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集成电路发展路径范文1
关键词：课程网站；电路分析基础；精品课程
在精品课程建设的整体工程中，课程网站的建设至关重要。它可以有效地改善教学环境，丰富课程教学资源，提高学生的自主学习能力，增强师生交流互动，提高课程教学效率，从而提高课程教学质量。因此，我们利用现代教育技术手段开发建设了电路分析基础课程网站，该课程网站界面友好、使用方便、资源丰富、贴近教学[1]。经过课程组的共同努力，我校电路分析基础课于2010年被评为浙江省精品课程。电路分析基础课程网站也于2011年荣获第十一届全国多媒体课件大赛三等奖。笔者结合该课程网站的建设实践，介绍电路课程网站的设计、特色及其在教学中的应用。
1 课程网站的结构和布局设计
在电路课程网站的构建过程中，我们始终坚持以改善教学环境、丰富课程教学资源、提高课程教学效率、提高学生的自主学习能力、增强师生交流互动为目的，合理规划网站结构。电路课程网站的结构如图1所示[2]。电路课程网站采用左侧一级菜单，右侧具体内容的固定布局。网站的主页面如图2所示。
2 网站特色及其在教学中的应用
2.1 资源丰富，内容完整，实现了对学生学习的全程指导
电路课程网站一共开设了19个栏目，包括各种教学资料（课程介绍、教案、授课课件、授课录像）、学习辅助材料（在线自我测试、典型习题与解答、考研辅导）和网络资源链接等，内容完整，资源丰富。课程网站还设有自学指导专栏，提供每一章的预习提示、新概念、需重点掌握的内容和问题，要求学生带着这些问题，去教材、课程网站上寻找答案，便于学生自学[2]。同时还开设了优秀作业欣赏栏目，对每次作业进行网上点评，并且将完成较好的作业拍成照片挂在网上，以便其他学生借鉴学习。这样既有课前自学指导，又有课堂全程教学录像，还有课后优秀作业欣赏，对学生在课前、课内及课后整个学习过程中都有很大的帮助，引导学生在自主学习过程中循序渐进地学习。
2.2 习题、测试分层设计，满足不同层次学生的学习需求
针对学生学习基础、学习能力以及兴趣的不同，电路课程网站上所有的习题、测试都分层设计。网站上的习题分为简单、中等、较难等多个层次，学生可以自由选择习题的难度，符合因材施教的原则。每一章的在线自我测试栏目有对基本内容的测试和对综合能力的测试。对学习基础较差的学生只要求完成基本内容测试，对中上水平的学生建议完成综合能力测试。在线自我测试的题目是随机组题，从而避免了学生之间的相互抄袭。每次测试完毕，学生马上可以看到自己的成绩及正确答案，便于学生自我检测。为满足优秀学生的学习需求，还开设考研辅导专栏，其中包括难点解析、经典习题和考研参考文献等。因此，课程网站可以满足各个层次学生的学习需求。
2.3 重视实践，将理论和实践紧密结合，提高学生的实践能力
在电路课程网站中，除设置理论教学模块之外，还开设了电路知识应用实例栏目，用于介绍电路理论在实际生活中的各种应用实例（如图3所示）。这样既可提高学生的学习兴趣，又使电路的学习不仅仅只停留在解题层面上。同时我们还开设了实验教学和课外科技栏目。在实验教学栏目中有实验项目、实验预习提示、实验课件、实验课堂录像、实验报告反馈、常用仪器介绍等内容。在课外科技栏目中有我校历届学生作品介绍，近几年我校学生电子设计竞赛获奖情况和全国大学生电子设计竞赛官方网站链接。通过这些栏目，把理论教学与实践教学紧密结合，重视在实践教学中培养学生的创新精神与实践能力。
2.4 充分发挥教师主导、学生主体的作用，提高学生自主学习能力
在电路课程网站中，每个学生都有自己独立的账号和密码，便于学生实现自我管理，满足学生的个性化学习需求。教师则具有评价、管理功能，教师可以在网上查看所有学生的测试成绩。教师根据学生的测试情况，了解学生对课程相关内容的掌握程度，并在教学中及时进行调整，如教师对学生测试成绩普遍较差的章节进行重点补习。教师还可以查看每位学生对课程网站各部分内容的访问量，具体访问时间及整个班级所有学生对网站各部分内容的总体访问情况，根据这些反馈信息及时对课程网站的相应内容作出调整，从而真正发挥教师主导、学生主体的作用。图4为本学期机电111班学生测试成绩汇总表。图5为本学期以来课程网站各部分内容的总体访问情况。
2.5 互动性强，师生网上交流活跃
为了弥补课堂教学师生交流不足的缺陷，课程网站开设了主题讨论区、答疑区和自由讨论区。主题讨论区主要是教师针对所学知识点组织大家一起探讨，请学生积极参与回答。答疑区主要是学生提出疑问，教师来回答，学生可在该栏目上对自己关心的问题与教师进行单独交流与讨论，教师针对每个学生的特殊情况，为学生在学习上排忧解难、指点迷津，提高了学生的学习积极性。自由讨论区是学生对自己感兴趣的话题进行探讨。课程组教师轮流负责网站的维护，保障网上答疑、专题讨论等实时性强的栏目的建设。本学期以来各种帖子的数量计1 200多个（如图6所示），参与的学生在90%以上，这些都说明学生的参与积极性非常高，师生网上交流活跃。
3 结束语
电路分析基础课程网站目前已经为我校2008～2012级共5届学生所使用。自从该网站使用以来，实现了教学资源的最大限度共享，学生学习电路课程的积极性大大提高，自主学习的能力也得到了加强，课程的不及格率明显下降。表明该课程网站对电路教学起到了很好的辅助作用，为我们的教学改革带来更大的便利和发展空间。基于该课程网站电路分析基础省精品课程的建设也取得了一定的成绩。
参考文献
[1] 刘庆伟，刁文广，舒云星.模拟电子技术精品课程网站的开发[J].电气电子教学学报，2008（4）：93-95.
