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集成电路研究方向范文1
关键词：集成电路工程；专业学位研究生；培养实践
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）29-0221-02
一、引言
2000年6月，国务院了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》（国发18号文），并陆续推出了一系列促进IC产业发展的优惠政策和措施。国家科技部在863计划中安排了集成电路设计重大专项。在863计划集成电路设计重大专项的实施和带动下，北京、上海、无锡、杭州、深圳、西安、成都等七个集成电路设计产业化基地的建设取得了重要进展。与此同时，为了适应我国集成电路发展对高层次专门人才的大规模需要，改善工科学位比较单一的状况，经国务院学位委员会批准，在我国设置集成电路工程专业学位研究生的培养，培养了一批“用得上”的工程技术人才。集成电路工程专业学位研究生自设置以来，取得了蓬勃的发展，受到用人单位的肯定和好评。由于其生源广泛、数量巨大，培养方法和模式更需要一定的创新性。近年来，在集成电路工程专业学位研究生培养过程中，经过多年的办学积累，探讨了一些办学和培养集成电路工程专业学位研究生的经验。
二、专业学位研究生培养过程中的关键事项
1.优选导师，确保培养质量。集成电路工程专业学位研究生教育形式较新，最初专业学位研究生的培养在众多地方借鉴了学术型研究生的办学经验，目前很多学者认为，只要能够胜任学术型学历研究生教育的导师就能胜任专业学位教育。这恰恰忽视了专业学位的知识背景和面向的行业领域。专业学位研究生教育规律与学术型研究生存在相当大的差异，首先，两者专业基础及学术背景不一样，专业学位研究生的系统性方面不如学术型研究生。其次，两者的治学环境不同，专业学位研究生与实际工程应用相结合。根据专业学位研究生特点有针对性地开展培养，应该选拔具有较强工程背景的教师进行指导。指导教师在进行指导时，应与学术型研究生指导工作有所不同，应更加注重专业学位研究生工程实践经验的培养。而且在学生的课题研究中，指导教师与学生多沟通，将自身融入到学生的实践研究中，带领学生参与技术上的创新和解决实际工程技术难题，这样才能确保学生的培养质量。
2.做到课堂理论与工程实际相结合。专业学位研究生培养的多年实践经验告诉我们，在指导过程中必须注重理论与工程实际应用结合，抽象概念与实际应用结合，激发学生学习兴趣，使理论易于理解和掌握。因此，教师要了解专业学位研究生的本科学历背景、知识结构和现在的工程方向等，在此基础上，做到课程理论联系工程实际，为专业学位研究生培养工作打下良好的基础。为了满足微电子领域内不同行业的需求，在多年的专业学位研究生培养中进行了积极的探索。首先，学生可以根据研究方向，在教师的指导下进行专题理论课程的选择。例如，进行SOC设计的可以选择《SOC及IP技术讲座》课程，研究无线传感器网络的可以选择《无线传感器网络技术》或《计算机网络与通信》专题讲座，研究空间通信的选择《深空通信技术专题》等等。有针对性地，使学生不是单纯盲目的学习，这样的培养才能做到理论与工程实践真正结合。实践结果表明，那些课堂上刻苦学习，能够将理论用于实践并努力钻研的学生，将有更好的培养效果和未来发展空间。
3.学位论文选题恰当，工程背景好。选题重要性要放在首位，要求“论文选题来自于工程实践，工程背景明确，应用性强”，有的放矢，结合工程实际问题才是最好的选题。从现实意义上讲，专业学位论文的选题是发现工程问题并确认研究方向。当前有些专业学位论文质量不高、没有创新性，一个重要原因就是选题不恰当。因此，在选题时，学生应急科研工作之所急，通过论文工作，使自己既能解决工程实际问题，又能提高科研工作能力。
