導(dǎo)語：如何才能寫好一篇對集成電路的認(rèn)識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關(guān)鍵詞]交通 交通問題 道路交通規(guī)劃 人車關(guān)系

中圖分類號：TH552 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0295-01

大家都知道，交通是城市四大基本活動之一，近年來，我國城市的道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，機動車保有量也逐年上升，然而，隨著城市人口的增加和機動車保有量的增加，城市交通問題日益突出，交通阻塞，交通事故頻發(fā)，大氣污染等交通問題帶給社會經(jīng)濟發(fā)展的影響日益顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、交通阻塞

交通阻塞時汽車社會的產(chǎn)物，在人們上下班的高峰期，交通阻塞問題尤為明顯，在許多大城市中心區(qū)，高峰期交通速度僅16千米＼小時，交通阻塞導(dǎo)致時間和能源的嚴(yán)重浪費，影響城市經(jīng)濟的效率，大城市圈內(nèi)的道路還在繼續(xù)建設(shè)，汽車數(shù)量也在進一步增加，道路的建設(shè)和汽車的增加有可能形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的交通阻塞。

2、交通事故

交通事故是許多大中城市存在的日益嚴(yán)重的問題，交通事故不但導(dǎo)致了對貴重醫(yī)療設(shè)施需求的增加，而且使受傷者痛苦不堪，如果有死亡還會破壞完美幸福的家庭。北方城市多雨雪天氣，道路打滑，更加容易發(fā)生各種擦碰的交通事故。

3、公共交通問題

公共交通問題主要表現(xiàn)在①由于對公共交通投資不足，導(dǎo)致峰值期人們對公共交通的需求大于供給，造成交通擁擠；②由于對公共交通的需求波動大，高峰期過于擁擠，而非高峰期使用又不充分，收入銳減。近年來許多國家出現(xiàn)嚴(yán)重的財政赤字，因而無能力對公共交通進行大規(guī)模投資，致使公共交通設(shè)施陳舊，公共交通工具數(shù)量減少，服務(wù)質(zhì)量降低，其結(jié)果是一方面對公共交通依賴程度較大的低收入群體是一個打擊，另一方面有促進了中產(chǎn)階級甚至低收入階層對小汽車的依賴。

4、步行者問題

在世界上的絕大多數(shù)城市，尤其是發(fā)展中國家城市，步行或者騎自行車仍是一種重要的交通方式，近年來，人們對健康的重視程度越來越強，出現(xiàn)了走班族，甚至暴走族，現(xiàn)在很多城市改善道路交通進行規(guī)劃，如加寬機動車道，卻很少考慮行者的需求，因而步行者的易達性很差，步行者設(shè)施缺乏，甚至機動車搶占僅有的不多的步行空間。

5、停車問題

汽車并非總是處于運動狀態(tài)之中，當(dāng)他們處于靜止?fàn)顟B(tài)時，就要占據(jù)一定空間。汽車越多，占據(jù)的空間越大，在城市中心區(qū)，人多車多空間少，停車場和汽車數(shù)量很不相稱，停車也最困難。

基于大多數(shù)城市存在的這些交通問題，我想我們國內(nèi)近年來一些決策層也意識到問題的嚴(yán)重，發(fā)達國家走過的彎路我們一定不能重走，因此國內(nèi)很多城市都正在花大力氣解決這些交通問題，然而，在實際操作過程中，我國城市的道路規(guī)劃建設(shè)普遍存在4個認(rèn)識誤區(qū)。

環(huán)線加放射狀道路模式不宜簡單“克隆”，城市交通形態(tài)應(yīng)科學(xué)規(guī)劃。

北京的環(huán)線已規(guī)劃到六環(huán)，上海也將在內(nèi)環(huán)線和外環(huán)線之間再造一條中環(huán)線。環(huán)數(shù)不斷增加，但車輛進出市中心仍要“排隊”。

這種情況是由城市形態(tài)決定的。我國大多數(shù)城市為單中心城市，行政、商業(yè)、文化活動圍繞一個點展開，體現(xiàn)在道路上就是“單核心餅狀”交通形態(tài)。

這種城市結(jié)構(gòu)造成大量車輛集中涌入市中心狹小的區(qū)域范圍。而一些國際大都市則有多個中心可以分散人流，比如：東京就有新宿、銀座幾個中心?，F(xiàn)在，上海等大城市已經(jīng)開始建設(shè)多個城市副中心，這有利于城市交通形態(tài)更加合理。

大力發(fā)展公共交通，私人汽車買用分離。

自行車占據(jù)大量道路，私人汽車“上路”猛增，我國城市公共交通集約化程度低。據(jù)調(diào)查，我國大中城市平均只有15%～20%的人利用地鐵、公共汽車等公共交通工具出行，與歐洲60%、日本80%的水平相距甚遠。

大力提升以軌道交通為代表的公共交通，形成長途、中途、短途合理銜接的換乘體系。公交票價應(yīng)實行“時段一票制”，即在一定時段內(nèi)買一張票可上任何公共交通工具，鼓勵人們以最快捷的方式到達目的地。

交叉口設(shè)計要講究，“人車關(guān)系”不容忽視。

我國城市不同等級道路的交叉口間距也不同，主干道的交叉口間距就應(yīng)比次干道大，不然紅綠燈一多，車就跑不快。沿街開口設(shè)計也有講究，比如：主干道交叉口合理間距應(yīng)為500米～800米左右。實際上每180米就設(shè)有一個交叉口，遇上路邊單位大門“左進左出”，又把間距降到了120米，再算上公交?？空?，結(jié)果平均交叉口間距不到100米。如此一來，車只能停停開開?！叭塑囮P(guān)系”也影響到車行速度。我國道路設(shè)計“以車為本”，忽略了行人的立足之地，把行人逼到了車道上。比如：車輛右轉(zhuǎn)時，擋住了行人的去路，結(jié)果“車不讓人，人不讓車”。

――道路建設(shè)普遍存在誤區(qū)，“五拍工程”和“六邊道路”不少。

我國道路建設(shè)存在“五拍”現(xiàn)象：拍腦袋匆忙決策，拍胸脯盲目辦事，拍大腿后悔不及，拍桌子推諉責(zé)任，拍屁股走人完事；造成的結(jié)果是“六邊”：

邊規(guī)劃，邊設(shè)計，邊施工，邊開通，邊維修，邊報廢。

我覺得對于解決城市交通問題，我們對如下具體的問題應(yīng)予優(yōu)先研究解決：

1、調(diào)整規(guī)劃與布局，構(gòu)建快速交通系統(tǒng)

在整個城市的規(guī)劃工作中，應(yīng)將交通問題放在應(yīng)有的位置上予以考慮，明確各主要道路的交通功能，盡量向市外緣而不是市中心投資，減少向市中心區(qū)的出行，在主要的人流集散點之間，優(yōu)先考慮大運量、高效率的公共交通方式。

2、研究設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)政策，提高設(shè)施建造水平

目前，道路設(shè)計主要精力置于道路幾何設(shè)計，道路結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計未予充分重視，這有失偏頗。道路早期損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，尤其像北方嚴(yán)寒城市，對道路的施工要求更加高，如果不重視道路的建造施工質(zhì)量，造成的浪費是巨大的，會嚴(yán)重制約經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

3、采用現(xiàn)代交通管理手段，實施有限暢通計劃

目前交通管理或司機出行的盲目性都較高，造成不可避免的交通擁擠。造成這種現(xiàn)象的主要原因是不能及時了解道路上交通流量的變化。而采用先進的交通管理手段可彌補這一不足。當(dāng)然，要在全市范圍內(nèi)實施這一計劃有一定的困難，但可在有限范圍內(nèi)實施這一計劃，保證主要道路的暢通無阻。

4、制定明確、一貫的交通政策

公共交通應(yīng)成為大城市的主要交通方式。應(yīng)采取切實的措施，

以改善公交系統(tǒng)的運輸效率。實際上，如果能減少個體交通，則公交系統(tǒng)的運輸效率會大大提高。在實施公交戰(zhàn)略的過程中，政府應(yīng)能秉承一貫的原則 。

5、交通法規(guī)的廣泛宣傳和嚴(yán)格執(zhí)行是尤為重要的

自覺遵守交通規(guī)則，應(yīng)是現(xiàn)代人的一個起碼標(biāo)志，是城市是否已是文明城市的試金石。如果每人都能規(guī)范自己的交通行為，則交通效率可大大提高。

在今后一段時期內(nèi)，道路設(shè)施的修建依然是改善交通狀況的主要措施，政府應(yīng)制定明確一貫的政策，保證穩(wěn)定的、足夠的資金投入。

最后，家庭小汽車的發(fā)展只是一個時期問題，與其被動地適應(yīng)這種現(xiàn)實，不如主動去規(guī)劃未來，迎接挑戰(zhàn)。從現(xiàn)在起，應(yīng)主動做出規(guī)劃，根據(jù)城市交通設(shè)施的供給能力，分階段、有步驟地放開家庭小汽車市場，設(shè)置合理的車號發(fā)放政策，有效控制小汽車盲目增長帶來的一系列交通問題。

參考文獻

[1] 李朝陽，《現(xiàn)代城市道路交通規(guī)劃》上海交通大學(xué)出版社，2006.

[2] 盛俊、王效峰、范炳全，《小城市的道路交通規(guī)劃》，城市建設(shè)與發(fā)展， 2004（4）.

[3] 徐循初《再談我國城市道路網(wǎng)規(guī)劃中的問題》，城市規(guī)劃，1994（04）.