集成电路发展路径范文2
同一天，中国集成电路行业单体投资最大的项目――总投资240亿美元的国家存储器基地项目也在武汉东湖高新区正式动工建设。
中国正在掀起建设集成电路产业园的新。
集成电路或其载体芯片，是信息化时代的“工业粮食”。国际咨询机构IDC的数据显示，2015年，中国集成电路市场规模达11024亿元，占全球市场的一半，已成为世界最大的集成电路市场，但销售收入仅3618.5亿元，自给率最大值仅3成左右。
2014年6月，国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出当前和今后一段时期是中国集成电路产业发展的重要战略机遇期和攻坚期。加快推进集成电路产业发展，对转变经济发展方式、保障国家安全、提升综合国力具有重大战略意义。这也点燃了各地兴建芯片产业园的热情。据不完全统计，目前已有北京、上海、合肥等20多个城市已建或者准备建设集成电路产业园。
但集成电路全球市场已趋于饱和。2015年，全球三大行业咨询机构公布的数据均显示，当年集成电路市场增长率为负数，2016年的增长预测虽非负数但增长缓慢。世界半导体贸易协会（WSTS）预测，增长率仅为0.3%。
中国还在跟跑阶段
地方政府建设集成电路产业园最大优势，是能批复百亩、千亩甚至万亩的园区用地。但集成电路是一个国际化程度很高的产业，集成电路产业园建设要遵循产业发展规律，不能有认识盲区。
从产业规律看，集成电路产业是资金密集型、技术密集型和高端人才密集型的产业。长期以来，它遵循摩尔定律，即当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件数目，约每隔18?24个月增加一倍，性能也提升一倍。三维集成电路等新技术的出现，使集成电路产业发展路径出现了一些新变化，但摩尔定律还将是集成电路产业链中低端遵循的主要规律。
从资金门槛看，集成电路是以百亿元级为投资门槛的资金密集型产业，地方政府若过于依赖土地财政，对“烧钱”的集成电路产业园很难进行持续投入。理论上说，集成电路是“1块钱的芯片可带动50块钱的产业链”，其前提是持续的高额投入并渡过产业的爬坡期后才能实现投入产出的平衡。这是相当漫长且痛苦的过程，而土地财政无法支撑其长久稳定发展。
从技术设备上看，集成电路是技术密集型产业，技术、产业升级和产品更新快。目前，高端的集成电路制造设备和测试设备，中国还严重依赖进口，建设或准备建设集成电路产业园的地方政府，必须要考虑国外出口管制政策可能带来的不利影响。
从高端人才看，有数据显示，中国集成电路产业人才缺口逾20万。同时，在吸引高端人才方面，一些地方尚不具备优势条件来吸引人才，自然难以支撑当地集成电路产业的发展。
从全球价值链看，话语权是集成电路产业园建设容易忽视的因素。中国是全球最大的集成电路市场，但在集成电路全球产业价值链的话语权却不高，大多数企业还是生产中低端产品为主，处于全球产业价值链中低端。
值得一提的是，集成电路是高度国际化、标准化的产品。国际上集成电路标准的主要制定者分为军、民两类。在民用方面，国际集成电路标准化工作代表性组织主要有国际电工委员会（IEC）、固态技术协会（JEDEC）、国际半导体设备和材料协会（SEMI）等。
目前，中国集成电路民用标准共计68项。其中，国标53项、行标15项，68项标准中有34项国标是等同、等效或非等效采用IEC标准或其他国外先进标准。等同采用IEC SC47A俗19项，采标率为31%；等效采用IEC SC47A标准7项，采标率为11%。另有几项标准是转化SEMI标准。民品主要采用GB/T19001质量管理体系认证体系。
简言之，在集成电路标准化领域，中国处于跟跑阶段。而集成电路产业园在全国遍地开花，容易分散宝贵资源，与产业发展规律和特点不相符。
三手段促发展
中国集成电路产业要持续健康发展，地方政府须创新发展思路和措施，以免把集成电路产业园建成“烂尾楼”，或挂着集成电路产业园的金字招牌，实际靠房地产来维持生存，与国家集成电路发展战略背道而驰。
首先要加强对各地集成电路产业园的风险评估。要把资金、技术和人才等常规因素纳入考核范围，还要将土地财政、借集成电路金字招牌圈地等风险纳入考核范围，并制订可量化，可操作的考核细则。在制定国家政策出台过程中，要有量化考核的配套措施，将借机“圈地圈钱”的冲动关进制度的笼子，杜绝各地相互攀比、盲目上马、低水平重复，避免出现物联网产业“雷声大、雨点小”的现象。
其次要支持鼓励园区进行产业质量技术基础建设。对条件较好、具有发展前景的集成电路产业园，要支持鼓励进行产业质量技术基础建设。质量技术基础由计量、标准、检测和认证构成。联合国贸易和发展组织等多个机构在2005年就提出了“国家质量基础”概念，将标准、计量、检测和认证列为世界经济可持续发展的重要支柱。而全球高科技领域竞争已上升为体系与体系之间的竞争，质量技术基础是其中重要内容。
同时，集成电路是全球竞争最激烈的高科技领域，质量技术基础水平高低，将决定未来集成电路的全球价值链和产业分工格局，影响集成电路的发展路径和生存模式。集成电路产业园要统筹规划，按照全链条设计、一体化实施的思路，形成全链条的“计量-标准-检验检测-认证认可”整体技术解决方案并示范应用。
集成电路发展路径范文3
全球IC产业呈五大特点
随着高新技术产业的飞速发展，IC产业在全球形成了以美、日、韩三国为代表的三大经济体。近年来，中国台湾地区以强大的晶圆代工实力为核心，带动上下游产业联动，其综合实力已与韩国不相上下。
