時間：2023-10-31 16:34:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇集成電路設計創(chuàng)新，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
在后金融危機時期，為了振興國家經濟，國務院陸續(xù)出臺了十大產業(yè)振興計劃，并決定加快培育和發(fā)展包括新一代信息技術在內的七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)，技術創(chuàng)新、產業(yè)升級和結構調整成為新時期發(fā)展的主旋律。然而，二十世紀后葉我國悄然進入信息化社會以來，什么是支撐信息化社會發(fā)展的基石?不是所有人都有清楚的認識。電子信息(IT)技術60多年的發(fā)展史告訴我們，IT技術是信息化社會的基礎，集成電路(IC、芯片)和軟件是電子信息技術的基本構成，軟件的發(fā)展以IC和硬件為基礎條件，顯然，IC是支撐當今信息化社會發(fā)展的基石。
進入新世紀以來，雖然我國經濟取得舉世矚目的成就，但是我們也要看到我國IT產業(yè)的核心技術和創(chuàng)新能力與世界發(fā)達國家相距甚遠，中國龐大的IT產業(yè)是一個缺“芯”少“魂”的產業(yè)。雖然中國成為了IC產品的消費大國，但自給能力還不到20％，大量核心IC需要進口，IC的進口額甚至超過了石油和鐵礦砂。在全球經濟一體化信息化的今天，中國面臨著產業(yè)升級、結構調整和技術創(chuàng)新等重大挑戰(zhàn)，要求我們要瞄準IC產業(yè)這個具有基石作用，又與國外存在巨大差距的領域，加快發(fā)展并進行趕超。
新年伊始，溫總理主持召開國務院常務會議，強調軟件和IC產業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，是國民經濟和社會信息化的重要基礎。要從六個方面進一步鼓勵和扶持軟件和IC產業(yè)的發(fā)展。1月28日，國務院印發(fā)了《進一步鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》(國發(fā)[2011]4號)，業(yè)內稱為新18號文，這是繼“十五”、“十一五”期間執(zhí)行的18號文之后，國務院再次推出的支持軟件和IC產業(yè)發(fā)展的政策，并加強了對IC產業(yè)的支持力度，這表明國家高度重視IC產業(yè)的發(fā)展。
IT產業(yè)是深圳的支柱產業(yè)，IC是IT產品的技術核心，是知識產權的載體，而IC設計是IC產業(yè)鏈的龍頭，所以加快IC設計產業(yè)的發(fā)展對促進深圳自主知識產權研發(fā)、技術創(chuàng)新、產業(yè)升級和結構調整，以及建設創(chuàng)新型城市具有非常重要的意義。
2、發(fā)展集成電路產業(yè)的重要性
IC技術既是IT產業(yè)和戰(zhàn)略性新興產業(yè)的核心技術，同時對傳統(tǒng)產業(yè)也具有極強的滲透力和帶動作用。隨著全球信息化和知識經濟時代的到來，IC產業(yè)的戰(zhàn)略地位越來越重要，已成為事關國民經濟、國防建設、人民生活和信息安全的關鍵產業(yè)，IC產業(yè)的自主創(chuàng)新能力決定了國民經濟和科學技術的核心競爭力。IC產業(yè)是具有戰(zhàn)略性和市場性雙重特點的產業(yè)。在國防建設和國家安全領域，IC在信息戰(zhàn)和武器裝備中起著維護國家意志、捍衛(wèi)國家的關鍵作用；在經濟建設和增強綜合國力的過程中，IC又是核心競爭力的具體表現(xiàn)。
進入新世紀以來，IC的核心技術地位和作為國民經濟“倍增器”的作用不斷得到體現(xiàn)。例如，在軍工和航天領域，軍艦、坦克、飛機、導彈和航天器中，IC的成本分別占到總成本的22％、24％、33％、45％和66％；在國民經濟領域，采用變頻調速等電子技術改造風機、水泵，每年可節(jié)電659億千瓦時，相當于三個葛洲壩發(fā)電站的發(fā)電量；采用交流傳動改造電力機車，可節(jié)電20％～40％，改造內燃機車可節(jié)油12％～14％。
IC產業(yè)從國防、航空航天、通信、交通、網絡和電子政務等各個領域影響著國民經濟和國家安全。可以列舉出無數(shù)高度依賴于IC的應用。例如在國防方面：有先進的智能武器、制導武器、電子偵察、電子干擾、遠程指揮、網絡攻擊對抗等應用；在航空航天領域：有飛行控制、通信聯(lián)絡、衛(wèi)星遙感遙測、全球衛(wèi)星定位等應用；在通信方面：有固定通信、移動通信、互聯(lián)網、可視化通信等應用；在交通方面：有城市智能交通控制、高速列車系統(tǒng)、地鐵捷運系統(tǒng)等應用；在網絡方面：IC更是高密度的應用，如果把網絡系統(tǒng)比作高樓大廈的話，可以毫不夸張地說這座大廈是用IC堆砌而成；軍事通信和電子政務是信息安全的重要領域，IC促成了高效快捷的通信和政務系統(tǒng)建設，但如果不能采用自主知識產權的安全IC產品，無異于向對手或敵方開辟了高速泄密通道。
IC對國民經濟的貢獻率遠遠高于其它產品。如果以單位質量原油對GDP的貢獻為1，則鋼錠為1.1，汽車為50，IC竟高達20000。有人甚至認為“誰控制了超大規(guī)模集成電路，誰就控制了世界產業(yè)”。
IC是改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)的核心技術。這是因為IC對傳統(tǒng)產業(yè)具有極強的功能擴充和性能提升能力。對傳統(tǒng)產業(yè)的自動化和智能化改造都離不開IC產品的應用。例如：在汽車制造行業(yè)引入自動控制流水線、生產機器人；在機械加工行業(yè)引入數(shù)控機床、光機電自動化設備；在管理行業(yè)建立各類管理信息系統(tǒng)(MIS)，諸如工程MIS、醫(yī)院MIS、供電MIS、路燈MIS、交警MIS等；在現(xiàn)代農業(yè)中引入監(jiān)控系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)；在教學方面引入多媒體電化教學等等。
IC產業(yè)是其他戰(zhàn)略性新興產業(yè)的牽引抓手。七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)中四個(高端裝備制造產業(yè)、新能源產業(yè)、節(jié)能環(huán)保產業(yè)、新一代信息技術產業(yè))直接與IC應用相關。
綜上所述，如果IC產業(yè)受制于人，將會在國家安全、技術安全、和信息安全等方面存在很大隱患，將很難保證在應對未來太空條件下的信息化戰(zhàn)爭中立于不敗之地，將很難保證在全球化的知識型經濟的激烈競爭中占領先機。
3、我國集成電路產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
進入新世紀以來，中國的IT產業(yè)快速發(fā)展壯大，贏得了世界電子工廠的盛譽，中國成為IC消費大國，也是IC進口大國。但與國際先進國家和地區(qū)相比，我國IC自給能力嚴重不足。我國IC產業(yè)存在發(fā)展基礎較為薄弱，企業(yè)科技創(chuàng)新和自我發(fā)展能力不強，應用開發(fā)水平急待提高，產業(yè)鏈有待完善等問題。我國IC產業(yè)既具有發(fā)展空間非常廣闊的優(yōu)勢，又具有快速發(fā)展的必要性和緊迫性。
2005年以來統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國已成為全球最大的IC消費市場，2010年中國IC消費額已接近全球IC市場規(guī)模的二分之一。2010年世界半導體市場規(guī)模約為3038億美元，全球IC市場規(guī)模預計不超過2700億美元，中國IC進口額扣除出口額，逆差高達1277.4億美元，如圖1所示，是全球IC市場規(guī)模的47.3％。
圖1示出，多年來IC進口金額超過了原油，是中國最大宗的單項進口物資。2010年我國IC進口金額為1569.9億美元，同比增長30.9％(原油的進口額為1351.5億美元、鐵礦砂的進口額為794.3億美元)。IC出口金額僅為292.5億美元，同比增長25.5％。IC進出口逆差高達1277.4億美元，約合8400億人民幣。
近年來，雖然中國IC產業(yè)快速發(fā)展，但IC的自給能力和國內巨大的市場需求反差巨大。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會初步統(tǒng)計，2010年國內IC產業(yè)銷售額1424億元，同比增長28.4％，但僅占全球市場規(guī)模9088億元的15.7％。其中，設計業(yè)銷售383億
元，同比增長41.9％；制造業(yè)銷售409億元，同比增長19.9％；封測業(yè)銷售632億元，同比增長26.8％。歷年國內IC市場規(guī)模、銷售收入情況詳見圖2。
IC設計是IC產業(yè)鏈的龍頭，發(fā)展IC產業(yè)首先要發(fā)展IC設計產業(yè)。目前，國內IC設計產業(yè)十分弱小，需要大力促進和發(fā)展。2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內IC設計業(yè)前42家企業(yè)的銷售額為153.2億元，每個企業(yè)平均約3.65億元(約5200萬美元)，同期世界設計企業(yè)前42家的銷售額為406.6億美元，每個企業(yè)平均為9.69億美元，國內外企業(yè)規(guī)模相差18倍以上，企業(yè)規(guī)模差距十分明顯。
4、集成電路設計是產業(yè)發(fā)展的關鍵
IC產業(yè)鏈由IC設計、制造、封裝測試組成。雖然產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都是技術密集型的產業(yè)，集高技術、高投入、高風險和高附加值于一身，但各個環(huán)節(jié)又各有不同特點。制造和封裝測試屬于代工行業(yè)，主要是接受IC設計公司的委托，代為加工IC，不對最終產品擁有產品所有權，盈利主要靠賺取穩(wěn)定的代工費；而IC設計公司擁有最終產品的所有權，成功的產品可以大批量生產和銷售，其代工費在大批量銷售收入中只占較小比例。創(chuàng)新性好、市場定位好的IC設計可產生很高的利潤回報。
IC設計是IT產品創(chuàng)意的實現(xiàn)過程。通過IC設計，可以把技術創(chuàng)新中的新點子、新算法、新發(fā)明、新標準等知識產權固化到所設計的IC芯片中去。同時，由于IC芯片實現(xiàn)過程的高投入和高技術壁壘，阻止了低層次競爭者進入，可以實現(xiàn)技術創(chuàng)新的超額收益。改革開放以來，發(fā)達國家和地區(qū)正是利用知識產權壁壘和集成電路壁壘，在“中國制造工廠”賺取了超額的技術創(chuàng)新利潤收益。
深圳的中興通訊和華為技術等公司正是由于在90年代初期，率先涉足IC設計，研發(fā)為自己整機配套的具有自主知識產權的核心IC產品，打破了外國公司的知識產權壁壘和集成電路壁壘，實現(xiàn)了整機產品的高附加值和超額利潤，使兩家企業(yè)把利潤的10％投入技術研發(fā)成為可能，大大提高了企業(yè)技術創(chuàng)新能力和國際競爭能力，并快速發(fā)展成為具有世界影響力的跨國公司。
IC設計產業(yè)對下游產業(yè)具有“放大效應”。隨著IC越來越成為整機系統(tǒng)的核心競爭力，IC設計對下游產業(yè)的牽引作用和拉動效應越來越明顯。IC設計帶動下游的系統(tǒng)設計和整機產業(yè)的發(fā)展，并推動下游產業(yè)形成產業(yè)集群。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，上游IC設計產業(yè)對下游整機產業(yè)的拉動比例為1:20以上。以MP4產業(yè)為例，上游主芯片提供商北京君正的員工數(shù)為80人，年產值約為2億人民幣；圍繞君正的方案設計約20多家，員工總數(shù)約300～400人；下游MP4整機企業(yè)有100多家，從業(yè)人員約10，000人，產值約30～40億元。手機產業(yè)與之類似，由于上海展訊和中國臺灣MTK在上游核心芯片上的突破，打破了歐美廠商的壟斷，造就了一個龐大的手機產業(yè)集群：包括幾百家手機方案設計公司、幾千家手機集成和銷售商、上萬家配套廠商，每年產值上千億元，從業(yè)人員以百萬計。
在后經濟危機時期，低利潤率依賴出口的經濟模式已被時代所拋棄，中國面臨著產業(yè)升級和結構轉型的大考。在全國上下重視自主創(chuàng)新的今天，中國應該加快發(fā)展IC產業(yè)的步伐，縮短與發(fā)達國家和地區(qū)的差距。特別是要重視優(yōu)先發(fā)展IC設計產業(yè)，提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，為新時期國家技術創(chuàng)新、產業(yè)升級和結構調整做出貢獻。
5、深圳具有發(fā)展集成電路設計產業(yè)的獨特優(yōu)勢
首先，深圳是全國IC產品的集散中心。全國的電子零件交易特別是集成電路的交易80％是在深圳完成的，這是全國性的獨特優(yōu)勢，也可能是全球性的獨特優(yōu)勢。深圳具有全國最多的IC以及電子零配件商和應用方案商，國內外大的電子零件及IC商、著名的應用方案商都在深圳建立自己的總部或者分部。這些是北京、上海、蘇州等IT產業(yè)發(fā)達的地區(qū)所不及的優(yōu)勢。
其次，云集深圳和珠三角地區(qū)的電子整機廠家是IC的主要市場,IC設計企業(yè)可以和整機廠商互動合作，形成國內最好的技術創(chuàng)新環(huán)境和產業(yè)發(fā)展氛圍。深圳已經有一批具有很強自主研發(fā)能力的系統(tǒng)整機廠商，他們已經有能力基于本地IC進行產品定義和設計，并且非常希望利用本地IC提升產品的性價比。例如，貼牌手機就大量采用了中國大陸和中國臺灣地區(qū)的核心IC。其它消費類電子產品領域也是如此。
再次，深圳IC產業(yè)鏈日趨完善，是國內發(fā)展IC設計產業(yè)環(huán)境最好的地區(qū)之一。除了良好的市場環(huán)境、應廂環(huán)境以外，深愛半導體的良性發(fā)展、方正微電子6英寸線的投產運行、中芯國際8英寸線的建設，以及安博微電子、賽美科微電子等封裝測試企業(yè)的發(fā)展壯大，可為深圳IC設計企業(yè)提供較全面的產業(yè)鏈卜配套服務。深圳成為發(fā)展IC設計產業(yè)的沃土，具有進一步做大做強的勢能。
同時，深圳具有良好的軟件環(huán)境和物流基礎，以及靈活的市場機制，為IC產品的配套、銷售和應用提供良好的配套環(huán)境，國內外IC設計公司紛紛在深圳設立研發(fā)中心，大型跨國公司也在深圳設立配購中心。
從金融危機發(fā)生后的情況看，相比國內其它城市，深圳更有潛力發(fā)展成為亞洲乃至世界的“硅谷”。深圳不僅有一批規(guī)模雖小但極具活力和生存能力的小型公司，它們的前景值得期待；另外，一些外地IC設計公司也紛紛將深圳銷售辦事處升級為包括研發(fā)的獨立公司，顯示了深圳的吸引力。為了迎合全球性的低成本創(chuàng)新潮流，金融危機后一批國內外公司也將研發(fā)和市場基地向深圳轉移，這是深圳應該抓住的歷史性機遇。
6、深圳IC設計產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
6.1、深圳IC設計產業(yè)健康發(fā)展，產業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。
在國家和深圳市相關產業(yè)促進政策的引導下，深圳IC設計產業(yè)自2003年以來得到迅猛發(fā)展，特別是自深圳IC基地成立以來，產業(yè)規(guī)模不斷擴大，成長態(tài)勢良好，在2008年和2009年面對金融危機的情況仍然實現(xiàn)了27％和33％的快速增長，和國內外許多地區(qū)形成鮮明對比，表明深圳IC設計產業(yè)已經進入非常健康的良性發(fā)展期。自2003年以來，深圳IC設計產業(yè)銷售額增長迅速，如圖3所示，實現(xiàn)了超過48％的年平均增長率，排在全國前列。
2002年以前，深圳市各類IC設計公司和相關機構有20余家，專業(yè)設計人員不到1,000人，具規(guī)模的企業(yè)不到10家，隨著近幾年的迅速發(fā)展，新創(chuàng)辦企業(yè)數(shù)量不斷增加，到2010年企業(yè)總數(shù)達到135家，從業(yè)人員超過10,600人。
從圖4中可以看出，深圳市IC設計公司和機構的數(shù)量在經過前幾年的大幅增長后趨于穩(wěn)定，2007年和2008年因為產業(yè)快速發(fā)展后的調整和金融危機，則出現(xiàn)了增長放緩甚至數(shù)量減少的勢頭。但在2009年，深圳IC設計機構數(shù)量再次大幅增長，還有不少受金融危機影響較大的外地企業(yè)也加強了在深圳的團隊和運營，表明金融危機后深圳的優(yōu)勢和吸引力更加明顯，成為國內外IC設計企業(yè)創(chuàng)業(yè)和發(fā)展
的首選城市之一。
6.2、深圳IC設計產業(yè)優(yōu)勢突出，結構趨向合理。
珠三角系統(tǒng)整機企業(yè)云集，深圳IC設計企業(yè)所設計的產品以市場為導向、應用領域較廣。伴隨著電子信息產業(yè)的升級換代，深圳IC設計的產品線也從早期的通信和消費兩大類向更加多元化發(fā)展，包括LED照明和新能源、智能電表和智能電網、物聯(lián)網、工業(yè)醫(yī)療、汽車電子等，詳見表1。
6.3、深圳IC設計企業(yè)的總體實力不斷增強，銷售額向領先企業(yè)集中