篇2

集成電路作為關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù)，是國家綜合實力的重要標(biāo)志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長，對集成電路設(shè)計領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計，2012年我國對集成電路設(shè)計人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求，2003年教育部實施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計劃，同時增設(shè)了“集成電路設(shè)計和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來，從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實踐經(jīng)驗，以及對相關(guān)院校集成電路設(shè)計專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研，針對黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進行分析和研究探索，以期提高本科教學(xué)水平，切實做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學(xué)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(xué)開展的教學(xué)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(shè)置與課時安排上進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(chǔ)，所以學(xué)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(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中添加入相關(guān)知識，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進行講授，令學(xué)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(shè)計”課程的學(xué)習(xí)中，對于應(yīng)用各器件進行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手，達到較好的教學(xué)效果，同時也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”的參與和競爭，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)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(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)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(jīng)驗，具有較充足的參賽準(zhǔn)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(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。

其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計的方法和流程。

第三，在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進行教學(xué)的同時，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實時了解前沿動態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行）理念，是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)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(xué)過程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進行有機串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實應(yīng)用于實踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”的整體流程，使學(xué)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(shè)計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學(xué)生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)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(xué)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(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗，同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進行教學(xué)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)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(chǔ)。2009―2015年，黑龍江大學(xué)先后引進數(shù)字集成電路設(shè)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(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)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(xué)生在課后進行自主學(xué)習(xí)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(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實踐課程的學(xué)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(shè)計和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)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(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對性地進行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉，使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。

第三，根據(jù)集成電路設(shè)計本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

篇3

一、充分認(rèn)識加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性

集成電路產(chǎn)業(yè)對于現(xiàn)代經(jīng)濟和社會發(fā)展具有高倍增性和關(guān)聯(lián)度。集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以推動消費類電子工業(yè)、計算機工業(yè)、通信工業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路芯片作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化改造的核心，對于提升整體工業(yè)水平和推動國民經(jīng)濟與社會信息化發(fā)展意義重大。此外，微電子技術(shù)及其相關(guān)的微細加工技術(shù)與機械學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)相結(jié)合，還能衍生出新的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為一個國家和地區(qū)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進產(chǎn)業(yè)升級、轉(zhuǎn)變增長方式、改善資源環(huán)境、增強競爭優(yōu)勢，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

*省資源環(huán)境良好，集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)具有比較優(yōu)勢，具有一批專業(yè)從事集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)的企業(yè)及水平較高的專業(yè)人才隊伍。*省消費類電子工業(yè)、計算機工業(yè)、通信工業(yè)以及利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟與社會信息化的發(fā)展為集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了現(xiàn)實需求的空間。各級、各部門要高度重視集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有基礎(chǔ)有條件的地區(qū)要充分發(fā)揮地域優(yōu)勢、資源優(yōu)勢，加強規(guī)劃，因勢利導(dǎo)，積極組織和推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快招商引資步伐。省政府有關(guān)部門要切實落實國家和省扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項政策，積極推動和支持*省集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、發(fā)展思路和原則

（一）發(fā)展思路。根據(jù)*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，當(dāng)前以發(fā)展集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)為重點，建成國內(nèi)重要的集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)基地。以內(nèi)引外，促進外部資金、技術(shù)、人才和芯片加工、封裝、測試項目的進入，建立集成電路生產(chǎn)基地。

1.大力發(fā)展集成電路設(shè)計。充分發(fā)揮*省高校、科研單位、企業(yè)集成電路設(shè)計的基礎(chǔ)優(yōu)勢，加快集成電路設(shè)計企業(yè)法人資格建立和集成電路設(shè)計企業(yè)資格認(rèn)證的步伐，與信息產(chǎn)業(yè)和其他工業(yè)領(lǐng)域及國民經(jīng)濟與社會信息化發(fā)展相結(jié)合，促進科研、生產(chǎn)、應(yīng)用聯(lián)動，建立科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、服務(wù)聯(lián)合體，形成有利于集成電路設(shè)計企業(yè)成長和為企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)的體制和機制，促進一批已具備一定基礎(chǔ)的集成電路設(shè)計企業(yè)盡快成長起來。進一步建立和完善有利于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境，構(gòu)筑有利于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐體系和服務(wù)體系，加強與海內(nèi)外的合作與交流，加快人才培養(yǎng)和引進，加大對集成電路設(shè)計中心、公共技術(shù)平臺、服務(wù)平臺、人才交流培訓(xùn)平臺建設(shè)的投入，重點培植3—5家集成電路設(shè)計中心，使之成為國內(nèi)乃至國際有影響力的企業(yè)。加強人才、技術(shù)、資金、企業(yè)的引進，形成一大批集成電路設(shè)計企業(yè)和人才隊伍。密切跟蹤國際集成電路發(fā)展的新趨勢，大力發(fā)展和應(yīng)用SOC技術(shù)、IP核技術(shù)，不斷提高自主創(chuàng)新能力，在消費類電子、通信、計算機、工業(yè)控制、汽車電子和其他應(yīng)用電子產(chǎn)品領(lǐng)域形成發(fā)展優(yōu)勢。

2.加快發(fā)展集成電路材料等支撐產(chǎn)業(yè)。以當(dāng)前*省集成電路材料生產(chǎn)企業(yè)為基礎(chǔ)，通過基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)改造、引進技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新、合資合作和引導(dǎo)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向集成電路材料生產(chǎn)轉(zhuǎn)移，進一步壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，擴大產(chǎn)品系列，增添新的產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品檔次。通過加快企業(yè)技術(shù)中心建設(shè)，不斷提高自主創(chuàng)新能力；通過拉長和完善產(chǎn)業(yè)鏈，積極發(fā)展高純水氣制備、封裝材料等上下游產(chǎn)品，提高配套能力；鼓勵半導(dǎo)體和集成電路專用設(shè)備儀器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。培養(yǎng)多個在國內(nèi)市場占有率第一的自主品牌，擴大出口能力，把*省建設(shè)成為圍繞以集成電路用金絲、硅鋁絲、電路板用銅箔和覆銅板、柔性鍍銅板、金屬膜基板、電子陶瓷基板、集成電路框架和插座、硅晶體材料的研發(fā)和生產(chǎn)為主的集成電路支撐產(chǎn)業(yè)基地。

3.鼓勵發(fā)展集成電路加工產(chǎn)業(yè)。大力招商引資，通過集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)的發(fā)展，促進省外、海外集成電路芯片制造、封裝和測試業(yè)向*省的轉(zhuǎn)移，推動*省集成電路芯片制造、封裝和測試產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（二）發(fā)展原則。

1.政府推動原則。充分發(fā)揮各級政府在統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀調(diào)控、資源組織、政策扶持、市場環(huán)境建設(shè)等方面的作用，充分發(fā)揮社會各方面的力量，推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、服務(wù)聯(lián)動原則。建立科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、服務(wù)一體化體系，促進集成電路設(shè)計和最終產(chǎn)品相結(jié)合，集成電路設(shè)計和設(shè)計服務(wù)相結(jié)合，公共平臺建設(shè)和企業(yè)發(fā)展相結(jié)合，設(shè)計公司之間相結(jié)合，人才培訓(xùn)和設(shè)計企業(yè)需求相結(jié)合。重點支持共性技術(shù)平臺、服務(wù)平臺、人才培訓(xùn)平臺建設(shè)和科研、生產(chǎn)、應(yīng)用一體化項目研發(fā)。

3.企業(yè)主體化原則。深化體制改革，加快集成電路設(shè)計中心認(rèn)證，推動集成電路設(shè)計公司（中心）建設(shè)，建立符合國家扶持集成電路發(fā)展政策和要求的以企業(yè)為主體、自主經(jīng)營、自負盈虧、自主創(chuàng)新、自*發(fā)展完善的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展體制和機制。

4.引進消化吸收與自主創(chuàng)新相結(jié)合原則。加強與海內(nèi)外集成電路行業(yè)企業(yè)、人才的交流合作，創(chuàng)造適合集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境，大力引進資金、技術(shù)、人才，加快消化吸收，形成產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力，盡快縮短與發(fā)達國家和先進省市的差距。

5.有所為，有所不為原則。發(fā)揮*省優(yōu)勢，重點發(fā)展集成電路設(shè)計、電路板設(shè)計制造和原材料生產(chǎn)，與生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合，聚集有限力量，聚焦可行領(lǐng)域，發(fā)揮基礎(chǔ)特長，形成專業(yè)優(yōu)勢。

三、發(fā)展重點和目標(biāo)

（一）發(fā)展重點。整合資源，集中政府和社會力量，建立公共和開放的集成電路設(shè)計技術(shù)服務(wù)平臺、行業(yè)協(xié)作服務(wù)平臺和人才交流培訓(xùn)平臺。重點扶持建設(shè)以海爾、海信、浪潮、*大學(xué)、哈工大威海國際微電子中心、濱州芯科等在集成電路設(shè)計領(lǐng)域具有基礎(chǔ)和優(yōu)勢的集成電路設(shè)計中心，建設(shè)青島、濟南集成電路設(shè)計基地，加快有關(guān)促進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套政策、措施的制定，重點在以下領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

1.集成電路設(shè)計業(yè)。以消費類電子、通信、計算機、工業(yè)控制、汽車電子、信息安全和其他應(yīng)用電子產(chǎn)品領(lǐng)域為重點，以整機和系統(tǒng)應(yīng)用帶動*省集成電路、電路板設(shè)計業(yè)的發(fā)展，培育一批具有自主創(chuàng)新能力的集成電路設(shè)計企業(yè)，開發(fā)一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平的集成電路產(chǎn)品。

（1）重點開展SOC設(shè)計方法學(xué)理論和設(shè)計技術(shù)的研究，發(fā)揮其先進的整機設(shè)計和產(chǎn)業(yè)化能力，大力發(fā)展稅控收款機等嵌入式終端產(chǎn)品的SOC芯片，努力達到SOC芯片規(guī)?；a(chǎn)能力。開發(fā)采用先進技術(shù)的SOC芯片，應(yīng)用于各類行業(yè)終端產(chǎn)品。

（2）強化IP核開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、評測等技術(shù)的研究，積極發(fā)揮IP核復(fù)用技術(shù)的優(yōu)勢，以市場為導(dǎo)向，重點研發(fā)MCU類、總線類、接口類和低功耗嵌入式存儲器（SRAM）類等市場急需的IP核技術(shù)，加速技術(shù)向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。

（3）順應(yīng)數(shù)字音視頻系統(tǒng)的變革，以數(shù)字音視頻解碼芯片和視頻處理芯片為基礎(chǔ)，突破一批音視頻處理技術(shù)，提高*國電視整機等消費類電子企業(yè)的技術(shù)水平和核心競爭力。

（4）集中力量開展大規(guī)模通信、網(wǎng)絡(luò)、信息安全等專用集成電路的研究與設(shè)計，力爭取得突破性成果。

（5）重點發(fā)展廣泛應(yīng)用于白色家電、小家電、黑色家電、水電氣三表、汽車電子等領(lǐng)域的芯片設(shè)計，在應(yīng)用電子產(chǎn)品芯片設(shè)計領(lǐng)域形成優(yōu)勢。

（6）發(fā)揮*省在工業(yè)控制領(lǐng)域的綜合技術(shù)、人才力量及芯片研發(fā)軟硬件資源等方面的優(yōu)勢，重點發(fā)展部分工業(yè)控制領(lǐng)域的RISC、CISC兩種架構(gòu)的芯片設(shè)計，并根據(jù)市場需求及時研發(fā)多種控制類芯片產(chǎn)品，形成一定優(yōu)勢。