全球IC产业发展呈现如下特点：一是从成本上看，不可逆的价格下降压力给IC产业带来严峻挑战。由于摩尔定律的作用，集成电路单位功能成本平均每年降低25％左右，集成电路价格也逐年下降，其中存储器电路的价格下降最为明显。二是从技术发展趋势看，集成电路已经进入45纳米、32纳米制程技术和系统级芯片SoC时代，并逐步进入用碳替代硅的后CMOS时代。三是从产品市场看，推动全球半导体市场的动力已经从计算机产品向通信及数字消费类电子产品转移。四是从IC制造业全球转移趋势看，全球IC制造业有向亚太地区特别是中国大陆转移的趋势。上世纪80年代，全球芯片制造业从美国转移到日本；上世纪90年代，韩国与中国台湾成为芯片加工制造的主力；目前已有美、欧、日、韩等国家和我国台湾地区的封装测试企业和生产线落户我国长三角与环渤海地区。五是从全球产业价值链来看，美国及部分欧洲国家处于价值链的高端，控制着标准制定、系统集成以及核心产品的研发和生产；日本处于次高端，是世界消费电子产品的霸主，在微电子、光电子产品及计算机方面仅次于美国；韩国、新加坡以及中国台湾地区处于中端，是关键元器件的生产基地；我国处于产业价值链的低端，主要从事一般元器件的生产及整机的加工和组装。
我国IC业发展现状及隐忧
受世界金融危机的影响，全球IC产业一路下滑，遭遇了前所未有的“行业冬天”，我国IC产业也受到一定影响。
从产业结构来看，2009年我国集成电路产业发展是不平衡的。其中芯片制造与封装测试对外依存度较高，受国际市场的影响较大，出现了较大幅度下降，而IC设计业在内需市场的拉动下逆势增长。据半导体行业协会统计，去年全年产业销售额规模同比增幅为－11％；制造业因出口大幅下滑，销售收入同比下滑13.2％；封装测试业受外需萎缩及奇梦达(苏州)公司破产保护的影响，全年销售收入同比降幅19.5％；IC设计业，受家电下乡、3G网络建没、基础设施建设等一系列刺激内需政策的拉动，销售额同比增长率达14.8％。
从应用领域来看，计算机领域依然是2009年我国最大的集成电路应用市场，市场份额高达45.9％，比2008年提高了3.8个百分点。通信领域在3G建设的带动下，市场份额也较2008年有所提升。汽车电子领域虽然市场份额较小，但近几年来市场稳定，2009年市场增速达10％，实现逆势发展。消费类和工控类受金融危机影响最大，市场增速下降20％左右。
从政策环境来看，自2000年，国务院颁布《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2000]18号)以来，国家陆续出台了一系列支持IC产业发展的政策措施，2009年，《电子信息产业调整和振兴规划》的出台，“核高基”国家科技重大专项的启动，工业和信息化部、财政部电子信息产业发展基金的持续推动，都为IC产业发展创造了良好的政策环境。
从IC设计企业发展路径来看，一些有实力的IC设计企业已开始摆脱同质化竞争，实施差异化策略。同类IC产品靠性能、质量、价格和服务等综合能力进行竞争，产品由原来的通用芯片向“芯片+软件+解决方案”转变，IC设计企业逐步形成自己独特的“应用专利”。
总体上看，我国IC产业还处于产业链的低端环节，还处于发展的初级阶段。具体来说有以下几个问题：
处于全球产业价值链低端的低附加值部分更加边缘化。我国IC产业主要以制造环节“被动”嵌入全球产业价值链中。由于处于价值链高端的国家，将价值链低端的低附加值部分外包，导致我国只能依靠廉价劳动力从事低端加工制造，获取低额利润，也就难以积聚IC产业发展所需的巨额连续投资，难以实现技术突破和产业升级。
核心技术受制于人，导致R&D过程“路径依赖”。目前我国芯片技术创新能力主要来源于IC领域的跨国公司，本土IC企业尚未形成核心价值和可持续性优势，产品创新仍有赖于引进国外高端技术。而处于产业主导地位的国家，为保持技术垄断和国际竞争力，严格控制技术和设备的出口，导致我国IC技术发展过程中形成明显的“路径依赖”，并在国际技术标准上受制于人。
产业格局不够优化。从上下游产业格局来看，国际公认的黄金比例是设计、制造和封装3：4：3，目前在国内IC产业链中，封装测试业所占比重最高，制造业次之，设计业所占比重最小，且多处于初创期。
风险投资对我国IC产业的关注度减弱。2004-2006年，风险投资对“中国芯”的关注一度高涨，但近年来，由于众多投资案例的失败，使VC失去了信心，对IC产业的关注度减弱。目前我国天使投资、风险投资不发达，信用担保体系不健全，许多高新技术企业融资渠道单一。
北京lC产业的新机遇
当前全球半导体产业正在进行新一轮调整，全球芯片设计企业巨头、代工厂纷纷进军北京市场，北京芯片市场的重要地位日益突显，IC产业迎带来了前所未有的发展机遇。
巨大的市场潜力为产业发展提供新的R&D空间。在3G手机、平板电视、便携式数码产品、汽车电子等电子市场持续增长的带动下，北京IC市场需求大幅增长。一是安全产品市场，近年来用于数字认证系统的安全产品市场巨大，包括增值税发票认证系统、金融数据密码机、智能IC卡及密钥、加密传真机等，二是以节能减排为代表的绿色集成电路市场，目前除了LED市场外，在太阳能、风力发电等领域，我国集成电路设计企业尚未涉足。三是汽车电子市场，汽车电子领域的综合信息平台有巨大的市场空间，已取得一定成效的比亚迪曾提出“One Car One Wafer(芯片基材)”的口号。四是智能卡市场，虽然IC产业在城市的智能卡市场进入“红海”时代，但农村市场尚未涉足，农村市场对智能卡的功耗、安全和成本提出了新的需求。
低碳生活和物联网等新兴市场的发展为IC设计业提供有利契机。低碳技术和物联网为嵌入式芯片技
术及其产品的发展提供了前所未有的应用载体。嵌入式芯片是“物”的身份识别，是信息的采集、传输、监控以及“物与物”之间通信、整合、互联互通、集中管理的核心技术。要充分利用嵌入式芯片现实和潜在的市场，着重于新一代技术的推进和产品的研发，使北京IC设计业做大做强。此外3C融合的潮流与3G时代的到来也为IC设计业提供了新的发展机遇。
创业板为中小IC设计企业开启上市融资大门。2009年创业板的推出降低了初创期IC设计企业上市融资的门槛，同时也增强了VC和PE等投资机构和投资人前期投人中小集成电路企业的信心，拓宽了IC设计业的融资渠道。
北京IC产业发展路径
北京如何利用科技、人才、市场的优势，加快IC业高端化发展的进程，这是需要我们重点研究的问题。建议如下：
