)踐教學(xué)改革起了一定的引導(dǎo)作用，極大的強(qiáng)化了學(xué)生繪制版圖和電路設(shè)計(jì)能力。本人有幸?guī)ьI(lǐng)學(xué)生參加了此次比賽，獲得了一些啟示。

1.立足現(xiàn)實(shí)，拓寬應(yīng)用

本次大賽的活動(dòng)宗旨是豐富微電子學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、獨(dú)立思考和操作能力，鞏固和加深所學(xué)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)京津地區(qū)高校微電子學(xué)專業(yè)的交流和發(fā)展，并對(duì)國(guó)產(chǎn)正版EDA軟件的普及和應(yīng)用起到積極推動(dòng)作用。

2011年北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽分成大學(xué)本科和研究生兩個(gè)級(jí)別（本科生組33個(gè)組；研究生33個(gè)組），每組3人，進(jìn)行筆試和上機(jī)操作。比賽相關(guān)規(guī)則：筆試階段，采用閉卷形式，由各參賽隊(duì)員獨(dú)立完成，最終成績(jī)計(jì)入小組總分；上機(jī)操作，以小組形式參加。

2.正確的指導(dǎo)思想

電子學(xué)會(huì)組織的此次大學(xué)生集成電路大賽立足高，緊密結(jié)合教學(xué)實(shí)際，著重基礎(chǔ)、注重培養(yǎng)實(shí)踐能力的原則為大賽成功舉行樹立了正確的指導(dǎo)思想。

“華大九天杯”集成電路大賽凝聚了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、專家、學(xué)者和我校學(xué)科部領(lǐng)導(dǎo)、老師及每個(gè)參賽隊(duì)員的心血與汗水。在比賽的前后，我們的指導(dǎo)思想是：參賽獲獎(jiǎng)不是最終目的，深人持久地開展教育教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，吸引更多的學(xué)生參加各類競(jìng)賽和科技活動(dòng)，培養(yǎng)更多的優(yōu)秀專業(yè)人才，才是我們的努力方向。集成電路大賽引來(lái)了眾多企業(yè)，他們對(duì)參賽學(xué)生的青睞，對(duì)于與學(xué)校合作的重視，也正是我們學(xué)校所渴求的。在參賽中與同行各企業(yè)充分交流，學(xué)校與企業(yè)的緊密結(jié)合，才能更清楚市場(chǎng)對(duì)優(yōu)秀畢業(yè)生的要求，進(jìn)而能明確培養(yǎng)目標(biāo)，并在平時(shí)的課程教學(xué)中加以滲透，在教學(xué)中不斷改進(jìn)；在參賽中與其他兄弟院校充分分享經(jīng)驗(yàn)，不斷學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處，分析參賽中暴露的共性問(wèn)題，在教育教學(xué)中不斷改進(jìn)；在參賽中提高教師的指導(dǎo)水平和改進(jìn)教育教學(xué)方法；在參賽中提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)大批適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)應(yīng)用型人才，才是我們參加北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽的最終目的。

3.準(zhǔn)備認(rèn)真，重在過(guò)程

承辦方北方工業(yè)大學(xué)周密的準(zhǔn)備工作和熱情的服務(wù)為大賽成功舉行創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。北方工業(yè)大學(xué)和華大九天公司組織的集訓(xùn)為成功參賽奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在學(xué)科部領(lǐng)導(dǎo)和各位老師的努力下，在實(shí)驗(yàn)室老師的大力協(xié)助下，在華大九天公司培訓(xùn)人員的大力支持下，我們組織了兩個(gè)階段的集中培訓(xùn)，并在培訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了有針對(duì)性的輔導(dǎo)練習(xí)，并在參賽前舉行了預(yù)賽。這些環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生和老師起到了很好的引導(dǎo)和督促作用，保證了良好的訓(xùn)練環(huán)境，營(yíng)造了積極向上的參賽氛圍。

在電子競(jìng)賽的準(zhǔn)備過(guò)程中，適逢暑假，假期長(zhǎng)，學(xué)生們可以充分利用暑假時(shí)間認(rèn)真復(fù)習(xí)電子器件、數(shù)字電子電路、集成電路分析與設(shè)計(jì)等課程的理論知識(shí)。同時(shí)，學(xué)生們還學(xué)習(xí)華大EDA軟件，進(jìn)行實(shí)際電路和版圖繪制上機(jī)練習(xí)，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)風(fēng)。通過(guò)競(jìng)賽準(zhǔn)備，學(xué)生需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決競(jìng)賽中遇到的各種問(wèn)題，提高了運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)競(jìng)賽準(zhǔn)備，磨合了小組間的默契配合和分工，增進(jìn)了師生情誼，提高了團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)能力。通過(guò)競(jìng)賽準(zhǔn)備，找出了自己在知識(shí)上的不足，明確了社會(huì)的需要、工作崗位的需要和工作性質(zhì)，樹立了新的奮斗目標(biāo)，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)新的動(dòng)力。

4.參賽對(duì)嵌入式系統(tǒng)和集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)改革的啟示

北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生參加實(shí)踐的積極性、理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)有著重要作用，競(jìng)賽給學(xué)生提供了一個(gè)施展才華、發(fā)揮創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。并對(duì)高校集成電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容和電子科學(xué)與技術(shù)的課程體系改革和學(xué)生今后工作起到一定的引導(dǎo)作用。

