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1、集成电路与集成电路与EDA技术的发展技术的发展南工电子与电气工程系南工电子与电气工程系集成电路与EDA技术的发展课件社会发展的两大趋势：社会发展的两大趋势：社会信息化；社会信息化；经济全球化。经济全球化。我国的政治主张：我国的政治主张：和平与发展。和平与发展。美国的主张：美国的主张：集成电路等高技术领域要保持超过中国集成电路等高技术领域要保持超过中国二十年的优势。二十年的优势。Intel公司总裁贝瑞特曾说：公司总裁贝瑞特曾说：“美国只占世界人口美国只占世界人口的的4，我要征服另外，我要征服另外96的人心。的人心。”集成电路与EDA技术的发展课件农业经济农业经济工业经济工业经济知识经济知识经济基
2、本资源基本资源土土地地矿矿产产知识（信息）知识（信息）标志产品标志产品 粮棉、畜产粮棉、畜产 汽车、电器汽车、电器 芯片、软件、知识芯片、软件、知识能源消耗能源消耗低低高高低低发展速度发展速度低低较较高高更更高高环境影响环境影响较较好好差差好好整体速度整体速度低低较较高高更更高高知识经济的特征知识经济的特征集成电路与EDA技术的发展课件国家为什么要大力发展集成电路？国家为什么要大力发展集成电路？社会发展的需要：社会发展的需要：集成电路是最能体现知识经济特征的典型集成电路是最能体现知识经济特征的典型产品之一。产品之一。经济发展的需要：现代经济发展的数据表明，经济发展的需要：现代经济发展的数据表明
3、，GDP每增长每增长100元，需要元，需要10元左右电子工业产值和元左右电子工业产值和12元集成电路产值元集成电路产值的支持。到的支持。到2010年，集成电路全行业销售额将达到年，集成电路全行业销售额将达到1万亿美万亿美元，它将支持元，它将支持68万亿美元的电子装备和万亿美元的电子装备和30万亿美元的电子万亿美元的电子信息服务业，后者相当于信息服务业，后者相当于1997年全世界年全世界GDP的总和。目前发的总和。目前发达国家信息产业产值已占国民经济总产值的达国家信息产业产值已占国民经济总产值的40%60%，国，国民经济总产值增长部分的民经济总产值增长部分的65%与集成电路有关。与集成电路有关。
4、国家安全的需要：集成电路是信息化的基础，芯片的供应和国家安全的需要：集成电路是信息化的基础，芯片的供应和芯片的安全性问题。芯片的安全性问题。集成电路与EDA技术的发展课件预计到预计到2005年，全国集成电路产量要达到年，全国集成电路产量要达到200亿块，销售亿块，销售额达到额达到600800亿元，约占当时世界市场份额的亿元，约占当时世界市场份额的23，满，满足国内市足国内市30的需求。到的需求。到2010年，全国集成电路产量要达到年，全国集成电路产量要达到500亿块，销售额达到亿块，销售额达到2000亿元左右，占当时世界市场份额的亿元左右，占当时世界市场份额的5，满足国内市场，满足国内市场50
5、的需求。的需求。硅集成电路的发展趋势有集成度提高、圆片直径增大、特硅集成电路的发展趋势有集成度提高、圆片直径增大、特征尺寸减少、功耗增大、互连线层数增多等。目前，以征尺寸减少、功耗增大、互连线层数增多等。目前，以025微米微米CMOS技术为主流的微电子技术已经进入大生产阶段，芯技术为主流的微电子技术已经进入大生产阶段，芯片的集成度达到片的集成度达到108-109量级。预计到量级。预计到2006年，单片系统集成芯年，单片系统集成芯片将达到如下指标：最小特征尺寸为片将达到如下指标：最小特征尺寸为01微米、芯片集成度达微米、芯片集成度达2亿个晶体管、芯片面积为亿个晶体管、芯片面积为520平方毫米、平
6、方毫米、79层金属连线、管层金属连线、管脚数为脚数为4000个、工作电压为个、工作电压为09-12V、工作频率、工作频率2-25GHz，功耗，功耗160瓦。到瓦。到2010年，特征尺寸为年，特征尺寸为007微米的微米的64GbDRAM产品将投人批量生产。产品将投人批量生产。集成电路与EDA技术的发展课件政府的策略：政府的策略：中共中央国务院关于加强技术创新，中共中央国务院关于加强技术创新，发展高科技，实现产业化的决定指出：发展高科技，实现产业化的决定指出：“突出高新技术产突出高新技术产业领域的自主创新，培育新的经济增长点，在电子信息特别业领域的自主创新，培育新的经济增长点，在电子信息特别是集成
7、电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，化电子产品等方面，加强高新技术创新，形成一批拥有加强高新技术创新，形成一批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业”。专家的共识：专家的共识：中国科学院、中国工程院专门成立了包中国科学院、中国工程院专门成立了包括师昌绪、王淀佐、王越、王阳元等括师昌绪、王淀佐、王越、王阳元等10位院士组成的专家咨位院士组成的专家咨询组。在大量调查研究的基础上，专家们建议，我国在询组。在大量调查研究的基础上，专家们建议，我国在“十十五五”期间要像当年搞期间
8、要像当年搞“两弹一星两弹一星”一样，集中国家有限的人一样，集中国家有限的人力和财力，开发有自主知识产权的新一代微电子核心工艺技力和财力，开发有自主知识产权的新一代微电子核心工艺技术及产品。术及产品。专家的意见和政府的策略专家的意见和政府的策略集成电路与EDA技术的发展课件 党的十五届五中全会明确指出，信息化是我国产业优化党的十五届五中全会明确指出，信息化是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节，要把推进国民经济升级和实现工业化、现代化的关键环节，要把推进国民经济和社会信息化放在优先位置。大力推进国民经济和社会信息和社会信息化放在优先位置。大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全
9、局的战略举措。要以信息化带动工化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。要以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展。业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展。 信息产业作为国民经济的基础产业、先导产业、支柱产业信息产业作为国民经济的基础产业、先导产业、支柱产业和战略性产业，对国民经济、国家安全、人民生活和社会进步和战略性产业，对国民经济、国家安全、人民生活和社会进步正在发挥着越来越重要的作用。正在发挥着越来越重要的作用。当当今今世世界界，以以信信息息技技术术为为核核心心的的高高新新技技术术的的发发展展，极极大大地地改改变变了了人人们们的的生生产产、生生活活方方式式和和国国际
10、际经经济济、政政治治关关系系，同同时时也也有有力力地地促促进进了了世世界界新新军军事事变变革革的的发发展展。信信息息化化是是当当代代科科技技革革命命、社社会会变变革革最最重重要要的的推推动动因因素素。江江泽泽民民强强调调指指出出：要要坚坚持持以以信信息息化化带带动动机机械械化化，以以机机械械化化促促进进信信息息化化，实实现现机机械械化化、信信息息化化建建设设的的复复合合式式发发展展，完完成成机机械械化化、信信息息化化建建设设的的双双重重历历史史任任务务。朱朱鎔鎔基基总总理理在在政政府府工工作作报报告告中中强强调调：要要积积极极发发展展对对经经济济增增长长有有重重大大带带动动作作用用的的高高新新
11、技技术术产产业业。大大力力推推进进信信息息化化，用用信信息息化化带带动动工工业业化化。广广泛泛采采用用先先进进适适用用技技术术改改造造传统产业，努力振兴装备制造业。传统产业，努力振兴装备制造业。集成电路与EDA技术的发展课件l1999年年8月月20日中共中央国务院关于加强技术创新，发展高科日中共中央国务院关于加强技术创新，发展高科技，实现产业化的决定中，集成电路设计与制造被放在电子信技，实现产业化的决定中，集成电路设计与制造被放在电子信息领域高技术创新的第一位。息领域高技术创新的第一位。l鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策 (2000.6.24)l