突出重点领域，把发展IC设计业作为IC产业升级的突破口。IC设计业作为整个IC产业链的龙头与核心，以其知识原创性凸显了创新的潜质及在迎合市场需求方面的巨大活力。以IC设计业为核心，带动上下游产业联动，是推动北京IC产业升级的必然趋势。一是发展IC设计业符合首都的功能定位。相对产业链各环节来看，芯片设计业对自然资源的要求不高，资金投入较低，利润率较高，对优化北京产业结构有积极的影响。二是北京有得天独厚的智力资源优势。有大规模的高等院校和科研院所，有吸纳高素质人才的首都优势，有创新技术的政策环境，很适于IC设计业的发展。三是有良好的产业基础。经过多年的发展，北京芯片设计业涌现出了华大、大唐、中星微电子、中芯微系统、威盛等一批极具实力的设计公司，产品档次处于国内领先地位。
注重产业规划，把握“十二五”发展规划预研和制定的关键时期。把与低碳和物联网应用相关的嵌入式芯片及其关键技术内容纳入北京市信息产业和半导体产业“十二五”发展规划中。
培育产业高地，打造和谐共赢的产业经济链。一是打造IC产业集聚区。着力加强产业链各环节的集中度，加强已有或新建的产业联盟和公共技术平台建设，真正营造起“创新要素向企业集聚”，“以企业为主体、市场为导向、产学研结合”的创新机制，促进各环节的合作，推动上下游产业协同发展，扩大经济规模。二是打造垂直一体化企业，将芯片设计、制造(含封测)、应用、分销、系统整合为一个整体，目前华润集团、中国电子信息产业集团有限公司和叶，国电子科技集团公司均已在战略规划和资本层面提出产业链资源整合。
集成电路发展路径范文4
摘 要：由于化合物半导体材料自身优良的特性，化合物半导体超高速集成电路成为引领超高频、大功率领域的一支重要的力量。但随着工作频率的升高和输出功率的不断增大，电路和系统的电磁耦合与热问题越来越突出。只有正确理解电、磁、热传输机理和耦合机制，解决信号完整性和电磁热兼容问题，才能突破超高频、大功率模块的瓶颈。该研究以超高频数混合电路信号完整性分析以及热效应的电磁场分析方法为研究重点，从超高频化合物数模混合电路的分析方法、设计方法和电路验证等方面入手，研究了化合物超高速电路信号完整性问题和系统的电磁兼容问题，提出了优化设计的理论与方法，建立了电路、电磁场、热场一体化的设计平台；提出了超高速数模混合电路“自顶而下”的设计流程，开发了超高速数模混合电路的体系结构，总结了时钟分布电路等关键路径及关键电路模块的物理分析和实现方法，设计实现了具有国际先进水平的超高速数模混合集成电路实例；研究了化合物半导体超高速器件和电路的辐照损伤机理和抗辐照性能，建立了可用于器件和电路分析的实用化模型。这些成果标志着我国化合物超高速半导体集成电路在本研究中实现了重要的突破，同时为我国相关领域的进一步发展提供了重要的理论指导和技术支持。
关键词：化合物半导体 数模混合集成电路 信号完整性
Abstract：In recent years， compound semiconductor ultra-high speed integrated circuits have emerged and been highlighted in ultra-high frequency， high-power field due to their superior material properties of high carrier mobility， high saturation drift velocity and low critical saturation electric field. But with the increase of the operating frequency and output power， circuit and system electromagnetic coupling and thermal issues become increasingly prominent. The correct understanding of heat transfer mechanism and electromagnetic coupling mechanisms are the key points to break through the bottleneck of ultra-high frequency， high-power circuits and module.In this project， particular emphasis is put on signal integrity analysis of UHF hybrid circuits and thermal effects of electromagnetic field analysis methods. The signal integrity problems and system electromagnetic compatibility problem of compound semiconductor ultra-high speed integrated circuits are investigated. An optimal design theory and methods are developed and a circuit， electromagnetic field， thermal field integrated design platform is established A "top- down" design flow for ultra- high-speed digital-analog hybrid circuit is proposed and the clock distribution circuit critical path is extracted. Based on the physical analysis and implementation methods， high level ultra-high speed integrated circuits are