根據(jù)2009年的產業(yè)發(fā)展報告，銷售額超過1億元的IC設計企業(yè)2006年為7家，2009年為10家：銷售額超過5,000萬元的企業(yè)2006年為14家，2009年20家。從銷售額分布來看，2003年銷售額在2,000萬元以下的企業(yè)超過八成，有相當部分企業(yè)的銷售額在100萬元以下。2005年，隨著海思與中興微電子分別從華為和中興通訊獨立出來，出現(xiàn)了上億元的IC設計企業(yè)，產業(yè)規(guī)模進一步擴大。
6.4深圳IC設計產業(yè)發(fā)展環(huán)境趨于完善，公共技術平臺給力企業(yè)產品研發(fā)
深圳IC設計產業(yè)近年來的高速發(fā)展，得力于國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地的建設。基地建設了“三平臺”(公共EDA平臺、IP復用和SOC開發(fā)平臺、MPW服務平臺)、“二中心”(驗證測試工程技術中心、教育培訓中心)和IC設計服務“資源池”，致力于打造全方位的IC設計公共技術平臺和服務體系，初步形成適合IC設計企業(yè)初創(chuàng)、孵化、發(fā)展和壯大的產業(yè)環(huán)境。目前，基地簽約服務企業(yè)145家，服務設計企業(yè)565家(次)，支持設計項目1263個，舉辦各類培訓班、研討會、論壇319場，參會人數(shù)達17234人(次)。基地每年可為全市IC設計企業(yè)節(jié)約研發(fā)投人2億元以上。企業(yè)借助基地公共技術平臺開發(fā)出大批具有自主知識產權、市場對路的IC產品。同時，基地通過規(guī)劃建設IC設計產業(yè)聚集園區(qū)和“泛珠三角集成電路設計協(xié)作網”形成了以深圳IC基地為核心的物理聚集效應及區(qū)域性的產業(yè)聚合效應。
6.5、深圳l C產業(yè)鏈趨于完善
IC制造和封測產業(yè)不斷發(fā)展，服務于IC設計業(yè)，與設計業(yè)互相促進，逐步形成了深圳IC產業(yè)發(fā)展的良好氛圍。目前深圳市有IC制造企業(yè)3家。深愛4英寸、5英寸線已具有相當規(guī)模；方正微電子6英寸線已量產；中芯國際的8英寸線正在加緊建設中，預計2011年初能量產。封裝測試企業(yè)有7家，其中賽意法、沛頓科技、中星／菱生主要服務于本系統(tǒng)或海外客戶，賽美科、安博、華宇、矽格能對深圳企業(yè)提供測試服務和部分軟封裝服務，基本可滿足中低端產品的測試要求。
6.6、IC產品的銷售渠道暢通
自改革開放以來，以賽格電子市場為代表的深圳華強北就主導著IC產品的銷售渠道，對深圳電子信息產業(yè)的發(fā)展，產生了巨大的推動作用。今天，華強北一帶的賽格電子市場仍然是IC產品非常重要的銷售渠道，與深圳的系統(tǒng)墊機廠商一起，共同吸引全國乃至全球的IC設計企業(yè)在深圳設立市場銷售、推廣和技術支持部門。除了華強北這樣的現(xiàn)貨市場外，框臺后的電子元件、分銷商網絡也是IC銷售非常重要的途徑。
6.7、整機廠商與IC設計企業(yè)的相互牽引效應
IC產品的市場就是整機系統(tǒng)廠商，IC產品的成功與否取決于整機的應用量。因此，整機系統(tǒng)廠商對IC設計企業(yè)的需求牽引非常重要。整機系統(tǒng)廠商云集是深圳發(fā)展IC設計產業(yè)的最大優(yōu)勢。另一方面，IC設計企業(yè)又牽引著整機系統(tǒng)廠商的價值增值、甚至影響其生存發(fā)展，因為IC產品能夠引起整機產品的變革，是整機產品創(chuàng)新的源頭，如數(shù)碼相機取代膠片相機，智能手機幾乎一夜之間消滅了PDA，存儲和顯示成本降低催生數(shù)碼相框產品等等。因此，整機系統(tǒng)廠商和IC設計企業(yè)具有相互的牽引效應。
6.8、IC設計能力追趕歐美領先水平
從最小特征線寬分布看，當前深圳市IC設計企業(yè)豐流產品特征線寬集中在0.35μm和0.13μm之間，約3/4的IC設計公司使用等于和小于018μm的工藝進行設計。量產的芯片主要采用大于0.13μm工藝，使用等于和小于O13μmm工藝的企業(yè)占四成，總體的設計能力增強。在數(shù)字芯片中，中興微電子、芯邦科技、華芯飛、力合微電子和安凱的設計能力已經達到90nm和65nm的工藝水平，而海思已經開始40nm甚至更低工藝節(jié)點的設計，代表著深圳的高端設計水平。另外，還有一大批企業(yè)開始從0.18μm轉向0.13μm和0.1lμm工藝進行量產。
7、優(yōu)先發(fā)展集成電路設計產業(yè)是深圳產業(yè)發(fā)展的必由之路
根據(jù)深圳市2009年工業(yè)年鑒，全市工業(yè)總產值為15829億元，其中排名第一的是IT產業(yè)，產值為9045億元，占全市工業(yè)總產值57％。排名第二的是電氣機械及器材制造產業(yè)，僅占全市工業(yè)總產值7.6％，IT產業(yè)成為深圳絕對的支柱產業(yè)。
深圳產業(yè)升級和結構調整的重要任務之一是支持IT產業(yè)的技術創(chuàng)新，提升IT企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，增強企業(yè)參與國際競爭的能力，當務之急是快速發(fā)展深圳的IC設計產業(yè)。由于發(fā)展IC制造產業(yè)需要巨額資金投入(建設一座先進的12英寸制造廠需投資近50億美元)，并且，該產業(yè)位于產業(yè)鏈中部，屬于代工產業(yè)，對深圳IT產業(yè)的技術創(chuàng)新難以形成直接的推動力。所以，深圳沒有必要投入巨額資金，與已經形成產業(yè)優(yōu)勢的長三角地區(qū)一爭高低，只要花幾億或十幾億元，重點支持和發(fā)展IC設計業(yè)這個產業(yè)鏈的龍頭，也是產業(yè)鏈中最有利和最有創(chuàng)意的環(huán)節(jié)，將會直接促進深圳的IT技術創(chuàng)新、產業(yè)升級和結構調整。政府對IC設計的支持將直接帶動IC設計、方案、應用和整機等組成的企業(yè)集群的發(fā)展，是一個“面”的發(fā)展。所以，深圳在“十二五”期間應重點發(fā)展IC設計產業(yè)，政府應從資金、政策、產業(yè)環(huán)境等方面加強對IC設計產業(yè)的支持力度。建議：
(1)設立IC設計產業(yè)專項發(fā)展資金，支持重點領域和重點產品研發(fā)、關鍵技術研發(fā)和支撐環(huán)境建設、IC設計創(chuàng)新支撐平臺建設和運行、產業(yè)聚集基地的建設，以及IC設計人才的培養(yǎng)。
(2)借國務院4號文推出的東風，結合深圳的特點和產業(yè)優(yōu)勢，盡快制定和推出深圳細化的有針對性的鼓勵集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策，從政策層面支持產業(yè)快速發(fā)展。
(3)重視IC設計創(chuàng)新支撐平臺和服務體系的建設和服務，依托國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地，營造適合IC設計企業(yè)創(chuàng)業(yè)、孵化和發(fā)展的環(huán)境。支持共性技術研發(fā)，發(fā)展IC設計新技術，扶持中小企業(yè)技術創(chuàng)新和產品研發(fā)。
(4)規(guī)劃建設相當規(guī)模的IC設計及應用產業(yè)聚集基地，形成適合IC設計公司創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新、孵化、發(fā)展壯大的優(yōu)惠聚集環(huán)境，促進深圳IC設計產業(yè)的快速發(fā)展，同時，可使孵化成長的IC設計企業(yè)有進
一步發(fā)展的空間，繼續(xù)留在深圳，為深圳的技術創(chuàng)新貢獻力量。
(5)政府引導IC設計企業(yè)與整機企業(yè)互動，合作研發(fā)具有自主知識產權的產品。重點支持高性能面向應用的SoC芯片研發(fā)和應用，在通訊、移動多媒體、數(shù)字電視、顯示及照明驅動、移動存儲、信息安全、物聯(lián)網、智能能源網和節(jié)能、醫(yī)療電子、汽車電子、數(shù)字裝備和數(shù)字家庭等領域，逐步形成配套齊全的具有自主知識產權的系列化IC產品，為深圳IT產業(yè)升級提供“芯”動力。
8、結語
深圳具有優(yōu)先發(fā)展IC設計產業(yè)的獨特優(yōu)勢，深圳的IC設計企業(yè)數(shù)量和設計產值均占全國的1/4強，深圳及珠三角地區(qū)整機廠商、IC分銷商、方案提供商云集，是全國IC產品的消費中心，集散中心和設計中心，具有成為全國IC技術創(chuàng)新中心的潛力和條件。
在后經濟危機時期，深圳面對著發(fā)展空間狹小、生活成本上升，以及城市競爭力降低的壓力。深圳要想繼續(xù)在經濟發(fā)展和綜合創(chuàng)新方面領跑全國，就要從深圳的產業(yè)實際出發(fā)，瞄準對現(xiàn)代社會具有基石作用，具有相對發(fā)展優(yōu)勢，又對深圳支柱性產業(yè)形成巨大支撐的產業(yè)，重點支持，優(yōu)先發(fā)展。IC設計產業(yè)符合上述條件，政府需要優(yōu)先支持和促進IC設計產業(yè)快速發(fā)展。
深圳要促進IC設計產業(yè)發(fā)展，除了要改善城市綜合發(fā)展環(huán)境外，要著力打造更加完善的技術創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展環(huán)境，要通過政策引導、資金扶持、環(huán)境優(yōu)化、產業(yè)配套、人才培育、市場拉動等措施，加快IC設計產業(yè)的創(chuàng)新體系建設，要著力延伸和完善產業(yè)鏈，增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，從而推動深圳IC設計產業(yè)并促進IT產業(yè)快速發(fā)展，再造深圳技術創(chuàng)新、產業(yè)升級和結構調整的新優(yōu)勢。
參考文獻
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關鍵詞：集成電路設計；應用型人才；課程改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0059-02
一、引言
在過去的20多年來，中國教育實現(xiàn)兩大歷史性跨越。第一是實現(xiàn)了基本普及義務教育，基本掃除青壯年文盲的目標；第二是中國高等教育開始邁入大眾化階段，高教毛入學率達到17%。據(jù)《2012年中國大學生就業(yè)報告》顯示[1]，在2011年畢業(yè)的大學生中，有近57萬人處于失業(yè)狀態(tài)，10多萬人選擇“啃老”；即使工作一年的人，對工作的滿意率也只有47%。2012年，全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模達到680萬人，畢業(yè)人數(shù)再創(chuàng)新高，大學生將面臨越來越沉重的就業(yè)壓力。面對這樣的困境，國家相關部分提出了一系列的舉措，其中對本科畢業(yè)生的培養(yǎng)目標逐漸向應用型人才轉變[2-4]。集成電路作為信息產業(yè)的基礎和核心，是國民經濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性產業(yè)，已成為當前國際競爭的焦點和衡量一個國家或地區(qū)現(xiàn)代化程度以及綜合國力的重要標志。本文將在對集成電路設計專業(yè)特點分析的基礎上，以北京信息科技大學集成電路設計專業(yè)課程設置為例，介紹面向應用型人才培養(yǎng)目標地集成電路設計本科課程現(xiàn)階段存在的問題并給出相關可行的改革方案。
二、集成電路設計專業(yè)特點
進入本世紀后，我國的集成電路發(fā)展迅速，集成電路設計需求劇增。為了適應社會發(fā)展的需要，國家開始加大推廣集成電路設計相關課程的本科教學工作[5]。經過十年多的發(fā)展，集成電路設計專業(yè)特色也越來越明顯。
首先，集成電路設計專業(yè)對學生的專業(yè)基礎知識要求高。隨著工藝的不斷進步，集成電路芯片的尺寸不斷下降，芯片功能不斷增強，功耗越來越低，速度越來越快。但隨著器件尺寸的不斷下降，組成芯片的最基本單元――“器件”的高階特性對電路性能的影響越來越大。除了器件基礎，電路設計人員同時還需要了解后端電路設計相關的版圖、工藝、封裝、測試等相關基礎知識，而這些流程環(huán)環(huán)相扣，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，很難想象芯片能正常工作[6]。因此，對于一個合格的電路設計人員，深厚的專業(yè)基礎知識是必不可少的。
其次，集成電路設計專業(yè)需要學生對各種電子設計自動化工具熟悉，實踐能力強。隨著電子設計自動化工具的不斷發(fā)展，在電路設計的每一個階段，電路設計人員可以通過計算機完成電路設計的部分或全部的相關內容。另一方面，電子設計自動化工具的相關比較多，即使是同一家公司的同一種軟件的更新速度相當快，集成電路設計工具種類繁多，而且沒有統(tǒng)一的標準這對集成電路設計教學增加了很大的難度。
再次，集成電路設計專業(yè)的相關教學工作量大。正如前面所介紹，要完成一個電路芯片的設計，需要電路設計人員需要了解從器件基礎到電路搭建、電路仿真調試、版圖、工藝、封裝、測試等相關知識，同時還要通過實驗熟悉各種電子設計自動化工具的使用。所有相關內容對集成電路設計專業(yè)的教學內容提出了更多的要求，但從現(xiàn)有的情況看，相關專業(yè)的課時數(shù)目難以改變，所以在有限的課時內如何合理分配教學內容是集成電路設計專業(yè)教師重要的工作。
最后，集成電路設計專業(yè)對配套的軟、硬件平臺要求高，投入資金成本高。從現(xiàn)有的情況看，國際上有4大集成電路設計EDA公司，還有很多中、小型EDA公司。每個公司的產品各不相同，即使針對相同的電路芯片，設計自動化工具也各不相同。在硬件方面，軟件的安裝通常在高性能的服務器上，因此，硬件方面的成本也很高。軟硬件方面的成本嚴重地阻礙了國內很多高等院校的集成電路設計專業(yè)發(fā)展。
三、集成電路設計專業(yè)課程設置及存在的問題
在集成電路設計專業(yè)課程設置方面，不同的學校的課程設置各不相同。但總的來說可以分為三類：基礎課、專業(yè)課和選修課。在三類課程的設置方面，每個學校的定義各不相同，主要是根據(jù)本校集成電路設計專業(yè)的側重點不同而有所區(qū)別。從國內幾大相關院校的課程設置看，基礎課主要包括：《固體物理》、《半導體物理》、《晶體管原理》、《模擬電子技術》、《數(shù)字電子技術》等；專業(yè)課主要包括：《模擬集成電路設計》、《數(shù)字集成電路設計》、《信號處理》、《高頻電路》等；選修課主要包括：《集成電路EDA》、《集成電路芯片測試》、《集成電路版圖設計》、《集成電路封裝》等。
從現(xiàn)有的課程設置可以看到，針對國家應用型人才培養(yǎng)目標，現(xiàn)有的課程設置還存在很多問題，具體地說：
首先，課程設置偏于理論課程，實踐內容缺乏，不符合應用型人才的培養(yǎng)目標要求。從上面的課程設置情況可以看到，各大高校在課程安排方面都側重于理論教學，缺乏實踐內容。比如：《模擬集成電路設計》課程總學時為48，實驗學時為8，遠遠低于實際需求，難以在短短8學時內完成模擬集成電路設計相關實踐活動。雖然集成電路設計專業(yè)對于專業(yè)基礎知識要求寬廣，但并不深厚，因此，浪費太多時間在每個設計流程相關的理論知識的闡述是不合適的，也不符合我國大學生的現(xiàn)狀。
其次，實踐活動不能與集成電路設計業(yè)界實際需要相結合，實踐內容沒有可行性。從目前各大高等院校的課程內容方面調研結果表明，對于本科教學情況，90%以上的實踐內容都是教師根據(jù)理論教學內容設置一些簡單可行的小電路，學生按照實驗指導書的內容按相關步驟操作即可完成整個實驗過程。實驗內容簡單、重復，與集成電路設計業(yè)界實際需要完全不相關，這對學生以后的就業(yè)、擇業(yè)意義不大。
最后，沒有突現(xiàn)學校的專業(yè)特色，不適于當今社會集成電路設計業(yè)界對本科畢業(yè)生的要求。但在競爭激烈的電子信息產業(yè)界，如果想要畢業(yè)生擇業(yè)或者就業(yè)時有更強的競爭力，各大高校需要有自己的專業(yè)特色，但現(xiàn)在各個高校的現(xiàn)狀仍然是“全面發(fā)展，沒有特色”。這對于地方高校的集成電路設計專業(yè)畢業(yè)生是一個劣勢。
四、面向應用型人才培養(yǎng)目標的課程改革
針對上面闡述的相關問題，本文給出了面向應用型人才培養(yǎng)目標的集成電路設計專業(yè)課程改革的幾點方案，具體地說：
首先，削減理論課的課時，加大實驗內容比例。理論課時遠遠高于實踐課時是當今大學生教育的一個重要弊端，這也直接導致了大學生動手能力差、實踐活動參與度低、分工合作意識薄弱。而在不增加授課學時的前提下要改變這一現(xiàn)象，唯一的方法就是改變授課內容，適當削減理論課的課時，加大實驗內容的比例。這樣既能滿足國家對于本科畢業(yè)生應用型人才的培養(yǎng)目標，也符合創(chuàng)新型本科生的特點。
其次，積極推進“校企聯(lián)合辦學”，讓學生更早接觸業(yè)界發(fā)展，指導擇業(yè)、就業(yè)。正如前面介紹，現(xiàn)在各大高等院校的教學內容理論性太強，學生在大學四年學習到的相關知識與實際應用相脫離。這也造成很大一部分本科畢業(yè)生在入職后的第一年難以進入工作狀態(tài)，工作效率差，影響后面學生的就業(yè)、擇業(yè)。如果能在學生在校期間，比如大學三年級或更早，推進“校企聯(lián)合辦學”，使學生更早了解到業(yè)界真正工作模式以及業(yè)界關注的重點，這對于學生后續(xù)進入工作非常有利，同時也能推進學校科研工作。