2.集成電路材料等支撐產(chǎn)業(yè)。充分利用*省現(xiàn)有集成電路材料生產(chǎn)企業(yè)的基礎(chǔ)條件，加快發(fā)展集成電路材料產(chǎn)業(yè)。重點發(fā)展集成電路用金絲、硅鋁絲、引線框架、插座等產(chǎn)品，同時注重銅箔、覆銅板、電子陶瓷基片、硅晶體材料及其深加工等產(chǎn)品的發(fā)展，形成國內(nèi)重要的集成電路材料研發(fā)和生產(chǎn)加工出口基地。支持發(fā)展集成電路相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)，形成上下游配套完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。

（1）集成電路用金絲、硅鋁絲。擴大大規(guī)模集成電路用金絲、硅鋁絲的生產(chǎn)規(guī)模，力爭到2010年占國內(nèi)市場份額80%以上。

（2）硅單晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅單晶片由現(xiàn)在的年產(chǎn)600萬片發(fā)展到1000萬片；單晶棒由目前的年產(chǎn)100噸發(fā)展到200噸。支持發(fā)展高品質(zhì)集成電路用多晶硅材料，填補省內(nèi)空白，至2010年發(fā)展到年產(chǎn)3000噸。

（3）集成電路引線框架。到2010年，集成電路引線框架生產(chǎn)能力由目前的年產(chǎn)20億只提高到年產(chǎn)100億只。

（4）電子陶瓷基板。通過技改和吸引外資等措施，力爭到2010年達到陶瓷覆銅板年產(chǎn)160萬塊、陶瓷基片年產(chǎn)30萬平米的能力。

（5）銅箔、覆銅板。到2010年，覆銅板由目前的年產(chǎn)570萬張發(fā)展到800萬張，銅箔由目前的年產(chǎn)8500噸發(fā)展到10000噸。

（6）相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)。通過引進技術(shù)和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等多種形式，積極發(fā)展集成電路專用設(shè)備、環(huán)氧樹脂等塑封材料、柔性鍍銅板和金屬膜等基材、高純水氣制備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

3.加快大規(guī)模、大尺寸集成電路芯片加工和有關(guān)集成電路封裝、測試企業(yè)的引進。

（二）發(fā)展目標(biāo)。經(jīng)過“*”期間的發(fā)展，基本建立和完善有利于*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境、支撐體系和服務(wù)體系，建成20-30家集成電路設(shè)計中心、2個集成電路設(shè)計基地，形成一大批集成電路設(shè)計企業(yè)、配套企業(yè)、咨詢服務(wù)企業(yè)，爭取引進3—5家集成電路芯片制造企業(yè)。政府支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力進一步增強，社會融資能力進一步提高，對外吸引和接納人才、技術(shù)、資金的能力進一步提高，集成電路設(shè)計、制造對促進*省信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和提升國民經(jīng)濟與社會信息化水平發(fā)揮更大作用，并成為*省信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和綜合競爭力提升的重要支撐。促進*省集成電路材料產(chǎn)業(yè)做大做強，使其成為國內(nèi)重要的產(chǎn)業(yè)基地。

四、主要措施和政策

（一）加強政府的組織和引導(dǎo)。制定*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期發(fā)展規(guī)劃，實施集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度計劃，《*省支持和鼓勵集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)品指導(dǎo)目錄》，引導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和資金投向。各地要加強本地集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境建設(shè)，結(jié)合本地實際制定有利于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才、資金、技術(shù)進入的政策措施。各有關(guān)部門要加強配合，制定相關(guān)配套措施，形成促進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力。參照財政部、信息產(chǎn)業(yè)部、國家發(fā)改委《集成電路產(chǎn)業(yè)研究與開發(fā)專項資金管理暫行辦法》，結(jié)合*省信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金的使用，對集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展予以支持。具體辦法由省信息產(chǎn)業(yè)廳會同省財政廳等有關(guān)部門制定。

（二）加強集成電路設(shè)計公司（中心）認(rèn)證工作。推動體制改革和產(chǎn)權(quán)改革，鼓勵科技人員在企業(yè)兼職和創(chuàng)辦企業(yè)，通過政策導(dǎo)向促進集成電路設(shè)計公司（中心）獨立法人資格的建立。按照國家《集成電路設(shè)計企業(yè)及產(chǎn)品認(rèn)定暫行管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，加強對*省集成電路產(chǎn)品及集成電路企業(yè)認(rèn)定工作。

（三）加強人才引進與培養(yǎng)。加強對集成電路人才的培養(yǎng)和引進工作，鼓勵留學(xué)回國人員和外地優(yōu)秀人才到*投資發(fā)展和從事技術(shù)創(chuàng)新工作，重點引進在國內(nèi)外集成電路大企業(yè)有工作經(jīng)歷、既掌握整機系統(tǒng)設(shè)計又懂集成電路設(shè)計技術(shù)的高層次專業(yè)人才。對具有普通高校大學(xué)本科以上學(xué)歷的外省籍集成電路專業(yè)畢業(yè)生來*省就業(yè)的，可實行先落戶后就業(yè)政策，對具有中級以上職稱的集成電路專業(yè)人才來*省工作的，有關(guān)部門要優(yōu)先為其辦理相關(guān)人事和落戶手續(xù)。要加強集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)，建立多層次的人才培養(yǎng)渠道，加強對企業(yè)現(xiàn)有工程技術(shù)人員的再培訓(xùn)。在政策和待遇上加大對專業(yè)人才的傾斜，鼓勵國內(nèi)外集成電路專業(yè)人才到*發(fā)展，建立起培養(yǎng)并留住人才的新機制。

（四）落實各項優(yōu)惠政策。各級、各部門要切實落實《關(guān)于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》及各項優(yōu)惠政策，將集成電路設(shè)計、生產(chǎn)制造和原材料生產(chǎn)納入各自的科研、新產(chǎn)品開發(fā)、重點技術(shù)攻關(guān)計劃及技術(shù)中心、重點實驗室建設(shè)計劃，并給予優(yōu)先支持和安排。集成電路設(shè)計企業(yè)適用軟件企業(yè)的有關(guān)政策，集成電路設(shè)計產(chǎn)品適用軟件產(chǎn)品的有關(guān)優(yōu)惠政策，其知識產(chǎn)權(quán)受法律保護。對于批準(zhǔn)建設(shè)的集成電路項目在建設(shè)期間所發(fā)生的貸款，省政府給予貸款利息補貼。按照建設(shè)期間實際發(fā)生的貸款利率補貼1.5個百分點，貼息時間不超過3年；在政府引導(dǎo)區(qū)域內(nèi)建設(shè)的，貸款利息補貼可提高至2個百分點。

篇4

 

集成電路(IntegratedCircuit)產(chǎn)業(yè)是典型的知識密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心和關(guān)鍵，對其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有巨大的支撐作用。經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國集成電路產(chǎn)業(yè)已初步形成了設(shè)計、芯片制造和封測三業(yè)并舉的發(fā)展格局，產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。但與國際先進水平相比，我國集成電路產(chǎn)業(yè)還存在發(fā)展基礎(chǔ)較為薄弱、企業(yè)科技創(chuàng)新和自我發(fā)展能力不強、應(yīng)用開發(fā)水平急待提高、產(chǎn)業(yè)鏈有待完善等問題。在集成電路產(chǎn)業(yè)中，集成電路設(shè)計是整個產(chǎn)業(yè)的龍頭和靈魂。而我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠滯后于計算機與通信產(chǎn)業(yè)，集成電路設(shè)計人才嚴(yán)重匱乏，已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，培養(yǎng)大量高水平的集成電路設(shè)計人才，是當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個亟待解決的問題，也是高校微電子等相關(guān)專業(yè)改革和發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)。[1_4]

 

一、集成電路版圖設(shè)計軟件平臺

 

為了滿足新形勢下集成電路人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的需要，合肥工業(yè)大學(xué)(以下簡稱"我?！睆?005年起借助于大學(xué)計劃。我校相繼開設(shè)了與集成電路設(shè)計密切相關(guān)的本科課程，如集成電路設(shè)計基礎(chǔ)、模擬集成電路設(shè)計、集成電路版圖設(shè)計與驗證、超大規(guī)模集成電路設(shè)計 、 ASIC設(shè)計方法、硬件描述語言等。同時對課程體系進行了修訂，注意相關(guān)課程之間相互銜接，關(guān)鍵內(nèi)容不遺漏，突出集成電路設(shè)計能力的培養(yǎng)，通過對課程內(nèi)容的精選、重組和充實，結(jié)合實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的開展，構(gòu)成了系統(tǒng)的集成電路設(shè)計教學(xué)過程。56]

 

集成電路設(shè)計從實現(xiàn)方法上可以分為三種：全定制(fullcustom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可編程器件設(shè)計。全定制集成電路設(shè)計，特別是其后端的版圖設(shè)計,涵蓋了微電子學(xué)、電路理論、計算機圖形學(xué)等諸多學(xué)科的基礎(chǔ)理論，這是微電子學(xué)專業(yè)的辦學(xué)重要特色和人才培養(yǎng)重點方向，目的是給本科專業(yè)學(xué)生打下堅實的設(shè)計理論基礎(chǔ)。

 

在集成電路版圖設(shè)計的教學(xué)中，采用的是中電華大電子設(shè)計公司設(shè)計開發(fā)的九天EDA軟件系統(tǒng)(ZeniEDASystem),這是中國唯1的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的EDA工具軟件。該軟件與國際上流行的EDA系統(tǒng)兼容，支持百萬門級的集成電路設(shè)計規(guī)模，可進行國際通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，它的某些功能如版圖編輯、驗證等已經(jīng)與國際產(chǎn)品相當(dāng)甚至更優(yōu)，已經(jīng)在商業(yè)化的集成電路設(shè)計公司以及東南大學(xué)等國內(nèi)二十多所高校中得到了應(yīng)用，特別是在模擬和高速集成電路的設(shè)計中發(fā)揮了強大的功能，并成功開發(fā)出了許多實用的集成電路芯片。

 

九天EDA軟件系統(tǒng)包括設(shè)計管理器，原理圖編輯器，版圖編輯工具，版圖驗證工具，層次版圖設(shè)計規(guī)則檢查工具，寄生參數(shù)提取工具，信號完整性分析工具等幾個主要模塊，實現(xiàn)了從集成電路電路原理圖到版圖的整個設(shè)計流程。

 

二、集成電路版圖設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)

 