4.1 知識(shí)整合的系統(tǒng)教學(xué)思想

自從1958年基爾比發(fā)明集成電路以后，集成電路一直按照摩爾定律的預(yù)測(cè)飛速發(fā)展。面對(duì)集成電路如此迅猛的發(fā)展形勢(shì)，教學(xué)工作也要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改革創(chuàng)新。我承擔(dān)《嵌入式系統(tǒng)》和《集成電路分析與設(shè)計(jì)》課程，深深體會(huì)到微電子專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)與其他專業(yè)有所區(qū)別，因?yàn)樾酒脑O(shè)計(jì)方向日益朝著片上系統(tǒng)SOC、片上可編程系統(tǒng)SOPC的方向發(fā)展[3]。學(xué)生不僅需要有系統(tǒng)的概念[4]，同時(shí)需要對(duì)典型處理器體系結(jié)構(gòu)有清晰的理解，在設(shè)計(jì)SOC芯片時(shí)才會(huì)有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想[5]，又會(huì)對(duì)處理器內(nèi)部體系架構(gòu)有清晰的概念。因此，在對(duì)微電子專業(yè)的學(xué)生講授嵌入式系統(tǒng)時(shí)，要緊密結(jié)合集成電路設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合集成電路分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字電子、模擬電子、電子器件等課程的內(nèi)容，使學(xué)生不僅對(duì)處理器結(jié)構(gòu)體系清楚，更熟悉各模塊電路，如ALU單元電路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM單元等等。在處理器的，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的概念，掌握外部單元電路，如存儲(chǔ)器單元電路、系統(tǒng)總線單元、SPI、IIC、UART等等接口電路，從使用者的期望角度出發(fā)，來(lái)進(jìn)行芯片的設(shè)計(jì)，既是使用者，又是設(shè)計(jì)者。學(xué)生在學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計(jì)的課程時(shí)，緊密結(jié)合嵌入式系統(tǒng)中的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、結(jié)合處理器內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，具有整體的大的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)概念，整合學(xué)生對(duì)各個(gè)課程的分離的知識(shí)內(nèi)容，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決系統(tǒng)問(wèn)題。通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)和上機(jī)課時(shí)，提高學(xué)生將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.2 改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式

我國(guó)的大學(xué)課堂教學(xué)模式長(zhǎng)期以來(lái)被德國(guó)教育家赫爾巴特的“四段論”與前蘇聯(lián)教育家凱洛夫的“五環(huán)節(jié)”所主宰，在新的教育環(huán)境和教育目標(biāo)下，他們所倡導(dǎo)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和施教程序越來(lái)越明顯地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代學(xué)”的陳腐教學(xué)思想和“注入式”、“滿堂灌”的落后教學(xué)方法.這種“以教師為中心，以教材為中心”的課堂教學(xué)，決定了學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中所處的被動(dòng)地位，很大程度地禁錮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)構(gòu)成了嚴(yán)重的障礙[2]。

現(xiàn)代教育理論指出：指導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐和探索中通過(guò)思考獲取知識(shí)，又在解決問(wèn)題的探索活動(dòng)中，運(yùn)用已獲得的知識(shí)和技能是培養(yǎng)智能的最好途徑。

本次競(jìng)賽上午閉卷完成理論知識(shí)的考試。本科生的上機(jī)操作內(nèi)容是根據(jù)提供的狀態(tài)圖設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，然后進(jìn)行原理圖的繪制，再次進(jìn)行版圖繪制，進(jìn)而進(jìn)行DRC、LVS等環(huán)節(jié)驗(yàn)證，并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。學(xué)生需要利用數(shù)字電路中所學(xué)的狀態(tài)表，構(gòu)造出邏輯關(guān)系式，運(yùn)用卡諾圖化簡(jiǎn)得到最簡(jiǎn)電路，最后再繪制單元電路，設(shè)計(jì)出具體的CMOS電路和版圖，并進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)還需要構(gòu)造出計(jì)數(shù)器所需的時(shí)鐘電路。在上機(jī)的開始一個(gè)半小時(shí)中，指導(dǎo)老師可以參與指導(dǎo)，這樣增加了比賽中老師對(duì)學(xué)生的限時(shí)指導(dǎo)內(nèi)容，更有利于學(xué)生的競(jìng)賽，符合培養(yǎng)人才的現(xiàn)論要求。

學(xué)生基本上完成了從需求分析、電路設(shè)計(jì)、繪制電路、（仿真）、版圖繪制、驗(yàn)證到撰寫報(bào)告等環(huán)節(jié)。通過(guò)競(jìng)賽，使學(xué)生能親自感受一個(gè)簡(jiǎn)單的集成電路設(shè)計(jì)流程，培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念。學(xué)生從早晨9點(diǎn)一直進(jìn)行到下午六點(diǎn)，在短短的一天內(nèi)要完成筆試和7個(gè)小時(shí)的上機(jī)電路繪制和驗(yàn)證等工作，小組成員只有密切配合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，保持堅(jiān)韌不拔的精神，才能取得最終的勝利。這種方式非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉了學(xué)生的毅力和體力。

施教之功，貴在引導(dǎo)?？梢钥闯?，競(jìng)賽在很大程度上符合現(xiàn)代教育理論的要求，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式正是以傳授知識(shí)為前提，以形成技能為基點(diǎn)，以培養(yǎng)智能為重心，以全面發(fā)展人才為歸宿。在《嵌入式系統(tǒng)》和《集成電路分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中，增大課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生帶著問(wèn)題，進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)行思考、小組討論，經(jīng)老師點(diǎn)撥，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，既培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力，又完成了教學(xué)任務(wù)，符合現(xiàn)代教育論的要求。

施教之旨，在于培養(yǎng)學(xué)習(xí)方法和思維方式，培養(yǎng)獲取新知及再創(chuàng)造之本領(lǐng)。將學(xué)生分成小組，布置某一命題，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)他們查閱資料，分析歸納總結(jié)，并在課堂中進(jìn)行報(bào)告或?qū)嶒?yàn)演示。學(xué)生反映效果很好，獲取了知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力和主動(dòng)獲取知識(shí)的方法。

5.引導(dǎo)學(xué)生參與科研，撰寫學(xué)術(shù)論文

通過(guò)大賽引導(dǎo)大學(xué)生形成一股扎扎實(shí)實(shí)的學(xué)習(xí)和研究的風(fēng)氣。激發(fā)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣，參與到老師平時(shí)的科研中，增加動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。并在科研中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣，形成良性循環(huán)。對(duì)于取得的研究成果，可以引導(dǎo)學(xué)生撰寫論文，并能在廣大同學(xué)中起到表率作用。

6.結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)二十一世紀(jì)集成電路設(shè)計(jì)人才是我們教師面臨的歷史任務(wù)。北京市2011首屆“華大九天杯”大學(xué)生集成電路大賽以充分調(diào)動(dòng)各方面的參與積極性。正確的指導(dǎo)思想、科學(xué)的組織程序、踏實(shí)認(rèn)真的準(zhǔn)備工作以及大賽對(duì)校企合作、對(duì)教學(xué)改革將產(chǎn)生重要的影響。實(shí)踐表明，開展大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)集成電路人才培養(yǎng)、推進(jìn)素質(zhì)教育、理論實(shí)踐結(jié)合能力、解決問(wèn)題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感等方面具有重要意義，同時(shí)也對(duì)高校的集成電路設(shè)計(jì)課程和實(shí)踐教學(xué)改革起一定的引導(dǎo)作用，極大的強(qiáng)化了學(xué)生繪制版圖、電路設(shè)計(jì)能力和集成電路設(shè)計(jì)思想。

參考文獻(xiàn)

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2569-2663.