12、上海市人民政府批转人事局关于本市进一步做好吸引微电子紧缺上海市人民政府批转人事局关于本市进一步做好吸引微电子紧缺人才工作意见的通知人才工作意见的通知 (2000.9.8)l信息产业信息产业”十五十五”计划纲要计划纲要 (2001.5)l集成电路集成电路 “十五十五”专项规划思路专项规划思路(2001.9)l集成电路布图设计保护条例集成电路布图设计保护条例 (2001.10.1)l上海市海外留学人员来沪创办软件和集成电路设计企业创业资助上海市海外留学人员来沪创办软件和集成电路设计企业创业资助专项资金管理暂行办法专项资金管理暂行办法 （2002.6.1）l集成电路设计企业及产品认定实施细则集成电路
13、设计企业及产品认定实施细则 (2001.7.21) l十五期间，国家支持的北京、上海、杭州、无锡、西安、成都、十五期间，国家支持的北京、上海、杭州、无锡、西安、成都、深圳深圳7个国家级集成电路设计产业化基地已经建成。个国家级集成电路设计产业化基地已经建成。 国家为发展集成电路采取了哪些政策措施？国家为发展集成电路采取了哪些政策措施？集成电路与EDA技术的发展课件目前基地企业已达58家。设计企业20家集成电路与EDA技术的发展课件入住企业28家，加盟企业44家。集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件我国集成电路发展遇到的障碍：我国集成电路发展遇
14、到的障碍：资金、技术、人才资金、技术、人才两大两大“瓶颈瓶颈”：一个是集成电路设计缺乏专利，二是集一个是集成电路设计缺乏专利，二是集成电路制造缺乏设备。成电路制造缺乏设备。资金：资金：让出市场，引进外资；让出市场，引进外资；技术：技术：引进生产线，技术本地化；引进生产线，技术本地化；人才：人才：引进、培养。引进、培养。出路：出路：中国要成为半导体大国出路，最保险的捷径就是中国要成为半导体大国出路，最保险的捷径就是重点发展芯片设计，设计人才严重匮乏成为最大的重点发展芯片设计，设计人才严重匮乏成为最大的“瓶瓶颈颈”。集成电路与EDA技术的发展课件中国集成电路设计公司中国集成电路设计公司状况状况分布
15、：分布：上海、无锡和杭州三地占上海、无锡和杭州三地占40%，北京占，北京占26%，深圳为，深圳为18%，成都，成都/重庆占重庆占5%，西安和，西安和武汉分别为武汉分别为4%和和3%。规模：规模：平均每个公司有平均每个公司有6个产品系列，个产品系列，44%的的公司产品系列在公司产品系列在5个以下，个以下，20个以上占个以上占10%。水平：水平：最大设计规模为最大设计规模为200万门。数字万门。数字IC产品产品的设计水平主要集中在的设计水平主要集中在0.25到到0.5微米以及微米以及0.5到到1.5微米内，分别占微米内，分别占34%和和29%，小于，小于0.25微米微米仅占仅占20%；模拟；模拟I
16、C中中50%采用采用0.5到到1.5微米，微米，1.5微米以上占微米以上占42%。集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件FPGAFPGA设计规模：设计规模：50%50%的设计在的设计在1000010000到到8000080000门之间，门之间，低于低于1000010000的设计占的设计占34%34%。集成电路与EDA技术的发展课件大约大约1/31/3的的FPGAFPGA设计在设计在100MHZ100MHZ以上，以上，集成电路与EDA技术的发展课件当前设计反复次数为当前设计反复次数为3
17、到到4次：次：集成电路与EDA技术的发展课件EDAEDA工具：布局，时序分析和逻辑综合是前三个主要的工具：布局，时序分析和逻辑综合是前三个主要的工具：布局，时序分析和逻辑综合是前三个主要的工具：布局，时序分析和逻辑综合是前三个主要的设计自动化领域。设计自动化领域。设计自动化领域。设计自动化领域。集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件首次认定的集成电路设计企业首次认定的集成电路设计企业l厦门联创微电子股份有限公司厦门联创微电子股份有限公司l重庆西南集成电路设计有限公司重庆西南集成电路设计有限公司l杭州士兰微电子股份有限公司杭州士兰微电子股份有限
18、公司l中国华大集成电路设计中心中国华大集成电路设计中心l北京华虹北京华虹NEC集成电路设计有限公司集成电路设计有限公司l南京微盟电子有限公司南京微盟电子有限公司l成都华微电子系统有限公司成都华微电子系统有限公司l深圳市国微电子股份有限公司深圳市国微电子股份有限公司l无锡华晶矽科微电子有限公司无锡华晶矽科微电子有限公司l大唐微电子技术有限公司大唐微电子技术有限公司l无锡市华方微电子有限公司无锡市华方微电子有限公司集成电路与EDA技术的发展课件第二批认定的集成电路设计企业第二批认定的集成电路设计企业l北京微辰信息公司北京微辰信息公司l无锡爱芯科微电子公司无锡爱芯科微电子公司l西安亚同集成电路技术公
19、司西安亚同集成电路技术公司l杭州国芯科技公司杭州国芯科技公司l华科微电子（深圳）有限公司华科微电子（深圳）有限公司l北京六合万通微电子公司北京六合万通微电子公司l深圳中兴集成电路设计公司深圳中兴集成电路设计公司l北京华虹集成电路设计公司北京华虹集成电路设计公司l北京希格玛晶华微电子公北京希格玛晶华微电子公司司l北京中星微电子公司北京中星微电子公司l西安深亚电子有限公司西安深亚电子有限公司l杭州友旺有限公司杭州友旺有限公司l西安联圣科技有限公司西安联圣科技有限公司l北京火马微电子技术公司北京火马微电子技术公司l北京东世半导体技术公司北京东世半导体技术公司l苏州市华芯微电子有限公苏州市华芯微电子有
20、限公司司集成电路与EDA技术的发展课件第三批认定的集成电路设计企业第三批认定的集成电路设计企业l深圳艾科创新微电子有限公司深圳艾科创新微电子有限公司l苏州国芯科技有限公司苏州国芯科技有限公司l深圳市爱思科微电子有限公司深圳市爱思科微电子有限公司l珠海炬力集成电路设计有限公司珠海炬力集成电路设计有限公司l四川绵阳凯路微电子有限公司四川绵阳凯路微电子有限公司l江苏意源微电子技术有限公司江苏意源微电子技术有限公司集成电路与EDA技术的发展课件第四批认定的集成电路设计企业第四批认定的集成电路设计企业l武汉昊昱微电子有限公司武汉昊昱微电子有限公司l武汉亚芯微电子有限公司武汉亚芯微电子有限公司l无锡亿晶电
21、子有限公司无锡亿晶电子有限公司l无锡力芯微电子有限公司无锡力芯微电子有限公司l无锡硅科动力技术有限公无锡硅科动力技术有限公司司l美新半导体（无锡）有限美新半导体（无锡）有限公司公司l绍兴科强半导体有限公司绍兴科强半导体有限公司l北京多思科技工业园股份北京多思科技工业园股份有限公司有限公司l北京凯赛德航天系统集成北京凯赛德航天系统集成设计有限公司设计有限公司l三菱四通集成电路设计中三菱四通集成电路设计中心有限公司心有限公司l陕西美欧电信技术有限公陕西美欧电信技术有限公司司l西安中芯微电子技术有限西安中芯微电子技术有限公司公司l科广电子（珠海）有限公科广电子（珠海）有限公司司集成电路与EDA技术的
22、发展课件“十五十五”第二批国家自然科学基金重大项目申请指南第二批国家自然科学基金重大项目申请指南先进电子制造中的重要科学技术问题研究先进电子制造中的重要科学技术问题研究电子信息产业是关系国家利益和安全的基础性和战略性产业，电子信息产业是关系国家利益和安全的基础性和战略性产业，成为世界电子制造强国是我国二十一世纪发展的战略目标，实现这成为世界电子制造强国是我国二十一世纪发展的战略目标，实现这一目标的关键是必须能自主提供电子产业的先进制造工艺、技术和一目标的关键是必须能自主提供电子产业的先进制造工艺、技术和装备。本项研究旨在从前瞻性基础研究入手，选择装备。本项研究旨在从前瞻性基础研究入手，选择IC
23、后封装装备和后封装装备和硬盘驱动器制造面临的重大关键技术为背景，选择有条件可能突破硬盘驱动器制造面临的重大关键技术为背景，选择有条件可能突破的四个重要科学问题开展研究。揭示电子制造领域的新现象、新规的四个重要科学问题开展研究。揭示电子制造领域的新现象、新规律；提出新理论、新方法和新技术律；提出新理论、新方法和新技术,初步建立面向下一代电子制造初步建立面向下一代电子制造的理论体系，争取在国际电子制造理论领域占有一席之地；造就一的理论体系，争取在国际电子制造理论领域占有一席之地；造就一批从事该领域前沿科学研究的具有创新思想的高科技人才；为我国批从事该领域前沿科学研究的具有创新思想的高科技人才；为我
24、国电子制造业拥有自主知识产权的新装备和新工艺、实现跨越式发展电子制造业拥有自主知识产权的新装备和新工艺、实现跨越式发展提供技术基础。提供技术基础。研究期限：研究期限：4年拟资助经费：拟资助经费：国家自然科学基金委国家自然科学基金委800万，上海市科委万，上海市科委800万万集成电路与EDA技术的发展课件十一、超高密度、高速光十一、超高密度、高速光-磁混合数字信息储存研究磁混合数字信息储存研究研究期限：研究期限：4拟资助经费：拟资助经费：800万元十三、未来移动通信系统基础理论与技术研究十三、未来移动通信系统基础理论与技术研究研究期限：研究期限：4年拟资助经费：拟资助经费：700万集成电路与ED