集成电路工程专业学位论文的选题与学术型研究生的选题不同，其选题应来源于工程实践，应有明确的应用价值，其可以是一个完整的工程项目、技术改造或技术攻关专题，也可以是新工艺、新设备、新产品的研制与开发。论文是否合格不仅看其理论水平的高低，还要看是否有实际的应用价值。因此，由于论文选题时，应该从以下几点之一进行把握。①研究性，是否在工程实际中有技术改进和提高。如果是结合重大工程实际课题，在技术上的创新将具有研究性。②创造性，是否在工程领域中有所突破和有所创新，如果一般通过查新，能够申请发明专利的都具有创造性。③实用性，是否能解决生产实际中的问题。
三、集成电路工程专业学位研究生培养过程中的方法和步骤
专业学位研究生的培养过程包括课程学习、题目确定、开题报告、中期检查、学位论文撰写和论文答辩等环节。我校专业学位研究生的培养年限一般为二年，原则上用0.75-1学年完成课程学习，用1-1.25学年完成硕士学位论文。这些环节是一个有机的整体，需要合理安排，搞好各个环节的链接，进行一体化考虑。只有严格要求，才能够保证专业学位研究生在两年的时间内保质保量的达到国家硕士生培养的要求。作为集成电路工程专业学位研究生的培养，其专业基础相对学术型研究生存在一定的差距，不进行合理的引导就会使得学生失去学习的兴趣。专业学位研究生的培养不能以单纯拿到毕业证为目标，应更加严格管理、严格把关，保证培养质量。通过近几年的经验积累，以专业学位研究生的培养为例，一般按照下列的步骤进行：第一学期，主要以课程学习为主，并在课堂学习中，定期安排相关教师对本实验室从事的科研项目进行学术讲座，让学生了解实验室开展的课题研究方向和从事的科研项目，从总体上进行了解和把握，逐渐培养学生的钻研兴趣。开展教师或高年级学生关于研究课题的专题讲座和基本软件使用方法技能培训，使学生尽快掌握相关领域的专业知识和所需要的基本软件操作方法，如从事ASIC接口电路的学生在第一学期就要求掌握Hspice和Candece等软件。在学期末对学生进行相关领域知识进行摸底考核，对优秀学生进行奖励，末位学生进行督促教育，使其尽快的减小自身差距。第二学期，在学习专业课程的同时，学生进入实验室参与科研工作，将从事科学研究的方法和经验有针对的进行训练。在进入实验室期间，可以将科研任务进行分解，将非核心技术部分交给学生独立去完成，让学生提前进入科研状态，完成一些力所能及的科研任务，坚定他们从事科学研究的信心。定期通过实验室的学术活动检查学生课题的完成情况，从总体上把握学生的研究方向和研究方法。第三学期，根据专业学位研究生的学习情况和所掌握的知识水平，有针对性的指导学生进行课题实践，让学生根据自己的特长进行课题研究。在学生进入课题研究工作时，导师指导学生了解本研究领域国内外技术发展的现状，培养学生创造性思维能力和独立思考、解决问题的能力。培养学生阅读国内外文献的能力，使其在科研工作中大胆实践，理论联系实际，使学生在科研工作中有所发明、有所创造。学生明确了课题目标，知道为什么做、做什么、怎样做，就能有目标有方向地开展课题研究工作。第四学期，主要是督促检查学生毕业论文工作，在其课题研究过程中应当定期进行检查，避免学生课题研究偏离方向，选择错误的方法。导师应当积极鼓励学生在本学期多发表学术论文。发表学术论文不仅能够提高学生的文字表达能力，还能够让学生勤于思考，提出自己的创新方法，对学生后期的毕业论文撰写打下良好的基础。因此，踏实的论文工作是提高个人学术素养和掌握综合知识的最佳途径，为学生毕业后从事科研实践养成良好的工作作风，培养自主从事科研工作的能力。
总之，通过加强基础知识、基本技能训练与能力培养的相融通；实践与课程学习、业务培养与素质提高有机结合，使集成电路工程专业学位研究生养成了较强的自我获取知识的能力，自我构建知识的能力及自我创新的能力。已经毕业的专业学位研究生就业形势一直是供不应求。孔子曰：知之者不如好知者，好知者不如乐知者。学生只有好知并乐知，才能使集成电路工程专业学位研究生培养的质量不断稳定和不断提高。
参考文献：
[1]谭晓昀，刘晓为.信息企业集成电路工程领域工程硕士培养的探讨[J].科教论坛，2009，（2）：7-9.