致謝：競(jìng)賽工作是由國(guó)家自然基金贊助（No.60976028）；北京工業(yè)大學(xué)博士基金贊助（No.X0002014201101，No.X0002012200802 and No.X00020

篇5

集成電路作為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù)，是國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。鑒于我國(guó)集成電路市場(chǎng)持續(xù)快速的增長(zhǎng)，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識(shí)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但人才缺失的問(wèn)題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國(guó)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)人才的需求是30萬(wàn)人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求，2003年教育部實(shí)施了“國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃，同時(shí)增設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來(lái)，從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實(shí)施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進(jìn)行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研，針對(duì)黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究探索，以期提高本科教學(xué)水平，切實(shí)做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過(guò)這幾年教學(xué)工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。

首先，在課程設(shè)置與課時(shí)安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時(shí)安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來(lái)的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門級(jí)電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前，對(duì)于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識(shí)都是一知半解，因此對(duì)門級(jí)電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握，會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識(shí)，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會(huì)出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識(shí)首先進(jìn)行講授，令學(xué)生對(duì)于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中，對(duì)于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時(shí)會(huì)更加得心應(yīng)手，達(dá)到較好的教學(xué)效果，同時(shí)也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問(wèn)題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競(jìng)爭(zhēng)，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程，從而出現(xiàn)理論知識(shí)儲(chǔ)備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過(guò)程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過(guò)秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時(shí)能夠確保擁有足夠的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較充足的參賽準(zhǔn)備，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學(xué)校、學(xué)院及個(gè)人爭(zhēng)得榮譽(yù)，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。

其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。

第三，在選擇優(yōu)秀國(guó)內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)時(shí)了解前沿動(dòng)態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行）理念，是目前國(guó)內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）”的課題項(xiàng)目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí)，通過(guò)以小組為單位，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進(jìn)提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過(guò)對(duì)新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎(jiǎng)勵(lì)加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過(guò)以往的試卷筆試形式來(lái)確定學(xué)生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告，鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來(lái)學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對(duì)于教師的要求，不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)?？赏ㄟ^(guò)參加研討會(huì)、專業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還應(yīng)定期邀請(qǐng)校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。

三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會(huì)，為今后競(jìng)爭(zhēng)打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年，黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對(duì)目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對(duì)不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄，則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。

其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過(guò)運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計(jì)方法及流程，在了解企業(yè)對(duì)于數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉，使學(xué)生對(duì)于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會(huì)貫通，為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。

第三，根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊(cè)，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程，都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊(cè)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺(tái)

篇6

我當(dāng)年就是懷著對(duì)集成電路未來(lái)的美好憧憬，幻想著IC從業(yè)者西裝革履喝咖啡的小資生活。再加上那時(shí)開設(shè)該專業(yè)的還有清華、北大等“985工程”院校。于是我報(bào)考了這個(gè)前途無(wú)量的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)（下簡(jiǎn)稱集電）專業(yè)。

IC課堂知多少

前面提到了IC從業(yè)者，那IC究竟是什么呢？IC是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。那學(xué)這個(gè)有什么用呢？比方說(shuō)自稱國(guó)產(chǎn)發(fā)燒級(jí)的小米手機(jī)，你知道它用的四核CPU是什么架構(gòu)？28nm工藝又是什么工藝呢？更省電的電源管理芯片又是什么邏輯構(gòu)造呢？這些在選擇了集電專業(yè)后，你都會(huì)一一了解到。在不久的將來(lái)，也許你設(shè)計(jì)的芯片還會(huì)在流水線上量產(chǎn)呢。

既然這個(gè)專業(yè)那么有用，那它是學(xué)什么的呢？首先，要做的就是電路設(shè)計(jì)，根據(jù)市場(chǎng)的需求依據(jù)電路功能設(shè)計(jì)出電路；接下來(lái)就是前期電路功能的仿真（就是將電路原理圖用專業(yè)軟件模擬出電路所實(shí)現(xiàn)的功能，主要是為了節(jié)省研發(fā)經(jīng)費(fèi)和研發(fā)周期），檢測(cè)其是否能達(dá)到所要的參數(shù)需求；再次，用專業(yè)的軟件將電路版圖畫出來(lái)；最后，將畫出來(lái)的版圖進(jìn)行后期仿真，與前期的仿真對(duì)比，看是否需要做出修改。若符合要求就生成版圖文件交給晶圓廠進(jìn)行量產(chǎn)，最后到封裝測(cè)試廠完成芯片的最后一道工藝。

如今，集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)已走過(guò)了9年，它變得越來(lái)越適應(yīng)就業(yè)市場(chǎng)的需求。目前該專業(yè)分為三個(gè)方向。第一個(gè)方向是設(shè)計(jì)。這個(gè)方向又分兩類，數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)是偏軟件類；而模擬集成電路設(shè)計(jì)是偏硬件類。有設(shè)計(jì)就要有生產(chǎn)，該專業(yè)的第二個(gè)方向就是生產(chǎn)工藝。IC工藝能力決定了芯片的性能、功耗、散熱等諸多因素。而第三個(gè)方向是集成電路的封裝與測(cè)試。好的封裝才能夠使芯片發(fā)揮正常的功能，并保證其具有高穩(wěn)定性和可靠性。而芯片是否達(dá)到預(yù)期的研發(fā)目標(biāo)，則需要更多的測(cè)試才能確定。

集電專業(yè)開設(shè)的課程較多，光專業(yè)基礎(chǔ)課就要分硬件和軟件，加上計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、模擬電路與數(shù)字電路、電路分析基礎(chǔ)、信號(hào)與系統(tǒng)、集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)制圖、微機(jī)原理與應(yīng)用、固體電子學(xué)、電磁場(chǎng)與電磁波這些專業(yè)課，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的大學(xué)四年會(huì)過(guò)得格外充實(shí)。不過(guò)你放心，由于實(shí)驗(yàn)課很多，學(xué)習(xí)并不會(huì)覺(jué)得枯燥。