25、A技术的发展课件国家重点基础研究发展规划（国家重点基础研究发展规划（973计划）计划）新一代化合物半导体电子器件与电路研究新一代化合物半导体电子器件与电路研究依托部门：依托部门：中国科学院首席科学家：首席科学家：钱鹤中国科学院微电子中心起止年限：起止年限：2002-2007系统芯片中新器件新工艺的基础研究系统芯片中新器件新工艺的基础研究依托部门：依托部门：教育部首席科学家：首席科学家：张兴北京大学起止年限：起止年限：2000-2005新型超高密度、超快速光信息存储与处理的基础研究新型超高密度、超快速光信息存储与处理的基础研究依托部门：依托部门：教育部首席科学家：首席科学家：徐端颐清华大学起止年
26、限：起止年限：1999-2004集成电路与EDA技术的发展课件国家自然科学基金重大研究计划国家自然科学基金重大研究计划半导体集成化芯片系统基础研究半导体集成化芯片系统基础研究2002年项目申请指南年项目申请指南科学目标科学目标“半导体集成化芯片系统基础研究半导体集成化芯片系统基础研究”是国家自然科学基是国家自然科学基金委员会组织实施的重大科学研究计划。其宗旨在于：以超金委员会组织实施的重大科学研究计划。其宗旨在于：以超过当前国际微电子生产水平过当前国际微电子生产水平2至至3代的芯片系统（代的芯片系统（SOC：systemonchip）需要解决的重要科学问题为研究对象，开展）需要解决的重要科学问
27、题为研究对象，开展广泛、深入的基础研究，为我国广泛、深入的基础研究，为我国2005年至年至2010年及其后的微年及其后的微电子科技与电子科技与IC产业发展提供解决关键问题的科学方法，从而产业发展提供解决关键问题的科学方法，从而促进我国电子信息工业高速、持续地发展。促进我国电子信息工业高速、持续地发展。“半导体集成化半导体集成化芯片系统基础研究芯片系统基础研究”反映了微电子领域在本世纪最现实、最反映了微电子领域在本世纪最现实、最迫切的发展方向，即由集成电路迫切的发展方向，即由集成电路(IC)向集成系统向集成系统(IS)方向的方向的转变。转变。总经费为总经费为4000万元万元集成电路与EDA技术的
28、发展课件清华大学清华大学电子系统与专用集成电路技术研究中心电子系统与专用集成电路技术研究中心MOS多项目服务多项目服务东南大学东南大学东南大学射频与光电集成电路研究所东南大学射频与光电集成电路研究所MOS多项目服务多项目服务MCPS北京大学北京大学北京大学微电子研究所北京大学微电子研究所西安交通大学西安交通大学西安交通大学微电子研究所西安交通大学微电子研究所合肥工业大学合肥工业大学合肥工业大学微电子设计研究所合肥工业大学微电子设计研究所教育部教育部IC设计网上合作研究中心设计网上合作研究中心集成电路与EDA技术的发展课件国内IC产业发展形势l到到2001年年12月月29日，科技部先后批准了上海
29、、西安、日，科技部先后批准了上海、西安、无锡、北京、成都、杭州、深圳等无锡、北京、成都、杭州、深圳等7个国家级芯片设计个国家级芯片设计产业基地。广州、青岛、天津、成都、苏州、珠海等产业基地。广州、青岛、天津、成都、苏州、珠海等地也纷纷上马芯片厂，而且投资额、规模一个比一个地也纷纷上马芯片厂，而且投资额、规模一个比一个大。我国集成电路产业已经形成了以上海为主的长江大。我国集成电路产业已经形成了以上海为主的长江三角洲、深圳为主的珠江三角洲地区和北京为主的京三角洲、深圳为主的珠江三角洲地区和北京为主的京津塘地区三个集成电路企业聚集区。津塘地区三个集成电路企业聚集区。l2000年底，据统计全国芯片设计
30、企业将近年底，据统计全国芯片设计企业将近100家，但到家，但到2002年上半年，这个数字已经翻了一番，达到约年上半年，这个数字已经翻了一番，达到约200家。家。技术水准也实现了质的突破，从技术水准也实现了质的突破，从0.35-0.5微米上升到微米上升到0.25-0.18微米，甚至微米，甚至0.13微米的技术产品也有人在开发，微米的技术产品也有人在开发，已形成包括芯片设计、芯片制造、封装测试、设备制已形成包括芯片设计、芯片制造、封装测试、设备制造、配套服务在内的完整半导体产业链和创新链。造、配套服务在内的完整半导体产业链和创新链。l2000200020012001年对集成电路产业的投资将近年对集
31、成电路产业的投资将近400400亿元，亿元，是过去是过去3030年投资总和的年投资总和的2 2倍以上。倍以上。20022002年投资超过年投资超过200200亿元。亿元。 集成电路与EDA技术的发展课件上海的集成电路协会有上海的集成电路协会有220个会员，其中外国独资公司个会员，其中外国独资公司70个，个，集成电路设计公司有集成电路设计公司有70家，芯片制造商家，芯片制造商7家，总投资家，总投资93亿美亿美元，创造了全国元，创造了全国50%以上集成电路产业的产值。以上集成电路产业的产值。张江高科技园区力争在张江高科技园区力争在10年内，引进年内，引进20条芯片生产线，条芯片生产线，150家芯片
32、设计企业，家芯片设计企业，30家光掩膜、封装测试企业，园区整个家光掩膜、封装测试企业，园区整个集成电路产业产值将达到上百亿美元。集成电路产业产值将达到上百亿美元。集成电路与EDA技术的发展课件世界上第一块世界上第一块SPARCV8系列专门应用于嵌入式实时领域的系列专门应用于嵌入式实时领域的32位位S698处理器芯片近日在珠海国家软件产业基地留学生创业园欧比特处理器芯片近日在珠海国家软件产业基地留学生创业园欧比特（珠海）软件工程有限公司一次性流片成功，并通过运行测试。它（珠海）软件工程有限公司一次性流片成功，并通过运行测试。它由中国人自己设计研制，这款内嵌由中国人自己设计研制，这款内嵌64位浮点
33、运算器是世界第一个登位浮点运算器是世界第一个登上上SPARCV8系列嵌入式处理器芯片领域制高点的高端产品，芯片系列嵌入式处理器芯片领域制高点的高端产品，芯片主频达主频达133MHZ，支持，支持Linux、RTEMS、ORION等操作系统，具有等操作系统，具有流水线处理结构，集成度高等特点。流水线处理结构，集成度高等特点。上个世纪上个世纪80年代以来，嵌入式处理器芯片技术从美国年代以来，嵌入式处理器芯片技术从美国Intel公司公司的的X86、Motorola公司的公司的68K两大系列分割天下，到近年来法国两大系列分割天下，到近年来法国TEMIC公司公司SPARCV7系列的成功超越，各国精英都在奋
34、力抢占嵌系列的成功超越，各国精英都在奋力抢占嵌入式处理器技术的制高点。入式处理器技术的制高点。据悉，据悉，S698是继国内是继国内“方舟方舟”、“龙芯龙芯”、“众志众志”处理器芯处理器芯片之后，又一具有高技术档次和自主知识产权的片之后，又一具有高技术档次和自主知识产权的“中国芯中国芯”家族新家族新成员，它的设计研制和运行测试成功，标志着世界嵌入式芯片技术成员，它的设计研制和运行测试成功，标志着世界嵌入式芯片技术在实际工程应用方面取得了重大突破。在实际工程应用方面取得了重大突破。集成电路与EDA技术的发展课件王志功说：王志功说：“目前制造工艺每年增长目前制造工艺每年增长58%，设计能力每，设计能
35、力每年只提高年只提高21%。这样下去落差会越来越大。这样下去落差会越来越大”。台湾省拥有的集成电路专业人员多达台湾省拥有的集成电路专业人员多达2万，中国内地到万，中国内地到2002年却只有年却只有1.5万人，万人，1999年只有年只有2000人，且大多集中人，且大多集中于半导体领域，占于半导体领域，占75%，高层次的系统设计人才只有，高层次的系统设计人才只有2000多人。而发达国家与地区的人才结构正好倒了过来多人。而发达国家与地区的人才结构正好倒了过来半导体占半导体占25%，其余，其余75%是高层次的系统设计人才。是高层次的系统设计人才。根据我国集成电路产业的发展规划，根据我国集成电路产业的发
36、展规划，“十五十五”期间我国期间我国需要需要IC设计人才设计人才15万，巨大的人才缺口已经成为制约国万，巨大的人才缺口已经成为制约国内芯片产业的瓶颈。现在一个刚毕业的本科生去当设计内芯片产业的瓶颈。现在一个刚毕业的本科生去当设计师，年薪可达到师，年薪可达到8万元。万元。“国外回来的高水准国外回来的高水准IC设计人设计人员，年薪员，年薪120万元我也要。万元我也要。”南京斯威特集团董事长严南京斯威特集团董事长严晓群说。晓群说。专家对专家对IC设计人才需求的看法设计人才需求的看法集成电路与EDA技术的发展课件IC设计师设计师-未来未来10年最有前景年最有前景的的IT专业专业 l上海预计到上海预计到