最后，實現(xiàn)優(yōu)質教學資源的共享。這里的教學資源，除了包括授課筆記、教案、教學講義外還包括高水平教師。雖然現(xiàn)在高等教育研究相關機構也開設了一些青年教師課程培訓相關內容，但真正取得的成效還相對比較小。另外，針對集成電路設計專業(yè)來說，跟隨業(yè)界發(fā)展的相關知識更新較快，配套的軟硬件代價較高，如果能實現(xiàn)高校軟硬件教學資源的共享，尤其是高水平高校扶持低水平高校，這將更有利于提高畢業(yè)生的整體水平。
五、結論
本文詳細分析面對應用型人才培養(yǎng)目標的集成電路設計專業(yè)的特點，并在對國內相關院校集成電路設計專業(yè)調研基礎上給出集成電路設計專業(yè)的基礎課、專業(yè)課、選修課課程的內容以及教學方式情況，指出面向應用型人才培養(yǎng)目標現(xiàn)在課程設置方面存在的問題。同時，文章給出了在當今大學生招生人數(shù)劇增情況下，如何合理安排集成電路設計專業(yè)課程的方案從而實現(xiàn)應用型培養(yǎng)目標。
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一、完善課程設置
合理設置課程體系和課程內容，是提高人才培養(yǎng)水平的關鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經過這幾年教學工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先，在課程設置與課時安排上進行適當?shù)恼{整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排，不同課程中內容重疊的章節(jié)或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設置中，“數(shù)字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數(shù)字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎，所以學生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結構、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數(shù)字集成電路設計”課程中添加入相關知識，與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現(xiàn)重疊。在調整后的課程設置中，先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授，令學生對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)字集成電路設計”課程的學習中，對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手，達到較好的教學效果，同時也避免了內容重復講授的問題。此外，這樣的課程設置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭，避免因學期課程的設置問題，導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經驗。其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上，而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。第三，在選擇優(yōu)秀國內外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產品及技術、行業(yè)需求等方面提取教學內容，激發(fā)學生的學習興趣，實時了解前沿動態(tài)，使學生能夠積極主動地學習。
二、變革教學理念與模式
CDIO（構思、設計、實施、運行）理念，是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結合課程教學模式，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]。在實際教學過程中，結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設計”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉換器（SARADC）”的課題項目開展教學內容，將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設計進行有機串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內，以學生為主體、教師為引導的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中，完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養(yǎng)學生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學生得分，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的數(shù)據(jù)報告，鍛煉學生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學期中的畢業(yè)設計打下一定的基礎。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗，同時還應定期邀請校外專家或專業(yè)工程師進行集成電路方面的專業(yè)座談、學術交流、技術培訓等，進行教學及實踐的指導。
三、加強EDA實踐教學
首先，根據(jù)企業(yè)的技術需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業(yè)前就可以熟練掌握應用，將工程實際和實驗教學緊密聯(lián)系，積累經驗的同時增加學生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎。2009—2015年，黑龍江大學先后引進數(shù)字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數(shù)眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建，實現(xiàn)遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容，適當增加實踐課程的學時。如通過運算放大器、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、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析，令學生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設計方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設計以及版圖設計等崗位要求的基礎上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準備。第三，根據(jù)集成電路設計本科理論課程的教學內容，以各應用軟件為基礎，結合多媒體的教學方法，選取結合于理論課程內容的實例，制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數(shù)字集成電路設計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件；通過網絡平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。
四、搭建校企合作平臺
近年來，北京電子協(xié)會著手主辦了“全國大學生集成電路設計大賽”，為各高校的在校大學生提供了一個集成電路設計專業(yè)競賽的良好平臺。通過大賽的舉辦，不僅提高了本科教學工作的積極性和教學質量，更加有利了提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。同時，大賽以集成電路產業(yè)為背景，聯(lián)合各高校與企業(yè)參與其中，促進了高校間和校企間的交流與合作，并且通過大賽可以幫助企業(yè)發(fā)掘有潛力的優(yōu)秀專業(yè)人才，而對于參賽學生而言亦是為其就業(yè)拓寬了渠道。2012—2015年期間，黑龍江大學連續(xù)參加多屆“全國大學生集成電路設計大賽”，本科生及研究生組都分別取得過特等獎和一、二、三等獎的好成績，并獲得了華潤上華0.35umCMOS工藝的多次流片機會，這對于本科階段的學生來說是彌足珍貴的學習和積累經驗的機會。通過參加大賽，學生不僅積累了實踐操作經驗，完善了知識結構，更對競技精神有了一種新的認識與體會，增強了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識和能力。同時，在競賽過程中，令學生對自身的優(yōu)勢和劣勢有了明確的認識，對于其專業(yè)能力和發(fā)展?jié)撡|也是一次很好的發(fā)掘。在今后的賽事中，我們會借鑒以往的大賽經驗，對參賽的本科生和研究生進行合理的培訓和實踐訓練，成員以高年級帶低年級、老隊員帶新隊員、理論型學生與實踐性學生相結合的模式組隊，以實現(xiàn)經驗傳承、知識共享與交流、創(chuàng)新實踐、團隊合作等優(yōu)勢，有利于專業(yè)的發(fā)展以及各屆學生專業(yè)能力和創(chuàng)新能力的提高。
作者：卜丹 邱成軍 竇雁巍 單位：黑龍江大學
為滿足集成電路方面教學和科研的需要，同濟大學電子科學與技術系以985三期實驗室建設、教育部修購計劃兩項經費所購置的設備為主體，充分整合利用本系目前已有的設備，完成了一個覆蓋完整的集成電路設計平臺的構建。依托同濟大學第8期實驗教改項目的支持，電子科學與技術系在平臺的應用方面進行了有益的探索：針對本科生實驗教學完成了集成電路設計系列實驗課程開設；在集成電路相關科研項目中進行了實際應用，為科研工作提供了良好的支撐。
【關鍵詞】
集成電路；設計平臺；實驗教學；科研
進入21世紀之后，集成電路在我國相關產業(yè)及教育領域的重要性日益凸顯。2000年6月，國務院了綱領性文件《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā)2000〔18號〕）[1]，明確了集成電路作為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)的地位。在其后的國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃等文件中，均將集成電路列為重要的發(fā)展方向，自此我國集成電路產業(yè)進入了蓬勃發(fā)展的時期。產業(yè)的快速發(fā)展必然需要科技和教育的配合。基于此原因，國務院科教領導小組批準實施國家科技重大專項—集成電路與軟件重大專項，其后教育部、科技部決定在國內有相對優(yōu)勢的高等院校建立國家集成電路人才培養(yǎng)基地，分別于2003年、2004年及2009年分3批批準和支持20所高校進行人才培養(yǎng)基地的建設工作。筆者所在的同濟大學為第2批建設的6所高校之一。
同濟大學電子科學與技術系成立于2002年，歷史較短，在集成電路方面的基礎較為薄弱。但自成立之初便將集成電路設計列為最重要的教學與科研方向之一，參考國際知名高校以及國內兄弟院校的先進經驗[2-4]，在課程設置等人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)進行了積極的探索[5]。但是，集成電路設計強調工程設計實踐，如果缺乏相應的設計平臺，僅以理論知識為主，會導致培養(yǎng)出的學生與產業(yè)需求契合度不高。這也是諸多高校在集成電路設計的實驗設置及實踐環(huán)節(jié)進行教學改革和積極探索的原因[6-7]。我系也意識到亟須加強實踐環(huán)節(jié)的相關建設。基于以上原因，我們充分利用985三期實驗室建設、教育部修購計劃兩項經費的支持，在集成電路設計平臺的構建方面進行了積極的嘗試。
1建設方案與建設過程
1.1平臺建設的基礎依托985二期實驗室建設、教育部修購計劃兩項經費為我系的教學改革提供了非常有力的支持，根據(jù)各個學科方向的統(tǒng)籌規(guī)劃，分配約150萬元用于集成電路及與系統(tǒng)設計相關的設備購置。購置的設備見表1、表2。除以上兩部分設備之外，本系已經部分購置了與集成電路設計相關的設備，如Dell服務器、SUN工作站、各類測試與信號發(fā)生設備等。因此，我系已經初步具備了建設一個覆蓋半導體器件制備與分析、集成電路設計與測試、系統(tǒng)級設計驗證完整流程的專業(yè)實驗與設計平臺的基礎條件。
1.2總體構想與平臺規(guī)劃基于上述基礎硬件設備，我系在有限的場地資源中安排了專門的場地作為半導體器件與集成電路設計專業(yè)實驗室，以支持集成電路設計平臺的建設。將擬建設的半導體與集成電路設計專業(yè)實驗室劃分為4個功能區(qū)：服務器與中央控制區(qū)、集成電路設計區(qū)、集成電路分析與測試區(qū)、系統(tǒng)級設計與驗證區(qū)。總體的規(guī)劃如圖1所示，功能與設備支撐概述如下。（1）服務器與中央控制區(qū)。主要空間用于放置3個機柜、承載兩個機架式服務器（HP、Dell）、存儲陣列（SAS15000RPM接口、初始配置7.2TB）、一個臥式服務器（超微）以及UPS電源、萬兆交換機等供電和網絡配件。需注意該部分噪聲較大，故應與實驗室其他功能區(qū)隔離。提供VPN、遠程配置以及各類必要的服務，配置完整的EDA工具系統(tǒng)，覆蓋集成電路設計全流程。（2）集成電路設計區(qū)。20個左右的工位，主要為HP工作站。具備兩類工作方式：作為終端登錄服務器系統(tǒng)使用；在服務器系統(tǒng)不能提供支持時獨立使用。除工作站之外，配備2～3個文件柜、工具柜。（3）集成電路分析與測試區(qū)。主要功能為集成電路（晶圓、裸片、封裝后芯片）的分析、測試。分析與測試系統(tǒng)以兩套手動探針測試臺（包括基座、卡盤、ADV顯微鏡）、超長焦金相顯微鏡（超長工作距離，2000倍放大）、4套微米級精確位移系統(tǒng)（包括探針、針臂、針座、線纜與接口）為主，并配備2臺臺式計算機以及信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、邏輯分析儀1臺、示波器1臺，用作信號發(fā)生與記錄、信號與圖像采集功能。配備兩個實驗工具柜。（4）系統(tǒng)級設計與驗證區(qū)。6個工位，配備2～3臺計算機。考慮到面積有限，而該區(qū)功能較多，以多功能復用的方式設置工位的功能。該區(qū)的功能包括：①板級電路設計與測試。主要支撐設備為必要的計算機系統(tǒng)（軟、硬件）。多臺邏輯分析儀、示波器、信號發(fā)生器、萬用表、穩(wěn)壓電源、必要的電子元器件及焊接設備等。②基于FPGA的系統(tǒng)設計。主要支撐設備為計算機系統(tǒng)（軟、硬件）、4套Virtex-5FPGA系統(tǒng)。③嵌入式系統(tǒng)設計。主要支撐設備為計算機系統(tǒng)、3套VeriSOC-ARM9開發(fā)平臺、多套PSoC開發(fā)套件、多套ARM開發(fā)套件、微控制器開發(fā)套件等。④集成電路系統(tǒng)級驗證。與板級電路與測試共用各類設備。
1.3軟硬件系統(tǒng)與設計流程構建基于新購買的存儲陣列（NetApp）、服務器（DL380G7）、交換機（CISCO），并整合本系統(tǒng)原有的兩臺服務器（一臺Dell機架式、一臺超微立式），構成一個EDA開發(fā)服務系統(tǒng)。系統(tǒng)構建方面，我們進行了基于傳統(tǒng)的EDA開發(fā)環(huán)境架構，以及基于虛擬化系統(tǒng)進行構建的兩種嘗試。存儲結構上基于存儲陣列，提供足夠安全的冗余備份與保護。系統(tǒng)具備負載均衡功能。最終構建的系統(tǒng)可直接支持同一實驗室內20臺以上HP工作站的同時接入，并提供遠程登錄支持；以及通過同濟大學校園網，提供外網的VPN接入支持。在硬件系統(tǒng)的基礎上，我們安裝配置了完善的EDA工具鏈，以提供覆蓋全流程的集成電路設計支持。
2教學與科研應用
前述所構建的集成電路設計平臺僅是基礎的軟硬件系統(tǒng)，如果要在實際的教學和科研工作中進行使用，尚需進行相關的課程大綱規(guī)劃、實驗方案設計以及實際的芯片設計檢驗。通過同濟大學第8期實驗教學改革項目的支持，我們在這些方面開展了一定的工作，主要包括以下兩個方面。
2.1教學應用完成了實驗方案內容建設，構建形成了一套覆蓋集成電路設計全流程的實驗方案，并兼顧半導體器件、集成電路測試；設計的系列實驗應用于新開設的“集成電路設計實驗”課程中，以豐富和擴展該門課程的實驗內容，提高學生的學習積極性。該課程每周4學時，已經完成2013、2014兩個學年的實驗教學工作。具體的實驗內容包括反相器實驗（電路原理圖輸入、電路仿真、版圖設計、版圖設計規(guī)則檢查及一致性檢查、后仿真）、一位全加器系列試驗、基本模擬電路單元設計實驗、綜合定制設計實驗、硬件描述語言設計與驗證實驗（選做）、自動綜合與布局布線設計實驗（選做）。構建的軟硬件平臺，除用于集成電路設計實驗課之外，亦用于電子系“半導體器件物理”“半導體工藝原理”等多門課程的實驗環(huán)節(jié)，以及本科生畢業(yè)設計中。與現(xiàn)有的本科生各類創(chuàng)新活動相結合，為該類活動的人員選拔與培養(yǎng)、培訓起到了一定的輔助作用。