就拿集電專業(yè)的核心課程——集成電路工藝課來(lái)說(shuō)吧。這門課教授我們?nèi)绾伟堰€只是一個(gè)概念的集成電路芯片從有到無(wú)的“變”出來(lái)。喜歡玩手機(jī)的同學(xué)一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)現(xiàn)在市面上最先進(jìn)的高通的四核CPU吧，它的電路構(gòu)成需要用到上百萬(wàn)個(gè)我們所熟知的晶體管、電阻、電容等元器件?？墒俏覀兊氖謾C(jī)只有那么小，上百萬(wàn)個(gè)元器件怎么集中在那么小的一個(gè)芯片上呢？這就需要運(yùn)用這門課所學(xué)的工藝技術(shù)，將這些元件制作在一小塊硅片、玻璃或陶瓷襯底上，再用適當(dāng)?shù)墓に囘M(jìn)行互連，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，使整個(gè)電路的體積大大縮小，引出線和焊接點(diǎn)的數(shù)目也大為減少。而這其中的奧妙，就需要你帶著一份好奇心，步入大學(xué)的殿堂用心學(xué)習(xí)了！

前途寬廣，錢途無(wú)量

目前，很多歐美IC巨頭企業(yè)都在中國(guó)設(shè)有工廠或者研發(fā)機(jī)構(gòu)，比如AMD、飛思卡爾、德州儀器、意法半導(dǎo)體、英特爾等。本土的IC公司也如雨后春筍般層出不窮，越來(lái)越多的海歸人才帶著國(guó)外的尖端技術(shù)和項(xiàng)目基金回國(guó)創(chuàng)業(yè)。這些電子廠都是離不開IC設(shè)計(jì)人才的。

2006年考研結(jié)束后，我只身南下，去上海找工作。在火車上，我接到了德州儀器的電話面試，可惜最后因?yàn)橛⒄Z(yǔ)口語(yǔ)不過(guò)關(guān)被淘汰了，這也說(shuō)明這個(gè)專業(yè)對(duì)于英語(yǔ)應(yīng)用能力的要求還是比較高的。不過(guò)之后的半個(gè)月時(shí)間，各種面試電話就成了我幸福的煩惱，對(duì)于只是一名應(yīng)屆本科畢業(yè)生的我，有的公司甚至開出了4500元月薪的條件，這是當(dāng)時(shí)很多畢業(yè)生想都不敢想的，更何況一年還發(fā)16個(gè)月薪水！由此可見(jiàn)，對(duì)于集電專業(yè)的畢業(yè)生，只要你做了充分的準(zhǔn)備，就會(huì)有成百上千的大門向你敞開。選擇做IC人，你將“錢途”無(wú)量！

集電專業(yè)的畢業(yè)生有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力，就業(yè)范圍寬，可從事集成電路設(shè)計(jì)與制造、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信、消費(fèi)類電子等信息技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)和教學(xué)工作。

選“山”拜師很重要

篇7

數(shù)字集成電路低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，在集成電路領(lǐng)域當(dāng)中，數(shù)字集成電路的增長(zhǎng)速度飛快，在各種新技術(shù)的應(yīng)用之下，集成電路系統(tǒng)的集成度和復(fù)雜度也有了很大的提升。對(duì)著移動(dòng)設(shè)備、便攜設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字集成電路面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的功耗問(wèn)題。因此，在數(shù)字集成電路的未來(lái)發(fā)展當(dāng)中，低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一個(gè)主要的發(fā)展趨勢(shì)，在數(shù)字集成電路的工藝制造、電路設(shè)計(jì)等方面，都發(fā)揮著巨大的作用。

一、低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)

對(duì)于可移動(dòng)、便攜式的數(shù)字系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，功耗具有很大的作用。因此在設(shè)計(jì)數(shù)字電路的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)分析其功耗問(wèn)題。在設(shè)計(jì)數(shù)字集成電路的過(guò)程中，要對(duì)功耗、面積、性能等加以考慮。而在這些方面，存在著相互關(guān)聯(lián)和約束的關(guān)系。因此，在對(duì)數(shù)字電路性能加以滿足的前提下，對(duì)設(shè)計(jì)方案和技術(shù)進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)平衡性能、面積、功耗方面的關(guān)系，防止發(fā)生浪費(fèi)的情況。對(duì)專用集成電路進(jìn)行高效應(yīng)用，對(duì)結(jié)構(gòu)和算法進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對(duì)工藝和器件進(jìn)行改進(jìn)。

二、數(shù)字集成電路的低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、門級(jí)

在數(shù)字集成電路的低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)中，門級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)具有較為重要的作用，其中包含著很多不同的技術(shù)，例如路徑平衡、時(shí)許調(diào)整、管腳置換、們尺寸優(yōu)化、公因子提取、單元映射等。其中，單元映射是在設(shè)計(jì)電路中，在邏輯單元、門級(jí)網(wǎng)表之間，進(jìn)行合理的布局布線。公因子提取法能夠?qū)壿嬌疃冗M(jìn)行降低、對(duì)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)行減小、對(duì)邏輯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡(jiǎn)化從而降低功耗。路徑平衡則是針對(duì)不同路徑的延遲時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行改變，從而降低功耗。

2、系統(tǒng)級(jí)

系統(tǒng)級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要包括了軟硬件劃分、功耗管理、指令優(yōu)化等技術(shù)。其中，軟硬件劃分主要是對(duì)硬件和軟件在抽象描述的監(jiān)督，對(duì)其電路邏輯功能加以實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)方案的綜合對(duì)比，選擇低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。功耗管理是針對(duì)電路設(shè)計(jì)不同的工作模式，將空閑模塊掛起，從而降低功耗。而指令優(yōu)化則包含指令壓縮、指令編碼優(yōu)化、指令集提取等，通過(guò)對(duì)讀取速度、密度的提升，使功耗得到降低。

3、版圖級(jí)