37、2005年有年有20条生产线，条生产线，2010年增加到年增加到30条条生产线，到生产线，到20082008年预计需要年预计需要2828万万ICIC设计人才。而上海设计人才。而上海市集成电路行业协会统计显示：市集成电路行业协会统计显示：1998-2002五年间，五年间，上海微电子专业培养的上海微电子专业培养的IC人才累计不过人才累计不过1470人。人。l根据北京市发展微电子产业的建设规划，到根据北京市发展微电子产业的建设规划，到2010年，年，北京市要逐步建成北京市要逐步建成20条左右大规模高水平的芯片生产条左右大规模高水平的芯片生产线，线，200家高水平的家高水平的IC卡专业设计公司。据预测
38、，北京卡专业设计公司。据预测，北京市微电子产业将超过市微电子产业将超过2000亿元人民币。亿元人民币。l美国美国ICIC设计人员设计人员4040多万。多万。集成电路与EDA技术的发展课件集成电路发展趁势集成电路发展趁势：目前仍以摩尔定律所揭示的规目前仍以摩尔定律所揭示的规律向前发展，晶圆的面积也在不断地加大，以软硬律向前发展，晶圆的面积也在不断地加大，以软硬件协同设计、具有知识产权的内核（件协同设计、具有知识产权的内核（IP核）复用和超核）复用和超深亚微米技术为支撑的系统芯片深亚微米技术为支撑的系统芯片(SystemonChipSOC)是超大规模集成电路发展的趋势和新世纪集成是超大规模集成电路
39、发展的趋势和新世纪集成电路的主流。电路的主流。IC产业技术发展经历了电路集成、功能集成、技术集产业技术发展经历了电路集成、功能集成、技术集成，直到今天基于计算机软硬件的知识集成，其目标成，直到今天基于计算机软硬件的知识集成，其目标就是将电子产品系统电路不断集成到芯片中去，力图就是将电子产品系统电路不断集成到芯片中去，力图吞噬整个产品系统。单芯片的嵌入式系统的出现，以吞噬整个产品系统。单芯片的嵌入式系统的出现，以单个芯片实现的产品系统不仅仅限于硬件系统，而是单个芯片实现的产品系统不仅仅限于硬件系统，而是一个带有柔性性能的软、硬件集合体的电子系统。一个带有柔性性能的软、硬件集合体的电子系统。SoC
40、是微电子领域是微电子领域IC设计的最终目标设计的最终目标 集成电路与EDA技术的发展课件多多学学科科融融合合与与渗渗透透集成电路与EDA技术的发展课件不同时代的设计方法学不同时代的设计方法学集成电路与EDA技术的发展课件SOC设计方法学设计方法学集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件传统的传统的ASIC设计与深亚微设计与深亚微米集成电路设米集成电路设计流程比较计流程比较集成电路与EDA技术的发展课件发展SOC面临的主要问题l设计复用。是一个关键问题。设计复用。是一个关键问题。l接口接口问题。问题。l时序收敛问题。互连线延迟越来越突出。时序收敛问题。互连线延迟越来越突出。l
41、设计验证，最大的挑战，设计验证，最大的挑战，70%的工作量。的工作量。l价格。价格。l工艺兼容性问题。也是一个关键问题。工艺兼容性问题。也是一个关键问题。l过细分工带来的问题。过细分工带来的问题。l设计语言问题。设计语言问题。l低功耗问题。低功耗问题。集成电路与EDA技术的发展课件核的分类与定义核的分类与定义SoC由各种片上功能的嵌入式核组合而成。由各种片上功能的嵌入式核组合而成。软软核核是用可综合的是用可综合的RTL描述或者通用库元件的网表形描述或者通用库元件的网表形式表示的可复用模块。用户须负责实际的实现和版图。式表示的可复用模块。用户须负责实际的实现和版图。固核固核是指在结构和拓扑针对性
42、能和面积通过版图规划，是指在结构和拓扑针对性能和面积通过版图规划，甚至可用某种工艺技术进行优化的可复用模块。它们以综甚至可用某种工艺技术进行优化的可复用模块。它们以综合好的代码或通过库元件的网表形式存在。合好的代码或通过库元件的网表形式存在。硬核硬核是指在性能、功率和面积上经过优化并映射到特定是指在性能、功率和面积上经过优化并映射到特定工艺技术的可复用模块。它们以完整的布局布线的网表和工艺技术的可复用模块。它们以完整的布局布线的网表和诸如诸如GDSII（一种版图数据文件格式）格式的固定版图形一种版图数据文件格式）格式的固定版图形式存在。式存在。集成电路与EDA技术的发展课件软软核核固固核核软软
43、核核可复用性可复用性可移植性可移植性灵活性灵活性较高的可预言性和性能，短的上市时间，较高的可预言性和性能，短的上市时间，较高的价格及较高的价格及IP提供商的工作量提供商的工作量集成电路与EDA技术的发展课件特定功能核B特定功能核A特定功能核CA/D,D/APCITAPPLL胶联逻辑存储器微处理器核存储器存储器基于嵌入式核的基于嵌入式核的SoC的一般结构的一般结构存储器集成电路与EDA技术的发展课件系统说明文档系统说明文档高层次算法模型高层次算法模型软软/硬件划分和任务分配硬件划分和任务分配划分模型划分模型调度模型调度模型通信模型通信模型软软/硬件接口定义硬件接口定义行为模型行为模型划分划分RT
44、L综合综合硬件硬件-软件协同仿真软件协同仿真/检验检验创建住址模型，创建住址模型，分析与确认分析与确认软件设计要求软件设计要求用例分析用例分析子系统设计子系统设计范例设计范例设计结构设计结构设计用例设计用例设计一般的软硬件一般的软硬件设计方法学设计方法学集成电路与EDA技术的发展课件定义核的设计要求定义核的设计要求（功能、接口、时序）（功能、接口、时序）开发行为模型并验证开发行为模型并验证划分为子模块划分为子模块子模块的功能要求子模块的功能要求子模块子模块RTL综合综合插入可测性设计插入可测性设计子模块集成子模块集成约束条件约束条件面积面积功耗功耗速度速度子模块测试平台子模块测试平台满足满足R
45、TL代码故障代码故障覆盖率的测试覆盖率的测试软核和固软核和固核的基于核的基于RTL综合综合的设计流的设计流程程集成电路与EDA技术的发展课件SoC设计中的问题l移值方法学移值方法学无网表核无网表核与版图相关的步长与版图相关的步长宽长比例失配宽长比例失配手绘版图手绘版图l时序问题时序问题时钟重分配时钟重分配硬核宽度与间距不一致硬核宽度与间距不一致芯片多重布线导致的芯片多重布线导致的RC寄寄生效应生效应时序重验证时序重验证电路时序电路时序l工艺与原始材料问题工艺与原始材料问题非工业标准工艺特性非工业标准工艺特性N阱衬底的连接阱衬底的连接衬底原始材料衬底原始材料端口与目标工艺的层间差异端口与目标工艺
46、的层间差异l其它问题其它问题混合信号设计不可移值混合信号设计不可移值模拟电路的精度模拟电路的精度功耗问题功耗问题集成电路与EDA技术的发展课件特征尺寸与芯片内部工作频率特征尺寸与芯片内部工作频率集成电路与EDA技术的发展课件语语言言并发并发通信通信时序时序接口接口附注附注VHDLOK不足不足极好极好文本文本IEEE标标准准SDLOK极好极好不足不足文文本本/图图形形ITU标标准准JAVA极好极好极好极好不足不足C，C+N/AN/AN/A文本文本SpecChart极好极好OK极好极好StateChart极好极好不足不足OK图形图形PetriNet极好极好不足不足极好极好图形图形Esterel不足
47、不足不足不足极好极好文本文本系统设计说明的描述语言系统设计说明的描述语言集成电路与EDA技术的发展课件数字电路设计工具 分类分类 产品名产品名制造商制造商逻辑综合器、静态时序分析逻辑综合器、静态时序分析 Blast RTL美国美国MAGMAMAGMA公司公司 VHDL/Verilog-HDL Simulator（仿真工具）（仿真工具） Active-HDL美国美国AldecAldec公司公司混合语言仿真混合语言仿真 NC-sim美国美国CadenceDesignSystems公司公司Verilog仿真器仿真器 Verilog-XLSystem C 仿真器仿真器NC- System CVHDL仿
48、真器仿真器NC- VHDL 物理综合工具物理综合工具PKS超级综合工具（带有最优化配超级综合工具（带有最优化配置功能）置功能）BuildGates Extreme Verilog仿真仿真/VHDL编译器编译器VCS/Scirocco美国美国Synopsys公司公司 RTL级逻辑综合工具级逻辑综合工具DCexpertVhdl/Verilog混混合合语语法法和和设设计计规范检查器规范检查器LEDA集成电路与EDA技术的发展课件数字电路设计工具(续） 分类分类 产品名产品名制造商制造商FPGA综合器综合器 Synplify PRO美国美国SynplicitySynplicity公司公司物理综合物理综