[2]朱宪荣.改革实验教学培养创新人才[J].化工高等教育，2007，（6）.
[3]朱高峰.新世纪中国工程教育的改革与发展[J].高等工程教育研究，2003，（1）：3-9.
集成电路研究方向范文2
【关键词】数字 FPGA集成 电路验证
对于数字集成电路而言，其涉及到的工作都是比较复杂的，自身的功能也比较多样，为了在验证方面获得较高的提升，必须在验证指标、验证手段上进行优化。对于数字集成电路FPGA验证而言，其本身就是重要的组成部分，而在参数的验证和功能的分析方面，都表现出了一定的复杂特点，传统的模式无法满足现阶段的需求。所以，我们要针对数字集成电路FPGA验证的特点、目的、要求，完成各项工作的不断提升。在此，本文主要对数字集成电路FPGA验证展开讨论。
1 FPGA概述
在数字集成电路当中，FPGA所发挥的作用是非常积极的，现如今已经成为了不可或缺的重要组成部分。从应用的角度来分析，FPGA是一种现场编程门阵列，它主要是在可编程器基础上，进一步发展的产物。可编程器主要包括PAL、GAL、CPLD等等。FPGA在具体的应用过程中，具有较强的针对性，其主要是作为专用集成电路领域的服务，并且自身所代表的是一种半制定的电路。从客观的角度来分析，FPGA的出现和应用，不仅在很多方面解决了定制电路所表现出的不足，同时又在很大程度上克服了原有的问题，主要是克服了编程器件门电路数有限的缺点。由此可见，数字集成电路在应用FPGA以后，本身所获得的进步是非常突出的，并且在客观上和主观上，均创造了较大的效益，是非常值得肯定的。
2 FPGA器件介绍
随着数字集成电路的不断发展，FPGA的应用效果也越来越突出。目前，关于数字集成电路FPGA验证，业界内展开了大量的讨论。对于FPGA验证而言，需从客观实际出发。FPGA器件，是验证数字集成电路的主要工具，因此首先要在该方面做出足够的努力。在芯片流片之前，对数字集成电路的整体设计，开展有效的FPGA验证，能够针对数字集成电路的实际工作情况，进行深入的了解和分析；针对遇到的问题，可以采取有效的方案来解决，避免造成较大的损失。
相对而言，采用FPGA进行验证的过程中，硬件环境的标准是比较高的。首先，我们在验证工作之前，必须设计出相应的PCB板，完成相关系统的验证和构建。其次，在验证的过程中，必须充分考虑到成本的问题，与芯片的流片费用相比较，FPGA的验证成本较低，是主流的选择。第三，数字集成电路FPGA验证过程中，多数情况是由两个部分组成的，分别是FPGA和器件。器件主要包括开关、存储器、LED、转接头等等。
数字集成电路FPGA验证时，需针对不同的电路实施有效的验证。例如，在实际工作当中，如果是要验证EPA类型的芯片，必须对成本因素进行充分的考量。建议选择Spartan3 XC3S1500 FPGA进行验证处理。选择该类型的FPGA，原因在于，其芯片为150万门级，能够满足EPA的客观需求。同时，在FPGA的利用率方面，超过了90%，各方面均取得较好成果。
3 基于FPGA的验证环境
数字集成电路在目前的发展中，获得了社会上广泛的重视，并且在很多方面都表现出了较强的高端性。为了在FPGA验证方面取得更多的进展，必须针对验证环境进行深入的分析。本文认为，一个比较完整的验证方案，其在执行过程中，必须充分的考虑到芯片的实际工作环境，考虑到理想的验证环境，考虑到二者的具体差别。尤其是在网络的工作环境方面，其包含很多复杂的数据包，将会对最终的验证造成不利的影响。例如，我们在开展EPA芯片的验证工作中，可尝试使用OVM库类验证芯片的基本通信系统、功能，再利用FPGA的辅助验证，与时钟进行同步处理，从而选择合理的验证方式，针对数字集成电路完成比较全方位的验证，实现客观工作的较大进步。
4 关于数字集成电路FPGA验证的讨论
数字集成电路FPGA的验证工作，在很多方面都表现出了较高的复杂性和较强的技术性，现阶段的部分工作虽然得到了较大的进步，但也有一些问题，还没有进行充分的解决，这对将来的发展，会产生一定的威胁和不良影响。例如，FPGA基于查找表结构，有固定的设计约束和要求，以及定义明确的标准功能，而ASIC基于标准单元和宏单元，按照一般IC设计流程进行设计，并采用标准的工艺线进行流片，在设计时存在的选项以及需要考虑的问题往往比FPGA多很多，所以在将FPGA设计转化为ASIC设计时，需要考虑如何转化并了解这些转化可能带来的相关风险。
5 总结
本文对数字集成电路FPGA验证展开讨论，从目前的工作来看，FPGA在验证过程中，表现出的积极效果还是非常值得肯定的，各项工作均未出现恶性循环。今后，应在数字集成电路以及FPGA验证两方面，开展深入的研究，健全工作体系的同时，加强操作的简洁性。
参考文献
[1]陈玉洁，张春.基于EDA平台的数字集成电路快速成型系统的设计[J].实验技术与管理，2012，09：101-102+107.