2.2科研應用集成電路設計平臺除用于相關的實驗教學任務之外，亦可為相關的科研工作提供良好的支撐。在該平臺所定義的開發(fā)環(huán)境及設計流程上，我們完成了兩款65納米工藝超大規(guī)模集成電路芯片的設計工作，其中一款已經返回，并進行了較為完整的測試，功能及性能均符合預期，芯片如圖2、圖3所示。這些設計很好地確證了該平臺的完整性和可靠性。
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集成電路(IC)產業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性和產業(yè)之間關聯(lián)度很高的產業(yè)。它是電子信息產業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)的基礎,也是改造提升傳統(tǒng)產業(yè)的核心技術,已成為衡量一個國家經濟和信息產業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一,是各國搶占經濟科技制高點、提升綜合國力的重點領域。
集成電路產業(yè)是典型的知識密集型、技術密集型、資本密集和人才密集型的高科技產業(yè),它不僅要求有很強的經濟實力,還要求具有很深的文化底蘊。集成電路產業(yè)由集成電路設計、掩模、集成電路制造、封裝、測試、支撐等環(huán)節(jié)組成。隨著集成電路技術的提升、市場規(guī)模的擴大以及資金投入的大幅提高,專業(yè)化分工的優(yōu)點日益體現(xiàn)出來,集成電路產業(yè)從最初的一體化IDM,逐漸發(fā)展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設計(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測試、設備與材料支撐等專業(yè)公司。
國家始終把集成電路作為信息產業(yè)發(fā)展的核心。2000年國家18號文件(《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》)出臺后,為我國集成電路產業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。2005年國家制定的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個國家重大專項,其中兩個涉及到集成電路行業(yè),一個是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎軟件產品”,另外一個則是“集成電路成套工藝、重大設備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國家出臺的《電子信息產業(yè)調整與振興規(guī)劃》明確提出:加大鼓勵集成電路產業(yè)發(fā)展政策實施力度,立足自主創(chuàng)新,突破關鍵技術,要加大投入,集中力量實施集成電路升級,著重建立自主可控的集成電路產業(yè)體系。
無錫是中國集成電路產業(yè)重鎮(zhèn),曾作為國家南方微電子工業(yè)基地,先后承擔國家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經過近20年的不斷發(fā)展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產業(yè)基礎,而且培育和引進了一批骨干企業(yè),有力地推動了我國集成電路產業(yè)的發(fā)展。2000年,無錫成為國家科技部批準的7個國家集成電路設計產業(yè)化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個由國家發(fā)改委認定的國家微電子高新技術產業(yè)基地,進一步確立了無錫在中國集成電路產業(yè)中的優(yōu)勢地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的核心城市,微電子工業(yè)作為物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的基礎電子支撐,又引來了新一輪的發(fā)展機遇。
發(fā)展集成電路產業(yè)是實現(xiàn)無錫新區(qū)產業(yè)結構調整、支撐經濟可持續(xù)發(fā)展、引領經濟騰飛、提升創(chuàng)新型城市地位、提高城市綜合實力和競爭力的關鍵。無錫新區(qū)應當抓住從世界金融危機中回暖和建設“感知中國中心”的發(fā)展機遇,以優(yōu)先發(fā)展集成電路設計業(yè)、重視和引進晶圓制造業(yè)、優(yōu)化發(fā)展封測配套業(yè)、積極扶持支撐業(yè)為方向,加大對產業(yè)發(fā)展的引導和扶持,加快新區(qū)超大規(guī)模集成電路產業(yè)園的建設,加強高端人才的集聚和培育,實現(xiàn)無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國真正的集成電路集聚區(qū)、世界集成電路的高地、打造‘中國IC設計第一區(qū)’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實現(xiàn)新區(qū)集成電路產業(yè)的跨越式發(fā)展。
2新區(qū)超大規(guī)模集成電路園
(2010年-2012年)行動計劃
2.1 指導思想
全面貫徹落實科學發(fā)展觀,堅持走新型工業(yè)化道路,緊跟信息產業(yè)發(fā)展的世界潮流,以積極扶持、引導現(xiàn)有存量企業(yè)為基礎,以引進和孵化為手段,以重點項目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進力度,提高市場化運行程度,強攻設計業(yè),壯大制造業(yè),構建集成電路設計、制造、封裝測試、系統(tǒng)應用、產業(yè)支撐于一體的完整IC產業(yè)鏈,建成“東方硅谷”。
2.2 發(fā)展目標
從2010年到2012年,無錫新區(qū)集成電路產業(yè)年均引進企業(yè)數(shù)15家以上,期內累計新增規(guī)范IC企業(yè)40家,期末產業(yè)鏈企業(yè)總數(shù)120家以上,產業(yè)規(guī)模年均增長25%以上,2012年目標400億元,到2015年,全區(qū)集成電路產業(yè)規(guī)模達到800億元,占全國比重達20%以上。年均引進和培養(yǎng)中、高級IC人才600名,期內累計新增2000名,期末專業(yè)技術高端人才存量達3000名。
2.3 主要任務
2.3.1 重點發(fā)展領域
按照“優(yōu)先發(fā)展集成電路設計業(yè),重點引進晶圓制造業(yè),優(yōu)化提升封裝測試業(yè),積極扶植支撐業(yè)”的基本思路,繼續(xù)完善和落實產業(yè)政策,加強公共服務,提升自主創(chuàng)新能力,推進相關資源整合重組,促進產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)調發(fā)展,形成無錫市集成電路產業(yè)最集中區(qū)域。
2.3.2 產業(yè)發(fā)展空間布局
集成電路產業(yè)是無錫新區(qū)區(qū)域優(yōu)勢產業(yè),產業(yè)規(guī)模占據(jù)全市70%以上,按照“區(qū)域集中、產業(yè)集聚、發(fā)展集約”的原則,高標準規(guī)劃和建設新區(qū)超大規(guī)模集成電路產業(yè)園,引導有實力的企業(yè)進入產業(yè)園區(qū),由園區(qū)的骨干企業(yè)作龍頭,帶動和盤活區(qū)域產業(yè),增強園區(qū)產業(yè)鏈上下游企業(yè)間的互動配合,不斷補充、豐富、完善和加強產業(yè)鏈建設,形成具有競爭實力的產業(yè)集群,成為無錫新區(qū)集成電路產業(yè)發(fā)展的主體工程。
無錫新區(qū)超大規(guī)模集成電路產業(yè)園位于無錫新區(qū),距離無錫碩放機場15公里,距無錫新區(qū)管委會約3公里。
超大規(guī)模集成電路產業(yè)園區(qū)總規(guī)劃面積3平方公里,規(guī)劃區(qū)域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國道和滬寧高速公路,南至新二路。園區(qū)規(guī)劃主體功能區(qū)包括制造業(yè)區(qū)設計孵化區(qū)、設計產業(yè)化總部經濟區(qū)、設計產業(yè)化配套服務區(qū)等,占地共700畝,規(guī)劃基礎配套區(qū)包括建設園內干道網和開放式對外交通網絡,同步配套與發(fā)展IC設計產業(yè)相關聯(lián)的寬帶網絡中心、國際衛(wèi)星中心、國際培訓中心等,按照園內企業(yè)人群特點,規(guī)劃高端生活商務區(qū)。
園區(qū)目前已有國內最大工藝最先進的集成電路制造企業(yè)海力士恒億半導體,南側有KEC等集成電路和元器件制造、封測企業(yè)。園區(qū)的目標是建成集科研教育區(qū)、企業(yè)技術產品貿易區(qū)、企業(yè)孵化區(qū)、規(guī)模企業(yè)獨立研發(fā)區(qū)和生活服務區(qū)于一體的高標準、國際化的集成電路專業(yè)科技園區(qū),作為承接以IC設計業(yè)為主體、封測、制造、系統(tǒng)方案及支撐業(yè)為配套的企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主要載體。支持跨國企業(yè)全球研發(fā)中心、技術支持中心、產品系統(tǒng)方案及應用、上下游企業(yè)交流互動、規(guī)模企業(yè)獨立研發(fā)配套設施、物流、倉儲、產品營銷網點、國際企業(yè)代表處等的建設,組建“類IDM”的一站式解決方案平臺。
2.3.3 主要發(fā)展方向與任務
(1)集成電路設計業(yè)
集成電路設計是集成電路產業(yè)發(fā)展的龍頭,是整個產業(yè)鏈中最具引領和帶動作用的環(huán)節(jié),處于集成電路價值鏈的頂端。國家對IC產業(yè)、特別是IC設計業(yè)發(fā)展的政策扶持為集成電路發(fā)展IC設計產業(yè)提供了良好的宏觀政策環(huán)境。“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”與“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個重大專項的第一、二位,說明政府對集成電路產業(yè)的高度重視。這兩個重大專項實施方案的通過,為IC設計企業(yè)提升研發(fā)創(chuàng)新能力、突破核心技術提供了發(fā)展機遇。新區(qū)集成電路產業(yè)的發(fā)展需要密切結合已有產業(yè)優(yōu)勢,順應產業(yè)發(fā)展潮流,進一步促進集成電路產業(yè)的技術水平和整體規(guī)模,實現(xiàn)集成電路設計產業(yè)新一輪超常規(guī)的發(fā)展。
1)、結合現(xiàn)有優(yōu)勢,做大做強以消費類為主的模擬芯片產業(yè)。
無錫集成電路產業(yè)發(fā)展起步早,基礎好,實力強。目前,無錫新區(qū)積聚了60余家集成電路設計企業(yè),包括國有企業(yè)、研究機構、民營企業(yè)以及近幾年引進的海歸人士創(chuàng)業(yè)企業(yè)。代表性企業(yè)包括有:華潤矽科、友達、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創(chuàng)、華芯美等公司。產品以消費類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅動、射頻芯片、智能電網芯片等,形成了以模擬電路為主的產品門類集聚,模擬IC產品的研發(fā)和生產,成為無錫地區(qū)IC設計領域的特色和優(yōu)勢,推動以模擬電路產品開發(fā)為基礎的現(xiàn)有企業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展,是新區(qū)集成電路產業(yè)做大做強的堅實基礎。
2)結合高端調整戰(zhàn)略,持續(xù)引進、培育系統(tǒng)設計企業(yè)。
無錫“530”計劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創(chuàng)業(yè),已經成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內造就了關注高科技、發(fā)展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創(chuàng)業(yè)企業(yè)相繼研發(fā)成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產品,為無錫高端集成電路設計的戰(zhàn)略調整,提供了堅實的人才基礎和技術基礎。隨著海峽兩岸關系的平緩與改善,中國臺灣正在考慮放寬集成電路設計企業(yè)到大陸投資政策,新區(qū)要緊緊抓住這一機遇,加大對中國臺灣集成電路設計企業(yè)的引進力度。新區(qū)擁有相對完善的基礎配套設施、宜居的人文環(huán)境、濃厚的產業(yè)氛圍、完備的公共技術平臺和服務體系,將成高端集成電路人才創(chuàng)業(yè)的首選。
3)結合電子器件國產化戰(zhàn)略,發(fā)展大功率、高電壓半導體功率器件。
高效節(jié)能已經成為未來電子產品發(fā)展的一個重要方向,電源能耗標準已經在全球逐步實施,將來,很多國家將分別實施綠色電源標準,世界各國已對家電與消費電子產品的待機功耗與效率開始實施越來越嚴格的省電要求,高效節(jié)能保護環(huán)境已成為當今共識。提高效率與減小待機功耗已成為消費電子與家電產品電源的兩個非常關鍵的指標。中國目前已經開始針對某些產品提出能效要求,此外,歐美發(fā)達國家對某些電子產品有直接的能效要求,如果中國想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會為功率器件市場提供更大的市場動力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè),除了保證設備的正常運行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對較高的技術門檻,同時,新區(qū)企業(yè)擁有的深厚的模擬電路技術功底以及工藝開發(fā)制造能力,作為一種產業(yè)化周期相對較短的項目,現(xiàn)在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區(qū)集成電路設計業(yè)的重點發(fā)展方向。
4)結合傳感網示范基地建設,發(fā)展射頻電子、無線通信、衛(wèi)星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數(shù)字家居電子產業(yè)。
“物聯(lián)網”被稱為繼計算機、互聯(lián)網之后,世界信息產業(yè)的第三次浪潮。專家預測10年內物聯(lián)網就可能大規(guī)模普及,應用物聯(lián)網技術的高科技市場將達到上萬億元的規(guī)模,遍及智能交通、環(huán)境保護、公共安全、工業(yè)監(jiān)測、物流、醫(yī)療等各個領域。目前,物聯(lián)網對于全世界而言都剛起步,各個國家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國傳感網產業(yè)發(fā)展的核心城市,將成為難得的戰(zhàn)略機遇,新區(qū)集成電路產業(yè)應該緊緊圍繞物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的歷史機遇,大力發(fā)展射頻電子、MEMS傳感技術、數(shù)字家居等,為傳感網示范基地建設和物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展,提供有效的基礎電子支撐。
(2)集成電路制造業(yè)
重大項目,特別是高端芯片生產線項目建設是擴大產業(yè)規(guī)模、形成產業(yè)集群、帶動就業(yè)、帶動產業(yè)發(fā)展的重要手段。是新區(qū)集成電路產業(yè)壯大規(guī)模的主要支撐,新區(qū)要確保集成電路制造業(yè)在全國的領先地位,必須扶持和推進現(xiàn)有重點項目,積極引進高端技術和特色配套工藝生產線。
1)積極推進現(xiàn)有大型晶園制造業(yè)項目
制造業(yè)投資規(guī)模大,技術門檻高,整體帶動性強,處于產業(yè)鏈的中游位置,是完善產業(yè)鏈的關鍵。新區(qū)集成電路制造業(yè)以我國的最大的晶圓制造企業(yè)無錫海力士-恒億半導體為核心,推動12英寸生產線產能擴張,鼓勵企業(yè)不斷通過技術改造,提升技術水平,支持企業(yè)周邊專業(yè)配套,完善其產業(yè)鏈。鼓勵KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業(yè)發(fā)展,促進設計業(yè)、制造業(yè)的協(xié)調互動發(fā)展。積極推進落實中國電子科技集團公司第58所的8英寸工藝線建設,進一步重點引進晶圓制造業(yè),確保集成電路制造業(yè)在國內的領先地位。