在版圖級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要對(duì)互聯(lián)、器件等同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)著集成電路工藝的發(fā)展，器件尺寸的減小，功耗也就自然降低。同時(shí)由于具有更快的開關(guān)速度，因此可以根基不同情況，在電路設(shè)計(jì)中選擇合適的器件進(jìn)行優(yōu)化。而對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，互聯(lián)作為連接器件的導(dǎo)線，對(duì)于系統(tǒng)性能也有著很大的影響。在信號(hào)布線的過(guò)程中，可以增加關(guān)鍵、時(shí)鐘、地、電源等信號(hào)以及高活動(dòng)性信號(hào)的橫截面，從而降低功耗和延時(shí)。

4、算法級(jí)

在算法級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要對(duì)速度、面積、功耗等約束條件加以考慮，從而對(duì)電路體系編碼、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化。在通常情況下，為了提升電路質(zhì)量、降低電路功耗，會(huì)采用提高速度、增加面積等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。算法級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)與門級(jí)、寄存器傳輸級(jí)不同，這兩者都是對(duì)電路的基本結(jié)構(gòu)首先進(jìn)行確定，然后對(duì)電路結(jié)構(gòu)再進(jìn)行低功耗優(yōu)化調(diào)整。在算法級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要包括并行結(jié)構(gòu)、流水線、總線編碼、預(yù)計(jì)算等技術(shù)。

5、電路級(jí)

在電路級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)中，NMOS管陣列構(gòu)成的PDN完成了邏輯功能，其中只需要少量額晶體管，具有較快的開關(guān)速度，同時(shí)由于具有較低的負(fù)載電容，不存在短路電流。在電源與第之間，沒(méi)有電流通路，因此不會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)功耗，對(duì)于總體功耗的降低有著很大的幫助。同時(shí)，在應(yīng)用的異步電路當(dāng)中，在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)才會(huì)翻轉(zhuǎn)，從而避免了輸入信號(hào)之間的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，也避免了功耗浪費(fèi)。

6、工藝級(jí)

在工藝級(jí)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)中，主要包括按比例縮小、封裝等技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)擁有了更高的集成度，器件尺寸得以減小、電容得以降低，在芯片之間，通信量也有所下降，因此功耗也能夠得到有效的控制。其中主要包括了互連線、晶體管的按比例縮小。芯片應(yīng)當(dāng)進(jìn)行封裝，充分與外界相隔離，從而避免外界雜質(zhì)造成腐蝕，降低其電氣性能。而在封裝過(guò)程中，對(duì)于芯片功耗有著很大的影響。通過(guò)合理的進(jìn)行封裝，能夠更好的進(jìn)行散熱，從而是功耗得到降低。

7、寄存器傳輸級(jí)

在設(shè)計(jì)數(shù)字集成電路的過(guò)程中，寄存器傳輸級(jí)是一種同步數(shù)字電路的抽象模型，根據(jù)存儲(chǔ)器、寄存器、總線、組合邏輯裝置等邏輯單元之間數(shù)字信號(hào)的流動(dòng)所建立的。在當(dāng)前的數(shù)字設(shè)計(jì)中，工作流程是寄存器傳輸級(jí)上的主要設(shè)計(jì)，根據(jù)寄存器傳輸級(jí)的描述，邏輯綜合工具對(duì)低級(jí)別的電路描述進(jìn)行構(gòu)建。在寄存器傳輸級(jí)的低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要包括了門控時(shí)鐘、存儲(chǔ)器分塊訪問(wèn)、操作數(shù)隔離、操作數(shù)變形、寄存器傳輸級(jí)代碼優(yōu)化等方法。

隨著科技的不斷發(fā)展，在當(dāng)前社會(huì)中，越來(lái)越多的移動(dòng)設(shè)備和便攜設(shè)備出現(xiàn)在人們的生活中，因此，數(shù)字集成電路也正在得到更加廣泛的應(yīng)用。而在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中，功耗問(wèn)題始終是一個(gè)較為重點(diǎn)的問(wèn)題，因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)字集成電路進(jìn)行低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而降低電路功耗，提升電路效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]桑紅石，張志，袁雅婧，陳鵬.數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)階段的低功耗技術(shù).微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2011（04）.

[2]鄧芳明，何怡剛，張朝龍，馮偉，吳可汗.低功耗全數(shù)字電容式傳感器接口電路設(shè)計(jì).儀器儀表學(xué)報(bào)，2014（05）.

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關(guān)鍵詞：高職；工作過(guò)程；微電子技術(shù)；課程體系

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）07-0139-03

近年來(lái)，我國(guó)高等職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展迅猛，規(guī)模迅速擴(kuò)大。另一方面，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)技能型勞動(dòng)人才的需求大幅增加，對(duì)技能型勞動(dòng)人才的綜合能力亦提出了更高的要求。雖然對(duì)高等教育大眾化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了突出的問(wèn)題。課程體系是一個(gè)專業(yè)所設(shè)置的課程相互間的分工與配合，課程體系是否合理直接關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。高等學(xué)校課程體系主要反映在基礎(chǔ)課與專業(yè)課、理論課與實(shí)踐課、必修課與選修課之間的比例關(guān)系上。課程改革是高職教學(xué)改革的核心和難點(diǎn)。由于高職開設(shè)微電子技術(shù)專業(yè)的時(shí)間較短、學(xué)校較少，形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)域還比較少，因此對(duì)微電子技術(shù)專業(yè)的人才定位、課程體系等都還不很完善，從而給本專業(yè)的人才培養(yǎng)帶來(lái)不確定因素，不利于專業(yè)的發(fā)展，也難以滿足微電子技術(shù)行業(yè)企業(yè)對(duì)人才的需求。本文即針對(duì)以上問(wèn)題展開一些有益的探討與實(shí)踐。

一、構(gòu)建課程體系的總體思路

構(gòu)建微電子技術(shù)專業(yè)課程體系的總體思路是以微電子行業(yè)職業(yè)崗位需求為依據(jù)，以素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以技術(shù)應(yīng)用能力為核心，構(gòu)建基于工作過(guò)程的課程體系。實(shí)施學(xué)院“四環(huán)相扣”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，將“能力標(biāo)準(zhǔn)、模塊課程、工學(xué)交替、職場(chǎng)鑒定”的四個(gè)環(huán)節(jié)完整統(tǒng)一，環(huán)環(huán)相扣，充分體現(xiàn)了高職教育工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)思想，努力為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀高端技能型人才。