[2]张娓娓，张月平，吕俊霞.常用数字集成电路的使用常识[J].河北能源职业技术学院学报，2012，03：65-68.
[3]吕晓春.数字集成电路设计理论研究[J]. 就业与保障，2012，12：32-33.
[4]伍思硕，唐贤健.数字集成电路的应用研究[J].电脑知识与技术，2014，19：4476-4477.
[5]闫露露，王容石子，尹继武.基于AT89C51的数字集成电路测试仪的设计[J].电子质量，2010，08：7-9.
作者简介
于维佳 （1982-），男，广西壮族自治区柳州市人。硕士学位。现为柳州铁道职业技术学院讲师。研究方向为智能检测与控制技术。
作者单位
1.柳州铁道职业技术学院 广西壮族自治区柳州市 545616
集成电路研究方向范文3
【关键词】电子信息科学与技术微电子课程体系建设教学改革
【基金项目】大连海事大学教改项目：电子信息科学与技术专业工程人才培养实践教学改革（项目编号：2016Z03）；大连海事大学教改项目：面向2017级培养方案的《微电子技术基础》课程教学体系研究与设计（项目编号：2016Y21）。
【中图分类号】G42 【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2018）01-0228-02
1.開设《微电子技术基础》的意义
目前，高速发展的集成电路技术产业使集成电路设计人才成为最抢手的人才，掌握微电子技术是IC设计人才的重要基本技能之一。本文希望通过对《微电子技术基础》课程教学体系的研究与设计，能够提高学生对集成电路制作工艺的认识，提高从事微电子行业的兴趣，拓宽知识面和就业渠道，从而培养更多的微电子发展的综合人才，促进我国微电子产业的规模和科学技术水平的提高。
2.目前学科存在的问题
目前电子信息科学与技术专业的集成电路方向开设的课程已有低频电子线路、数字逻辑与系统设计、单片机原理、集成电路设计原理等。虽然课程开设种类较多，但课程体系不够完善。由于现在学科重心在电路设计上，缺少对于器件的微观结构、材料特性讲解[1]，导致学生在后续课程学习中不能够完全理解。比如MOS管，虽然学生们学过其基本特性，但在实践中发现他们对N沟道和P沟道的工作原理知之甚少。
近来学校正在进行本科学生培养的综合改革，在制定集成电路方向课程体系时，课题组成员对部分学校的相关专业展开调研。我们发现大部分拥有电子信息类专业的高校都开设了微电子课程。譬如华中科技大学设置了固体电子学基础、微电子器件与IC设计、微电子工艺学以及电子材料物理等课程。[2]又如电子科技大学设置了固体物理、微电子技术学科前沿、半导体光电器件以及高级微电子技术等课程。[3]因此学科课题组决定在面向2017级电子信息科学与技术专业课程培养方案中，集成电路设计方向在原有的《集成电路设计原理》、《集成电路设计应用》基础上，新增设《微电子技术基础》课程。本课程希望学生通过掌握微电子技术的原理、工艺和设计方法，为后续深入学习集成电路设计和工程开发打下基础。
3.微电子课程设置
出于对整体课程体系的考虑，微电子课程总学时为32学时。课程呈现了微电子技术的基本概论、半导体器件的物理基础、集成电路的制造工艺及封装测试等内容。[4]如表1所示，为课程的教学大纲。
微电子技术的基本概论是本课程的入门。通过第一章节的学习，学生对本课程有初步的认识。
构成集成电路的核心是半导体器件，理解半导体器件的基本原理是理解集成电路特性的重要基础。为此，第二章重点介绍当代集成电路中的主要半导体器件，包括PN结、双极型晶体管、结型场效应晶体管（JFET）等器件的工作原理与特性。要求学生掌握基本的微电子器件设计创新方法，具备分析微电子器件性能和利用半导体物理学等基本原理解决问题的能力。
第三章介绍硅平面工艺的基本原理、工艺方法，同时简要介绍微电子技术不断发展对工艺技术提出的新要求。内容部分以集成电路发展的顺序展开，向学生展示各种技术的优点和局限，以此来培养学生不断学习和适应发展的能力。
第四章围绕芯片单片制造工艺以外的技术展开，涵盖着工艺集成技术、封装与测试以及集成电路工艺设计流程，使学生对微电子工艺的全貌有所了解。
4.教学模式
目前大部分高校的微电子课程仍沿用传统落后的教学模式，即以教师灌输理论知识，学生被动学习为主。这种模式在一定程度上限制了学生主动思考和自觉实践的能力，降低学习兴趣，与本课程授课的初衷相违背。[5]为避免上述问题，本文从以下几个方面阐述了《微电子技术基础》课程的教学模式。
教学内容：本课程理论知识点多数都难以理解且枯燥乏味，仅靠书本教学学生会十分吃力。因此，我们制作多媒体课件来辅助教学，将知识点采用动画的形式来展现。例如可通过动画了解PN结内电子的运动情况、PN结的掺杂工艺以及其制造技术。同时课件中补充了工艺集成与分装测试这部分内容，加强课堂学习与实际生产、科研的联系，便于学生掌握集成电路工艺设计流程。