2)重視引進高端技術與特色工藝生產線
國際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運轉晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設計的方向發(fā)展。特別是受國際金融危機引發(fā)的經濟危機影響以來,這一趨勢更為明顯,紛紛向海外轉移晶圓制造線,產業(yè)園將緊緊抓住機遇,加大招商引資力度。在重點發(fā)展12英寸、90納米及以下技術生產線,兼顧8英寸芯片生產線的建設的同時,重視引進基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產線,協(xié)助開發(fā)模擬、數(shù)模混合、SOI、GeSi等特色工藝產品,實現(xiàn)多層次、全方位的晶圓制造能力。
(3)集成電路輔助產業(yè)
1)優(yōu)化提升封裝測試業(yè)
無錫新區(qū)IC封裝測試業(yè)以對外開放服務的經營模式為主,海力士封裝項目、華潤安盛、英飛凌、東芝半導體、強茂科技等封測企業(yè)增強了無錫新區(qū)封測環(huán)節(jié)的整體實力。近年來封測企業(yè)通過強化技術創(chuàng)新,在芯片級封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國際先進水平的差距,成為國內集成電路封裝測試的重要板塊。
隨著3G手機、數(shù)字電視、信息家電和通訊領域、交通領域、醫(yī)療保健領域的迅速發(fā)展,集成電路市場對高端集成電路產品的需求量不斷增加,對QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數(shù)產品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產品需求已呈較大的增長態(tài)勢。無錫新區(qū)將根據(jù)IC產品產業(yè)化對高端封測的需求趨勢,積極調整產品、產業(yè)結構,重點發(fā)展系統(tǒng)級封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進封裝測試技術水平和能力,提升產品技術檔次,促進封測產業(yè)結構的調整和優(yōu)化。
2)積極扶持支撐業(yè)
支撐與配套產業(yè)主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純試劑等。我國在集成電路支撐業(yè)方面基礎還相當薄弱。新區(qū)將根據(jù)企業(yè)需求,積極引進相關配套支撐企業(yè),實現(xiàn)12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導體材料、光刻膠、化學試劑、特種氣體、引線框架等關鍵材料的配套。以部分關鍵設備、材料為突破口,重視基礎技術研究,加快產業(yè)化進程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產業(yè)鏈。
3保障措施
國家持續(xù)執(zhí)行宏觀調控政策、集成電路產業(yè)升溫回暖以及國內IC需求市場持續(xù)擴大、國際IC產業(yè)持續(xù)轉移和周期性發(fā)展是無錫新區(qū)集成電路產業(yè)發(fā)展未來面臨的主要外部環(huán)境,要全面實現(xiàn)“規(guī)劃”目標,就必須在落實保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區(qū)集成電路產業(yè)將重點圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環(huán)境建設和招商引智,實現(xiàn)產業(yè)的轉型升級和產業(yè)總量新的擴張,為實現(xiàn)中國“IC設計第一區(qū)”打下堅實的基礎。
3.1 快速啟動超大規(guī)模集成電路產業(yè)園載體建設
按照相關部門的部署和要求,各部門協(xié)調分工負責,前后聯(lián)動,高起點規(guī)劃,高標準建設。盡快確定園區(qū)規(guī)劃、建設規(guī)劃、資金籌措計劃等。2010年首先啟動10萬平方米集成電路研發(fā)區(qū)載體建設,2011年,進一步加大開發(fā)力度,基本形成園區(qū)形象。
3.2 強力推進核“芯”戰(zhàn)略專業(yè)招商引智工程
以國家集成電路設計園現(xiàn)有專業(yè)招商隊伍為基礎,進一步補充和完善具備語言、專業(yè)技術、國際商務、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊伍;區(qū)域重點突破硅谷、中國臺灣、北京、上海、深圳等地專業(yè)產業(yè)招商,聚焦集成電路設計業(yè)、集成電路先進制造業(yè)、集成電路支撐(配套)業(yè)三個板塊,引導以消費類為主導的芯片向高端系統(tǒng)級芯片轉變,以創(chuàng)建中國“集成電路產業(yè)第一園區(qū)”的氣魄,調動各方資源,強力推進產業(yè)招商工作。
3.3 與時俱進,不斷更新和升級公共技術服務平臺
進一步仔細研究現(xiàn)有企業(yè)對公共服務需求情況,在無錫IC基地原有EDA設計服務平臺、FPGA創(chuàng)新驗證平臺、測試及可靠性檢測服務平臺、IP信息服務平臺以及相關科技信息中介服務平臺的基礎上,拓展系統(tǒng)芯片設計支撐服務能力,搭建適用于系統(tǒng)應用解決方案開發(fā)的系統(tǒng)設計、PCB制作、IP模塊驗證、系統(tǒng)驗證服務平臺。為重點培育和發(fā)展的六大新興產業(yè)之一的“物聯(lián)網”產業(yè)的發(fā)展提供必要的有效的服務延伸。支持以專用芯片設計為主向系統(tǒng)級芯片和系統(tǒng)方案開發(fā)方向延伸,完善、調整和優(yōu)化整體產業(yè)結構。支持集成電路芯片設計與MEMS傳感器的集成技術,使傳感器更加堅固耐用、壽命長、成本更加合理,最終使傳感器件實現(xiàn)智能化。
3.4 內培外引,建設專業(yè)人才第一高地
加大人才引進力度。針對無錫新區(qū)集成電路產業(yè)發(fā)展實際需求,豐富中高級人才信息積累,每年高級人才信息積累達到500名以上。大力推進高校集成電路人才引導網絡建設,與東南大學、西安電子科技大學、成都電子科技大學等國內相關院校開展合作,每年引進相關專業(yè)應屆畢業(yè)生500人以上,其中研究生100人以上。及時研究了解國內集成電路產業(yè)發(fā)達地區(qū)IC人才結構、人才流動情況,實現(xiàn)信息共享,每年引進IC中高級人才200人以上。積極開展各類國際人才招聘活動,拓寬留學歸國人員引進渠道,力爭引進國際IC專家、留學歸國人員100人以上。到2012年,無錫新區(qū)IC設計高級專業(yè)技術人才總數(shù)達到3000人。
建立健全教育培訓體系。以東南大學的集成電路學院在無錫新區(qū)建立的高層次人才培養(yǎng)基地為重點,到2012年碩士及以上學歷培養(yǎng)能力每年達到500人。支持江南大學、東南大學無錫分校擴大本科教育規(guī)模,加強無錫科技職業(yè)學院集成電路相關學科的辦學實力,建立區(qū)內實踐、實習基地,保障行業(yè)對各類專業(yè)技術人才的需求。與國際著名教育機構聯(lián)合建立高層次的商學院和公共管理學院,面向企業(yè)中高層管理人員,加強商務人才和公共管理人才的培養(yǎng)。
3.5 加強制度創(chuàng)新,突出政策導向
近幾年,新區(qū)管委會多次調整完善對IC設計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的扶持力度(從科技18條到55條),對IC設計產業(yè)的發(fā)展起了很大的作用,根據(jù)世界IC產業(yè)發(fā)展新態(tài)勢、新動向,結合新區(qū)IC產業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展計劃,在2009年新區(qū)科技55條及其它成功踐行政策策略基礎上,建議增加如下舉措:
1、在投融資方面,成立新區(qū)以IC設計為主的專業(yè)投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進和培養(yǎng)打造一支專業(yè)團隊,管理新區(qū)已投資的IC設計公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國家IC設計基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設計產業(yè)化項目,推進新區(qū)IC設計公司改造升級,進軍中國乃至世界前列。
2、政策扶持范圍方面,從IC設計擴大到IC全產業(yè)鏈(掩模、制造、封裝、測試等),包括設備或材料、配件供應商的辦事處或技術服務中心等。
3、在提升產業(yè)鏈相關度方面,對IC設計企業(yè)在新區(qū)內配套企業(yè)加工(掩模、制造、封裝、測試)的,其繳納的增值稅新區(qū)留成部分進行補貼。
4、在高級人才引進方面,將2009年55條科技政策中關于補貼企業(yè)高級技術和管理人才獵頭費用條款擴大到IC企業(yè)。
隨著深圳IC設計產業(yè)進入快速發(fā)展期,未來目標集中在兩方面,一方面是鼓勵企業(yè)做大做強,打造一批上市企業(yè)和銷售額超過10億元的強勢企業(yè);另一方面,以IC設計為核心,推動IC設計和系統(tǒng)整機聯(lián)動,做大幾個優(yōu)勢產業(yè)鏈,充分發(fā)揮IC設計產業(yè)對整個產業(yè)鏈的拉動和輻射作用。
根據(jù)目前深圳IC設計產業(yè)發(fā)展態(tài)勢,未來3-5年的發(fā)展目標是實現(xiàn)總銷售收入達到200億元人民幣(2009年為81億元),其中銷售收入超過1億元的IC設計企業(yè)15家以上(2009年10家),銷售收入超過10億元的IC設計企業(yè)5家以上(2009年1家),爭取出現(xiàn)銷售收入100億元以上的企業(yè)。
產業(yè)聯(lián)動方面,在通信設備、手機、移動互聯(lián)網終端、數(shù)字電視、信息家電、綠色能源、計算機外設和存儲控制等領域逐步形成配套齊全的系列化的IC,通過IC設計和整機聯(lián)動,做大12個深圳具有一定優(yōu)勢的產業(yè)鏈,帶動2,000億元以上的IT增量產值。
園區(qū)建設方面,以國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地為依托,建成有80-100家設計企業(yè)聚集的面積達12萬平方米場地的“深圳集成電路設計產業(yè)園”,形成產業(yè)服務功能完善、配套齊全、技術支撐強大、產業(yè)發(fā)展氛圍良好的“國家集成電路設計深圳產業(yè)基地”。
人才培養(yǎng)方面,新吸引和培養(yǎng)IC專業(yè)人才5,000人,人均產值達到100萬元人民幣以上。
2發(fā)展思路
2.1 產業(yè)集群:集成電路設計產業(yè)園建設
我國臺灣在集成電路產業(yè)上的發(fā)展經驗表明,在產業(yè)發(fā)展上不能搞大而全,應該集中力量發(fā)展若干優(yōu)勢產業(yè),利用產業(yè)集群效應來做大做強,以保持我市支柱產業(yè)的長期競爭力。深圳作為土地和自然資源匱乏的地區(qū),應該把有限的資源集中配置在若干有發(fā)展?jié)摿Φ漠a業(yè)上,例如集成電路產業(yè)、平板顯示產業(yè)、互聯(lián)網產業(yè)、新能源產業(yè)、生物產業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)等。新竹科學園和臺灣半導體產業(yè)的經驗證明,建設產業(yè)園對產業(yè)聚集和發(fā)展有著巨大的推動作用。
在深圳電子產業(yè)發(fā)展歷程中,產業(yè)集群一直發(fā)揮重要作用。無論是MP3/MP4,還是手機和上網本,以科技園-車公廟-華強北為核心的設計-集成-銷售鏈發(fā)揮著強大的作用。在IC產業(yè)方面,目前深圳已經初步形成以龍崗寶龍為核心的IC制造和封裝產業(yè)集群,但在IC設計產業(yè)集群方面,一直受限于場地。深圳IC基地對深圳IC設計產業(yè)的發(fā)展提供了很好的孵化和支撐作用。在深圳IC基地的孵化作用下,艾科創(chuàng)新、芯邦、安凱、芯微等一大批企業(yè)經過多年大浪淘沙,脫穎而出,形成了一定規(guī)模和實力。由于業(yè)務發(fā)展,很多企業(yè)已出現(xiàn)了場地的緊張。很多企業(yè)銷售額早已超過深圳IC基地孵化標準,但由于對IC基地服務平臺的依賴,周邊場地都已不好找,目前大都仍集中在深圳IC基地內。目前還有40多家國內外設計企業(yè)等待入駐。
按照目前IC設計產業(yè)的需求和SMIC建廠帶來的設計企業(yè)落戶高峰,以及IC設計企業(yè)的共性、聚集性和特殊性要求,當前如何安排這些送上門的IC設計企業(yè)成為IC基地的當務之急。建議盡快制定產業(yè)集群規(guī)劃,啟動建設深圳集成電路設計產業(yè)園,建設10萬平米以上的IC設計產業(yè)聚集基地,安排現(xiàn)有IC設計企業(yè)和吸引外來企業(yè)落戶深圳。以國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地為依托,爭取使該產業(yè)園成為“國家集成電路設計產業(yè)基地”,并成為承載國家對深圳IC設計產業(yè)支持的載體,為地區(qū)技術創(chuàng)新和經濟建設貢獻力量。
2.2 進一步優(yōu)化投融資環(huán)境
對于集成電路設計這類高風險、高回報的高新科技行業(yè)而言,及時爭取早期資金注入,避免因資金鏈過早斷裂而夭折非常重要。已經出現(xiàn)過很多很好的項目,由于未能渡過企業(yè)瓶頸期而失敗的案例。因此,集成電路設計企業(yè)非常需要及時了解投融資信息,掌握投融資渠道。深圳和香港都是金融服務業(yè)十分發(fā)達的地區(qū),具有良好的高新技術企業(yè)創(chuàng)業(yè)條件。因此應當充分發(fā)揮政府、風險投資、金融證券行業(yè)的作用,通過搭建IC設計企業(yè)與投資企業(yè)的良好溝通平臺,促進技術企業(yè)與金融企業(yè)的合作,為深圳IC設計行業(yè)注入強心劑,加速行業(yè)快速進步。
2.3 依托整機應用優(yōu)勢,打造創(chuàng)新應用產業(yè)鏈
深圳在通信、計算機、信息家電、消費電子等領域在全國占有重要地位,相關的重要整機廠商云集,這些廠商在相關行業(yè)標準的制定中擁有很強的話語權。這些廠商中有的是深圳本土成長起來的企業(yè)(如中興通訊、華為、比亞迪、康佳、創(chuàng)維等),有些則是著名企業(yè)在深圳地區(qū)的分部(如TCL、聯(lián)想等)。這些整機廠商既是集成電路的消費者,又是系統(tǒng)需求的定義者,對于集成電路設計行業(yè)影響巨大。隨著行業(yè)應用的進步,對高端通用芯片和SoC會不斷提出新的需求,為集成電路設計行業(yè)帶來新的商機。
通過積極鼓勵整機企業(yè)與IC設計企業(yè)的聯(lián)動,打造創(chuàng)新應用產業(yè)鏈,可以實現(xiàn)整機企業(yè)和IC設計企業(yè)的雙贏,系統(tǒng)廠商可以獲得國內集成電路的核心技術,集成電路企業(yè)又可以獲得市場份額,從而使深圳地區(qū)在電子行業(yè)取得整體優(yōu)勢。因此應以整機廠商需求為牽引,積極發(fā)展適用于新一代整機系統(tǒng)的高端芯片產品,提升深圳IC設計水平,增強深圳整機廠商的核心競爭力。在HDTV、WiMax、3G/4G通信設備和終端、CMMB、衛(wèi)星電視、上網本等產品領域,深圳都具有取得領先的很大機會。
2.4 積極參與國家集成電路產業(yè)創(chuàng)新支撐平臺建設
目前產業(yè)面臨的突出問題,就是國產整機企業(yè)對國產芯片企業(yè)的認可率低,對國內的設計企業(yè)知之甚少。如何樹立國產優(yōu)秀芯片企業(yè)的民族品牌,將國產芯片、應用方案盡快推向整機企業(yè),實現(xiàn)產業(yè)化應用,是關系到整個IC產業(yè)特別是IC設計產業(yè)發(fā)展的關鍵。
深圳IC基地根據(jù)深圳地區(qū)優(yōu)勢和產業(yè)特點,積極參加國家集成電路產業(yè)創(chuàng)新平臺的“應用推廣服務中心”建設。整合各地和各方面IC推廣應用相關資源,面向重點應用領域,開發(fā)和推廣基于國產芯片的整機應用方案,“以用興業(yè)”,協(xié)助企業(yè)將芯片產品推向市場;建設代表優(yōu)秀國產芯片的“中國芯”品牌,建立“中國芯”產業(yè)聯(lián)盟,逐步提高國產芯片的市場認可度,以推廣應用突破我國IC產業(yè)發(fā)展面臨的制約瓶頸。預期目標是建成覆蓋全國重點地區(qū)的國產芯片推廣應用服務體系。通過政府引導地方、資源整合共享、優(yōu)勢互惠互補等方式向設計企業(yè)和整機企業(yè)提供服務,降低國產芯片的銷售和應用成本,提高整機企業(yè)對國產芯片的認可程度,提高國產芯片在IT產品中的占有率,從芯片設計和整機應用兩方面促進企業(yè)的自主創(chuàng)新和產品研發(fā),促進IC產業(yè)并帶動IT產業(yè)跨越式持續(xù)快速發(fā)展。