1.基于工作過(guò)程的課程體系的理論基礎(chǔ)?；诠ぷ鬟^(guò)程的課程體系的理論基礎(chǔ)，主要從德國(guó)“雙元制”職業(yè)教育學(xué)習(xí)論和教學(xué)論的角度闡述構(gòu)建基于工作過(guò)程的課程體系的理論依據(jù)。工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程體系必須針對(duì)職業(yè)崗位進(jìn)行分析，整理出具體的、能夠涵蓋職業(yè)崗位全部工作任務(wù)的若干典型工作過(guò)程，按照人的職業(yè)能力的形成規(guī)律進(jìn)行序列化，從中找出符合職業(yè)崗位要求的技術(shù)知識(shí)和破譯出隱性的工作過(guò)程知識(shí)，并以工作任務(wù)為核心，組織技術(shù)知識(shí)和工作過(guò)程知識(shí)[2]。通過(guò)完全打破原有學(xué)科體系，按照企業(yè)實(shí)際的工作任務(wù)、工作過(guò)程和工作情境組織課程，形成圍繞工作過(guò)程的新型教學(xué)項(xiàng)目的“綜合性”課程開發(fā)。

2.行業(yè)、企業(yè)等用人單位調(diào)研。通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)（“成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)”為主）微電子技術(shù)行業(yè)、企業(yè)等用人需求和要求，了解現(xiàn)有高職微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)情況、用人單位反饋意見(jiàn)及人才供需中存在的問(wèn)題。電子信息產(chǎn)業(yè)是重慶市國(guó)民經(jīng)濟(jì)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。重慶市“十二五”規(guī)劃建議提出，培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。把新一代信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)為重要支柱產(chǎn)業(yè)，建設(shè)全球最大的筆記本電腦加工基地、建設(shè)通信設(shè)備、高性能集成電路、光伏組件及系統(tǒng)、新材料等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈（集群），建成國(guó)家重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基地。以集成電路產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)項(xiàng)目為牽引，建成包括芯片制造、封裝、測(cè)試、模擬及混合集成電路設(shè)計(jì)和制造等項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)集群，形成較為完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈；四川電子信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)5年將邁萬(wàn)億元，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)將打造成西部集成電路的產(chǎn)業(yè)高地。隨著惠普、富士康、英業(yè)達(dá)、廣達(dá)集團(tuán)等世界級(jí)的IT巨頭進(jìn)入成渝，未來(lái)幾年IT人才需求在20萬(wàn)以上，而現(xiàn)在成渝地區(qū)每年培養(yǎng)的相關(guān)人才不過(guò)2萬(wàn)人左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需求。市場(chǎng)需求的調(diào)查表明，近年來(lái)成渝地區(qū)IC制造、IC封裝及測(cè)試、IC版圖設(shè)計(jì)等崗位的微電子技術(shù)應(yīng)用型人才緊缺。同時(shí)調(diào)研表明半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)卻難以招到滿意的人才，學(xué)生在校學(xué)非所用，用非所學(xué)，實(shí)踐動(dòng)手能力、社會(huì)適應(yīng)能力、責(zé)任意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)難以滿足企業(yè)要求。

3.形成專業(yè)定位，確定培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)存在的問(wèn)題及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈過(guò)程：集成電路設(shè)計(jì)裸芯片精細(xì)加工封裝測(cè)試芯片應(yīng)用PCB設(shè)計(jì)制造，充分掌握現(xiàn)有微電子技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)及存在的問(wèn)題，形成重慶電子工程職業(yè)學(xué)院微電子技術(shù)專業(yè)定位，確定培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展；掌握微電子技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域必備的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)；有較強(qiáng)的崗位職業(yè)技能和職業(yè)能力；面向集成電路設(shè)計(jì)、芯片制造及其相關(guān)電子行業(yè)企業(yè)，滿足生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線的優(yōu)秀高端技能型專門人才。畢業(yè)生應(yīng)該既掌握微電子方面的基本技術(shù)，又具有很強(qiáng)的實(shí)際操作能力。具體可從事崗位：集成電路版圖設(shè)計(jì)；半導(dǎo)體器件制造；IC制造、測(cè)試、封裝；電子工藝（半導(dǎo)體）設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)與管理；簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)；電子產(chǎn)品的銷售與售后服務(wù)，并為技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目經(jīng)理等后續(xù)提升崗位奠定良好基礎(chǔ)。

二、構(gòu)建基于工作過(guò)程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系

篇9

“灰領(lǐng)”將成為未來(lái)職場(chǎng)越來(lái)越龐大，越來(lái)越主流的勞動(dòng)力群體。他們不僅具備精深的專業(yè)技術(shù)，更因較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力獲得職場(chǎng)青睞，時(shí)尚“灰領(lǐng)”，必將成為未來(lái)職場(chǎng)的技術(shù)領(lǐng)跑者。

網(wǎng)上“美工”

他們利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)頁(yè)制作軟件及相關(guān)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)制作網(wǎng)頁(yè)。網(wǎng)絡(luò)上一幅幅漂亮的頁(yè)面，就出自網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作員之手。作為網(wǎng)上“美工”，他們要按照客戶的要求進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)運(yùn)用FireWorks、Flash、Dreamweaver等網(wǎng)頁(yè)制作工具完成網(wǎng)頁(yè)的制作。如果說(shuō)程序設(shè)計(jì)員的工作是后臺(tái)的技術(shù)支持，那么網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作員的工作就是前臺(tái)“面子”的修飾與裝點(diǎn)。程序設(shè)計(jì)人員的工作是純理性的，而網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)人員的工作偏向于感性，藝術(shù)基礎(chǔ)同樣是網(wǎng)頁(yè)制作人員的必備。一方面，他們必須懂得Internet相關(guān)知識(shí)、GIF動(dòng)畫、層的應(yīng)用、表格與表單、媒體應(yīng)用、動(dòng)畫與樣式、網(wǎng)頁(yè)框架、文本與圖像、鏈接與動(dòng)作、網(wǎng)站相關(guān)知識(shí)、網(wǎng)站的設(shè)計(jì)建立，網(wǎng)站的上傳、更新、維護(hù)，使用Asp建立動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)、ASP與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，他們必須具備一定的平面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，包括平面構(gòu)成基礎(chǔ)、基本圖形與文字、動(dòng)畫應(yīng)用等等。