教学形式：课内理论教学+课外拓展。
1）课内教学：理论讲解仍需教师向学生讲述基本原理，但是在理解运用方面采用启发式教学，课堂上增加教师提问并提供学生上台演示的机会，达到师生互动的目的。依托学校BBS平台，初步建立课程的教学课件讲义、课后习题及思考题和课外拓展资料的体系，以方便学生进行课后的巩固与深度学习。此外，利用微信或QQ群，在线上定期进行答疑，并反馈课堂学习的效果，利于老师不断调整教学方法和课程进度。还可充分利用微信公众号，譬如在课前预习指南，帮助学生做好课堂准备工作。
2）课外拓展：本课程目标是培养具有电子信息科学与技术学科理论基础，且有能力将理论付诸实践的高素质人才。平时学生很难直接观察到半导体器件、集成电路的模型及它们的封装制造流程，因此课题组计划在课余时间组织同学参观实验室或当地的相关企业，使教学过程更为直观，加深学生对制造工艺的理解。此外，教师需要充分利用现有的资源（譬如与课程有关的科研项目），鼓励学生参与和探究。
考核方式：一般来说，传统的微电子课程考核强调教学结果的评价，而本课程组希望考核结果更具有前瞻性和全面性，故需要增加教学进度中的考核。课题组决定采用期末笔试考核与平时课堂表现相结合的方式，期末笔试成绩由学生在期末考试中所得的卷面成绩按照一定比例折合而成，平时成绩考评方式有随堂小测、课后习题、小组作业等。这几种方式将考核过程融入教学，能有效地协助老师对学生的学习态度、学习状况以及学习能力做出准确评定。
5.结语
集成电路研究方向范文4
【关键词】集成电路版图；教学方法；改革
集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果，版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性，因此，如何培养学生学好集成电路版图设计技术，具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质，是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题，我们做了以下探索。
一、突出实践，理论配合
传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先，学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉，但动手实践能力缺乏培养，往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力，造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质，造成对它的讲授还是采取传统教学方式：老师讲，学生听，偏重理论，缺乏实践，影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程，如果按照传统方式授课，课程的综合性和实践性无法得到体现，违背了课程应有的自身规律，教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后，采取了实践先行，理论配合的教学方法，具体如下：集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求，以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形，实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用，让学生掌握EDA软件的每一个主要功能，从图形的选择、材料的配置，让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的，每一个步骤是如何使用软件完成的，整体芯片版图设计的流程有哪些规定，学生此时设计的版图可能不是很精确和完美，但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识，建立起版图设计的基本概念，对于后续的学习奠定了牢实的实践基础，此时再去讲授版图设计理论知识，学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论，真正做到了知行合一，实践先行的教育理念，对学生能力的培养大有裨益。
二、注重细节，加强引导