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合九天EDA軟件的功能特點，在本科生三年級下半學(xué)期開設(shè)了為期一周的以九天EDA軟件為工具的集成電路版圖設(shè)計課程。

 

在集成電路版圖設(shè)計的教學(xué)中，首先對集成電路設(shè)計的_些相關(guān)知識進行回顧，介紹版圖設(shè)計的基礎(chǔ)知識，如集成電路設(shè)計流程，CMOS基本工藝過程，版圖的基本概念，版圖的相關(guān)物理知識及物理結(jié)構(gòu)，版圖設(shè)計的基本流程，版圖的總體設(shè)計，布局規(guī)劃以及標(biāo)準(zhǔn)單元的版圖設(shè)計等。然后結(jié)合上機實驗，講解Unix和Linux操作系統(tǒng)的常用命令，詳細闡述基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫的版圖設(shè)計流程，指導(dǎo)學(xué)生使用ZeniSE繪制電路原理圖，使用ZeniPDT進行NMOS/PMOS以及反相器的簡單版圖設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主選擇_些較為復(fù)雜的單元電路進行設(shè)計，如數(shù)據(jù)選擇器、MOS差分放大器電路、二四譯碼器、基本RS觸發(fā)器、六管MOS靜態(tài)存儲單元等，使學(xué)生能深入理解集成電路版圖設(shè)計的概念原理和設(shè)計方法。最后介紹版圖驗證的基本思想及實現(xiàn)，包括設(shè)計規(guī)則的檢查(DRC),電路參數(shù)的檢查(ERC),網(wǎng)表一致性檢查(LVS),指導(dǎo)學(xué)生使用ZeniVERI等工具進行版圖驗證、查錯和修改。7]

 

集成電路版圖設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)是：

 

第熟練掌握華大EDA軟件的原理圖編輯器ZeniSE、版圖編輯模塊ZeniPDT以及版圖驗證模塊ZeniVER丨等工具的使用;了解工藝庫的概念以及工藝庫文件technology的設(shè)置，能識別基本單元的版圖，根據(jù)版圖信息初步提取出相應(yīng)的邏輯圖并修改，利用EDA工具ZSE畫出電路圖并說明其功能，能夠根據(jù)版圖提取單元電路的原理圖。

 

第二，能夠編寫設(shè)計版圖驗證命令文件(commandfile)。版圖驗證需要四個文件(DRC文件、ERC文件、NE文件和LVS文件)來支持，要求學(xué)生能夠利用ZeniVER丨進行設(shè)計規(guī)則檢查DRC驗證并修改版圖、電學(xué)規(guī)則檢查(ERC)、版圖網(wǎng)表提取(NE)、利用LDC工具進行LVS驗證，利用LDX工具進行LVS的查錯及修改等。

 

第三，能夠基本讀懂和理解版圖設(shè)計規(guī)則文件的含義。版圖設(shè)計規(guī)則規(guī)定了集成電路生產(chǎn)中可以接受的幾何尺寸要求和可以達到的電學(xué)性能，這些規(guī)則是電路設(shè)計師和工藝工程師之間的_種互相制約的聯(lián)系手段，版圖設(shè)計規(guī)則的目的是使集成電路設(shè)計規(guī)范化，并在取得最佳成品率和確保電路可靠性的前提下利用這些規(guī)則使版圖面積盡可能做到最小。

 

第四，了解版圖庫的概念。采用半定制標(biāo)準(zhǔn)單元方式設(shè)計版圖，需要有統(tǒng)一高度的基本電路單元版圖的版圖庫來支持，這些基本單元可以是不同類型的各種門電路，也可以是觸發(fā)器、全加器、寄存器等功能電路，因此，理解并學(xué)會版圖庫的建立也是版圖設(shè)計教學(xué)的一個重要內(nèi)容。

 

三、CMOS反相器的版圖設(shè)計的教學(xué)實例介紹

 

下面以一個標(biāo)準(zhǔn)CMOS反相器來簡單介紹一下集成電路版圖設(shè)計的一般流程。

 

1.內(nèi)容和要求

 

根據(jù)CMOS反相器的原理圖和剖面圖，初步確定其版圖;使用EDA工具PDT打開版圖編輯器;在版圖編輯器上依次畫出P管和N管的有源區(qū)、多晶硅及接觸孔等;完成必要的連線并標(biāo)注輸入輸出端。

 

2.設(shè)計步驟

 

根據(jù)CMOS反相器的原理圖和剖面圖，在草稿紙上初步確定其版圖結(jié)構(gòu)及構(gòu)成;打開終端，進入pdt文件夾，鍵入pdt,進入ZeniPDT版圖編輯器;讀懂版圖的層次定義的文件，確定不同層次顏色的對應(yīng)，熟悉版圖編輯器各個命令及其快捷鍵的使用;在版圖編輯器上初步畫出反相器的P管和N管;檢查畫出的P管和N管的正確性，并作必要的修改，然后按照原理圖上的連接關(guān)系作相應(yīng)的連線，最后檢查修改整個版圖。

 

3.版圖驗證

 

打開終端，進入zse文件夾，鍵入zse,進入ZeniSE原理圖編輯器，正確畫出CMOS反相器的原理圖并導(dǎo)出其網(wǎng)表文件;調(diào)出版圖設(shè)計的設(shè)計規(guī)則文件，閱讀和理解其基本語句的含義，對其作相應(yīng)的路徑和文件名的修改以滿足物理驗證的要求;打開終端，進入pdt文件夾，鍵入pdt，進入ZeniPDT版圖編輯器，調(diào)出CMOS反相器的版圖，在線進行DRC驗證并修改版圖;對網(wǎng)表一致性檢查文件進行路徑和文件名的修改，利用LDC工具進行LVS驗證;如果LVS驗證有錯，貝懦要調(diào)用LDX工具，對版圖上的錯誤進行修改。

 

4.設(shè)計提示

 

要很好的理解版圖設(shè)計的過程和意義，應(yīng)對MOS結(jié)構(gòu)有一個深刻的認(rèn)識;需要對器件做襯底接觸，版圖實現(xiàn)上襯底接觸直接做在電源線上;接觸孔的大小應(yīng)該是一致的，在不違反設(shè)計規(guī)則的前提下,接觸孔應(yīng)盡可能的多，金屬的寬度應(yīng)盡可能寬;繪制圖形時可以多使用〃復(fù)制"操作，這樣可以大大縮小工作量，且設(shè)計的圖形滿足要求并且精確;注意P管和N管有源區(qū)的大小，一般在版圖設(shè)計上，P管和N管大小之比是2:1;注意整個版圖的整體尺寸的合理分配，不要太大也不要太小;注意不同的層次之間應(yīng)該保持一定的距離，層次本身的寬度的大小要適當(dāng)，以滿足設(shè)計規(guī)則的要求。四、基本MOS差分放大器版圖設(shè)計的設(shè)計實例介紹在基本MOS差分放大器的版圖設(shè)計中，要求學(xué)生理解構(gòu)成差分式輸入結(jié)構(gòu)的原理和組成結(jié)構(gòu)，畫出相應(yīng)的電路原理圖，進行ERC檢查，然后根據(jù)電路原理圖用PDT工具上繪制與之對應(yīng)的版圖。當(dāng)將基本的版圖繪制好之后，對版圖里的輸入、輸出端口以及電源線和地線進行標(biāo)注，然后利用幾何設(shè)計規(guī)則文件進行在線DRC驗證，利用版圖與電路圖的網(wǎng)表文件進行LVS檢查，修改其中的錯誤并優(yōu)化版圖，最后全部通過檢查，設(shè)計完成。

 

五、結(jié)束語

 

集成電路版圖設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生鞏固了集成電路設(shè)計方面的理論知識，提高了學(xué)生在集成電路設(shè)計過程中分析問題和解決問題的能力，為今后的職業(yè)生涯和研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。因此，在今后的教學(xué)改革工作中，除了要繼續(xù)提高教師的理論教學(xué)水平外，還必須高度重視以EDA工具和設(shè)計流程為核心的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，努力把課堂教學(xué)和實際設(shè)計應(yīng)用緊密結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的實際設(shè)計能力，開闊學(xué)生的視野，在實驗項目和實驗內(nèi)容上進行新的探索和實踐。

 

參考文獻：

 

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[6]易茂祥，毛劍波，楊明武，等.基于華大EDA軟件的實驗教學(xué)研究[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2006,(5):71-73.

篇5

（南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023）

【摘　要】本文從分析集成電路設(shè)計實踐教學(xué)的特點入手，對集成電路設(shè)計實驗中引入研究型實踐教學(xué)模式的必要性、作用分析及具體實施方法進行了具體探討，并提出了研究型實踐教學(xué)對老師、對學(xué)生的要求。

關(guān)鍵詞 實踐教學(xué)；集成電路

基金項目：南京郵電大學(xué)教改項目（JG03314JX17）。

作者簡介：夏曉娟（1982—），女，南京郵電大學(xué)，副教授，從事集成電路設(shè)計領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。

隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，且電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計是與最前沿科技緊密相連的一個方向，相關(guān)的課程也應(yīng)與前沿科技緊密相連，課程的學(xué)習(xí)更要注重理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設(shè)計實驗應(yīng)在傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方法基礎(chǔ)上，在“研究型實踐教學(xué)模式”方面進行探討和實踐?！把芯啃蛯嵺`教學(xué)模式”是指在實踐教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識用于行業(yè)實際問題分析的一種實踐方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的運用知識、自主的發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，并解決問題的能力[1-2]。

1　確立研究型實踐教學(xué)模式的必要性

集成電路（Integrated Circuit，IC）產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，大多設(shè)計均采用無生產(chǎn)線設(shè)計，加工采用代工方式。成電路設(shè)計具有一定的特殊性，集成電路設(shè)計過程需要集成電路專業(yè)人才經(jīng)過嚴(yán)格的實踐訓(xùn)練并且積累一定的工程實踐經(jīng)驗。全國集成電路設(shè)計相關(guān)企業(yè)對于人才的需要也越來越嚴(yán)格，越來越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才，應(yīng)聘的條件之一就是需要有集成電路設(shè)計的相關(guān)經(jīng)驗。作為一般理工科院校集成電路專業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對集成電路設(shè)計應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識。因此，我們應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念，樹立IC設(shè)計研究型人才培養(yǎng)觀。

集成電路設(shè)計實踐主要是提供學(xué)生一個實踐平臺，采用先進的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計中所學(xué)知識的應(yīng)用，又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，缺乏對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，也缺乏與前沿科技的聯(lián)系，因此需要進行教學(xué)改革的探討和實踐。

隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無法適應(yīng)時代的要求。先進的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式，又稱為研討式教學(xué)模式，是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運用知識、自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，以學(xué)生為中心，以知識掌握為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線，以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計實踐同樣需要采用先進的教學(xué)方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設(shè)計人才。

2　研究型實踐教學(xué)模式的作用分析

集成電路設(shè)計實踐引入研究型實踐教學(xué)模式，可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實現(xiàn)學(xué)有所用，不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設(shè)計、仿真方法來復(fù)現(xiàn)，從而更深入的理解理論知識，而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

集成電路設(shè)計是實踐性很強的一個方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通，而傳統(tǒng)的實踐教學(xué)旨在加強學(xué)生對軟件的認(rèn)識，忽略對理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實踐教學(xué)模式的開展，可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強的實踐內(nèi)容，使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容，有利于學(xué)生加強實踐的動力和持續(xù)進步。通過研究型實踐，對學(xué)校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生；對學(xué)生而言，可以掌握前沿知識、促進就業(yè)。

研究型實踐成果的實現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎，能解決實際工作中的問題，這無形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學(xué)鼓勵學(xué)生多看文獻、多寫總結(jié)報告，這也為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。

3　研究型實踐教學(xué)模式的具體實施

3．1　課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化

指導(dǎo)學(xué)生接觸各類資料，能夠提出問題，進而解決問題以掌握知識、應(yīng)用知識，完成對知識的一個探求過程；對實驗內(nèi)容進行適當(dāng)調(diào)整和完善，使課程體系更全面更科學(xué)，更能貼近行業(yè)發(fā)展，更能體現(xiàn)學(xué)生的主動性。

3.2　采用課堂討論進行專題研討的教學(xué)方法

在研究型實踐教學(xué)模式中，師生互動有助于學(xué)生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要，結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實驗軟件，挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計，并共同探討電路的優(yōu)化方案。

3．3　專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng)

為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進行資料查詢、整理，鼓勵學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻資料，以充實自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對已收集的資料進行批判性的研究，去偽存真，指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實踐研究課題相關(guān)的理論、知識經(jīng)驗以及前人的研究成果。

3．4　指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文（報告）

在研究型實踐教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時，要求學(xué)生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結(jié)構(gòu)，做到綱舉目張；會用簡練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語言表達自己的思想，不追求文章的長短。指導(dǎo)學(xué)生開展專題電路討論，由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻資料，進行研究，完成電路設(shè)計和仿真，最后完成專題論文的撰寫。

3．5　鼓勵學(xué)生參與課題研究

為調(diào)動學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生參加老師的課題，鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)“研究型”的思維模式。

4　研究型實踐教學(xué)模式對教師和學(xué)生的要求

4．1　研究型實踐教學(xué)模式對教師的要求

研究型實踐教學(xué)模式的實施對任課教師提出了新的要求：一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，還要掌握與課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐的基本技能；二是要掌握學(xué)科最新信息，不斷更新知識，了解課程所涉及學(xué)科的最新動態(tài)和取得的最新研究成果；三是要熟練運用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。

4.2　研究型實踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求

研究型實踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求：一是學(xué)生要有一定的知識積累，儲備了比較完備的基礎(chǔ)知識；二是要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識；三是要求學(xué)生具備一定的自我控制能力和自學(xué)能力；四是要求學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力。在研究型教學(xué)中，學(xué)生積極參與顯得尤為重要，需要充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。

參考文獻

［1］黃雪梅.研究型實踐教學(xué)有效實現(xiàn)的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.

篇6

關(guān)鍵詞：集成電路版圖；CD4002B；芯片解析

作者簡介：王健（1965-），男，遼寧沈陽人，沈陽化工大學(xué)信息工程學(xué)院，副教授；樊立萍（1966-），女，山東淄博人，沈陽化工大學(xué)信息工程學(xué)院，教授。（遼寧　沈陽　110142）

中圖分類號：G642.0?????文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0050-02

“集成電路版圖設(shè)計”是一門講授集成電路版圖版圖工作原理、設(shè)計方法和計算機實現(xiàn)的課程，是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)電類專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)課。[1]該課程一般以“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“半導(dǎo)體器件”為先修課程，主要講授集成電路雙極工藝和CMOS工藝的基本流程、版圖基本單元的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，以及布局布線的設(shè)計方法。[2]其目的是指導(dǎo)學(xué)生掌握集成電路版圖分析與設(shè)計技術(shù)，提高學(xué)生實踐能力和綜合解決問題的能力。由于集成電路芯片外層有封裝，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程前對版圖無直觀認(rèn)識，很多版圖設(shè)計教材是先講授工藝流程，然后講授單元版圖，最后論述布局布線等內(nèi)容，這樣教學(xué)有悖于從感性到理性的認(rèn)知過程，有礙教學(xué)效果。[3]有的教材在版圖解析方面做了有益嘗試，但由于當(dāng)時技術(shù)條件限制，采用繪制圖代替芯片解析照片，實踐性欠佳。為了在有限的學(xué)時中能夠盡快引導(dǎo)學(xué)生入門，在版圖解析與設(shè)計兩個方面的能力都有所提高，筆者將芯片CD4002B解析并應(yīng)用到“集成電路版圖設(shè)計”課程教學(xué)實踐中，效果良好。

一、版圖逆向解析

集成電路的設(shè)計包括邏輯（或功能）設(shè)計、電路設(shè)計、版圖設(shè)計和工藝設(shè)計。通常有兩種設(shè)計途徑：正向設(shè)計、逆向設(shè)計。[2]

逆向設(shè)計的作用為仿制和獲得先進的集成電路設(shè)計。逆向設(shè)計的流程為：提取橫向尺寸，提取縱向尺寸和測試產(chǎn)品的電學(xué)參數(shù)。[2]

對于本科電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)，版圖的逆向設(shè)計主要是提取芯片的橫向尺寸。提取芯片橫向尺寸方法為：打開封裝，進行拍照、拼圖；由產(chǎn)品的復(fù)合版圖提取電路圖、器件尺寸和設(shè)計規(guī)則；進行電路模擬和畫版圖。

二、CD4002B版圖解析

CD4002B是兩個四輸入或非門芯片，封裝為雙列14針?biāo)芰戏庋b，根據(jù)芯片編號規(guī)則判斷為CMOS工藝制造。該電路具有器件類型全面、電路典型的特點，適用于教學(xué)實踐。

1.CD4002B芯片版圖拍照

首先將芯片放到濃硝酸中加熱，去掉封裝，用去離子水沖洗、吹干后在顯微鏡下拍照鋁層照片。再將芯片放到鹽酸溶液中漂洗去掉鋁層，用去離子水沖洗、吹干后放到氫氟酸溶液中去掉二氧化硅層，經(jīng)去離子水沖洗、吹干后用染色劑染色，雜質(zhì)濃度高部分顏色變深，沖洗、吹干后在顯微鏡下對無鋁層（有源層）芯片拍照。

采用圖形編輯軟件分別對兩層照片進行拼接，獲得版圖照片。

2.芯片版圖分析

通過對CD4002B兩層（鋁層和有源層）照片進行分析研究表明：解析的芯片為是一層鋁，且鋁柵極，P阱工藝。該芯片鋁線寬度最小為9微米，柵極寬度為6微米。芯片包含的單元為NMOS、PMOS、反相器、四輸入與非門、電阻、二極管等。

該芯片由兩個四輸入或非門組成，其中一個或非門電路圖如圖1所示，其中9、10、11、12管腳為輸入端，14管腳為電源端，13管腳為輸出端和7管腳為地端。四個輸入端首先分別經(jīng)過一個反相器，然后接入一個四輸入與非門，最后經(jīng)過一個反相器輸出。邏輯關(guān)系經(jīng)過推導(dǎo)和仿真驗證為或非門關(guān)系。

為了實現(xiàn)靜電保護，在輸入、輸出和電源端分別構(gòu)造靜電保護。輸入端靜電保護電路由四個二極管和一個限流電阻構(gòu)成；輸出端靜電保護電路由二個二極管和一個限流電阻構(gòu)成；電源端靜電保護電路由一個二極管構(gòu)成。

下面以芯片中四輸入與非門版圖和輸入靜電保護電路說明版圖特點。

該芯片的四輸入與非門版圖如圖2所示。N14、N15、N16、N17為NMOS管，共用一個P阱，從鋁層分析四個NMOS管為串聯(lián)關(guān)系。為了節(jié)省面積，相鄰器件源極和漏極共用，即上一個管子源極是鄰近管子漏極；P14、P15、P16、P17為PMOS管，從鋁層分析四個NMOS管為并聯(lián)關(guān)系，四個器件源極相連和漏極相連，提取的電路圖見圖1。

該芯片的輸入管腳都有靜電保護電路，如圖3所示。其中D5-1、D5-2為兩個以P阱為P區(qū)的二極管，該管N區(qū)接輸入端，P區(qū)接地；R5為基區(qū)電阻；D5-3、D5-4為以基區(qū)電阻為P區(qū)，襯底為N區(qū)的二極管，其中P區(qū)接電阻，N區(qū)接電源。提取的電路圖見圖1。

三、課程教學(xué)改革

1.教學(xué)大綱的改革

本科生教學(xué)既要注重實踐教學(xué)又要兼顧理論教學(xué)，不僅要掌握單元的版圖設(shè)計和軟件使用，還應(yīng)該掌握版圖結(jié)構(gòu)原理。為此確立該課程的基本目標(biāo)為：電路的分析及應(yīng)用，能夠讀懂電路的線路圖，并能進行正確分析；版圖識讀和常見基本器件的版圖設(shè)計；布局布線與驗證修改；[4]掌握版圖的失效機理，并能掌握特殊器件版圖的設(shè)計方法。

根據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)的課程體系，參考幾種教材制定了特色顯著的教學(xué)大綱。該大綱主要內(nèi)容包括：模擬和數(shù)字集成電路基本單元電路和工作原理；雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝的介紹；集成電路的失效機理和防護措施；三種工藝的中的NPN和PNP晶體管、NMOS和PMOS晶體管、電阻、電容和電感等器件的版圖和工作原理；特殊器件的版圖及工作原理；[5]版圖布局、布線和標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計的基本規(guī)則；逆向版圖的識別方法；[2]集成電路設(shè)計軟件的使用方法。[6]

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關(guān)鍵詞：集成電路工程；專業(yè)學(xué)位研究生；培養(yǎng)實踐

