物理学前沿讲座 现代电子技术的现状及发展趋势.ppt

物理学前沿讲座;;;; 电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。进入世纪，人们面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为标志的信息社会。高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界，电子技术无处不在，人们现在生活在??子世界中，一天也离不开它。;电子技术的应用;基本器件的两个发展阶段;分立元件阶段;分立元件阶段;基本分立元件展示;集成电路阶段;集成电路阶段;　　以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业，已经成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。 目前，发达国家国民经济总产值增长部分的与集成电路相关, 美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山。预计未来年内，世界集成电路销售额将以年平均的速度增长，年将达到亿美元。 作为当今世界经济竞争的焦点，拥有自主知识产权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。????;　　集成电路的集成度和产品性能每个月增加一倍。据专家预测,今后年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。 ? 集成电路最重要的生产过程包括： 开发(电子设计自动化)工具 利用进行集成电路设计 根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀) 对加工完毕的芯片进行测试 为芯片进行封装 最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。;　　美国芯片微细加工技术目前正在从亚微米向纳米技术过渡，年月，公司宣布其已采用微米工艺生产出面积仅为平方微米的。 　　超紫外光刻技术（）被视为是保证摩尔定律今后依旧适用的法宝。技术可使半导体制造商在芯片上蚀刻电路线的等级达到微米。比现有制造技术所产生的芯片性能提高倍，存储容量也可以达到目前的倍以上。由、、摩托罗拉等公司所组成的企业联盟与美国三个国家实验室，一直致力的研发，投入开发经费已逾亿美元。 　　在各芯片厂商都以面积最小化、功能最大化作为发展方向的趋势中，将整个电子系统全部集成到一块单芯片之中的越来越呈现出重要性。集微处理器、快闪存储器和数字信号处理器为一体的计算机芯片。这种高度集成的芯片将对手持计算机、移动电话和其他移动设备的改进产生巨大影响。;　　?我国集成电路产业起步于世纪年代，年代中期我国集成电路的加工水平为微米，其后，经历了、、、、微米的发展，目前达到了微米的水平，而当前国际水平为微米（纳米），我国与之相差约为代。 ?? 年全国集成电路产量为亿块，销售额亿元人民币。年月,共有半导体企事业单位家,其中芯片制造厂家,封装、测试厂家,设计公司家,分立器件厂商家,从业人员万人。设计能力微米、万门,制造工艺为英寸、微米,主流产品为微米。 ????与国外的主要差距：一是规模小，年,国内生产的芯片销售额仅占世界市场总额的，占国内市场的；二是档次低，主流产品加工技术比国外落后两代；三是创新开发能力弱，设计、工艺、设备、材料、应用、市场的开发能力均不十分理想，其结果是今天受制于人,明天后劲乏力；四是人才欠缺。???;政府的策略：《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：“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，……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”。 ;技术;集成电路发展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／硬件协同设计、具有知识产权的内核（核）复用和超深亚微米技术为支撑的系统芯片( －)是超大规模集成电路发展的趋势和新世纪集成电路的主流。 ;;;;传统的设计与深亚微米集成电路设计流程比较;发展面临的主要问题;核的分类与定义;;;;;设计中的问题;;数字电路设计工具 ;数字电路设计工具(续） ;数字电路设计工具（续） ;模拟数.模混合信号电路设计工具 ;模拟数.模混合信号电路设计工具（续） ; 设计工具 ; 设计工具 （续）;测试工具 ;印刷电路版设计工具;印刷电路版设计工具（续）;其它工具;开发系统;硬件描述语言的现状与发展 ;几种代表性的语言 ; 　　 是在年，由（ ）公司的 首创的。 后来成为的主要设计者和公司的第一合伙人。在年， 设计出了第一个名为的仿真器；年，他对 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算法。　　随着算法的成功，