传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间，学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素，但是在版图设计中，这些元器件为什么要这样设计，其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑，我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者，首先要熟悉工艺条件和期间物理，才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的，掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解，通用元器件的规则整理出它们的共性，最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆，不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究，学生在这一系列规则的学习过程中，慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点，能够举一反三的在不同工艺规则下，设计同一种元器件的版图，即使电路元器件的数量巨大，电路拓扑关系复杂，在老师耐心的讲解下，学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图，这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以，关注细节，加强引导，是提高学生学习效果的一个重要方法。
三、完善考核机制，争取比赛练兵
学生成绩的提高，合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告，学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核，造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式，全方位考核学生的学习效果。根据知识点，将通用模拟电路分成五大类，每个大类提取出经典的电路10种，使用主流芯片加工厂的生产工艺，由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来，作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上，将以往设计的一些实用电路布置给学生，要求在规定的时间内，设计出合格的版图，以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间，可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路，而且必须在规定的时间内设计出版图，这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中，会遇到多种问题，他们会采取问老师答疑，和同学讨论的多种方式解决，不仅能督促他们平时上课认真听讲，而且对遇到的问题也能多角度思考，最重要的是他们亲自动手设计版图，将工艺、电路、器件综合考虑，在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分，而且将每个项目的得分出具详细的报告，对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告，能够知道课程学习的缺点和得分项，为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目，学生可以争取参加微电子专业的一些比赛，通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目，来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力，为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。
四、总结
《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程，对它的讲授不仅需要扎实的理论基础，还需合理的实践环节配合，才能取得良好的教学效果。
参考文献
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[2]蔡懿慈.超大规模集成电路设计导论[M].北京:清华大学出版社,2005(10.
[3]编委会.最新高等院校实验室建设与管理及教学指导手册[M].北京:中国教育出版社,2006(11).
基金项目：北方工业大学教育教学改革和课程建设基金。
集成电路研究方向范文5