中圖分類號：G643 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）29-0221-02

一、引言

2000年6月，國務(wù)院了《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā)18號文），并陸續(xù)推出了一系列促進IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策和措施。國家科技部在863計劃中安排了集成電路設(shè)計重大專項。在863計劃集成電路設(shè)計重大專項的實施和帶動下，北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等七個集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)取得了重要進展。與此同時，為了適應(yīng)我國集成電路發(fā)展對高層次專門人才的大規(guī)模需要，改善工科學(xué)位比較單一的狀況，經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會批準(zhǔn)，在我國設(shè)置集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)，培養(yǎng)了一批“用得上”的工程技術(shù)人才。集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生自設(shè)置以來，取得了蓬勃的發(fā)展，受到用人單位的肯定和好評。由于其生源廣泛、數(shù)量巨大，培養(yǎng)方法和模式更需要一定的創(chuàng)新性。近年來，在集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中，經(jīng)過多年的辦學(xué)積累，探討了一些辦學(xué)和培養(yǎng)集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生的經(jīng)驗。

二、專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵事項

1.優(yōu)選導(dǎo)師，確保培養(yǎng)質(zhì)量。集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生教育形式較新，最初專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)在眾多地方借鑒了學(xué)術(shù)型研究生的辦學(xué)經(jīng)驗，目前很多學(xué)者認(rèn)為，只要能夠勝任學(xué)術(shù)型學(xué)歷研究生教育的導(dǎo)師就能勝任專業(yè)學(xué)位教育。這恰恰忽視了專業(yè)學(xué)位的知識背景和面向的行業(yè)領(lǐng)域。專業(yè)學(xué)位研究生教育規(guī)律與學(xué)術(shù)型研究生存在相當(dāng)大的差異，首先，兩者專業(yè)基礎(chǔ)及學(xué)術(shù)背景不一樣，專業(yè)學(xué)位研究生的系統(tǒng)性方面不如學(xué)術(shù)型研究生。其次，兩者的治學(xué)環(huán)境不同，專業(yè)學(xué)位研究生與實際工程應(yīng)用相結(jié)合。根據(jù)專業(yè)學(xué)位研究生特點有針對性地開展培養(yǎng)，應(yīng)該選拔具有較強工程背景的教師進行指導(dǎo)。指導(dǎo)教師在進行指導(dǎo)時，應(yīng)與學(xué)術(shù)型研究生指導(dǎo)工作有所不同，應(yīng)更加注重專業(yè)學(xué)位研究生工程實踐經(jīng)驗的培養(yǎng)。而且在學(xué)生的課題研究中，指導(dǎo)教師與學(xué)生多溝通，將自身融入到學(xué)生的實踐研究中，帶領(lǐng)學(xué)生參與技術(shù)上的創(chuàng)新和解決實際工程技術(shù)難題，這樣才能確保學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.做到課堂理論與工程實際相結(jié)合。專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的多年實踐經(jīng)驗告訴我們，在指導(dǎo)過程中必須注重理論與工程實際應(yīng)用結(jié)合，抽象概念與實際應(yīng)用結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使理論易于理解和掌握。因此，教師要了解專業(yè)學(xué)位研究生的本科學(xué)歷背景、知識結(jié)構(gòu)和現(xiàn)在的工程方向等，在此基礎(chǔ)上，做到課程理論聯(lián)系工程實際，為專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作打下良好的基礎(chǔ)。為了滿足微電子領(lǐng)域內(nèi)不同行業(yè)的需求，在多年的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)中進行了積極的探索。首先，學(xué)生可以根據(jù)研究方向，在教師的指導(dǎo)下進行專題理論課程的選擇。例如，進行SOC設(shè)計的可以選擇《SOC及IP技術(shù)講座》課程，研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可以選擇《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》或《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信》專題講座，研究空間通信的選擇《深空通信技術(shù)專題》等等。有針對性地，使學(xué)生不是單純盲目的學(xué)習(xí)，這樣的培養(yǎng)才能做到理論與工程實踐真正結(jié)合。實踐結(jié)果表明，那些課堂上刻苦學(xué)習(xí)，能夠?qū)⒗碚撚糜趯嵺`并努力鉆研的學(xué)生，將有更好的培養(yǎng)效果和未來發(fā)展空間。

3.學(xué)位論文選題恰當(dāng)，工程背景好。選題重要性要放在首位，要求“論文選題來自于工程實踐，工程背景明確，應(yīng)用性強”，有的放矢，結(jié)合工程實際問題才是最好的選題。從現(xiàn)實意義上講，專業(yè)學(xué)位論文的選題是發(fā)現(xiàn)工程問題并確認(rèn)研究方向。當(dāng)前有些專業(yè)學(xué)位論文質(zhì)量不高、沒有創(chuàng)新性，一個重要原因就是選題不恰當(dāng)。因此，在選題時，學(xué)生應(yīng)急科研工作之所急，通過論文工作，使自己既能解決工程實際問題，又能提高科研工作能力。

集成電路工程專業(yè)學(xué)位論文的選題與學(xué)術(shù)型研究生的選題不同，其選題應(yīng)來源于工程實踐，應(yīng)有明確的應(yīng)用價值，其可以是一個完整的工程項目、技術(shù)改造或技術(shù)攻關(guān)專題，也可以是新工藝、新設(shè)備、新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。論文是否合格不僅看其理論水平的高低，還要看是否有實際的應(yīng)用價值。因此，由于論文選題時，應(yīng)該從以下幾點之一進行把握。①研究性，是否在工程實際中有技術(shù)改進和提高。如果是結(jié)合重大工程實際課題，在技術(shù)上的創(chuàng)新將具有研究性。②創(chuàng)造性，是否在工程領(lǐng)域中有所突破和有所創(chuàng)新，如果一般通過查新，能夠申請發(fā)明專利的都具有創(chuàng)造性。③實用性，是否能解決生產(chǎn)實際中的問題。

三、集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中的方法和步驟

專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)過程包括課程學(xué)習(xí)、題目確定、開題報告、中期檢查、學(xué)位論文撰寫和論文答辯等環(huán)節(jié)。我校專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)年限一般為二年，原則上用0.75-1學(xué)年完成課程學(xué)習(xí)，用1-1.25學(xué)年完成碩士學(xué)位論文。這些環(huán)節(jié)是一個有機的整體，需要合理安排，搞好各個環(huán)節(jié)的鏈接，進行一體化考慮。只有嚴(yán)格要求，才能夠保證專業(yè)學(xué)位研究生在兩年的時間內(nèi)保質(zhì)保量的達到國家碩士生培養(yǎng)的要求。作為集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)，其專業(yè)基礎(chǔ)相對學(xué)術(shù)型研究生存在一定的差距，不進行合理的引導(dǎo)就會使得學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)不能以單純拿到畢業(yè)證為目標(biāo)，應(yīng)更加嚴(yán)格管理、嚴(yán)格把關(guān)，保證培養(yǎng)質(zhì)量。通過近幾年的經(jīng)驗積累，以專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)為例，一般按照下列的步驟進行：第一學(xué)期，主要以課程學(xué)習(xí)為主，并在課堂學(xué)習(xí)中，定期安排相關(guān)教師對本實驗室從事的科研項目進行學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生了解實驗室開展的課題研究方向和從事的科研項目，從總體上進行了解和把握，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的鉆研興趣。開展教師或高年級學(xué)生關(guān)于研究課題的專題講座和基本軟件使用方法技能培訓(xùn)，使學(xué)生盡快掌握相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識和所需要的基本軟件操作方法，如從事ASIC接口電路的學(xué)生在第一學(xué)期就要求掌握Hspice和Candece等軟件。在學(xué)期末對學(xué)生進行相關(guān)領(lǐng)域知識進行摸底考核，對優(yōu)秀學(xué)生進行獎勵，末位學(xué)生進行督促教育，使其盡快的減小自身差距。第二學(xué)期，在學(xué)習(xí)專業(yè)課程的同時，學(xué)生進入實驗室參與科研工作，將從事科學(xué)研究的方法和經(jīng)驗有針對的進行訓(xùn)練。在進入實驗室期間，可以將科研任務(wù)進行分解，將非核心技術(shù)部分交給學(xué)生獨立去完成，讓學(xué)生提前進入科研狀態(tài)，完成一些力所能及的科研任務(wù)，堅定他們從事科學(xué)研究的信心。定期通過實驗室的學(xué)術(shù)活動檢查學(xué)生課題的完成情況，從總體上把握學(xué)生的研究方向和研究方法。第三學(xué)期，根據(jù)專業(yè)學(xué)位研究生的學(xué)習(xí)情況和所掌握的知識水平，有針對性的指導(dǎo)學(xué)生進行課題實踐，讓學(xué)生根據(jù)自己的特長進行課題研究。在學(xué)生進入課題研究工作時，導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生了解本研究領(lǐng)域國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和獨立思考、解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生閱讀國內(nèi)外文獻的能力，使其在科研工作中大膽實踐，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生在科研工作中有所發(fā)明、有所創(chuàng)造。學(xué)生明確了課題目標(biāo)，知道為什么做、做什么、怎樣做，就能有目標(biāo)有方向地開展課題研究工作。第四學(xué)期，主要是督促檢查學(xué)生畢業(yè)論文工作，在其課題研究過程中應(yīng)當(dāng)定期進行檢查，避免學(xué)生課題研究偏離方向，選擇錯誤的方法。導(dǎo)師應(yīng)當(dāng)積極鼓勵學(xué)生在本學(xué)期多發(fā)表學(xué)術(shù)論文。發(fā)表學(xué)術(shù)論文不僅能夠提高學(xué)生的文字表達能力，還能夠讓學(xué)生勤于思考，提出自己的創(chuàng)新方法，對學(xué)生后期的畢業(yè)論文撰寫打下良好的基礎(chǔ)。因此，踏實的論文工作是提高個人學(xué)術(shù)素養(yǎng)和掌握綜合知識的最佳途徑，為學(xué)生畢業(yè)后從事科研實踐養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)，培養(yǎng)自主從事科研工作的能力。

總之，通過加強基礎(chǔ)知識、基本技能訓(xùn)練與能力培養(yǎng)的相融通；實踐與課程學(xué)習(xí)、業(yè)務(wù)培養(yǎng)與素質(zhì)提高有機結(jié)合，使集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生養(yǎng)成了較強的自我獲取知識的能力，自我構(gòu)建知識的能力及自我創(chuàng)新的能力。已經(jīng)畢業(yè)的專業(yè)學(xué)位研究生就業(yè)形勢一直是供不應(yīng)求?？鬃釉唬褐卟蝗绾弥?，好知者不如樂知者。學(xué)生只有好知并樂知，才能使集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的質(zhì)量不斷穩(wěn)定和不斷提高。