49、合Amplify 测试与原型验证测试与原型验证 Certify SC VHDL/Verilog-HDL 仿真工具仿真工具ModelSim美国美国MentorGraphics公司公司Verilog-HDL仿真工具仿真工具 TauSim美国美国TauSimulation公司公司Hardware Accelerator ARES美国美国IKOSSystems公司公司Static Timming 解析工具解析工具 EinsTimer美国美国IBM公司公司逻辑逻辑Simulator(仿真仿真) Explore美国美国Aptix公司公司Xcite美国美国AxisSystems公司公司VirtuaLogic
50、美国美国IKOSSystems公司公司VIVACE美国美国MentorGraphics公司公司功耗解析功耗解析/最优化工具（最优化工具（RTL）WattSmith美国美国Sente公司公司逻辑验证工具（测试向量生成）逻辑验证工具（测试向量生成） Specman Elite美国美国VerisityDesign公司公司集成电路与EDA技术的发展课件数字电路设计工具（续） 分类分类 产品名产品名制造商制造商CODECOVERAGE工工具具，状状態態COVERAGE工具工具Verification Navigator/State Navigator 美国美国TransEDA公司公司FormalVeri
51、fier（等价性评价）（等价性评价） BoolesEye 美国美国IBM公司公司Tuxedo 美国美国VerplexSystems公司公司HDL调试工具工具Debussy美国美国NovasSoftware公司公司电电路路合合成成工工具具，行行为为级级合合成成工工具具（VHDL编程）编程） BooleDozer美国美国IBM公司公司High Level电路合成工具电路合成工具 eXplorations Tools美国美国Explorations公司公司RTL设计设计 TeraForm美国美国TeraSystems公司公司 集成电路与EDA技术的发展课件模拟/数.模混合信号电路设计工具 分类分类
52、产品名产品名制造商制造商模拟电路模拟电路Simulator（仿真工具）（仿真工具）T-SpicePro美国美国TannerResearch公司公司SmartSpice美国美国SilvacoInternational公公司司Eldo美国美国MentorGraphics公司公司电路图仿真电路图仿真/物理设计环境物理设计环境COSMOSSE/LE美国美国Synopsys公司公司数字数字/模拟混合信号仿真模拟混合信号仿真HSPICE/NanoSim混合信号混合信号Simulator（仿真工（仿真工具）具）ICAP/4美国美国intusoft公司公司混合信号混合信号Simulator（仿真工（仿真工具）
53、，具），RF电路电路Simulator（仿真（仿真工具），工具），AnalogMacroLibraryADVance，CommLib美国美国MentorGraphics公司公司StaticNoise解析工具（混合信解析工具（混合信号）号）SeismIC美国美国CadMOSDesignTechnology公司公司集成电路与EDA技术的发展课件模拟/数.模混合信号电路设计工具（续） 分类分类 产品名产品名制造商制造商原理图输入原理图输入OrcadCaptureCIS,美国美国Cadence Design Systems公司公司 ConceptHDLCaptureCIS,原理图仿真原理图仿真Pspi
54、ceNCDesktop分类分类 产品名产品名制造商制造商Hard/Soft协调设计工具协调设计工具CiertoVCCEnvironment美国美国CadenceDesignSystems公公司司ArchGen美国美国CAEPlus公司公司eArchitect美国美国ViewlogicSystems公司公司Hard/Soft协调验证工具协调验证工具 SeamlessCVE美国美国MentorGraphics公司公司Hard/Soft协调设计工具 集成电路与EDA技术的发展课件LSI Layout设计工具 分类分类 产品名产品名制造商制造商寄生电容寄生电容/阻抗提取工具阻抗提取工具 DISCOVE
55、RY美国美国SilvacoInternational公司公司IC版图设计版图设计MyChip StationTM V6.4美国美国MyCAD公司公司寄寄生生电电容容/寄寄生生阻阻抗抗提提取取工工具具，延迟计算工具延迟计算工具 SWIM/InterCal美国美国AspecTechnology公司公司寄生电容寄生电容/阻抗提取工具，回路阻抗提取工具，回路Simulator（仿真工具），（仿真工具），Layout变换工具变换工具Spicelink，Ansoftlinks美国美国Ansoft公司公司物理版图编辑器物理版图编辑器Virtuoso-XLLayoutEditor美国美国CadenceDesi
56、gnSystems公司公司交互式物理版图验证工具交互式物理版图验证工具Diva美国美国SilvacoInternational公司公司信号完整性时序分析工具信号完整性时序分析工具SignalStorm美国美国MyCAD公司公司集成电路与EDA技术的发展课件LSI Layout设计工具 （续）分类分类 产品名产品名制造商制造商Model GeneratorCLASSIC-SC美国美国CadabraDesignAutomation公司公司Layout设设计计工工具具（带带有有电电路路合合成功能）成功能） Blast Fusion 美国美国Magma公司公司Layout设计工具设计工具 DOLPHI
57、N 美国美国Monterey Design Monterey Design SystemsSystems公司公司L-Edit Pro 美国美国MontereyDesignSystems公司公司MyChip Station 美国美国TannerResearch公司公司CELEBRITY,Expert 美国美国MyCAD公司公司相位相位Shift MaskShift Mask设计工具，设计工具，OPCOPC设计工具，设计工具，Mask Mask 测试工具测试工具 iN-Phase/TROPiC/CheckIt美国美国SilvacoInternational公司公司版图寄生参数提取工具版图寄生参数提
58、取工具 Star-RC 美国美国Avanti公司公司 逻辑仿真与版图设计逻辑仿真与版图设计 熊猫系统熊猫系统2000中国华大中国华大集成电路与EDA技术的发展课件测试工具 分类分类 产品名产品名制造商制造商Test-Pattern变换工具变换工具TDSiBlidge/SimValidator美国美国FluenceTechnology公司公司Test设计工具设计工具TestBench美国美国IBM公司公司TDX美国美国FluenceTechnology公司公司Test 解析工具（混合信号）解析工具（混合信号） Test Designer美国美国intusoft公司公司集成电路与EDA技术的发展课
59、件印刷电路版设计工具分类分类 产品名产品名制造商制造商高速高速PCB设计与验证设计与验证 SPECCTRAQuest美国美国CadenceDesignSystems公司公司PCB设设计计用用自自动动配配置置,配配线线工工具具 AllegroSPECCTRA PCB设计设计 Orcad LayoutPCB用温度解析工具用温度解析工具 PCB Thermal美国美国Ansoft公司公司面面向向焊焊接接的的PCB用用温温度度解解析析工具工具 PCB SolderSim 美国美国Ansoft公司公司PCB用振动用振动疲劳解析工具疲劳解析工具 PCB Vibration Plus/PCB Fatigue
60、美国美国Ansoft公司公司PCB/MCM用用寄寄生生电电容容/阻阻抗抗提提取取工工具具，回回路路Simulator（仿真工具）（仿真工具） PCB/MCM Signal Integrity 美国美国Ansoft公司公司集成电路与EDA技术的发展课件印刷电路版设计工具（续）分类分类 产品名产品名制造商制造商封装封装(Package)设计工具设计工具 Advanced Packaging Designer/Ensemble美国美国CadenceDesignSystems公司公司封封装装(Package)用用温温度度解解析析工工具具Hybrid Thermal美国美国Ansoft公司公司封封装装(