designed and implemented The mechanism of irradiation damage and radiation tolerance of compound semiconductor devices and circuits are studied. Novel device models are established for design and analysis of circuits which will be used in extreme environment. These results indicate the achievement of that high-speed compound semiconductor integrated in this project， which will provide an important theoretical guidance and technical support to the further development of related fields.
Key Words：Compound semiconductor；Mixed analog-digital circuit；Signal integrity analysis
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集成电路发展路径范文5
关键词：芯片测试；DNA计算；研究
中图分类号：TP384文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)23-1059-02
Chip Testing DNA Computer Algorithm Research
PAN Guo1, LI Ken-li2
(1.Hunan Modern Physical Distribution Professional Technology Institute, Changsha 410131, China; 2.School of Computer and Communication, Hunan University, Changsha 410082, China)
Abstract: Uses the DNA supercomputing, designs the chip wrong test the efficient algorithm, and with the existing test technology union, in the solution existing integrated circuit in the wrong test will exist because of lasts long has been unable to guarantee that the chip electric circuit rate of accuracy will achieve 100% this substantive question. This article elaborated the chip testing DNA computer algorithm research significance, the present situation, the research content, the research technique and so on.
Key words: chip testing; DNA computation; research
1 引言
DNA计算及DNA计算机的研究已成为近年来理论计算机科学的研究热点，是组合优化领域NP完全问题和其它难解问题的潜在解决方法之一。电路测试在集成电路研究领域中有着重要的地位，是大规模基础电路VLSI设计中的关键问题，但现有测试方法均要求高计算量，即使借助价格昂贵的超级计算机，依然难以满足实际应用对计算机芯片性能的强大需求。
2 研究意义
随着社会和科学技术的发展，许多新工程领域中的复杂系统不断出现，在这些复杂系统的研究过程中，各种棘手的NP-完全问题处处可见。电子计算机因运算速度和存储容量太小，无法对这些NP完全问题实现有效求解。生物分子计算或DNA计算的出现为这些难解问题的解决带来了新的希望，1994年Adleman博士首先在基于分子生化反应的基础上成功求解了7个顶点的Hamilton路径问题后，DNA计算与DNA计算机的研究形成了理论计算机科学、数学和生物学领域的一个新的研究热点， 吸引了众多计算机科学家和生物学家的研究兴趣，而可用DNA计算机解决的数学问题的种类也迅速增长。DNA 计算的最大优点是其具有的海量存储和并行运算能力，因此，它理论上可克服电子计算机存储量小与运算速度慢的不足。而且，只要未来关于DNA计算机的生物技术走向成熟（无错码、链长适中、操作自动化等），其超级计算的成本将远低于现有基于VLSI结构的超级计算机的成本：目前为止，一个测试试管已可产生1018个DNA链，它可使1018位数据以数据并行的方式并行运行。因此，DNA计算机可提供相当于1018个处理单元的并行性和O(1018)的存储空间。目前世界上最快的超级计算机在1000s内大约能并发处理128*1015位的信息，而DNA计算中耗时最长的“抽取”操作在1000s内可在试管中同时处理1018位的数据单元；DNA计算机的存储密度大约为磁带的1012倍。因此，利用DNA计算的巨大并行性，采用完全穷举的方式，仍然能够快速的找到激活故障所需的测试向量。
3 研究现状分析
随着集成电路技术不断发展，集成电路的规模越来越大，系统越来越复杂，单凭手工测试几乎是不可能的了，这迫使人们研究新的方法和技术来完成这项工作。随即计算机的出现，尤其是微型计算机的普及，为测试提供了物质基础，测试逐步从人工转向自动化。