參考文獻：

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一、數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

電子專業(yè)教師只有具備了過硬的理論與實踐技術(shù)，才能更好地組織電子專業(yè)課的教學(xué)，擁有較強的動手能力才能在課堂上做到游刃有余，教得順手。學(xué)生才能學(xué)有所獲。因此要廢除舊的教學(xué)方法，數(shù)字電子技術(shù)專業(yè)教師必須全方位考慮的問題，必須從數(shù)字?jǐn)?shù)字電子技術(shù)教學(xué)特點出發(fā)，不斷進行改革，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，研究出新的教學(xué)方法，形成新的教學(xué)模式。

1.傳統(tǒng)教材不適應(yīng)高職教育特點

教材方面，雖然現(xiàn)在市場上有很多所謂的針對高職高專院校的教材，但事實上，很多都只是普通高等院校教材的壓縮而已，并沒有能真正針對高職高專的特點。比如傳統(tǒng)數(shù)字電路的教材按照課程的學(xué)科體系，詳細介紹目前已普遍使用的各種數(shù)字集成電路內(nèi)部電路的分析與設(shè)計。而其對象僅限于中、小規(guī)模集成電路本身，對如何應(yīng)用各種數(shù)字集成電路構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)方面，卻沒有涉及。因此學(xué)生無法對數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)形成整體認(rèn)識。這樣的教材在技術(shù)上反映的是20年前數(shù)字電路的水平，在內(nèi)容上沒有也不可能體現(xiàn)高職教育重應(yīng)、重實踐的教學(xué)特點。

2.傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法一個最顯著的特點就是它的驗證性。老師指導(dǎo)學(xué)生實驗的目的就是為了驗證某一個定理或結(jié)論，其優(yōu)點是針對性較強，指導(dǎo)方便，學(xué)生實驗成功率較高，但是這種實驗很容易使學(xué)生產(chǎn)生滿足感和依賴性，學(xué)生不太愿意進一步思考“為什么要這樣做”。因此，這種傳統(tǒng)的驗證性實驗具有簡單性，它嚴(yán)重制約著學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，阻礙著學(xué)生主動探索的積極性，不利于創(chuàng)機關(guān)報人才的培養(yǎng)。

二“、數(shù)字電子技術(shù)”課程特點

“數(shù)字電子技術(shù)”課程是電類、信息類等專業(yè)學(xué)生進入本專業(yè)時首先開始學(xué)習(xí)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，該課程與后續(xù)開設(shè)的“微機原理”、“單片機原理”、“EDA技術(shù)”等諸多專業(yè)課程密切相關(guān)，是學(xué)生專業(yè)素質(zhì)形成的關(guān)鍵性課程之一，在課程體系設(shè)置中有著重要的基礎(chǔ)性地位。教學(xué)目的是讓學(xué)生積累豐厚、扎實的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。近年來，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用已發(fā)展到甚大規(guī)模集成電路，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得課程內(nèi)容日趨分化，分析方法更加多樣，授課內(nèi)容愈加復(fù)雜，目前課程教學(xué)正處在優(yōu)化、調(diào)整、整合的時期，涌現(xiàn)了大量的關(guān)于教學(xué)研究和教學(xué)改革的探索文章。

三、整合課程教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果

電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)字電路中的一些傳統(tǒng)內(nèi)容已經(jīng)不適合現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展的需要。為此，對課程內(nèi)容的調(diào)整勢在必行。調(diào)整后的內(nèi)容一定要體現(xiàn)課程知識體系的先進性、前瞻性與實用性。目前“數(shù)字電子技術(shù)”課程過于學(xué)科化，缺乏新觀點、新知識、新技術(shù)、新器件，因此課程內(nèi)容的改革應(yīng)立足于成熟的需要為應(yīng)用，同時需要增加現(xiàn)代科學(xué)的新技術(shù)，讓學(xué)生了解知識的前沿和動態(tài)，以拓展學(xué)生的知識領(lǐng)域，在授課計劃的修訂中，一是要合理安排課程的經(jīng)典內(nèi)容與現(xiàn)代數(shù)字電路內(nèi)容的課時比例，大量精簡壓縮分立元件、小規(guī)模集成電路的內(nèi)容，明確扼要地講述中規(guī)模集成電路及其應(yīng)用，著重于外部邏輯功能的描述和分析，強調(diào)外特性和重要參數(shù)，不詳細講內(nèi)部電路。二是要把硬件描述（VHDL）和EDA（CPLD/FPGA）技術(shù)另設(shè)為一門新課。新的授課計劃可以先在電子與信息技術(shù)、計算機控制技術(shù)、自動控制技術(shù)等電類專業(yè)中試運行

四、重構(gòu)數(shù)字電子技術(shù)理論與實踐教學(xué)體系

1.強調(diào)“基本知識、基本方法、基本思想”的“三基”核心“，以不變應(yīng)萬變”的學(xué)習(xí)思路

由于電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，數(shù)字電子電路的構(gòu)成方式從早期的以邏輯門、觸發(fā)器為基礎(chǔ)，發(fā)展到現(xiàn)在以集成電路為基礎(chǔ)，其常用分析和設(shè)計手段從早期的邏輯表達式、卡諾圖等，發(fā)展到現(xiàn)在以EDA計算機輔助技術(shù)為主流，數(shù)字電子技術(shù)的知識體系也日益龐大。所以在教學(xué)中首先要讓學(xué)生認(rèn)識到課程的性質(zhì)和特點，同時讓學(xué)生知道，電路的具體形式是變化無窮的。

2.重視知識的體系化教學(xué)

“數(shù)字電子技術(shù)”的知識點很多，因此教師在教學(xué)中就要特別重視知識的體系化教學(xué)。在緒論課上，通過對學(xué)科發(fā)展歷史和應(yīng)用領(lǐng)域的介紹，把教材上的各個章節(jié)所講的內(nèi)容和作用簡略說明一下，使學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識點之前，了解數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展過程、知識構(gòu)成體系和各種有趣有價值的應(yīng)用，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。

3.在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，注重理論與實踐有機結(jié)合

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關(guān)鍵詞：優(yōu)化算法 集成電路 優(yōu)化 設(shè)計

中圖分類號：G71 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（a）-0044-04

由于大量芯片制造技術(shù)變革，使得集成電路具有更加龐大的規(guī)模，在片上系統(tǒng)有更多復(fù)雜性的設(shè)計，要求芯片在進行設(shè)計時，不光有相應(yīng)的集成電路知識，還要能夠進行更加快捷的電路設(shè)計。在進行相應(yīng)的電路設(shè)計時，需要權(quán)衡各個性能指標(biāo)，將其最優(yōu)性能發(fā)揮出來，使用更多目標(biāo)化的領(lǐng)域進行電路優(yōu)化，還需要權(quán)衡各個目標(biāo)，保證達到最優(yōu)化的同時，不會消耗各自的性能，保證各個目標(biāo)間不存在惡劣影響，并互相保證最優(yōu)化功能[1]。

對于系統(tǒng)復(fù)雜性的設(shè)計，通過對設(shè)計過程的加速，來進行相應(yīng)計算機的輔助綜合性分析，包括對電路進行模擬、射頻等辦法。數(shù)字電路能夠更加簡單的將不同邏輯層次進行抽離，提高電路的自動分布。模擬電路設(shè)計過程，因為種類繁多，結(jié)構(gòu)差異巨大，設(shè)計需要大量的人力物力和技術(shù)指導(dǎo)。在一個小的芯片中，射頻電路雖然占用面積小，但是設(shè)計成本和設(shè)計時間卻要超出想象，其內(nèi)產(chǎn)生的相應(yīng)寄生效應(yīng)，會導(dǎo)致電路的失真，無疑對電路優(yōu)化增加阻礙。智能優(yōu)化算法通過自然界的生物群體進行相關(guān)智能表現(xiàn)的一系列現(xiàn)象，并能夠設(shè)計出較為基礎(chǔ)的優(yōu)化算法，并同生物一樣，能夠?qū)⒓呻娐愤M行更加優(yōu)化的智能設(shè)計，極好的調(diào)整自我，來適應(yīng)周圍環(huán)境變化。有效地將智能算法在各種大范圍的電路設(shè)計中進行應(yīng)用，可以更好地增加電路設(shè)計效率，解決集成電路中存在的多沖突指標(biāo)。還能夠發(fā)揮出自身潛在特點，提供設(shè)計者相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進行電路方面的設(shè)計工作。

1 智能優(yōu)化算法

人們利用自然界來認(rèn)識更多的事物，并通過事物的來源進行想象和創(chuàng)造。智能優(yōu)化算法也就是基于自然界，進行適應(yīng)性啟發(fā)，從而模擬進化出來的利用計算機進行表達的方法。智能優(yōu)化算法具體可以包括模擬退火、禁忌搜索、群智能優(yōu)化等，能夠通過各種模擬自然界的相關(guān)程序，擴大搜索范圍，具有較強的全局搜索特點，可以得到更為優(yōu)化的解決傳統(tǒng)問題的辦法，從任何研究角度，都能提供較為新穎的解決辦法。

1.1 禁忌搜索

禁忌搜索算法是通過對人類的大腦進行記憶啟發(fā)的算法，具有更加廣闊的搜索范圍，有全局搜索的功能[2]。利用十二表法來鎖住搜索區(qū)域，通過相應(yīng)的禁忌準(zhǔn)則來減少重復(fù)搜索的工作量，釋放禁忌中的優(yōu)良個體，具有多樣性的搜索功能，減少系統(tǒng)陷入僵局，尋找到最適合的全局最優(yōu)。

1.1.1 流程

禁忌搜索算法需要尋找到一個較為可行的點作為當(dāng)前的初始解，再通過對其所在結(jié)構(gòu)的函數(shù)鄰域解來進行相關(guān)鄰域的創(chuàng)建工作，隨后選出一定的鄰域解作為候選[3]。如果選出的候選是最優(yōu)目標(biāo)，測得結(jié)果比搜索出來的最優(yōu)還好，就成為“超過預(yù)想狀態(tài)”，可以忽略其禁忌特點，用其作為當(dāng)前解，填入禁忌中，修改每任禁忌對象；如果選出的候選不是最優(yōu)目標(biāo)，那么這一結(jié)果就不能夠出現(xiàn)在禁忌中，忽略禁忌中的最優(yōu)解和當(dāng)前解間的差異，將其填入禁忌中，改動每任緊急對象，反復(fù)搜索，直至找到“超過預(yù)想狀態(tài)”。具體的禁忌算法流程見圖1。