61、Package)用用寄寄生生电电容容/寄寄生阻抗提取工具生阻抗提取工具 Turbo Package Analyzer美国美国Ansoft公司公司PCB设计工具设计工具 ePlanner美国美国ViewlogicSystems公司公司集成电路与EDA技术的发展课件其它工具分类分类 产品名产品名制造商制造商AC/DC设计设计解析工具解析工具 MotorExpert 韓国韓国jasontech公司公司工艺工艺Simulator（仿真工具）（仿真工具） ATHENA 美国美国SilvacoInternational公公司司器件器件Simulator（仿真工具）（仿真工具） ATLAS美国美国Silva
62、coInternational公公司司器件模拟工具器件模拟工具工艺模拟工具工艺模拟工具 Medici,Davinci,TSUPREM 美国美国Avanti公司公司射频与微波设计射频与微波设计ADS美国美国Agilent公司公司信号处理系统级设计工具信号处理系统级设计工具 SPW4.8美国美国CadenceDesignSystems公司公司数数字字信信号号处处理理和和通通信信产产品品的的系系统级设计工具统级设计工具 Matlab/Simulink美国美国Mathworks公司公司 (代理：代理：九州恒润九州恒润)集成电路与EDA技术的发展课件PLD开发系统分类分类 产品名产品名制造商制造商可编程
63、逻辑电路开发工具可编程逻辑电路开发工具 MAXPLUS 美国美国ALTERA公司公司可可编编程程逻逻辑辑电电路路（含含SOPC）开发工具开发工具QUARTUS可编程逻辑电路开发工具可编程逻辑电路开发工具 ISP expert/ispLEVER v3.0美国美国Lattice公司公司可编程逻辑电路开发工具可编程逻辑电路开发工具 ISE 5.2i Foundation 美国美国Xinlinx公司公司可编程逻辑电路开发工具可编程逻辑电路开发工具 Actel Designer R1-2003美国美国ACTEL公司公司集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件硬件描述语言硬件描述语言H
64、DL的现状与发展的现状与发展 硬件描述语言硬件描述语言HDL是一种用形式化方法描述数字电路和是一种用形式化方法描述数字电路和系统的语言。利用这种语言，数字电路系统的设计可以从上系统的语言。利用这种语言，数字电路系统的设计可以从上层到下层（从抽象到具体）逐层描述自己的设计思想，用一层到下层（从抽象到具体）逐层描述自己的设计思想，用一系列分层次的模块来表示极其复杂的数字系统。然后，利用系列分层次的模块来表示极其复杂的数字系统。然后，利用电子设计自动化（电子设计自动化（EDA）工具，逐层进行仿真验证，再把其）工具，逐层进行仿真验证，再把其中需要变为实际电路的模块组合，经过自动综合工具转换到中需要变为
65、实际电路的模块组合，经过自动综合工具转换到门级电路网表。接下去，再用专用集成电路门级电路网表。接下去，再用专用集成电路ASIC或现场可编或现场可编程门阵列程门阵列FPGA自动布局布线工具，把网表转换为要实现的自动布局布线工具，把网表转换为要实现的具体电路布线结构。具体电路布线结构。 HDL的发展至今已有的发展至今已有20多年的历史，并成功地应用于多年的历史，并成功地应用于设计的各个阶段：建模、仿真、验证和综合等。到设计的各个阶段：建模、仿真、验证和综合等。到20世纪世纪80年代，已出现了上百种硬件描述语言。年代，已出现了上百种硬件描述语言。2020世纪世纪8080年代后年代后期，期，VHDLV
66、HDL和和Verilog HDLVerilog HDL语言适应了面向设计的多领域、多语言适应了面向设计的多领域、多层次并得到普遍认同的标准硬件描述语言趋势和要求，先层次并得到普遍认同的标准硬件描述语言趋势和要求，先后成为后成为IEEEIEEE标准。标准。 集成电路与EDA技术的发展课件几种代表性的几种代表性的HDL语言语言1. VHDL早在早在1980年，因为美国军事工业需要描述电子系统的方法，年，因为美国军事工业需要描述电子系统的方法，美国国防部开始进行美国国防部开始进行VHDL的开发。的开发。1987年，年， VHDL成为成为IEEE标标准：准：IEEE Std1076-1987。应当注意
67、，起初。应当注意，起初VHDL只是作为系统只是作为系统规范的一个标准，而不是为设计而制定的。增加了一些新的命令规范的一个标准，而不是为设计而制定的。增加了一些新的命令和属性。和属性。1993年成为：年成为：IEEE StdIEEE Std1164-93。 虽然有虽然有“VHDL是一个是一个4亿美元的错误亿美元的错误”这样的说法，但毕竟是这样的说法，但毕竟是一个国际标准，它确实比较麻烦，而且其综合库至今也没有标准一个国际标准，它确实比较麻烦，而且其综合库至今也没有标准化，不具有晶体管开关级的描述能力和模拟设计的描述能力。目化，不具有晶体管开关级的描述能力和模拟设计的描述能力。目前的看法是，对于特
68、大型的系统级数字电路设计，前的看法是，对于特大型的系统级数字电路设计，VHDL是较为是较为合适的。合适的。在底层的在底层的VHDL设计环境是由设计环境是由Verilog HDL描述的器件库支持描述的器件库支持的，的，Verilog和和VDHL的两个国际组织的两个国际组织OVI、VI正在筹划这一工作，正在筹划这一工作，准备成立专门的工作组来协调准备成立专门的工作组来协调VHDL和和Verilog HDL语言的互操作语言的互操作性。性。OVI也支持不需要翻译，由也支持不需要翻译，由VHDL到到Verilog的自由表达。的自由表达。集成电路与EDA技术的发展课件2.Verilog HDLVerilo
69、g HDL是在是在1983年，由年，由GDA（GateWay Design Automation）公司的）公司的Phil Moorby首创的。首创的。Phil Moorby后来成为后来成为Verilog-XL的主要设计者和的主要设计者和Cadence公司的第一合伙人。在公司的第一合伙人。在19841985年，年，Phil Moorby设计出了第一个名为设计出了第一个名为Verilog-XL的仿的仿真器；真器；1986年，他对年，他对Verilog HDL的发展又作出了另一个巨大的贡的发展又作出了另一个巨大的贡献：提出了用于快速门级仿真的献：提出了用于快速门级仿真的XL算法。算法。随着随着Ver
70、ilog-XL算法的成功，算法的成功，Verilog HDL语言得到迅速发展。语言得到迅速发展。1989年，年，Cadence公司收购了公司收购了GDA公司，公司，Verilog HDL语言成为语言成为Cadence公司的私有财产。公司的私有财产。1990年，年，Cadence公司决定公开公司决定公开Verilog HDL语言，于是成立了语言，于是成立了OVI（Open Verilog International）组织，负责促进）组织，负责促进Verilog HDL语言的发展。基于语言的发展。基于Verilog HDL的优越性，的优越性，IEEE于于1995年制定了年制定了Verilog HD
71、L的的IEEE标准，即标准，即IEEE Std 1364-1995；2001年发布了年发布了IEEE Std 1364-2001标准。在这个标准中，加入了标准。在这个标准中，加入了Verilog HDL-A标准，使标准，使Verilog有了模拟设计描述的能力。有了模拟设计描述的能力。集成电路与EDA技术的发展课件3. Superlog Verilog语言的首创者语言的首创者Phil Moorby和和Peter Flake等硬件描述等硬件描述语言专家，在一家叫语言专家，在一家叫Co-Design Automation的的EDA公司进行合作，公司进行合作，开始对开始对Verilog进行扩展研究。进
72、行扩展研究。1999年，年，Co-Design公司发布了公司发布了SUPERLOGTM系统设计语言，同时发布了两个开发工具：系统设计语言，同时发布了两个开发工具：SYSTEMSIMTM和和SYSTEMEXTM。一个用于系统级开发，一个用。一个用于系统级开发，一个用于高级验证。于高级验证。2001年，年，Co-Design公司向电子产业标准化组织公司向电子产业标准化组织Accellera发布了发布了SUPERLOG扩展综合子集扩展综合子集ESS，这样它就可以在，这样它就可以在今天今天Verilog语言的语言的RTL级综合子集的基础上，提供更多级别的硬件级综合子集的基础上，提供更多级别的硬件综合抽