随着各种数字系统尤其是数字计算机的飞速发展，集成电路得到了十分广泛的应用，其制造水平和工艺也随之迅速提高。为了保证系统运行的可靠性，集成电路测试技术成为了数字系统设计制造过程中非常关键的一环。然而集成电路的集成度，规模和复杂度呈现出几何级数的增长速度，这给电路测试带来了很大的难度，同时也出现了很多新的问题，一些传统的测试技术和方法已不能满足人们对系统可靠性的要求。要解决这些问题，迫切需要采用一些新的测试理论，测试技术和方法。
生物分子计算或DNA计算的出现为难解问题的解决带来了新的希望，1994年美国南加州大学的Adleman博士首先在基于分子生化反应的基础上成功求解了7个顶点的Hamilton路径问题[9]，并开创性地提出了DNA计算模型，之后，DNA计算与DNA计算机的研究形成了理论计算机科学、数学和生物学领域的一个新的研究热点，吸引了众多计算机科学家和生物学家的研究兴趣，而可用DNA计算机解决的数学问题的种类也迅速增长[10-12]。DNA计算的最大优点是其具有的海量存储和并行运算能力，因此，它理论上可克服电子计算机存储量小与运算速度慢的不足。而且，只要未来关于DNA计算机的生物技术走向成熟（无错码、链长适中、操作自动化等），其超级计算的成本将远低于现有基于VLSI结构的超级计算机的成本：目前为止，一个测试试管已可产生1018个DNA链，它可使1018位数据以数据并行的方式并行运行[13]。因此，DNA计算机可提供相当于1018个处理单元的并行性和O(1018)的存储空间。目前世界上最快的超级计算机在1000s内大约能并发处理128*1015位的信息，而DNA计算中耗时最长的“抽取”操作在1000s内可在试管中同时处理1018位的数据单元；DNA计算机的存储密度大约为磁带的1012倍。
到目前为止，利用DNA计算已经成功设计出许多数论及图论中NP难问题（如子集和、SAT、团问题等）；Chang利用基于粘贴模型首次提出破解 RSA 密钥的DNA算法；在工程应用方面，诸如电梯调度等NP难问题和数字信号处理也已在DNA计算中得到解决。
但是，利用DNA计算的巨大并行性，采用完全穷举的方式，对于大规模集成电路测试产生目前尚没有相应DNA计算机算法。
4 研究内容与研究目标
应用DNA生物超级计算所具备的海量并行运算能力，力图解决现有测试方法中计算能力不足问题。
1）利用DNA计算存在的巨大并行性，设计基于电压 测试产生的直接穷举的DNA计算机算法，结合生物实验与实际芯片对提出的算法进行测试和评估；
2）为了弥补电压测试的不足，进一步提高故障覆盖率，保证集成电路产品的高可靠性，设计基于电流测试产生的基于穷举的DNA计算机算法，结合生物实验与实际芯片对提出的算法进行测试和评估，通过与电压测试DNA计算机算法故障的覆盖率的比较，对所提出算法做进一步的改进；
3）从现有电子计算机中传统并行计算和并行处理的模型出发，分析DNA计算的基本生物操作的并行机制及其在并行方式和存储上所具有的特点，结合遗传算法、FAN算法等测试中的有效经典算法，考虑将传统并行处理的策略和DNA计算的特点相结合，提出可扩展新的DNA计算测试产生算法，算法应能显著降低DNA链长和DNA链数。
研究目标：利用DNA计算机模型，设计芯片错误测试的有效算法，解决现有芯片测试方法因为其要求的海量超级计算而无法保证测试准确率的问题。
5 采取的研究方法
1）DNA计算机模型的选取：针对芯片的功能部件及测试产生的特点，对目前主要的DNA计算模型进行综合比较与评价，并建立相应的评价体系，该体系能够充分考虑所要完成的各生物操作的功能、各功能在不同模型下实现的难易程度、生物操作本身的复杂度、DNA分子链的长度与问题规模间的关系和DNA计算中避免伪解和错解能力的高低等问题。 然后，选取一功能上完备的具有执行基本算术和逻辑运算能力即计算上完备的模型，该模型应该具有良好的可扩展性。
2）基本逻辑运算与基本算术运算的DNA计算机算法的设计：大规模的集成电路芯片都是由基本的算术、逻辑部件组成，因此首先设计基本逻辑运算和算术运算是最终测试算法设计的关键。 在正确选取了DNA计算模型之后，设计其相应的DNA计算机算法并运用实验手段进行分析改进。
3）集成电路中测试向量产生的DNA计算机算法设计：根据所选取的DNA计算模型及设计的基本算术及逻辑运算的DNA计算机算法，设计相应的基于DNA计算的集成电路测试向量产生的算法。同时，通过合作与交流，了解、借鉴和利用国内外最新DNA计算技术，用以指导求解上述问题的DNA计算机算法研究。
6 实验方案
实验上，采用生物分子计算研究所的普通PCR仪、DNA分子合成仪、杂交箱、测序仪、转移电泳槽、DN段分析系统、图像分析系统和电泳产品及各种生物酶等分子生物学的研究设备和研究药品，将设计的求解上述测试向量产生的DNA超级计算算法进行实验，将多次计算的结果在购置的以注入故障的芯片上进行测试，评估与分析，根据结果确认并完善理论成果，以达到预期研究目标。
1）针对芯片的功能部件及测试产生的特点，对目前主要的 DNA 计算模型进行综合比较与评价，并建立相应的评价体系并然后，选取一功能上完备的具有执行基本算术和逻辑运算能力即计算上完备的模型。
2）基本逻辑运算与基本算术运算的DNA计算机算法的设计并运用实验手段进行分析改进。
3）集成电路中测试向量产生的DNA计算机算法设计并通过在购置的已注入故障的芯片上进行测试评估。
7 结束语
本项研究首次将两者结合，试图利用DNA超级计算机的超级计算能力，解决电路测试呈指数增长的计算要求，具有明显的学科交叉性，将不仅为DNA超级计算开拓新的应用，还可探索为传统集成电路设计提供新的方法，具有相当的科学意义和应用价值。
参考文献：
[1] Keshavarzi A,Tschanz J,Narendra S. Leakage and Process Variation Effects in Current Testing on Future CMOS Circuits[J]. IEEE Design and Test of Computers, 2002,19(5):36-43.