為了滿足新形勢下的產業(yè)需求,深圳IC基地積極探索服務重點的調整,在最大限度的提高公共技術服務效益上下功夫,做到四個轉變。即:將提供EDA工具服務為主轉變?yōu)榕c產業(yè)化相關的IP應用開發(fā)技術支持為重,建立以核心IP復用為主的完善的SoC開發(fā)平臺;將支持單個企業(yè)創(chuàng)業(yè)轉變到以建立核心產業(yè)鏈和企業(yè)的核心競爭力為引導(重點如:數(shù)字電視、手機、顯示驅動和消費類關鍵芯片等);將通過資金扶持企業(yè)轉為到通過提供關鍵技術服務和市場資源為主要手段的新型綜合服務;將工具推廣技術培訓轉變?yōu)橄到y(tǒng)的職業(yè)技能和序列的資格培訓,大量培養(yǎng)基礎扎實動手能力強的實用技術型的設計專業(yè)人才;以現(xiàn)有技術服務平臺為依托,將平臺資源和技術服務向芯片應用、系統(tǒng)方案、整機開發(fā)等方面擴展,并加強深層次服務。
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借助深圳市高新技術產業(yè)發(fā)展的政策、環(huán)境和機制優(yōu)勢,探索產業(yè)化基地建設和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的新模式,引導企業(yè)與基地共同實現(xiàn)集成電路設計產業(yè)的專業(yè)化、市場化、國際化。專業(yè)化是集成電路設計領域實現(xiàn)產業(yè)化的基礎之本;市場化是集成電路設計領域實現(xiàn)產業(yè)化的動力之源;國際化是集成電路設計領域實現(xiàn)產業(yè)化的必由之路。
2.5、繼續(xù)完善集成電路產業(yè)鏈
針對深圳地區(qū)集成電路產業(yè)鏈中設計環(huán)節(jié)突出,制造和封測等環(huán)節(jié)薄弱的特點,應分層次對集成電路產業(yè)鏈進行發(fā)展和完善。
(1)優(yōu)先重點發(fā)展IC設計產業(yè)
利用現(xiàn)有優(yōu)勢,以國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地為依托,繼續(xù)加大力度發(fā)展集成電路設計產業(yè),并以此帶動IT產業(yè)的升級和相關芯片制造項目的落戶。
(2)積極引進發(fā)展芯片制造業(yè)
完整健全的產業(yè)鏈對IC產業(yè)的發(fā)展無疑是有利的,深圳在芯片制造方面的缺失已經影響到了設計產業(yè)的發(fā)展,深圳IC設計產業(yè)的快速發(fā)展已經引起了眾多Foundry廠商的關注,加上深圳巨大的IC消費市場,對芯片廠商有很大的吸引力。中芯國際在武漢、成都的建廠都是用政府的全部資金,但是在深圳的建廠只是取得政府廠房的支持,從中可見深圳市場的優(yōu)勢。但是我們政府也要從產業(yè)長遠發(fā)展的角度,積極鼓勵在深圳建設晶圓廠。
(3)鼓勵和扶持測試封裝業(yè)
IC設計、制造和封裝測試的同等重要性已經體現(xiàn)在三者的協(xié)同設計上,這將成為未來關鍵技術發(fā)展的挑戰(zhàn)之一。芯片設計、加工和封裝測試三者互動,已經成為提高產品水平和降低成本的最有力途徑。
針對深圳地區(qū)集成電路產業(yè)鏈中制造和封測等薄弱環(huán)節(jié),需要努力從兩個方面彌補和完善。其一,外引內聯(lián),積極引進和扶持集成電路制造企業(yè)在深落戶并在深發(fā)展,且要求國外在深圳建設的企業(yè),要為深圳IC 設計產業(yè)服務。其二繼續(xù)加強制造、測試、封裝相關的第三方咨詢和中介服務,加強與國內外相關企業(yè)的聯(lián)系,做好服務工作,彌補本地相關服務的不足。
3發(fā)展重點:依托公共服務平臺
推動IC設計和整機互動
由于集成電路無處不在,是所有重大和新興產業(yè)的核心,例如LED照明和新能源、云計算和移動互聯(lián)網、醫(yī)療電子和生物醫(yī)藥等,因此要發(fā)展集成電路產業(yè),要發(fā)揮集成電路在各個應用領域的中堅作用,絕對不是只做集成電路設計,而是要組織關鍵技術、核心領域、重大項目的集團作戰(zhàn),要處理好作為核心的集成電路技術和下游應用產業(yè)的關系,大企業(yè)和中小企業(yè)創(chuàng)新的關系,大企業(yè)、大項目和區(qū)域產業(yè)技術創(chuàng)新體系的關系。在這個過程中,需要充分發(fā)揮深圳IC基地和各級聯(lián)盟等公共服務平臺的作用,構建以深圳IC基地為組織核心,通過國家、省、市、區(qū)各級聯(lián)盟的合力,打造從IC設計到系統(tǒng)整機的創(chuàng)新體系。具體包括幾下幾點:
1、圍繞優(yōu)勢產業(yè),構建IC和整機廠商產業(yè)聯(lián)盟
深圳在數(shù)字電視、平板顯示、通信、移動數(shù)字媒體、智能手機等領域已形成了具有很強競爭力的產業(yè)鏈,已帶動IC設計企業(yè)的聯(lián)動發(fā)展。目前,在數(shù)字電視領域,國微技術、清華力合、國科電子、艾科創(chuàng)新等IC設計企業(yè)在業(yè)界已有相當?shù)匚?平板顯示領域,晶門科技、敦泰科技、天利半導體等企業(yè)已有相當規(guī)模;在通信領域,海思半導體、中興微電子居國內翹楚;移動數(shù)字媒體領域,安凱、愛國者、長運通、比亞迪、艾科創(chuàng)新等企業(yè)已有相當影響;智能手機領域,海思、安凱、艾科創(chuàng)新等企業(yè)已占據(jù)一定市場。
為了加強IC設計和系統(tǒng)整機廠商的創(chuàng)新互動,建議圍繞深圳這些重點領域,構建相關產業(yè)聯(lián)盟,共同發(fā)展壯大。
2、圍繞關鍵技術、重點領域,組織產業(yè)鏈聯(lián)合攻關。
深圳在消費電子、通信和計算機互聯(lián)網方面都有很強的基礎,已經形成了大企業(yè)和大產業(yè),但正在發(fā)生的3C融合、三網融合使得產業(yè)鏈所涉及的環(huán)節(jié)更長,更加復雜,單個企業(yè)很難應對。比如深圳企業(yè)在手機方面全球矚目,但在平板電腦、上網本和電子書上面都遇到了阻礙,原因就是未來的3C融合產品涉及內容、運營等很多復雜的產業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
因此深圳有必要選擇三網融合這類關鍵技術和重大領域,選定一個或者幾個目標方向,圍繞目標方向的核心技術產品進行分析,分拆展開它的產業(yè)鏈,然后圍繞實現(xiàn)這樣一個核心產品的每一個環(huán)節(jié),組織重大項目的攻關。
目前國內的項目支持方式大體上有兩種,一種是滿天撒胡椒,誰都給一點,但最后很難出大成績;另一種做法就是選定一家核心企業(yè),重點支持,但劣勢是有可能選錯企業(yè),或者企業(yè)的成果最后沒有辦法被產業(yè)共享。而聯(lián)合攻關結合了兩者的優(yōu)勢,當目標確定以后,可以對不同環(huán)節(jié)采取不同的方式。比方說委托重點企業(yè)、重點課題組實行重點項目的核心攻關和整合,對于中間的一些關鍵技術可以采取招標的方式,吸引海外團隊、成熟的中小企業(yè),把他們的技術力量圍繞這個來開展項目合作,也可以通過引進技術、消化和創(chuàng)新的方式來完成這樣一個過程。同時,由于涉及產品或者應用的全產業(yè)鏈環(huán)節(jié),最后產業(yè)化變得非常容易。
3、圍繞大企業(yè)需求,組織產學研合作和中小企業(yè)技術轉移
大企業(yè)、大項目對區(qū)域經濟和科技創(chuàng)新的帶動作用明顯,為了支持大企業(yè)做大做強,國家和地方政府往往給予大企業(yè)很多研發(fā)資助,也取得了一些效果,但常常存在這些問題:一是資金可能并不一定會用于核心技術研發(fā),甚至有可能用來補充產品成本甚至價格戰(zhàn),難以監(jiān)管資金的使用;二是技術轉移和外包的時候,不一定優(yōu)先考慮本地中小科技企業(yè);三是技術成果只會為單個企業(yè)所有,公共效益有限。
為了充分發(fā)揮大企業(yè)的帶頭作用和輻射效應,扶持做大大企業(yè),可以圍繞幾個選定的大企業(yè)所需要的核心技術,組織產學研合作,組織中小企業(yè)技術轉移,組織新產品開發(fā)。在這種模式下,政府并不是直接向大企業(yè)發(fā)放資助,而是由政府出一部分資金、企業(yè)出一部分資金在企業(yè)組建技術平臺,大企業(yè)列出其所需要的關鍵技術,由技術平臺向本地中小企業(yè)和科研院所產學研合作項目和技術轉移需求。技術平臺由政府委托深圳IC基地和深圳市半導體行業(yè)協(xié)會這樣的產業(yè)促進組織監(jiān)管,所選定的企業(yè)有優(yōu)先支配權,并不是在排他的,可以在一定的競爭原則下對社會同類企業(yè)開放。
這種模式的優(yōu)點是充分發(fā)揮了大企業(yè)的整合和帶頭效應,讓本地中小企業(yè)零碎的科技成果能夠很好協(xié)同產業(yè)化,同時對區(qū)域相關產業(yè)有很好的輻射效應,使得公共研發(fā)資助投入效益最大化。
4、做強幾個新興產業(yè),IC設計帶動整機發(fā)展
目前深圳的優(yōu)勢產業(yè)為通信和消費電子,除了繼續(xù)鞏固在這些領域的優(yōu)勢外,汽車電子、醫(yī)療電子和數(shù)字裝備是未來新的增長點。這些領域目前國內外都有很好的市場需求,但關鍵是核心技術缺失造成國內產業(yè)發(fā)展不起來,例如汽車電子領域對MOSFET和IGBT有大量的需求,而醫(yī)療電子也要求高精度的ADC,這些都是本土企業(yè)一直難以突破的。因此可以圍繞汽車電子、醫(yī)療電子和數(shù)字裝備對核心技術的需求,組織產學研合作和攻關,既能滿足行業(yè)領先企業(yè)的需求,又能夠帶動中小企業(yè)的發(fā)展。
5、圍繞低碳經濟開發(fā)新產品,組織新技術攻關
環(huán)保壓力使得低碳經濟成為全球各地關心的熱點和支持發(fā)展的重點,低碳經濟的范疇很廣,包括新能源(太陽能/風能/水能等)、智能電網、節(jié)能減排應用(樓宇自動化/LED照明)等,涉及的集成電路包括電源管理/LED芯片、電能計量芯片和電力線載波通信芯片等。而在這些領域,深圳有很好的產業(yè)基礎,相關企業(yè)例如LED驅動和電源管理領域的比亞迪微電子、明微、長運通、華潤半導體、泉芯、輝芒、聯(lián)德合微電子、天微、擎茂微電子、方禾集成、博馳信電子等,相關產品有力合微電子的電力線載波通信專用芯片,芯海、銳能微科技、天微電子、聯(lián)德合微電子等公司的電能計量芯片。
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這些領域的新技術都還存在一定的瓶頸,例如LED照明領域的效率問題,如果能夠組織企業(yè)在這些新興技術領域攻關并實現(xiàn)率先突破,有利于在產業(yè)發(fā)展初期即占領有利位置。例如LED驅動芯片的生產工藝問題是中國LED照明領域亟待解決的核心問題,只有解決芯片制造所需的600-700V高壓工藝問題,才能讓LED 安全地進入到照明領域。
6、鼓勵垂直整合,打造“虛擬IDM”
由于歷史原因,歐美半導體產業(yè)最初以垂直整合(IDM)模式為主,業(yè)務覆蓋整機研發(fā)、IC設計和IC制造,后來逐漸獨立發(fā)展,如西門子分拆出英飛凌,摩托羅拉分拆出飛思卡爾等,目前只有日本一些電子企業(yè)仍然是垂直一體化。而中國臺灣和大陸一開始是三者分離,即整機+IC設計(Fabless)+IC制造(foundry)。
根據(jù)我們的調研,歐美企業(yè)放棄垂直整合的主要原因是,歐美是高成本區(qū)域。傳統(tǒng)垂直整合源于壟斷地位,每個環(huán)節(jié)都有高利潤,可以承擔高成本。但隨著某些環(huán)節(jié)被日韓甚至中國企業(yè)突破,高利潤消失,歐美企業(yè)不得不開始放棄垂直整合。一個典型的例子就是,諾基亞開始放棄手機芯片設計,外包給意法半導體。
垂直整合的好處是可以帶動整機和IC設計聯(lián)動,IC設計與制造聯(lián)動,對目前仍處于發(fā)展初期的中國IC設計產業(yè)仍然關鍵,例如電(UMC)對臺灣地區(qū)IC設計企業(yè)的推動作用。而且目前中國是低成本區(qū)域,具備發(fā)展垂直整合的優(yōu)勢。
事實上,正是因為缺少IDM的發(fā)展歷史,國內IC設計產業(yè)與上下游廠商間的聯(lián)動機制依然薄弱,特別是IC設計企業(yè)與整機廠商間的互動。一方面,由于依賴國外IC,國內整機企業(yè)隨著成本優(yōu)勢的弱化、利潤空間不斷縮小,許多整機企業(yè)只能處于附加值最低的加工組裝環(huán)節(jié)。另一方面,特別是隨著SoC時代的到來,國內IC設計企業(yè)進入主要整機產品價值鏈的難度更大。電子信息產業(yè)價值鏈在上下游之間出現(xiàn)比較嚴重的斷裂。相比IC設計企業(yè)與整機廠商的聯(lián)動機制,國內IC設計企業(yè)與國內Foundry代工廠商間的聯(lián)動則較多些,然而局面沒有得到根本改變。目前,國內IC設計企業(yè)提供給國內Foundry的訂單只占Foundry生產線產能的20%,國內Foundry生產線大部分產能依靠國外訂單來填充。金融危機襲來,導致Foundry生產線產能大量閑置。
事實上,與整機結合緊密的IC設計企業(yè)近幾年得到快速發(fā)展。IC設計產業(yè)與整機企業(yè)共創(chuàng)產品價值鏈的能力有所增強,突出的例子就是海思、中興微和比亞迪。因此,為了促進國內IC企業(yè)做大做強,除了支持IC設計和IC制造同行間的并購和整合外,更需要鼓勵和推動IC設計與上下游廠商間更緊密的合作,打造實體或者虛擬的IDM。
萊迪思MachXO2 PLD系列為低成本低功耗設計樹立了新的標準
萊迪思半導體公司宣布推出其新的MachXO2TM PLD系列,為低密度PLD的設計人員提供了在單個器件中前所未有的低成本,低功耗和高系統(tǒng)集成。嵌入式閃存技術采用了低功耗65納米工藝,與MachXOTM PLD系列相比,MachXO2系列提供了3倍的邏輯密度、10倍的嵌入式存儲器、降低了100倍以上的靜態(tài)功耗并減少了高達30%的成本。此外,在低密度可編程器件應用中的一些常用的功能,如用戶閃存(UFM)、I2C、SPI和定時器/計數(shù)器已固化到MachXO2器件中,為設計人員提供了一個適用于大批量、成本敏感設計的"全功能的PLD"。
初夏6月，送走了最后一位學生，由珠海南方集成電路設計服務中心主辦的2007年第一期全國微電子專業(yè)大學生實習活動順利落下帷幕。
隨著我國集成電路產業(yè)超高速發(fā)展，集成電路專業(yè)人才嚴重不足現(xiàn)象日益凸現(xiàn)，為此，教育部已采取措施加大集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)的力度，批準了15所大學正式成為國家IC人才培養(yǎng)基地，希望能盡快解決人才問題。但現(xiàn)實是，一方面國家投入大量資金、高校竭盡全力培養(yǎng)人才，另一方面集成電路企業(yè)仍在痛感人才的缺乏。這個缺口除了數(shù)量上的不足之外，集成電路人才的知識結構和能力跟企業(yè)的需求之間還存在不小的差距。
國內微電子專業(yè)本科或研究生畢業(yè)的大學生，要真正在集成電路企業(yè)里獨立或基本獨立工作，成為一位合格的專業(yè)工程師，其中必須經過2到3年的企業(yè)再培訓周期，而這對于一些處于快速發(fā)展，希望盡快搶占市場的商家來說，花費如此大的企業(yè)成本是很難承擔的。
集成電路人才供應緊缺、培養(yǎng)成本高的情況，在珠海市乃至廣東省又尤為突出。總部位于珠海、作為中國十大集成電路設計企業(yè)之首的炬力集成，2006年急需300名設計工程師，經過了全國多所知名高校校園招聘的推廣活動之后，最后真正到崗的大學生不足6成。
行業(yè)遭遇如此困境時，以服務產業(yè)為已任的珠海南方集成電路設計服務中心（以下簡稱：珠海基地）也絞盡腦汁思考對策。在珠海市科技局的大力支持下，經過大量的前期調研和論證，珠海基地大膽嘗試，創(chuàng)新探索，率先提出構建微電子實習基地的設想，把企業(yè)和高校的資源最大限度整合起來，把學生聚集到珠海，把企業(yè)請到珠海基地，零距離接觸和交流，降低企業(yè)人才招募的風險與成本，縮短從一個工程專業(yè)學生成長為一位專業(yè)人士的歷程。
目前珠海基地已經成功舉辦了第一期實習活動，來自華中科技大學、華南理工大學、中山大學、廣東工業(yè)大學、四川大學、武漢大學等著名高等學府的16名學員有幸接受了兩個月的實踐培養(yǎng)。期間，珠海基地舉辦了多次技術講座，針對企業(yè)實際應用工具進行專業(yè)培養(yǎng)；為了向學生們傳授最貼近企業(yè)的實踐知識，珠海基地還專門安排了具有多年設計經驗的技術部主管，與炬力集成的資深工程師共同指導同學們完成4個課題的理論研究、實戰(zhàn)演練、論文撰寫；同時，后勤工作人員在日常生活上悉心周到照顧學子們，讓只身來到陌生地的學子們安心快樂地學習和實踐。
如此近距離接觸企業(yè)，聽取導師們多年工作經驗的總結，對于即將走向社會的大學生們，無疑是異常珍貴和一生受益的經歷。第一期實習活動為廣東地區(qū)成功輸送了7位大學生，其中3位就職于珠海IC企業(yè)；其余的同學們在進入研究生繼續(xù)深造的前期接受了這樣一次新穎的實踐培養(yǎng)，為他們將來從事微電子專業(yè)的人生道路奠定更堅實的基礎。
微電子實習活動，得到了中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會的全力支持。分會的多位資深人士在深感人才培養(yǎng)不易的同時，也為珠海基地率先嘗試人才培養(yǎng)的新途徑感到欣慰；同時，深圳基地、西安基地、成都基地等國家集成電路設計產業(yè)化基地也對這種人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式表示認可和贊許，與珠海基地達成了開展區(qū)域性人才培養(yǎng)的合作意向。此外，自第一期活動正式開始，該項目備受關注，吸引了中國教育報、中山電視臺、珠海電視臺、珠海特區(qū)報等多家媒體和雜志的爭相報道。