学术界对计算机的发明与发展一般认为经历了四个阶段。第一阶段是在20世纪40年代，称为电子管计算机时代，计算机发展之初，体积大、速度慢主要应用的数字计算。20世纪50年代末60年代初晶体管取代电子管，称为第二代计算机。第三代计算机是中小规模集成电路的时代，也是计算机飞速发展和快速普及的时代，这一代计算机已经具备现代计算机的雏形，也突破了计算机数字计算时代，三代机可以处理文字、图像等资料，也使软件技术得以突破和发展。目前使用计算机成为第四代计算机，计算机进入了超大规模集成电路和数字电路时代，计算机实现了智能化、微型化、网络化和多媒体化，价格更便宜，更容易携带，所以更加普及从国防到工业、现代农业、商业，教育，医疗卫生，娱乐、生活，计算机正在改变人们的生活，成为现代社会不可缺少的生产资料。
2当前计算机硬件的现状
现代计算硬件的核心还是由中央处理器（CPU），内部存储器和输入输出设备组成，中央处理器是计算机运算、控制的核心。它的运算速度和处理能力是计算机性能的主要体现。内部存储器用来储存“程序”和“数据”。中央处理器执行程序时，从内存中存取程序和数据。输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输出设备是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出，它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。这三大核心部件是如何发展的。（1）中央处理器（CPU）。目前中央处理器按照处理信息的字节长度可以分为4位、8位、16位、32位、64位处理器，处理信息速度可以达到1000MIPS，随着纳米集成电路的发展，能够集成的晶体管数量还会进一步增加，处理速度也会相应增加，但是纳米级集成电路也不能无限集成，他也有技术极限，要想有更大的突破，还需改变目前处理器硬件逻辑，创造新一代信息处理方法。（2）内部存储器。内部存储器储存计算机程序和信息的硬件，一般认为对于内部存储器来说，希望它能具有更大信息存储量，更高的信息交换速度和更低的能耗。（3）输入输出设备。使用过计算机的人都知道传统的输入输出设备一般包括键盘、鼠标、显示器、音频设备、打印机和一些图像处理设备等，这些设备也是经过不断发展的，从机械键盘，机械鼠标，到光电设备，从三基色CRT显示器到LED液晶显示器，这一类硬件发展速度非常快，而且更加专业化、数字化和智能化，使计算机的操作者人机界面更加友好。
3未来计算机硬件的发展方向
从计算机问世至今，计算机硬件的发展一直在追求一个方向，那就是要使计算机运算速度更快、存储能力更强，集成化程度更高，也就是让计算机体积更小，价格更便宜，应用更加智能。但是当进入一个信息化、数字化发飞速发展的今天，对计算机的要求也不断提高，希望计算机能能够帮助人类做更多的事情。所以现在研究计算机发展时发现下一代计算没有固定的发展方向了，呈现出数轴状的发展趋势，例如计算机体积就像两个极端发展一个是微型化，一方是巨型化。计算机应用的过程中希望单体硬件越小越好，便于携带和使用。另一方各国都在研制巨型计算机用于国防、天文、气象、经济等领域顶级科研应用，其实这两种方向都要求计算机硬件特别是处理器能在更小的体积上集成更多的半导体材料。同时希望计算机更加智能，又要求计算机能更加专业，智能是要让计算机像人脑一样，处理更多的问题，在工业上还要求计算机在精度、速度能够满足特定工艺具有专长。这要求计算机运算速度更快，使用更加可靠稳定，处理信息的能力要更高，更加安全。从上分析得出结论，下一代计算机是要求速度快，智能程度高，安全稳定，处理信息能力强，根据这些要求现在计算机硬件终究会有极限和瓶颈，集成程度高，散热就是问题。纳米级集成电路也有尺寸极限。这是计算机硬件发展中一定会遇到的硬件墙。那么解决这一问题的根本方法就是发展革命性信息处理技术的硬件。现在已经在攻关的下一代计算机有光计算机，量子计算机、生物计算机等。希望在这些领域尽快突破，将人类文明引领于新时代。
4结语
计算机从问世至今已经有70多年的发展史，从晶体管计算机到目前超大规模集成电路，计算机的发展经历了几次跨时代的革命。其中计算机硬件的革新是推动计算机革命的主要动力源泉。目前认为计算机经过了四展，现有技术主要还是建立在半导体集成技术的基础上，也在研究和展望下一代计算机发展方向，有科学及预计下一代计算机硬件技术可能出现颠覆性创新和多方向发展，光计算机，量子计算机，超导计算机都是未来计算机发展方向。文章不能全方位阐述计算机硬件的发展，只是根据个人观点探讨硬件的发展，寻找一个研究方向和目标。
作者:李晓坚 单位:黑龙江商业职业学院
参考文献
集成电路研究方向范文6
关键词：CAA CAD；增益；增益带宽积；上限截止频率