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集成电路发展路径范文6
电路设计是通过元器件设计和电气设备线路组合而成的一种有效通路。在电流流通过程中，网络中的电路设计结构与零部件选择都需要具体到某一项特殊功能和细节，根据需要进行连接。在电流流通和电路设计使用中，一系列的安全注意问题需要设计人员提高警惕。通过研究电路设计的安全注意事项为基础，提出具体安全注意事项和安全防范策略。
关键词：
电路设计；安全问题；注意事项
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）09019702
1电路设计的理论概述
1.1概念
电路设计指的是电子线路，是将电器元件组成一种有效连接，将元件与电气设备整合为一体，电路设计为电流流通提供了路径，构建了电子网络。电路的设计存在一定差异，硅片的设计组成了集成电路，在输电网和基础电路设计中，电子回路是将电器设备和元件组成在一起的，按照一定方式连接在一起，为了保障电荷流通提供了路径通行的基础，也被称为电子线路或电气回路，例如电阻、电容、电感、二极管、三极管和开关等，构成的网络。
1.2电路设计分类
第一，模拟电路。
模拟电路是根据周期性变化的连续性自然变量进行具体电路的模拟和控制，将连续性物理自然变量转变为电路信号，根据运算电信数据和信息数据形成电路模拟线路。模拟电路对电信数据的基础进行集中处理，典型的模拟电路包括：放大电路、振荡电路、线性运算电路（加法、减法、乘法、除法、微分和积分电路）。运算连续性电信号。
第二，数字电路。
数字电路本身也是一种逻辑电路设计，利用逻辑思路设计电气设备的线路使用，提高线路的耐久力和使用寿命，通过电子讯号的转变和信息传输能力的提高，将电路传输信号进行持久传输和可持续传输，利用运算连续性的特点，保持电压稳定传输和电路定量化电压供给状态，采用布尔代数逻辑电路设计方式对电路中的电量规划、设计标准进行连续性的定量输出提升。一般利用振荡器和寄存器以及加法器等一系列的运算设备进行数据信息的处理，保持运算的连续性和稳定性。
第三，集成电路。
集成电路是一种集合化的微型电路设置，集成电路是集合电路设计程序为一体的电路设计思路。也被称为集体电路设计，半导体技术经常出现在这种设计思路中。
第四，射频电路。
射频电路指的是空间远距离传输电路，其特点是根据电磁波的高频、超高频的电路设计，完成电路电流的传输，射频的英文简称是RF射频，是一种高频交流变化的电磁波形式，这种电磁波类型可以有效的缓解电路不稳定的问题。射频电波每秒的变化频次较高，一般为美妙1000次交流电低频电流，高频为美妙大于1000次高频电流，在射频电路设计中，高频电流的主体设计需要参考具体设计电路内容。有线电视的线路系统根据射频传输线路为主，有线电视与射频传输方法有效结合，以电子信息理论为背景，交流变电流通过程中，导体本身周围会形成交流变电的电磁场，这种电磁场是一种电磁波。
2电路设计的潜在问题
2.1电气设备的配置地点不当
电气设备的配置要考虑一系列的前期因素和具体使用内容及特点，要根据电气设备的配置以及详细的特点，进行单独分析和设计。要考虑电气设备的具体场所，例如潮湿场所、腐蚀性较强的场所、温度较高的场所、寒冰的场所等等一些场合，要掌握具体设计风格和设计标准，采用防潮湿材料、防腐蚀材料、防高温材料、耐低温材料等等。如果没有采取适当的绝缘材料，导致老化或漏电的问题，就会引起电路设计的隐患，产生一系列的问题。电气设备要避免这样存在隐患的配置，科学处理电路设计线路，要避免水污染和腐蚀的可能性，在配置存在苦难时，要根据电气设备的功能和特点，以及运用的具体地点，采用各种功能齐备的电路设计方式。还要加装漏电保护装置。
2.2电线的配置方式不当
电压线路的配置，要选择适合的电线，线路的铜丝直径决定了电线本身的安全度和使用寿命，根据电线配置，根据员工自身的车辆和乘车用具的用电线路要求，结合具体的线路配置场所和道路规划问题进行电线配置的处理，当电线配置存在问题时，就会导致线路局部压力过大。
2.3电线接触不良的问题