73、象级，为各种系统级的综合抽象级，为各种系统级的EDA软件工具所利用。软件工具所利用。至今为止，已超过至今为止，已超过15家芯片设计公司用家芯片设计公司用Superlog来进行芯片来进行芯片设计和硬件开发。设计和硬件开发。Superlog是一种具有良好前景的系统级硬件描述是一种具有良好前景的系统级硬件描述语言。但是不久前，由于整个语言。但是不久前，由于整个IT产业的滑坡，产业的滑坡，EDA公司进行大的整公司进行大的整合，合，Co-Design公司被公司被Synopsys公司兼并，形势又变得扑朔迷离。公司兼并，形势又变得扑朔迷离。集成电路与EDA技术的发展课件4. SystemC随着半导体技术的迅
74、猛发展，随着半导体技术的迅猛发展，SoC已经成为当今集成电路设已经成为当今集成电路设计的发展方向。在系统芯片的各个设计中，像系统定义、软硬件计的发展方向。在系统芯片的各个设计中，像系统定义、软硬件划分、设计实现等，集成电路设计界一直在考虑如何满足划分、设计实现等，集成电路设计界一直在考虑如何满足SoC的的设计要求，一直在寻找一种能同时实现较高层次的软件和硬件描设计要求，一直在寻找一种能同时实现较高层次的软件和硬件描述的系统级设计语言。述的系统级设计语言。SystemC正是在这种情况下，由正是在这种情况下，由Synopsys公司和公司和CoWare公司积极响应目前各方对系统级设计语言的需求而合作
75、开发的。公司积极响应目前各方对系统级设计语言的需求而合作开发的。1999年年9月月27日，日，40多家世界著名的多家世界著名的EDA公司、公司、IP公司、半导体公司、半导体公司和嵌入式软件公司宣布成立公司和嵌入式软件公司宣布成立“开放式开放式SystemC联盟联盟”。著名。著名公司公司Cadence也于也于2001年加入了年加入了SystemC联盟。联盟。SystemC从从1999年年9月联盟建立初期的月联盟建立初期的0.9版本开始更新，从版本开始更新，从1.0版到版到1.1版，版，一直到一直到2001年年10月推出了最新的月推出了最新的2.0版。版。集成电路与EDA技术的发展课件 在在200
76、1年举行的国际年举行的国际HDL会议上，与会者就使用何种设计语会议上，与会者就使用何种设计语言展开了生动、激烈的辩论。最后，与会者投票表决：如果要启言展开了生动、激烈的辩论。最后，与会者投票表决：如果要启动一个芯片设计项目，他们愿意选择哪种方案动一个芯片设计项目，他们愿意选择哪种方案?结果，仅有结果，仅有2票或票或3票赞成使用票赞成使用SystemC、Cynlib和和C Level设计；而设计；而Superlog和和Verilog各自获得了约各自获得了约20票。至于以后会是什么情况，连会议主持票。至于以后会是什么情况，连会议主持人人John Cooley也明确表示：也明确表示：“5年后，谁也不
77、知道这个星球会发年后，谁也不知道这个星球会发生什么事情。生什么事情。”各方人士各持己见：为各方人士各持己见：为Verilog辩护者认为，开发一种新的设辩护者认为，开发一种新的设计语言是一种浪费；为计语言是一种浪费；为SystemC辩护者认为，系统级芯片辩护者认为，系统级芯片SoC快快速增长的复杂性需要新的设计方法；速增长的复杂性需要新的设计方法；C语言的赞扬者认为，语言的赞扬者认为，Verilog是硬件设计的汇编语言，而编程的标准很快就会是高级语是硬件设计的汇编语言，而编程的标准很快就会是高级语言，言，Cynlib C+是最佳的选择，它速度快、代码精简；是最佳的选择，它速度快、代码精简；Sup
78、erlog的捍卫者认为，的捍卫者认为，Superlog是是Verilog的扩展，可以在整个设计流程的扩展，可以在整个设计流程中仅提供一种语言和一个仿真器，与现有的方法兼容，是一种进中仅提供一种语言和一个仿真器，与现有的方法兼容，是一种进化，而不是一场革命。化，而不是一场革命。关于关于HDL的一次国际讨论会的一次国际讨论会集成电路与EDA技术的发展课件 系统级（系统级（system）用语言提供的高级结构实现算用语言提供的高级结构实现算法运行的模型；法运行的模型； 算法级（算法级（algorithm）用语言提供的高级结构实现用语言提供的高级结构实现算法运行的模型；算法运行的模型； RTL级（级（R
79、egister Transfer Level）描述数据在寄描述数据在寄存器之间流动和如何处理、控制这些数据流动的模型。（以上存器之间流动和如何处理、控制这些数据流动的模型。（以上三种都属于行为描述，只有三种都属于行为描述，只有RTL级才与逻辑电路有明确的对应级才与逻辑电路有明确的对应关系。）关系。） 门级（门级（gate-level）描述逻辑门以及逻辑门之间的描述逻辑门以及逻辑门之间的连接模型。（与逻辑电路有确切的连接关系。以上四种，数字连接模型。（与逻辑电路有确切的连接关系。以上四种，数字系统设计工程师必须掌握。）系统设计工程师必须掌握。） 开关级（开关级（switch-level）描述器件
80、中三极管和存储描述器件中三极管和存储节点以及它们之间连接的模型。（与具体的物理电路有对应关节点以及它们之间连接的模型。（与具体的物理电路有对应关系，工艺库元件和宏部件设计人员必须掌握。）系，工艺库元件和宏部件设计人员必须掌握。）目前可取可行的策略和方式目前可取可行的策略和方式集成电路与EDA技术的发展课件 微微电电子子设设计计工工业业的的设设计计线线宽宽到到0.13m这这个个目目标标后后，90%的的信信号号延延迟迟将将由由线线路路互互连连所所产产生生。以以后后，EDA业业界界将将在在以以下下三三个个方方面开展工作。面开展工作。 互互用用性性标标准准。所所有有解解决决方方案案的的基基础础，是是设
81、设计计工工具具开开发发过过程程的的组组件件互互用用性性标标准准。我我们们知知道道，EDA工工业业采采用用的的是是工工业业上上所所需需要要的的标标准准，而而不不管管标标准准是是谁谁制制定定的的。但但是是，当当今今市市场场的的迅迅速速发发展展正正在在将将优优势势转转向向那那些些提提供供标标准准时时能能做做到到快快速速适适应应和和技技术术领领先先的的组组织织。处处于于领领先先的的公公司司正正在在有有目目的的地地向向这这方方面面投投资资，那那些些没没有有参加开发这些标准的公司则必须独自承担风险。参加开发这些标准的公司则必须独自承担风险。 扩扩展展其其高高级级库库格格式式（ALF）标标准准，使使其其包包
82、含含物物理理领领域域的的信信息息，是是EDA开开发发商商可可以以致致力力于于解解决决互互连连问问题题的的算算法法，从从而而使使电电路路设设计计者者在在解解决决设设计计收收尾尾工工作作时时，不不再再受受到到这这个个问问题题的的困困扰扰。 制制定定新新的的系系统统级级设设计计语语言言标标准准。标标准准化化系系统统芯芯片片的的设设计计工具和语言，使工具和语言，使SoC真正达到第三次微电子设计革命浪潮。真正达到第三次微电子设计革命浪潮。未来发展和技术方向未来发展和技术方向集成电路与EDA技术的发展课件我国发展的战略选择我国发展的战略选择 1. 1.为了实现我国的芯片设计自主化，必须夯实基础，在结合为了
83、实现我国的芯片设计自主化，必须夯实基础，在结合VHDL的基础上，推广的基础上，推广Verilog HDL设计语言，使硬件设计的底层设计语言，使硬件设计的底层单元库可以自主研制；单元库可以自主研制；2.2.根据目前芯片系统的发展趋势，对系统级语言进行比较研根据目前芯片系统的发展趋势，对系统级语言进行比较研究，在究，在Suoerlog、SystemC等语言中做出选择，并进行相关工等语言中做出选择，并进行相关工具的推广，以及与相关企业进行合作等；具的推广，以及与相关企业进行合作等；3.3. 深入深入HDL语言的综合和仿真等模型的研究，努力在与国外语言的综合和仿真等模型的研究，努力在与国外合作的基础上
84、，建立自主知识产权的合作的基础上，建立自主知识产权的EDA公司；公司；4.4.积极加入积极加入EDA目前正在进行的标准化工作，做到了解、学目前正在进行的标准化工作，做到了解、学习、应用、吸收、参与并重；习、应用、吸收、参与并重；5.5.政府积极加入，重视产、学、研的合作，开展卓有成效的政府积极加入，重视产、学、研的合作，开展卓有成效的发展模式。发展模式。集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件前端设计初级（F101）培训内容：1、计算机操作系统UNIX应用2、数字电路逻辑设计3、硬件描述语言HDL和逻辑综合初步4、集成电路设计导论及流程5、半导体器件原理及集成电路概论6、项