為了使該項目大規(guī)模、高成效地可持續(xù)發(fā)展下去，珠海基地除了繼續(xù)立足為本地IC企業(yè)服務外，還將人才輸送輻射到廣東省IC企業(yè)，通過企業(yè)在學生報名時積極介入，挑選各自感興趣的學生，藉此“訂單式”的人才培養(yǎng)模式，幫助企業(yè)有效而低成本地引進人才，從而擴大受惠企業(yè)面，同時也為大學生提供專業(yè)的就業(yè)指導。
現(xiàn)在已是盛夏7月，珠海基地又迎來了來自西北工業(yè)大學等多所高校的11位研究生，第二期微電子實習活動拉開序幕。為了讓集成電路在校教育與產業(yè)需求實現(xiàn)無縫聯(lián)接，為了讓企業(yè)參與教育，教育理解企業(yè)；為了讓產業(yè)支持教育，教育服務產業(yè)，珠海基地還有很長的路要走，珠海基地仍將一如既往、不遺余力地為集成電路產業(yè)發(fā)展發(fā)揮自己的光和熱。
作者：珠海ic基地
關鍵詞：微電子實驗室；集成電路設計；微電子工藝；實驗教學；
作者簡介：李建軍(1980—)，男，四川江油，博士，副教授，主要從事超大規(guī)模集成電路教學與科研工作
當前，全球微電子技術及產業(yè)飛速發(fā)展，22nm節(jié)點技術已量產，以微電子集成電路為核心的電子信息產業(yè)已成為全球第一大產業(yè)，而我國的微電子技術及產業(yè)同國外比還有較大的差距，集成電路設計和微電子工藝方面的人才比較匱乏。當前和今后一段時期是我國微電子產業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期和攻堅期，2014年6月我國了《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》以加快推進我國集成電路產業(yè)發(fā)展，并明確指出“重點支持集成電路制造領域”[1]。因此，為適應該領域技術和產業(yè)的人才需求，亟須加強對微電子和集成電路相關專業(yè)本科生的工藝實驗與工程實踐能力的訓練，培養(yǎng)其創(chuàng)新和實踐能力。
高校實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新和實踐能力重要基地，也是開展教學、科研、生產實踐三結合的重要場所[2-3]，特別是對于實踐性強的微電子學科，實驗室在教學中發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，建設專業(yè)的實驗室并開展實踐與創(chuàng)新相結合的實驗教學，才能更多、更有效地培養(yǎng)滿足社會急需的微電子技術人才[4]。
1微電子實驗室建設指導思想
微電子實驗室建設及人才的培養(yǎng)是以國家對微電子技術人才的需求為目的，以滿足社會經濟快速發(fā)展的需要。近10多年來是我國微電子和集成電路產業(yè)飛速發(fā)展時期，2000年和2011年國家先后出臺了《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》、《進一步鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》，到2014年了《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》。在政策導向下，高校微電子專業(yè)實驗的建設成就也十分顯著。但是，我國的微電子技術及產業(yè)同國外比還有較大的差距，這其中縮小差距重要的一點是縮小微電子實驗室技術的差距。因此，對于高校微電子專業(yè)實驗室的建設發(fā)展還需進一步的改革創(chuàng)新[5-7]。
微電子實驗室建設應以《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》為導則，明確國家教育改革戰(zhàn)略目標和戰(zhàn)略主題是優(yōu)化知識結構，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)，要著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力[8]。
在實驗室建設的措施實施上，一是貫徹實施《高等學校本科教學質量與教學改革工程》，進一步推動高校實驗室建設和實驗教學改革，促進優(yōu)質教學資源共享，提升高等學校辦學水平，加強學生動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全面提高教育質量；二是貫徹實施《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃》，面向微電子產業(yè)，按通用標準和行業(yè)標準強化培養(yǎng)學生的工程和創(chuàng)新能力[9-10]。
2微電子實驗室建設
為適應國際半導體產業(yè)和我國電子信息產業(yè)的快速發(fā)展以及社會對微電子專業(yè)人才的大量需求，從2002年起我校就對微電子實驗室進行了改造，并持續(xù)進行了升級換代建設，截止到目前共計投入了800余萬元的建設經費。我校的微電子實驗室建設主要包括2方面的內容，一是微電子設計實驗室建設，二是微電子工藝實驗室建設。目前，微電子實驗室可滿足每年500人的實驗教學規(guī)模以及高水平實驗項目的開設。學生在此完成集成電路芯片設計、制造的整個過程，并對制造的芯片進行測試和分析。
2.1微電子設計實驗室建設
微電子設計實驗室主要開展超大規(guī)模集成電路設計以及微電子器件仿真和工藝模擬的實驗教學。教學目的是使學生掌握超大規(guī)模集成電路設計的基本原理和方法，初步掌握用于集成電路設計的電子設計自動化EDA(electronicdesignautomation)軟件工具的使用，以及掌握用于半導體工藝流程模擬和微電子器件仿真的工藝計算機輔助設計TCAD(technologycomputeraideddesign)軟件工具的使用。我校共計投資300余萬元用于微電子設計教學實驗室建設，建立了配備40臺SUNBlade工作站、面積100m2的專用教室，并專門建立了EDA、TCAD軟件校內共享第二層交換網絡，多個實驗室可以同時使用授權EDA、TCAD軟件。
微電子設計教學內容的建設包括以下內容：
一是開設VHDL(高速硬件描述語言)程序實驗，要求學生編寫邏輯電路的VHDL代碼，對程序代碼進行仿真綜合。目的使學生掌握運用VHDL語言進行邏輯電路設計的技能。
二是開設FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)實驗，要求學生將綜合后的網表文件下載到FPGA器件中，對設計的電路進行硬件驗證。目的是使學生掌握電子設計的FPGA物理實現(xiàn)方法，以及應用示波器等調試儀器對電路進行診斷排錯的技巧。
三是開設ASICAPR(專用集成電路自動布局布線)版圖設計實驗，要求學生將通過硬件驗證過的電路設計，借助半定制的ASIC設計EDA工具，結合代工廠提供的標準單元庫，進行自動布局布線，得到所設計電路的物理版圖。目的是使學生掌握電子設計的AISC實現(xiàn)方法。
四是開設工藝模擬和器件仿真實驗，要求學生通過TCAD軟件的學習熟悉集成電路制造工藝流程，并指定產生的器件結構，在滿足制造設備的能力和精度下(即給定工藝參數(shù)范圍內)，讓學生設計實驗并加以仿真實現(xiàn)。
2.2微電子工藝實驗室建設
微電子技術的發(fā)展是以集成電路制造技術工藝節(jié)點為標志，遵循摩爾定律，變化日新月異。雖然理想的工程教育要求教學最新最前沿的技術，但是不斷升級換代，昂貴的實驗設備費用是任何高校都負擔不起的。況且，每一代集成電路制造技術的工藝流程都具有類似性，因此，單純追求工藝先進性的實驗教學是沒有必要的。所以，結合實際教學資源情況，建設主流、典型工藝技術的工藝實驗線，并開展理論聯(lián)系實踐的實驗教學是微電子工藝實驗室建設的重點。
我校先后投入500余萬元建設微電子工藝教學實驗室，建立了面積300m2的凈化室，具有主流CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝和具有代表性的雙極工藝完整流程，最小工藝線寬為1μm。并且，由于工藝設備條件的限制，因地制宜地開發(fā)了鋁柵CMOS工藝。這2類工藝實驗課程的學時數(shù)都為40學時，學生根據(jù)專業(yè)方向選擇具體工藝類型。
微電子工藝實驗課程的目的是培養(yǎng)學生具有一定的工藝設計和分析能力，并通過實踐掌握集成電路制造工藝流程。
首先，通過TCAD軟件的學習熟悉集成電路制造工藝流程，按指定器件結構設計實驗并加以仿真實現(xiàn)。并且，TCAD軟件是基于物理的器件仿真，不僅能夠得到最終的電學特性，還可以了解器件工作時內部物理機制，能夠直觀分析器件內部能帶、電場、電流以及載流子等的分布和變化，有助于學生分析工藝參數(shù)的變化對器件物理特性影響，從而最終導致電學參數(shù)的改變，從而有利于學生深入理解工藝原理與器件機理的聯(lián)系。
然后，根據(jù)設計的器件尺寸參數(shù)，采用L-edit圖形編輯器進行器件版圖設計，并且選用已設計的器件單元來設計簡單的集成電路，如倒向器、或非門、與非門等電路。最后是進行工藝實驗實踐環(huán)節(jié)，采用設計的版圖制作掩膜版。微電子工藝實驗課程的工程化能力要求也主要體現(xiàn)在這一環(huán)節(jié)，一方面是工程化的理念，另一方面就是相應的實踐能力。在這一過程既要培養(yǎng)實際操作能力，更要培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，分析工藝過程中的原因以及造成芯片測試參數(shù)與設計參數(shù)差別的原因。
2.3實驗教學資源建設
2.3.1實驗教材編寫
微電子設計實驗開設的難點之一是實驗步驟繁多，學生操作起來較為困難。其原因是國內外缺乏針對本科學生的實驗指導書，而EDA工具廠商提供的操作指南過于繁瑣，本科學生難以掌握。為配合上述實驗的開展，課程組組織相關有實際ASIC設計經驗的教師編寫了《VLSI自動布局布線(APR)設計實驗指導書》實驗教材，從操作原理、操作步驟、數(shù)據(jù)管理、報告撰寫等方面對學生進行指導，力求做到學生通過閱讀實驗教材就能按圖索驥，自行完成實驗流程。因此在教材的編寫上，不厭其詳，采用了大量的EDA工具實際操作的截面圖，力爭反映出每一個操作細節(jié)。
對于微電子工藝實驗，由于實驗內容根據(jù)學校實驗工藝線實際條件開設，實驗內容一是要具有代表性，二是要根據(jù)實際情況建立工藝流程。因此，也沒有現(xiàn)成的教材或實驗指導書可供選擇。課程組組織具有豐富工藝實踐經驗的教師，根據(jù)實驗室設備條件編寫了對應的、適用的《微電子器件設計與制造綜合性實驗指導書》實驗教材。
2.3.2多媒體資料制作
教學信息載體的多樣化，包括文字、圖片、音頻、視頻、網絡等載體，這是現(xiàn)代教學發(fā)展的必然趨勢。實驗教學多媒體資料可以充分調動教學要素，激發(fā)學生的學習興趣，融教與學為一體[11-12]。
為了讓學生對集成電路設計和微電子制造工藝有直觀的認識。課程組結合實際的實驗實踐教學過程，制作了全程相關單項工藝原理、流程及設備操作視頻演示多媒體資料。多媒體資料將動畫、聲音、圖形、圖像、文字、視頻等進行合理的處理，做到圖文聲像并茂。由于微電子實驗課程是與實際聯(lián)系很緊密的課程，形象化教學素材十分豐富，能激發(fā)學生的學習興趣，對提高教學效果、教學質量非常有益。同時制作器件、集成電路電路的設計、仿真視頻演示多媒體資料，讓學生能快速熟悉設計軟件并理解設計方法。在熟悉微電子器件基本理論和集成電路制造工藝的基礎上，掌握器件和集成電路的設計方法，最后通過實驗操作制作芯片并測試。
3微電子實驗室建設成效
充分發(fā)揮了以學生為主的教學形式，完成從設計到實驗制作再到測試驗證整個過程。每個學生都設計了各自結構的器件，因此在器件制作過程中，每個學生就會切實關注每步工藝對器件性能的影響，在實際工藝過程中的操作鍛煉了動手能力，在實踐過程中了解哪些工藝因素可能對器件造成影響。微電子實驗教學將理論與實踐結合、創(chuàng)新與實踐結合，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力。
微電子實驗采用理論聯(lián)系實際的方式在國內首次實現(xiàn)了“微電子工藝原理”課程的完整實驗教學，并因此而獲得2004年四川省教學成果二等獎。此外，我校“電子科學與技術”在2012年全國學科評估中排名全國第一，其中微電子實驗教學是本學科本科教學的重要組成部分。
我校微電子實驗室除了滿足每年本校500人的實驗教學外，還向其他高校或二級學院開設微電子實驗課程，如西南交通大學和電子科技大學成都學院，起到了教學資源共享，以及輻射帶動作用。
最佳投資環(huán)境獎
經過七年的建設與發(fā)展，深圳軟件園在嵌入式軟件系統(tǒng)、大型行業(yè)（電信、金融、制造業(yè)）應用軟件與服務、IC設計、互聯(lián)網服務業(yè)與軟件出口外包方面已形成五大特色產業(yè)集聚。截至2010年，深圳軟件園有9家企業(yè)榮登中國軟件百強，占全國軟件百強總收入的42%，國家計算機系統(tǒng)集成一級資質21家，軟件與信息服務類國內外上市公司29家。
深圳軟件園目前擁有政府產業(yè)園區(qū)面積30萬平方米，2013年將形成約100萬平米的核心產業(yè)空間。
深圳軟件園已成為我國重要的軟件產品研發(fā)基地、軟件企業(yè)孵化基地、軟件與服務外包出口基地、軟件人才培養(yǎng)基地和國際軟件技術合作基地，在全國軟件行業(yè)占有重要的地位。
（一）嵌入式軟件在國內占據(jù)主導地位
嵌入式軟件占深圳軟件園軟件產值60%以上，在國內居主導地位。嵌入式軟件促進了深圳市消費類電子產品、網絡通訊、醫(yī)療儀器、數(shù)字設備、自動化控制設備等行業(yè)產品的升級和創(chuàng)新，涌現(xiàn)出了華為、中興、邁瑞、同洲、朗科、大族、元征等從事嵌入式軟件開發(fā)的企業(yè)。
（二）市場導向促進IC設計產業(yè)快速發(fā)展
深圳軟件園集成電路設計企業(yè)121家，約占全國的四分之一；2010年集成電路設計銷售106億元，位居全國大中城市第三位。目前深圳軟件園聚集了國家“909”工程布點的集成電路設計公司，如國微、華為、中興集成、愛思科、愛科創(chuàng)新、中星微電子等。臺灣集成電路設計前10強企業(yè)中有一半落戶深圳軟件園。
（三）大型行業(yè)應用軟件與服務國內領先
深圳軟件園行業(yè)應用軟件如金融、電子商務、電信管理、物流管理、互動游戲娛樂等在國內優(yōu)勢突出，一些企業(yè)已走向了國際市場。如華為、中興網絡通信整體解決方案，金蝶的企業(yè)管理軟件，金證、奧尊的金融軟件，騰訊的網上即時通信軟件，現(xiàn)代的地鐵綜合管理系統(tǒng)，科陸的電力調度管理軟件，科健信息的辦公自動化系列軟件，海云天的教育軟件等產品均在國內具有較高的知名度和市場占有率。
深圳軟件園形成了以華為、中興為通信軟件與整體解決方案為行業(yè)龍頭的產業(yè)集聚，形成了電信行業(yè)咨詢、方案設計、軟硬件設計、核心業(yè)務應用支撐系統(tǒng)設計、實施、軟件測試、交付、維護及通信終端設計全流程產業(yè)鏈，在國內領先，是全球電信與移動整體解決方案開發(fā)基地。
金融領域的軟件服務業(yè)務是深圳軟件園最具競爭優(yōu)勢的產業(yè)之一，其客戶主要來自于證券、銀行、保險機構、基金公司、信托等所有金融機構，市場覆蓋中國、歐美，業(yè)務線涵蓋即金融咨詢、系統(tǒng)設計、管理信息系統(tǒng)、核心業(yè)務產品支撐系統(tǒng)、測試、實施、系統(tǒng)運營與維護、金融基礎設施維護、業(yè)務流程服務等。
（四） 互聯(lián)網產業(yè)居全國前列
互聯(lián)網服務業(yè)是以軟件為核心服務的延伸，來推動高端服務經濟增長的重要新興產業(yè)。2009年，深圳市互聯(lián)網產業(yè)總規(guī)模約為225億元，占全國產業(yè)規(guī)模的13.4 %。2009年深圳市已獲批創(chuàng)建首個國家電子商務示范市，深圳的騰訊、A8音樂、迅雷、中青寶網、融創(chuàng)天下等一批互聯(lián)網產業(yè)龍頭企業(yè)均在高新區(qū)軟件園，使之成為全國互聯(lián)網領先企業(yè)最為集中的園區(qū)。
中國IC設計公司異軍突起
業(yè)界普遍預測，全球半導體產業(yè)未來兩年將仍保持景氣增長，但是，在現(xiàn)有庫存及沒有殺手級應用出現(xiàn)的條件下。市場競爭程度將異常激烈。專家預計，2007年將成為揭曉各廠商表現(xiàn)優(yōu)劣的重要年份。就在這充滿期盼與希望的關鍵時刻，F(xiàn)SA依照慣例對全球lC設計公司進行了評選，全球IC設計廠商無不引頸期盼，希望這些大獎能夠降臨到自己身上，為自己黃袍加身。
從以往FsA評選的結果來看，獲獎者多為美國硅谷乃至我國臺灣地區(qū)的廠商，從來沒有大陸IC設計廠商能夠獲此殊榮。這也從側面反映出以往我國IC設計業(yè)在全球市場中的位置。本世紀初，中國大陸地區(qū)的集成電路產業(yè)快速成長，七個集成電路設計產業(yè)化基地都取得了長足的進展，尤其是內地相繼涌現(xiàn)出一大批各具特色的集成電路設計的生力軍。雖然這些設計公司的規(guī)模都不算很大，但卻擁有自主知識產權技術，具備超前的市場意識。其競爭優(yōu)勢亦不容小覷。與此同時，中國以顯著的成本及市場優(yōu)勢吸引了一大批跨國巨頭的東進，營造了中國半導體產業(yè)發(fā)展的高速成長期。