电路设计本身需要注意接触的问题，根据电源线路经常性的设计规则保持线路本身的电线接触问题需要注意。电源线路要经常连接，处理好电路设计信息与技术的协调问题。电气设备的电源连接问题要根据电源破损长度与相互连接的要素进行匹配，一旦发生相互连接的状况，连接的方式要杜绝因为胶带拆绕过多导致漏电的问题，开展施工要防止线路松脱，提前防止接触不良的问题，不要造成缠绕导致绝缘的问题，造成铜线外露的情况要及时进行保护，防止漏电现象。另外还需要处理好连接线路的问题，避免水气或浸泡在水中产生的问题，掌握好具体的应对方式。
2.4电路设计极性连接相反问题
电器箱开关的具体设置与连接，要注意连接反向导致断路的问题，连接端口要尽量避开容易导电的物体，保证保护套的绝缘效果，在带电端口的部位漏出时，要给予及时的修补，实现振动或外力条件下的接触不良问题的产生，要尽可能的让电气火灾的发生几率降低到最小。
2.5安全保护装置选择不当
电路设计过程中，安全保护装置选择不当会对电路设计产生问题，在线路安装和电流保护装置的设计过程中，经常因为电路设计的问题产生一系列的影响和隐患问题。例如线路的安全防范措施需要进行安全保护装置的全新设计。在长时间的持续用电过程中，线路压力较大，导致电路设计的高温现象越来越大，绝缘和老化问题经常发生，熔丝还未切断保险装置，会造成接地故障和安全保护障碍，导致绝缘熔化和短路现象的电线走火事故。电路设计的故障会引起保护装置的设计存在隐患，例如漏电断路器，其额定感应电流非采用高感应型（30mA以下）及快速（0.1秒以内）断路器，达不到防止感应漏电的目的。
3电路设计需要注意的安全事项
3.1线路按规定选用
电路设计线路与具体注意事项的第一条就是要根据线路规定和相关要求标准进行电源线路或电路上设计的定位，按照要求连接具体电路设计和电压定位，根据电源线路损坏和电力连接效果，提升电压输出效果，根据电压不能超过24伏特的性质，保持线路的传输效果达到最佳，让绝缘效果可以更好的推动电气设备运行。电路设计根据电源本身的特点和耐磨损的特点，抗腐蚀等特点，按照规定选择较为有效的电路设计标准，针对性的防护电路设计，例如在耐腐蚀、耐酸、耐高温、耐低温等特点上做到有效保护，将电源线路和电气设备的使用进行科学结合，在电源线路中，按照连接的规定方式进行施工。要符合电源线路设计标准和电路设计标准，按照规定采用铜套管线连接标准建设电路设计特点，按照《屋内线路装置规则》的具体规定，采用铜套线管压力接连，压力连接焊锡等实现紧密连接的紧致电路设计风格，达到紧密连接不脱落的电路设计安全建设标准。另外PVC电源线路要保证PVC绝缘线路缠绕的连续性设计，绝缘带宽度要保持在二分之一重叠的位置，烟壶电路设计的绝缘外皮在1.2公分作用。
3.2电源接续端子的绝缘防护
在电源连接处，端口的绝缘保护一定要尽量做好，在电气设备外部，机械结构的连接端口要尽量保证接触开关的带电特性与绝缘特性，根据带电部分的绝缘效果和采取适当绝缘保护效果的电路设计，让电路设计保持安全度。按照规定，电气设备的带电部位与电热器的工作原理，利用电热器的机体部分的使用，结合作业过程中的接触效果和具体的隔离场所，禁止非电气人员的作业。
3.3电路设计的化学特性防护
电路设计的化学特性防护指的是根据电路设计本身的通路和电路设计的地域特性，结合电路设计的具置与通路使用的具体配置进行操作，在线路设计中绝缘电线和移动电线设计的各项设施，要采用金属管理配线的使用。按照规则和标准，电路设计的化学特性，要保持电路设计的接触有效性，积极配合线路移动与电气使用标准，维护设备的起电安全保护，防止电力线路的老化问题。另外，电路设计要避免设计存在危害。电路设计的化学特性是要注意电路设计的环境问题，避免线路在置于高温、潮湿、水气或具有腐蚀环境的场所，如不得已时，也应采取适当的防护措施（例如加装漏电断路器等）。
4结束语
综上所述，电路设计的过程中加强电路安全结构的防范，根据电路设计需求选择合适的材料和设计方法。电路设计的安全性要考虑电线的安全维护方法，要考虑安装具置的有效性和安全性，根据电路设计的安全需求制定安全注意事项注意内容，要根据电源配置和具体方式进行科学规划，保证电线的安全使用以及可靠性。
参考文献
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