網(wǎng)絡(luò)管理專家

他們?cè)O(shè)計(jì)、組裝、管理和維護(hù)企業(yè)內(nèi)部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，給企業(yè)職工提供計(jì)算機(jī)技術(shù)咨詢與支持，掌握多種Internet應(yīng)用技術(shù)，保證企業(yè)信息安全。平常人們所說(shuō)的“網(wǎng)管”就屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員。在企業(yè)里，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的工作范圍很廣，所有與網(wǎng)絡(luò)的建立、管理、故障排除以及網(wǎng)絡(luò)安全等有關(guān)的事情都屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的工作。中級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員要了解網(wǎng)絡(luò)與通訊的基本理論、掌握常見(jiàn)局域網(wǎng)的安裝、配置、管理和使用，能熟練排除常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障；掌握Internet的連接，會(huì)使用搜索引擎查找網(wǎng)頁(yè)，熟練使用EMAIL；能設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)單網(wǎng)頁(yè)；對(duì)計(jì)算機(jī)病毒和網(wǎng)絡(luò)安全有基本的了解。高級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員除了要掌握中級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的知識(shí)和技能外，還需了解網(wǎng)絡(luò)與通訊的理論，掌握局域網(wǎng)的規(guī)劃、安裝和管理，能夠使用至少一套網(wǎng)管軟件，能熟練排除網(wǎng)絡(luò)故障；了解路由器和交換機(jī)的基本概念，掌握Internet的配置。另外，他們還必須對(duì)計(jì)算機(jī)病毒和網(wǎng)絡(luò)安全有全面的了解，對(duì)黑客的常見(jiàn)攻擊手段有所了解并能采取防護(hù)措施。

網(wǎng)上賺錢高手

他們通過(guò)電子工具（如EDI、WEB技術(shù)、電子郵件等），共享非結(jié)構(gòu)化或結(jié)構(gòu)化商務(wù)信息，并管理和完成在商務(wù)、管理和消費(fèi)活動(dòng)中的各種交易。通俗地說(shuō)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)買賣東西的人就叫做電子商務(wù)員。電子商務(wù)網(wǎng)站易聚的大部分工作人員都屬于這類“灰領(lǐng)”人群。他們主要從事的工作就是使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行采購(gòu)與營(yíng)銷、電子交易、物流配送及管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上商品買賣。電子商務(wù)工作人員要完成在網(wǎng)上進(jìn)行的買賣，工作非常龐雜，不亞于通過(guò)傳統(tǒng)店鋪來(lái)進(jìn)行買賣。首先，他們要在網(wǎng)上建一個(gè)屬于自己的商鋪，然后把所有“貨品”信息“上架”；之后他還要準(zhǔn)備很多促銷手段以及購(gòu)物指南等等，在商鋪的“店堂”上公布出來(lái)，引導(dǎo)人們?cè)诘赇伬镔?gòu)物；最后，他還要負(fù)責(zé)“收銀”。當(dāng)然，商品的統(tǒng)計(jì)、“店堂”的布置裝飾、商品的運(yùn)輸?shù)鹊?，即網(wǎng)站規(guī)劃與建設(shè)、網(wǎng)站管理等幕后的工作，也都需要電子商務(wù)員來(lái)完成。電子商務(wù)員要能夠熟練制作表格，進(jìn)行相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的連接、撥號(hào)上網(wǎng)、信息檢索與瀏覽、接收發(fā)電子郵件，還要懂得電子商務(wù)及EDI的常識(shí)，會(huì)使用基本的網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)制作，了解基本的安全技術(shù)，采集、網(wǎng)絡(luò)商務(wù)信息等。同時(shí)，為了保證能賺到錢，還得了解電子支付的辦法和程序，懂得如何維護(hù)交易的安全性，能進(jìn)行單證處理，處理物流業(yè)務(wù)等等。

多媒體作品制作師

他們利用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)，從事多媒體作品制作的人員。老師平常上課用的投影片、網(wǎng)絡(luò)上隨處可見(jiàn)的Flas、帶有音樂(lè)的電子賀卡等等，這些都出自多媒體作品制作員之手。多媒體作品制作員要通過(guò)聲音、圖像和色彩的運(yùn)用與組合，設(shè)計(jì)和制作出各種多媒體的作品。具體來(lái)說(shuō)，他們要進(jìn)行多媒體素材的收集、制作、合成，多媒體作品的創(chuàng)作策劃、多媒體作品的分析與設(shè)計(jì)，此外還包括數(shù)字音頻、電腦動(dòng)畫、數(shù)字視頻制作，多媒體編程，最后他們還要進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試、產(chǎn)品打包及、產(chǎn)品質(zhì)量確認(rèn)測(cè)試等等。多媒體作品制作是一種集藝術(shù)與技術(shù)于一體的工作，為此，多媒體制作人員首先得是一個(gè)運(yùn)用電腦軟件的高手，能熟練運(yùn)用各種多媒體制作工具來(lái)進(jìn)行聲音和圖像的處理；同時(shí)，他還必須有一定的藝術(shù)鑒賞基礎(chǔ)，應(yīng)是一個(gè)能用聲音、圖像和色彩來(lái)表達(dá)意圖的藝術(shù)家。

首飾設(shè)計(jì)師

他們用貴金屬、珠寶及其它材料設(shè)計(jì)制作成首飾工藝品的技術(shù)人員，主要從事首飾設(shè)計(jì)創(chuàng)意、首飾計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、首飾制作與工藝、貴金屬首飾設(shè)計(jì)和創(chuàng)意等工作。他們懂得制圖、表現(xiàn)技法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、命題設(shè)計(jì)，能夠運(yùn)用通用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、運(yùn)用專用首飾設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，懂得首飾的手工制作、首飾機(jī)制工藝制作、設(shè)計(jì)創(chuàng)意、首飾展示設(shè)計(jì)等。

集成電路版圖設(shè)計(jì)師

他們通過(guò)EDA設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行集成電路后端的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，最終產(chǎn)生送交供集成電路制造用的GDSII數(shù)據(jù)。他們主要從事芯片物理結(jié)構(gòu)分析、版圖編輯、邏輯分析、版圖物理驗(yàn)證、聯(lián)系代工廠、版圖自動(dòng)布局布線、建立后端設(shè)計(jì)流程等工作。集成電路版圖設(shè)計(jì)師是連接設(shè)計(jì)與制造工廠的橋梁，為此，他必須懂得集成電路設(shè)計(jì)與制造的流程、原理及相關(guān)知識(shí)，更重要的是，他要掌握芯片的物理結(jié)構(gòu)分析、版圖編輯、邏輯分析、版圖物理驗(yàn)證等專業(yè)技能。