本次獲得FSA表彰的中星微電子正是初創(chuàng)于這一黃金階段。經過七年多的發(fā)展，中星微基于自身雄厚的多媒體技術實力，通過國際合作將自己融入了全球范圍的產業(yè)鏈，同時把自己的核心技術推向了整個行業(yè)，利用技術加競合優(yōu)勢去占領市場，真正讓“中國創(chuàng)造”走向了世界。過去的8個季度，中星微電子盈利連續(xù)翻番，成為全球最具成長性的IC設計公司之一，并于2005年11月成為中國大陸地區(qū)首家在美國上市的芯片設計公司。
得益于資源整合
長期以來，全球IC設計行業(yè)巨頭主要集中在美國硅谷及我國臺灣地區(qū)；近兩年來，許多原本設在硅谷的IC設計公司為降低成本，提高營運效率，同時吸引IC設計人才，紛紛移師亞洲地區(qū)發(fā)展。面對這一新的競爭格局，我國IC設計廠商如何應對挑戰(zhàn)，形成自身競爭力，已成為發(fā)展中的關鍵問題。
中星微電子董事局主席鄧中翰博士以前接受采訪時曾談到，大陸IC設計廠商的一大優(yōu)勢是能夠以遠低于美國甚至臺灣地區(qū)的成本吸引中國大陸工程方面的優(yōu)秀人才。中星微電子目前有員工約600名，其中工程師就占超過70％。另一方面，技術創(chuàng)新能力至少與相對較低的人力成本對公司保持競爭力來說一樣重要。例如，中星微電子推出的首個芯片就綜合了之前需要五個不同芯片方可實現(xiàn)的多種功能。不但耗電量低且價格更為低廉。而且提升了攝像頭圖像的輸入質量。
業(yè)內分析人士的觀點同樣表達了類似的看法，雖然美國的IC設計在尖端技術方面遙遙領先，但是如果從市場的角度來分析，目前的亞洲更具有適合的技術以及市場優(yōu)勢一中國已經掌握了大量制造生產具有成本效益產品的技術和工藝。有具備良好的人才素質，同時貼近OEM廠商――這是一種無人能及的地緣優(yōu)勢和資源優(yōu)勢。不難理解，未來誰能有效地整合各種資源，誰就能在競爭中更勝一籌。
的確，從中星微七年走過的歷程當中不難發(fā)現(xiàn)，通過“共同創(chuàng)新一為全球客戶提供世界級解決方案”、“協(xié)同創(chuàng)新一深植全球供應鏈”和“持久創(chuàng)新――與行業(yè)領導者展開深度戰(zhàn)略合作”的全球化合作之路，已從低端替代走向高端產品開發(fā)，性能甚至超過了國際品牌，為以前難以企及的國際頂級廠商采用。中星微的成功就在于既敢于選擇開發(fā)國際上尚未成熟的技術。又善于在有巨大市場前景的領域進行拼搏。通過與設備制造商的合作，使“中國創(chuàng)造”的芯片產品率先打入了國際市場。
實現(xiàn)量變到質變的飛躍
20世紀90年代開始，我國集成電路產業(yè)結構逐步由大而全的綜合制造模式走向設計、制造、封裝三業(yè)并舉相對獨立發(fā)展的格局。自1986年成立第一家專業(yè)設計公司至今，隨著國內集成電路市場需求的快速增長，目前各種形態(tài)的設計公司、設計中心、設計室及具備設計能力的科研院所等設計單位已經有500余家，設計行業(yè)從業(yè)人員已達2萬余人。
過去，我國集成電路設計公司在選擇發(fā)展項目時往往是跟蹤國外技術，結果只是讓國外產品更加便宜。核心技術仍在別人手中。現(xiàn)在，一些開發(fā)技術領先產品的集成電路設計公司也找準了芯片產業(yè)突破口。取得了初步的成功。例如，致力于發(fā)展“未來的技術”的中星微電子的計算機圖像輸入芯片已占據(jù)全球計算機圖像輸入芯片市場超過60％的市場份額，其手機音視頻芯片也被國內外眾多手機制造商采用中星微電子計算機圖像輸入芯片首次采用創(chuàng)新結構。降低了產品功耗。正是因為在技術上的領先打破了飛利浦等海外巨頭的技術壟斷。
一種技術的成功與否，不僅在于其先進性，而且在于是否能夠實現(xiàn)產業(yè)化及市場應用，最終為社會和企業(yè)帶來巨大的效益。中星微的成功在于既敢于選擇開發(fā)國際上尚不成熟的技術，又善于在有巨大市場前景的領域進行拼搏，與國際芯片行業(yè)巨頭進行直接的碰撞。中星微的“中國芯”在從移動數(shù)字影像到數(shù)碼相機、寬帶數(shù)字多媒體通信、數(shù)字高清晰電視的數(shù)字多媒體芯片領域，尤其是在PC圖像輸入技術和市場領域處于國際領先地位。
動手更需動腦
如果考生有幸翻看過電子類書籍，比如《數(shù)字電路設計》《單片機原理》《微型計算機原理》等書，你會發(fā)現(xiàn)它的序言一般都會有這樣一段話：“隨著微電子學技術的快速發(fā)展，××技術在此基礎上逐漸成熟起來。”是的，如果說電子是21世紀文明的基礎，那么微電子學就是基礎中的基礎。在筆者本科階段就讀的電子科學與技術學院，微電子學的課程基本上囊括了所有的電子類學科知識，無論是集成電路設計，還是網絡通信，乃至系統(tǒng)編程，都需要微電子學的知識。
微電子學屬于工學學科，最初是從凝聚態(tài)物理和光學物理劃分出來的專業(yè)，微電子學在我國起步較晚，在20世紀五六十年代作為半導體物理專業(yè)研究。后來由于企業(yè)對大規(guī)模集成電路設計人才的需求，微電子學才逐漸變成一門獨立的專業(yè)學科。工學學科要求學生有較強的動手實驗能力。在工藝課實驗上，老師一般會帶領大家去公司參觀或者讓學生學習實驗儀器的使用，比如如何測量半導體的晶圓片電流等。在注重動手能力培養(yǎng)的同時。微電子人也不能把理論知識落下。在實驗課上，老師會讓我們完成各種簡單的數(shù)字電路設計。很多同學在設計完電路后，經常是電源一打開，一股白煙騰空而起，芯片就燒壞了。這就是因為他們連芯片的引腳定義都沒有搞清楚就盲目地搭建電路所造成的。
另外，微電子學專業(yè)要求學生有較強的數(shù)學能力，我們不僅需要學習高等數(shù)學的相關知識，而且需要掌握很多數(shù)學物理的研究方法。在課程設置上，集成電路設計原理、半導體器件物理、半導體工藝是微電子學的“三板斧”。集成電路設計原理是教學生如何設計出合格的電路，半導體器件物理是告訴學生芯片所用的材料性質和背后的推導模型，半導體工藝則教會學生有關芯片制作的工藝。
針對目前社會需要軟硬件都精通的復合型人才的現(xiàn)狀，微電子學專業(yè)的學生在校期間可以報名參加計算機等級考試獲取相關等級的證書。或者參加微軟的資格認證，它包括系統(tǒng)工程師、技術支持工程師、軟件工程師等，培訓合格后頒發(fā)Mc相關證書。另外北大青鳥等專門培訓機構的證書也被很多企業(yè)認可。而且在很多高校的培養(yǎng)模式中，學生獲得相關職業(yè)的資格證書在各方面都會有額外的加分。
連接高中與社會的橋
大學連接著高中的基礎知識和未來職業(yè)的專業(yè)知識，是一座跨在學校和社會之間的橋梁。在大學期間不僅要學會以后進入社會的生存技能，也要能夠為自己以后的未來做一個規(guī)劃。
對于微電子學專業(yè)的學生來說，選擇自己感興趣的方向尤為重要。在大學期間若想建立起自己的學習方法和專業(yè)興趣，可以多參加教育部、企業(yè)、學校等單位舉辦的電子競賽，如中國大學生電子設計競賽、國家創(chuàng)新實驗室項目等，通過參加這些項目活動，個人能力會得到飛速提高。也能使你在學習微電子學相關課程的過程中，能夠體會到一種系統(tǒng)性的知識架構，以及科學的分析實驗數(shù)據(jù)的方法。
很多人認為學IT專業(yè)就是一天到晚打游戲，誠然，有一部分人是這樣渾渾噩噩度過大學四年的，但并不局限于IT類專業(yè)。追根到底，我覺得這是由于沒有找到專業(yè)的興趣。興趣是最好的老師，在這里拿創(chuàng)新工場總裁、谷歌前全球副總裁兼中國區(qū)總裁李開復老師說過的一句話和大家共勉：“我現(xiàn)在感到當你做你喜歡做的事情的時候，你吃飯、睡覺、洗澡都不停地在想它，然后它就不得不變成你的一種天賦，然后它就不得不變成你的興趣 。”
擇校與擇業(yè)
在院校的選擇上。北京大學的微電子工藝全國最好，器件也很好；清華大學整體很強，設計較好；東南大學則是微機電系統(tǒng)（MEMS）最好；電子科技大學的微電子專業(yè)在通訊方面研究能力很強，工業(yè)器件和薄膜集成方面的實力也屬上乘。
關鍵詞： 微電子學專業(yè)微電子技術課程教學改革
在當今的信息時代，微電子學的應用已經深入國民經濟的各個領域。微電子技術的發(fā)展需要大量的多種多樣的人才，既需要設計和制造的人才，又需要科研和教學的人才，也需要管理和市場開發(fā)等方面的人才。因此，微電子學專業(yè)與其他專業(yè)一樣要培養(yǎng)高素質的專門人才，在業(yè)務素質方面，要培養(yǎng)出既具有扎實的理論基礎又具有很強的技術意識和技術能力的人才，培養(yǎng)出具有微電子背景的理工科復合型專業(yè)人才，以適應現(xiàn)代化建設和社會發(fā)展的需求。
一、課程現(xiàn)狀
由于受傳統(tǒng)辦學模式的影響很深，學生的學習能力、適應環(huán)境的能力還不強。
1.課程設置和教學內容在一定程度上脫離實際需要。許多課程的內容和實施計劃與其他本科專業(yè)有相當?shù)睦淄@對基礎相對薄弱的學校學生來說可謂是難上加難，導致掌握的基礎知識不堅實。
2.工程教育的非工程化現(xiàn)象嚴重，學生能力的培養(yǎng)與當前電子技術實際需要的技能結合不緊密；教學內容重復，層次不分明，銜接不科學，注重每門課程理論體系的完整性，但輕視課程之間的橫向聯(lián)系。
3.重視教材的編寫，輕視專業(yè)建設和課程的開發(fā)。
4.授課方式單一，重視教師的主導作用，輕視學生學習的主動性、自主性，實施“以講為主”的教學方法仍然偏重，不利于學生能力的培養(yǎng)。
5.實踐性教學環(huán)節(jié)薄弱，許多學校對許多課程的教學實施手段與要求相距甚遠。
二、教學內容的改革
1.微電子學專業(yè)的學生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法，必須系統(tǒng)地學習電路分析基礎、模擬電子技術基礎和數(shù)字電子技術基礎等電子線路的基礎知識。但是這些基礎課程與微電子專業(yè)課程的內容有許多重復之處，比如：《電子線路》教材中的內容與微電子學專業(yè)的《集成電路設計原理》等課程中的內容有許多重復。為了避免重復，需要有合理的開課時間安排，如《電子線路》課程應安排在《集成電路設計原理》之前，這樣有利于合并課程中相互重疊的部分，既節(jié)約課時，又保證學生的系統(tǒng)學習。隨著大規(guī)模集成電路和電子計算機的迅速發(fā)展，電子電路分析與設計方法發(fā)生了重大的變革，以電子計算機輔助分析與設計為基礎的電子設計自動化技術已廣泛應用于電子電路、集成電路與系統(tǒng)的設計之中，它改變了以定量估算和電路實驗為基礎的傳統(tǒng)設計方法，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計中的關鍵技術之一，是必不可少的工具與手段。因此，微電子技術專業(yè)課程內容應該增加計算機輔助分析與設計，可以與集成電路課程緊密結合起來，以適應教學改革的需要。
2.加強計算機的訓練與應用，EDA設計技術是微電子技術的重要技術之一，集成電路的整個設計過程都普遍使用計算機輔助或電子自動化設計技術的工具，以計算機為基礎，因此培養(yǎng)的學生必須具有很強的計算機應用和電路開發(fā)能力。學生在本科四年學習過程中要結合不同時期的學習內容，不斷地進行計算機訓練。不僅在硬件方面，而且在軟件方面，都要進行嚴格的訓練。在學習《計算機基礎》、《B語言》、《微機原理及應用》、《算法與數(shù)據(jù)結構》等計算機基礎課程期間，要結合上機訓練和編寫基本的程序，使學生熟悉計算機的基本原理和基本軟件的使用。同時，要不斷地更新和補充教學內容，把最新的技術內容引入教學中，對學生進行培養(yǎng)訓練。
三、教學方法的改革
工程性、系統(tǒng)性和適用性強是該課程的顯著特點。大部分學生在學完這門課程后，只是了解了一些專業(yè)術語，掌握了一些基本原理及方法，但理論知識運用不夠靈活，稍微復雜的電路圖就看不懂了，也不會分析和調試電路，更談不上設計和制作電路。長期以來，學生對這門課程的學習普遍感到比較吃力，甚至一些學生由于在學習該課程時產生了畏懼感，在以后的學習中凡是遇到跟模擬電路有關聯(lián)的課程都不自覺地帶有畏難情緒，從而影響了后續(xù)相關專業(yè)課程的學習，許多老師反映難教，教學效果比較差。所以必須對傳統(tǒng)的教學手段進行改進。
1.授課。學生注意力的高低，是評判教學成功與否的一個重要指標。微電子技術課程知識點多、內容抽象，學習過程中困難大。傳統(tǒng)的教學手段以板書和理論分析講授為主。這樣的教學過程，學生在學習時聽起來、看起來枯燥乏味，注意力常常不集中，對于該課程中很多抽象的概念難以理解，講課效率低下。而多媒體課件融圖、文、聲為一體，動靜結合，把看、聽、說、寫、想結合在一起，圖文并茂、視聽結合，富有吸引力，能引起學生的無意注意，使學生的注意力穩(wěn)定集中，可以更好地增強聽課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導學生將注意力集中到教學中來，從而保證教學質量。
2.開展課堂討論。把時間留給學生，充分調動學生的學習自主性在教學過程中，專門抽出時間留作課堂討論，以學生獨立自主學習為前提，以課外文獻閱讀為討論內容，通過科研專題討論的形式，為學生提供充分自由的表達、質疑、探究、討論問題的機會，將自己所學知識應用于解決實際問題。這樣可調動學生的積極性，促使他們自己去獲取知識以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，從而開發(fā)學生的智力，培養(yǎng)自學能力及創(chuàng)新能力。
3.實驗和仿真。在集成電路設計及CAD技術教學內容中加入實踐環(huán)節(jié)，在講授理論知識的基礎上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實驗教學內容，充分利用學校的EDA實驗資源，在實驗中利用可視化的技術使原本抽象、實驗難度大、成本高或無法演示的內容形象化、可視化，使復雜、枯燥的內容變得直觀、有趣、容易理解，從而充分調動學生的積極性，增強實驗效果，適時進行簡練清晰的解說，給學生留下深刻的印象，使學習變得輕松而愉快，提高學生的學習興趣，深化理論學習，為后續(xù)課程的學習和走上工作崗位打下堅實的基礎。在集成電路制造工藝講授過程中，盡可能地組織學生參觀各類先進的半導體制作工藝相關實驗室，提高學生對制作工藝的感性認識，培養(yǎng)學生以后從事微電子行業(yè)的興趣。
隨著計算機硬件的飛速進步和軟件技術的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術成為當前流行的新型教學手段。傳統(tǒng)的實驗教學手段，由于實驗室購置的設備和儀器，特別是微電子專業(yè)的實驗設備價格高昂、操作復雜、容易損傷，同學們很難得到上機鍛煉的機會。而使用基于虛擬仿真技術的教學方式，過程簡單靈活，交互方式多樣，結果直觀明了，既能培養(yǎng)學生的動手能力和分析、綜合能力，又能提高學習興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)造性。虛擬仿真技術在微電子專業(yè)教學中的應用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是在電路設計方面，基于電子設計自動化EDA技術實現(xiàn)對電子線路（包括集成電路與版圖）的模擬仿真；二是在微電子工藝與器件方面，基于半導體工藝和器件的計算機輔助技術TCAD實現(xiàn)對微電子制造工藝和半導體器件結構及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強大功能，包括軟件所具有的可升級性，在課堂和實驗中通過軟件設計微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學概念清晰，內容生動，過程可視，還能夠大幅節(jié)省實驗設備的購置和維護費用，經濟高效。
4.課程設計。課程設計可以培養(yǎng)學生綜合分析、實際動手能力，同時能夠培養(yǎng)學生獨立解決問題、探索創(chuàng)新能力及組織所學知識的能力，更為重要的是這些設計能增加學生學習的趣味性。教師要組織帶有研制產品意義的綜合性應用課題，指導學生小組做設計。學生可以事先對自己的設計方案進行仿真研究，然后實施，從而節(jié)省設計時間，節(jié)約體力和精力。課程設計應激發(fā)學生的科研興趣，活躍學生的思維，開闊學生的知識面，促進學生對所學知識的綜合運用，培養(yǎng)學生獨研究的能力，提升實驗教學的整體質量和水平。例如以研制有新技術指標要求的集成溫度傳感器為課題，讓學生首先利用計算機做電路綜合、模擬調整、仿真、版圖設計與驗證并制備出掩模版，然后投片到芯片測試，根據(jù)測試結果分析問題，必要時返回進行第二次、第三次設計和投片。這個階段要增加工藝制備實踐的環(huán)節(jié)，注意工藝技術的培養(yǎng)。當然，要在畢業(yè)設計的有限時間中成功地研制出一個新的微電子產品是不大可能的，但是，把這種有創(chuàng)新意義的課題讓學生去實踐，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力會起很大的作用。
四、結語
目前，我國人才供求結構中存在著嚴重的“所供非所求，所教非所需”的不對稱現(xiàn)象：一方面，我國對集成電路設計師的需求達幾十萬，人才缺口很大，另一方面，我國每年卻有大批的大學生畢業(yè)后找不到工作，造成巨大的就業(yè)壓力。要解決這一問題，高校教育要針對我國集成電路制造和設計人才缺乏的現(xiàn)狀探索新型的高水平、復合型的集成電路人才培養(yǎng)模式，面向市場，及時了解微電子產業(yè)的人才需求情況，根據(jù)市場需要，及時調整教學體系，確定人才培養(yǎng)方向，探索新的教學模式，有效提高教學質量，培養(yǎng)適合時展需要的人才。
參考文獻：
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