集成电路文献综述

集成电路综述

集成电路（IC）是二十世纪重要的发明之一。它被广泛地应用于国民经济和社会的一切领域,其发展规模和技术水平已成为衡量国家地位和综合国力的重要标志之一。IC产业是知识密集、技术密集和资金密集型产业，世界集成电路产业发展异常迅速，技术进步日新月异。IC技术作为推动国民经济和社会信息化的关键技术,关系到国家产业竞争力和国家信息安全。虽然目前中国IC产业无论从质还是从量来说都不算发达，但伴随着全球产业东移的大潮，中国的经济稳定增长，巨大的内需市场，以及充裕的各类人才和丰富的自然资源，可以说中国集成电路产业的发展尽得天时、地利、人和之势，将会崛起成为新的世界IC制造中心。本文在研究过程中，对集成电路的发展历程进行了回顾，并对当今世界IC产业的主要国家及区域的现状及未来计划进行调研,结合我国的IC产业的发展现状进行了深入分析，本文欲抛砖引玉，共同探讨中国IC的振兴之路。本文共分六章。第一章，导论，分析研究的背景和本文研究的意义。第二章，集成电路产业的国际比较，对于集成电路的发发展进行了回顾,着重介绍美国、日本、韩国和我国台湾地区的集成电路发展历程,并深入分析了其能处于世界领先地位的原因。第三章主要介绍了我国集成电路的发展历程,并在大量数据分析的基础上深入剖析我国集成电路的发展历程、现状、存在的问题并预测了我国集成电路的发展趋势。第四章，提出了构建我国集成电路自主创新战略的战略指导思想与原则。第五章，研究我国集成电路自主创新战略的对策和措施。第六章，全文总结与展望。综合并集成前面各章的相关结论,得出一些综合性结论要点。集成电路发展研究是一个新课题,本文尽管做了一些研究,但仍然存在不足,很多重要的问题还有待于今后更为深入的研究和思考。

【关键词】：集成电路集成电路产业现状趋势对策

集成电路是以半导体材料为基片，经加工制造，将元气、有源器件和五连线集成在基片内部、表面或基片之上，执行某种电子功能的微型电路。从20世纪50年代开始，集成电路制造技术经历了从小规模集成（SSI) 、中规模集成（MSI）到大规模集成（LSI）阶段，乃至进入超大规模集成（VLSI）和甚大规模集成（Ultra Large Scale Integration,ULSI)阶段。尤其在过去的30年中，集成电路几乎完全遵循摩尔定律发展，即集成电路的集成度每隔18个月就翻一番。进入20世纪90年代以及21世纪以后，其设计规模由VLSI、ULSI向G规模集成（Giga-Scale Integration,GSI)的方向发展，于是，越来越多的功能，甚至是一个完整的系统都能够被集成到单个芯片之中。电子系统设计已从板上系统（System on Board,SoB)、多芯片模块（Multi-Chip Modules,MCM)进入到系统级芯片（System on Chip,SoC)时代。集成电路的飞速发展体现出如下特点：特征尺寸越来越小，芯片面积越来越大，单片上的晶体管数目越来越多，时钟频率越来越高，电源电压越来越低，布线层数越来越多，I/O引线越来越多。美国半导体工业协会SIA 组织给出了1997年到2009年美国集成电路工艺发展趋势。随着集成度的提高，芯片内部晶体管数目越来越多，集成电路设计的复杂性越来越高，传统的手工设计和适应小规模的设计模式已经不再适用。为了设计复杂的大规模集成电路，人们越来越借助于电子设计自动化（EDA）工具。随着科学技术的迅速发展，和对

数字电路不断增强的应用要求，集成电路的发展将对社会的法展起决定性的推动作用。

第一章研究的背景与意义

全球IC的快速发展,对IC的研究也越来越多,跨国公司直接投资进入对东道国市场结构效应的影响成为国际投资研究的重要前沿领域之一。外商直接投资对东道国市场结构的影响在很大程度上取决于外资进入方式的选择。不同的进入方式对东道国市场结构的影响是不同的,跨国公司与东道国本土企业之间的利益分配也是不同的。跨国公司纷纷进入中国集成电路产业,投资建厂,充分利用本地资源优势,本土企业与跨国公司并存的情况下,本土企业面临着发展的机遇和挑战。新世纪IC产业的变迁为中国IC产业的崛起带来了机遇，如果我们能抓住这一有利时机，中国不仅能成为IC产业的新兴地区，更能成为世界IC强国。在世界IC产业风云骤变之际，相对薄弱的中国IC产业蕴含着潜龙腾空的契机。

第二章集成电路产业的国际比较

美国于1981年由国防部高级研究计划局（DARPA）开始了MOSIS计划。该计划除了提供多项目晶片（MPW）服务外还订出了一套与厂家无关的设计规则和元件库，符合MOSIS规则的设计将可以在所有支持MOSIS规则的厂家进行生产。美国国家安全局（MOSA）和国家科学基金会（NSF）从1985年开始介入该计划。支持该计划的厂商有IBM、AMI、安捷伦、惠普、TSMC、SUPERTEX、PEREGRINE等，已经可以支持0.13微米的设计和制造。由于MOSIS计划的实施卓有成效，其他国家纷纷效仿。

欧洲一直在跟踪美国的MOSIS计划。欧盟发起的EURO PRACTICE是一个面向工业界的类似美国MOSIS的集成电路组织，德国、比利时、意大利、法国、荷兰、挪威、丹麦、英国、西班牙、瑞典、瑞士、爱尔兰等十一个国家的61个生产、设计和培训机构提供多种统一标准的包括多项目晶片在内的服务。

韩国的IDEC（IC DESIGN EDUCATIN CENTER）是在韩国政府和主要的半导体工业界与1995年成立的以培养人才为主的支持机构。

我国仅台湾省的国家晶片设计中心（成立于1991年）。其宗旨是“为提升基础研究水准，建议成立类似美国MOSIS集成电路设计服务单位，提供微电子系统设计人员更方便之IC制造服务；并推广IC设计概念至咨讯、通讯、消费性电子、精密机械、自动化、航天航空、光电等领域之产业及研究发展单位。”

此外，国际上对于CPU的研究与实验性实施很多，而真正能够生产的却很少。主流体系结构的完整硬件描述层出不穷。欧洲空间局（ESA）公布了完整的SPARCV7和SPARCV8的HDL（VHDL,VERL LOG）描述。但是高速CPU的设计和实施关键却是集中在集成电路版图上，例如，美国DEC公司的ALPHA处理器在1992年就以0.75微米的工艺实现了64位处理器21064，并达到了200兆赫的时钟频率，稍后，以0.5和0.35微米的工艺实现了21164，分别达到了300和433兆赫的时钟频。中国远落后于之,我国落后于其他国家的根本原因：一是缺乏自主知识产权，继在上海、成都设立集成电路封装测试工厂之后，英特尔公司宣布，将在