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0119-02
随着大规模集成电路和电子计算机的迅速发展，电子电路的分析与设计方法发生了重大改革，以计算机辅助分析与计算机辅助设计（简称CAA与CAD）为基础的电子设计自动化技术已广泛应用于集成电路与系统的设计之中。它改变了以定量估算和电路实验为基础的传统设计方法，成为现代电子系统设计的关键技术之一。因此，将电子线路课程内容与CAA、CAD紧密结合起来是教学改革的需要。
一、CAA、CAD工具
由于模拟电路在性能上的复杂性和电路结构的多样性，对仿真工具的精度、可靠性、收敛性以及速度等方面都有相当高的要求。Pspice是国内外公认的模拟电路通用仿真工具。它采用数学模型和仿真算法，利用计算机的计算、存储和图形处理的高速和高效率，以电路理论为依据，无需任何实际元器件，用事先设计出的各种功能的应用程序，取代大量的仪器仪表。学生可以通过逼真的特性曲线更全面地理解书本上很抽象的概念，使课堂教学收到事半功倍的效果。在电路设计时，可以通过这些应用程序对电路进行各种分析、计算和效验。它就相当于一个现代化的电子线路实验室，可以对电子系统及VLSI的整个设计过程进行逼真的模拟。这不仅使设计达到高质量、高可靠性，而且降低了成本，缩短了开发周期。
二、实例分析
图1为单管共发射极放大电路的原理图。设晶体管的参数为：βF=100，RBB'=80Ω，CJC0=2.5PF，fT=400MHZ，VA=∞。
①调解偏置电压VBB使ICQ≈1mA。②计算电路的上限截止频率fH和增益带宽积G・BW；③分别将RBB改为200Ω，将RS改为1KΩ，将CJC0改为9PF，其它参数不变，重复②中的计算；④设RS改为500Ω，AVS＞30，fH＞4MHZ。试设计电路元件参数。输入网单文件如下：
A CE AMP；VS 1 0 AC 1；RS 1 2 200；C1 2 3 10U；RB 3 4 20K；VBB 4 0 0.92；Q1 5 3 0 MQ；RC 6 5 2K；VCC 6 0 12；.MODEL MQ NPN IS=1E-15 RB=80 CJC=2.5P TF=3.7E-10 BF=100；.OP；.DC VBB 0 2 0.01；*.AC DEC 10 0.1 100MEG；.PROBE；.END
运行结果分析：
①ICQ-VBB曲线如图2所示。可以看出，当VBB=0.92V时，ICQ=1mA。VBB的数值可作为偏置电路设计的依据。
②电压增益AVS的幅频特性曲线如图3中以符号标示的曲线所示，可得出中频增益AVS≈70.4，fH≈6.21MHZ，因而G・BW=440.3MHZ。
③将RBB′由80Ω增加到200Ω，其它参数不变，其AVS的幅频特性曲线如图3中的符号■标示的曲线所示，AVS≈67.2，fH≈4.53MHZ，因而G・BW=304.3MHZ。中频增益略有下降，上限截止频率明显降低。
④将RS由200Ω改为1KΩ时，其AVS的幅频曲线如图3中的以符号标示的曲线所示。AVS≈53.4，fH≈2.17MHZ，G・BW≈115.9MHZ。中频增益、上限截止频率及G・BW都明显下降，可见RS对高频响应特性影响较大。
⑤将CJC0由2.5PF增大到9PF时，AVS的幅频特性曲线如图3中的以符号标示的曲线所示。AVS≈70.4，fH≈1.8MHZ，G・BW≈127.4MHZ。即增大CJC0对中频增益没有影响，但却使fH明显下降。
⑥当RS=500Ω时，可通过减小RC（=1.2KΩ），而其它参数不变来满足设计要求。AVS的幅频特性曲线如图4所示。可见，AVS≈38，fH≈5.13MHZ。
通过图形曲线的分析结果，验证了课本的基本理论，即，选择RBB′、Cb′c小的晶体管，尽量减小信号源内阻RS（恒压激励）可以获良好的高频响应特性。此外，减小负载电阻Rc、提高晶体管的fT，可提高高频特性。
可见，电子线路课程引进CAA、CAD技术，一方面可以使学生了解并掌握集成电路和电子系统计算机辅助分析与设计工具的功能，掌握现代电路设计技术与方法；另一方面，更深入地学习和理解电子线路课程中各章节内容的原理、特点及应用，提高分析问题和解决问题的能力，扩展知识面，为今后从事集成电路和系统设计时，能正确使用和设计模拟集成电路，更快地进入电子设计自动化领域，打下良好的基础。
参考文献：
[1][美]Donald A.Neamen.赵桂钦，卜艳萍，译.电子电路分析与设计[M].北京：电子工业出版社，2008.
[2]Connelly J A，Choi P.Macromodeling with SPICE，Prentice-Hall，2005.
[3]Fenical L H. Pspice：A Tutorlal> Prentice-Hall，2002.