篇10

在非微電子專業(yè)如計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)相關(guān)課程，一方面，這些專業(yè)的學(xué)生有電子電路基礎(chǔ)知識(shí)，又有自己本專業(yè)的知識(shí)，可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來(lái)理解和設(shè)計(jì)集成電路芯片，非常適合進(jìn)行各種應(yīng)用的集成電路芯片設(shè)計(jì)階段的工作，這些專業(yè)也是目前芯片設(shè)計(jì)需求最旺盛的領(lǐng)域；另一方面，對(duì)于這些專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用特點(diǎn)，不宜也不可能開設(shè)微電子專業(yè)的所有課程，也不宜將集成電路設(shè)計(jì)階段的許多技術(shù)（如低功耗設(shè)計(jì)、可測(cè)性設(shè)計(jì)等）開設(shè)為單獨(dú)課程，而是要將相應(yīng)課程整合，開設(shè)一到二門集成電路設(shè)計(jì)的綜合課程，使學(xué)生既能夠掌握集成電路設(shè)計(jì)基本技術(shù)流程，也能夠了解集成電路設(shè)計(jì)方面更深層的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。因此，在課程的具體設(shè)置上，應(yīng)該把握以下原則。理論講授與實(shí)踐操作并重集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，采用EDA工具進(jìn)行電路輔助設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設(shè)計(jì)方法。因此，在理解電路和芯片設(shè)計(jì)的基本原理和流程的基礎(chǔ)上，了解和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)工具，是掌握集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。技能培訓(xùn)與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設(shè)置中，既要有使學(xué)生掌握集成電路芯片設(shè)計(jì)能力和技術(shù)的講授和實(shí)踐，又有對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)新技術(shù)和更高層技術(shù)的介紹。這樣通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，一方面，學(xué)員掌握了一項(xiàng)實(shí)實(shí)在在有用的技術(shù)；另一方面，學(xué)員了解了該項(xiàng)技術(shù)的更深和更新的知識(shí)，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的繼續(xù)研究和學(xué)習(xí)。基礎(chǔ)理論和技術(shù)流程隔離由于是針對(duì)非微電子專業(yè)開設(shè)的課程，因此在課程講授中不涉及電路設(shè)計(jì)的一些原理性知識(shí)，如半導(dǎo)體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，這樣非微電子專業(yè)的學(xué)生能夠很容易入門，提高其學(xué)習(xí)興趣和熱情。

2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐

根據(jù)以上原則，信息工程大學(xué)根據(jù)具體實(shí)際，在計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開設(shè)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)課程，根據(jù)近兩年的教學(xué)情況來(lái)看，取得良好的效果。該課程的主要特點(diǎn)如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容

1）集成電路芯片設(shè)計(jì)概論：介紹IC設(shè)計(jì)的基本概念、IC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、IC技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)等內(nèi)容。使學(xué)員對(duì)IC設(shè)計(jì)技術(shù)有一個(gè)大概而全面的了解，了解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程及基本情況，理解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的基本概念；了解IC設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)，包括軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、IC低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、IC可重用設(shè)計(jì)技術(shù)等。

2）IC產(chǎn)業(yè)鏈及設(shè)計(jì)流程：介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”，以及數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程等內(nèi)容。使學(xué)員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工，了解設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等環(huán)節(jié)的一些基本情況，了解數(shù)字IC的整個(gè)設(shè)計(jì)流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時(shí)序驗(yàn)證與物理驗(yàn)證及芯片面積優(yōu)化、時(shí)鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。

3）RTL硬件描述語(yǔ)言基礎(chǔ)：主要講授Verilog硬件描述語(yǔ)言的基本語(yǔ)法、描述方式、設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。使學(xué)員能夠初步掌握使用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的基本語(yǔ)法，了解大型電路芯片的基本設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)和鞏固硬件電路代碼編寫和調(diào)試能力。

4）系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)（SoC）、片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）的基本概念和集成設(shè)計(jì)方法。使學(xué)員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級(jí)芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。豐富的實(shí)踐操作內(nèi)容

1）Verilog代碼設(shè)計(jì)實(shí)踐：學(xué)習(xí)通過(guò)課下編碼、上機(jī)調(diào)試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的能力，并通過(guò)給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設(shè)計(jì)能力。

2）IC前端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設(shè)計(jì)平臺(tái)DesignCompiler，使學(xué)員通過(guò)上機(jī)演練，初步掌握使用DesignCompiler進(jìn)行集成電路前端設(shè)計(jì)的流程和方法，主要包括RTL綜合、時(shí)序約束、時(shí)序優(yōu)化、可測(cè)性設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

3）IC后端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設(shè)計(jì)平臺(tái)ICCompiler，使學(xué)員通過(guò)上機(jī)演練，初步掌握使用ICCompiler進(jìn)行集成電路后端設(shè)計(jì)的流程和方法，主要包括后端設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時(shí)鐘樹綜合、布線操作、物理驗(yàn)證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評(píng)價(jià)機(jī)制

1）IC設(shè)計(jì)基本知識(shí)筆試：通過(guò)閉卷考試的方式，考查學(xué)員隊(duì)IC設(shè)計(jì)的一些基本知識(shí)，如基本概念、基本設(shè)計(jì)流程、簡(jiǎn)單的代碼編寫等。

2）IC設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)踐操作：通過(guò)上機(jī)操作的形式，給定一個(gè)具體并相對(duì)簡(jiǎn)單的芯片設(shè)計(jì)代碼，要求學(xué)員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)前后端平臺(tái)，完成整個(gè)芯片的前后端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程。

3）IC設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域報(bào)告：通過(guò)撰寫報(bào)告的形式，要求學(xué)員查閱IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，包括該領(lǐng)域的前沿研究技術(shù)、設(shè)計(jì)流程中相關(guān)技術(shù)點(diǎn)的深入研究、集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展歷程和趨勢(shì)等，撰寫相應(yīng)的專題報(bào)告。

3結(jié)語(yǔ)