85、目设计实践（C）准入条件：理工科专科以上学历（有电子工程或计算机背景为佳）；大学英语四级或大专英语三级。=前端设计中级（F201）培训内容：1、CMOSVLSI设计原理2、ASIC设计导论3、数字系统设计与FPGA现场集成4、可测性设计5、项目设计实践准入条件：通过前端设计初级考核或相当水平。=集成电路与EDA技术的发展课件后端设计初级（B101）培训内容：1、计算机操作系统UNIX应用基础2、半导体器件原理及集成电路概论3、集成电路设计导论及流程4、版图设计知识5、版图设计工具及使用方法6、项目设计实践（C）准入条件：理工科专科以上学历（有电子工程或计算机背景为佳）；大学英语四级或大专英语三
86、级=后端设计中级（B201）培训内容：1、CMOS集成电路设计原理2、ASIC设计导论3、IC布局布线设计4、版图验证和提取5、可测性设计6、项目设计实践准入条件：通过后端设计初级考核或相当水平。集成电路与EDA技术的发展课件=FPGA设计与验证(初级)（FP101）培训内容：1、数字电路逻辑设计2、CMOS集成电路设计原理3、硬件描述语言HDL及FPGA设计方法4、FPGA现场集成5、项目设计实践(C)准入条件：学员应具有理工科专科以上学历(有电子工程或计算机等相关专业背景为佳)=芯片测试（N101）培训内容：1、半导体器件原理其集成电路制造概论2、集成电路设计导论及流程3、集成电路测试知识
87、4、集成电路测试工具及使用方法5、项目设计实践(C)准入条件：学员应具有理工科专科以上学历(有电子工程或计算机等相关专业背景为佳)=集成电路与EDA技术的发展课件上海交大上海交大ICIC设计工程硕士课程设置设计工程硕士课程设置1.模拟集成电路理论与设计模拟集成电路理论与设计2.计算机系统与结构计算机系统与结构3.数字信号处理系统的设计与实践数字信号处理系统的设计与实践4.数字集成电路理论与设计数字集成电路理论与设计(VLSII)5.半导体物理和器件物理学半导体物理和器件物理学6.算法分析与设计算法分析与设计7.集成系统芯片集成系统芯片(SOC)设计方法学导论设计方法学导论8.VLSI测试方法学
88、测试方法学9.微电子电路的计算机辅助设计微电子电路的计算机辅助设计10.集成电路工艺原理与实验集成电路工艺原理与实验11.嵌入式系统与结构嵌入式系统与结构12.射频与高速集成电路分析与设计射频与高速集成电路分析与设计13.集成电路高级综合技术集成电路高级综合技术14.集成电路版图设计集成电路版图设计15.集成电路设计实践集成电路设计实践(VLSIII)电子电路基础理论电子电路基础理论IC设计方法学设计方法学软件使用软件使用集成电路与EDA技术的发展课件现在开始我们可以做的事情现在开始我们可以做的事情查找并列表各集成电路、查找并列表各集成电路、EDA网站（页）地址。网站（页）地址。查找国家有关信
89、息化和集成电路方面的政策。查找国家有关信息化和集成电路方面的政策。查找我国现有的集成电路设计、制造、封装企业及网查找我国现有的集成电路设计、制造、封装企业及网址。址。学习并比较硬件描述语言。学习并比较硬件描述语言。收集各种收集各种EDA工具并学习使用。工具并学习使用。收集我国在集成电路方面所取得的成就的资料。收集我国在集成电路方面所取得的成就的资料。翻译一些软件使用等方面的资料。翻译一些软件使用等方面的资料。集成电路与EDA技术的发展课件谢谢大家！谢谢大家！请多提宝贵意见！请多提宝贵意见！希望将您获得的有价值的资料和信息发给我：希望将您获得的有价值的资料和信息发给我：集成电路与EDA技术的发展
90、课件Petri网硬件实现研究网硬件实现研究集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件MODULEphil4TITLEthisisaDiningPhilosophersProblemP1.P8PINISTYPEREG;B1.B4NODEISTYPEREG;T1.T8PIN;SETPIN;B=B1.B4;P2468=P2,P4,P6,P8;P1357=P1,P3,P5,P7;EQUATIONSP2468.AP=SET;B.AP=SET;P1357.AR=SET;/置初始情态P1.CLK=P1&T1&!B1&!P2&!B2#!P1&T2&B1&P2&B2;P2.CLK=P2&B1&
91、B2&T2&!P1#!P2&T1&P1&!B1&!B2;P3.CLK=P3&T3&!B2&!P4&!B3#!P3&T4&B2&P4&B3;P4.CLK=P4&B2&B3&T4&!P3#!P4&!B2&!B3&T3&P3;P5.CLK=P5&T5&!B3&!P6&!B4#!P5&T6&B3&P6&B4;P6.CLK=P6&B3&B4&T6&!P5#!P6&!B3&!B4&T5&P5;P7.CLK=P7&T7&!B4&!P8&!B1#!P7&T8&B4&P8&B1;P8.CLK=P8&B4&B1&T8&!P7#!P8&!B4&!B1&T7&P7;B1.CLK=B1&P2&B2&T2#B1&P8&B
92、4&T8#!B1&P7&T7#!B1&P1&T1;B2.CLK=B2&P2&B1&T2#B2&P4&B3&T4#!B2&P1&T1#!B2&P3&T3;B3.CLK=B3&P4&B2&T4#B3&P6&B4&T6#!B3&P3&T3#!B3&P5&T5;B4.CLK=B4&P6&B3&T6#B4&P8&B1&T8#!B4&P5&T5#!B4&P7&T7;P1:=!P1;P2:=!P2;P3:=!P3;P4:=!P4;P5:=!P5;P6:=!P6;P7:=!P7;P8:=!P8;B1:=!B1;B2:=!B2;B3:=!B3;B4:=!B4;TEST_VECTORS(SET,T1,T2,T3,
93、T4,T5,T6,T7,T8-P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,B1,B2,B3,B4)1,0,0,0,0,0,0,0,0-0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1;0,0,0,0,0,0,0,0,0-0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1;0,0,1,0,0,0,0,0,0-1,0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1;0,0,0,0,0,0,0,0,0-1,0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1;0,1,0,0,0,0,0,0,0-0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1;0,0,0,0,0,0,0,0,0-0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1
94、,1;0,0,1,0,0,0,1,0,0-1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0;0,0,0,0,0,0,0,0,0-1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0;0,1,0,0,0,1,0,0,0-0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1;0,0,0,0,0,0,0,0,0-0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1;END集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件基于基于Petri网密码锁的实现网密码锁的实现集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件集成电路与EDA技术的发展课件in1、in2与输入变迁相连，与输入变迁相连，out1、out2与输出变与输出变迁相连。迁相连。p0、p1都用来代表库所的状态，都用来代表库所的状态，set和和reset分别用于置初始标识。分别用于置初始标识。集成电路与EDA技术的发展课件P/T系统库元件的建立存在两大难点：其一是由于弧的权和库所的容量，库所与变迁之间的信息交换量大大增加，变迁发生时与之关联的库所要根据不同的计算结果重新进行赋值；其二是库所对发生的变迁要加以区别，正确赋值。集成电路与EDA技术的发展课件