1.1.2 關(guān)鍵要素

完整的最優(yōu)算法通常包括多種要素，當(dāng)然禁忌算法也如此，這些要素都會影響緊急搜索是否能夠找到最優(yōu)解。十二表法主要包括禁忌表、移動與鄰域、適配值函數(shù)、對象、長度、初始解、候選解、藐視、終止準(zhǔn)則等[4]。

（1）初始解，也就是進行搜索時的最初狀態(tài)，初始解是通過隨機辦法生成的，遇到復(fù)雜約束時，隨機生成的初始解就不一定可行，因此具有很大的局限性。對于初始解的選取，在一個集成電路的設(shè)計中，占據(jù)較為重要的地位，選定合適的初始解，能夠有效降低工作量，增加搜索效率和搜索質(zhì)量。

（2）移動與鄰域。一個生成新的最優(yōu)解的過程就是所謂的移動。移動通常需要依據(jù)具體情況進行針對性的分析[5]。鄰域就是利用當(dāng)前所解，通過一些列的移動產(chǎn)生的新的最優(yōu)解，領(lǐng)域主要視具體情況而定，而鄰域結(jié)構(gòu)能夠高質(zhì)量的保證其搜索產(chǎn)生的最優(yōu)解，從而增加算法的效率。

（3）候選解作為當(dāng)前領(lǐng)域解中的最優(yōu)解，其范圍大小通過搜索速度來確定。遇到較大規(guī)模的問題時，候選解的范圍則會變大，結(jié)合鄰域搜索的速度，通常只用當(dāng)前解作為候選集。

（4）適配值函數(shù)類似于遺傳算法中的適應(yīng)度函數(shù)，主要是為了評價單個個體的優(yōu)劣情況。通常適配值函數(shù)都會改變目標(biāo)函數(shù)來選擇，當(dāng)遇到的目標(biāo)函數(shù)具有較大的計算量時，需要簡單的改進適應(yīng)算法，只要能夠?qū)烧弑３衷谝欢ǚ秶鷥?nèi)，就可以當(dāng)做適配值函數(shù)。

（5）禁忌表作為設(shè)計禁忌對象時的特有結(jié)構(gòu)，能夠有效防止搜索陷入重復(fù)的死循環(huán)僵局，也能夠保證算法不會拘泥在局部最優(yōu)解之內(nèi)[6]。而禁忌對象和長度作為緊急表中的兩個主要因素，前者影響表內(nèi)的變化，通常改變這些元素能夠有效避免其搜索到的結(jié)果是局部最優(yōu)解，可以使用狀態(tài)本身，后者是適配值，當(dāng)做禁忌對象；而后者則表示了禁忌表的范圍。

（6）藐視準(zhǔn)則，代表的是一種渴望與破禁的水平[7]，當(dāng)移動后的解要優(yōu)于最優(yōu)解時，就可以進行移動，不論該結(jié)果是否存在于禁忌表之中。滿足這個條件，就是藐視準(zhǔn)則。通常情況下，這一準(zhǔn)則就是為了預(yù)防遺失最優(yōu)解而設(shè)立的。

（7）終止準(zhǔn)則，當(dāng)使用禁忌法進行搜索時，找不到最優(yōu)解，也就是說搜索到的結(jié)果不能夠保證是全局最優(yōu)解，也不能夠利用目前已知的數(shù)據(jù)進行判斷，所以需要使用終止準(zhǔn)則進行停止搜索的工作。

1.1.3 特點和應(yīng)用

同智能優(yōu)化的其他算法比較，禁忌優(yōu)化算法能夠更好的跳出思維的局限，利用全局進行搜索，并且該算法可以接受一定的差解，可以很好的進行局部搜索，又兼顧全局搜索[8]。而禁忌優(yōu)化算法的缺點則是對于初始解和鄰域的依賴程度較大，不能夠很好的進行串行算法，降低了全局搜索的能力，多個關(guān)鍵性參數(shù)導(dǎo)致其并行算法的影響小，一旦出現(xiàn)不當(dāng)?shù)脑O(shè)置，很容易降低整體算法的計算能力。由于禁忌優(yōu)化算法能夠更好的解決小規(guī)模問題的優(yōu)化，所以對于最短時間內(nèi)解決在設(shè)計超大規(guī)模的集成電路芯片問題時，具有較多的應(yīng)用，在生產(chǎn)、組合、電路設(shè)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，并有很多函數(shù)方面的全局最優(yōu)解研究，通過不斷改進禁忌算法，能夠擁有更加廣泛的適用范圍。近年來，對于模擬退火算法同禁忌優(yōu)化算法結(jié)合的方案也有一定程度的研究，利用二者配合使用的混合式搜索算法，能夠較好的解決相關(guān)問題，并進行算法的優(yōu)化工作。

1.2 模擬退火算法

模擬退火算法是一種利用概率來接收新事物的Metropolis準(zhǔn)則[9]。進行組合間最優(yōu)解的尋找工作，主要的思想是根據(jù)固體物質(zhì)在退火時，依據(jù)溫度的變化，選出的最高熵值（即內(nèi)部無序狀態(tài)），熵值下降（即粒子逐漸出現(xiàn)一定的規(guī)律），通過這一過程進行溫度的平衡狀態(tài)，從而達到基本溫度狀態(tài)，也就是最低熵值（即固體內(nèi)部最低內(nèi)能），這一過程同尋求最優(yōu)解的過程極為相似，概率論上利用退火過程進行模擬來解釋相關(guān)模型。

1.2.1 流程

模擬退火算法開始于一個較高溫度，隨著溫度的降低，呈現(xiàn)一種跳躍的征象，利用目標(biāo)函數(shù)搜索全局，尋找全局最優(yōu)解[10]。模擬退火算法可以說是一種能夠進行多問題解決的優(yōu)化辦法，基本上能夠進行全局優(yōu)化。

（1）Metropolis準(zhǔn)則，假設(shè)一個系統(tǒng)的自由能等于系統(tǒng)內(nèi)能與系統(tǒng)溫度的差值，用公式（1）代表，s是系統(tǒng)的熵。假設(shè)恒溫系統(tǒng)的兩個狀態(tài)是i和l，使用公式（2）和（3）表示。

F=E-Ts （1）

Fi=Ei-Tsi （2）

Fl=El-Tsl （3）

通過計算可以得出，F(xiàn)=Fl-Fi=Ei- El-（Tsi+Tsl）=E-Ts。當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)l變成狀態(tài)i時，F(xiàn)則會小于正常，說明能量明顯減少，熵值明顯增加，對自身變化較大。因此，溫度恒定，系統(tǒng)會把自身的非平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)，由溫度決定兩因素的地位。假設(shè)微粒的原始狀態(tài)l是固體物質(zhì)當(dāng)前所處的狀態(tài)，使用能量狀態(tài)Ei來表示，隨后利用一個抗干擾裝置，隨機改變微粒位置，產(chǎn)生了一個新的能量狀態(tài)El，如果Ei

R=Exp[-（Ei- El）/kT] （4）

T代表絕對溫度，k是常數(shù)，R

Pl=1/z*exp（-El/kT） （5）

Pl代表系統(tǒng)處于微觀l的概率，而exp（-El/kT）是分布因子。當(dāng)處于較高溫度時，系統(tǒng)能夠接收能量差距極大的新狀態(tài)，所以，當(dāng)溫度處于一個較低的水平時，系統(tǒng)接收的新狀態(tài)要求僅有極小幅度的變化，所以對于不同溫度而言，具有相同的熱運動原理，但是溫度是零攝氏度時，任何的Ei>El均是不成立的。

（2）流程，假定初始溫度是T0，初始點是X0，計算初始點的函數(shù)值是f（X0），隨機產(chǎn)生的擾動為X，新點則變?yōu)楣剑?）。計算該函數(shù)f（X1）和該函數(shù)同初始值之間存在的差異，即公式（7）。

X1=X+X （6）

f=f（X1）-f（X0） （7）

如果差異函數(shù)f低于正常，則下一次進行退火的模擬初始點可以使用新的點來代替；如果差異函數(shù)f高于正常，則需要計算新點接收的概率，即公式（8）。

P（f）=exp（-f/kT） （8）

在[0，1]區(qū)間內(nèi)，偽隨機產(chǎn)生的數(shù)s，如果P（f）低于s，則下一次進行退火的模擬初始點可以使用新的點來代替，否則需要重復(fù)Metropolis準(zhǔn)則，直到選出合適的數(shù)值為止。

1.2.2 關(guān)鍵要素

（1）狀態(tài)空間和鄰域函數(shù)。狀態(tài)空間也就是搜索空間，包括所有編碼后產(chǎn)生的可行解。在進行候選解的創(chuàng)建時，需要盡可能使用原始狀態(tài)函數(shù)進行創(chuàng)建，從而充滿整個空間[11]。

（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，也就是接受概率，使用Metropolis準(zhǔn)則，在進行可行解的轉(zhuǎn)化過程時，也受到T（溫度參數(shù)）的影響。

（3）冷卻進度表T，是從高溫T0到低溫冷卻時進行相應(yīng)管理的一個進度表。如果使用T（t）來表示溫度，經(jīng)典的模擬退火算法進行冷卻的方式使用公式（9）表示。快速冷卻法則可以用公式（10）表示。

T（t）=T0/lg（1+t） （9）

T（t）=T0/（1+t） （10）

以上兩種辦法都能夠降低模擬退火點至全局最小。冷卻進度表也說明該算法的效率，并且要想得到最佳組合，需要進行大量實驗才能夠得到。

（4）初始溫度，如果具有較高的初始溫度，那么會有較高的概率搜到高質(zhì)量解，但需要更長的運算時間。對于初始溫度的給定時，需要結(jié)合算法優(yōu)化所消耗的時間和效率，通常有兩種辦法，一是利用均勻辦法產(chǎn)生的一種狀態(tài)，將每一個目標(biāo)函數(shù)都設(shè)定為初始溫度。另一個辦法是使用任意產(chǎn)生的狀態(tài)，利用最大目標(biāo)函數(shù)進行確認(rèn)，記錄其差值，即max，根據(jù)差值使用某一函數(shù)作為初始溫度。

（5）外循環(huán)終止準(zhǔn)則，又叫做終止算法準(zhǔn)則，常用準(zhǔn)則包括設(shè)置溫度終止閾值，外循環(huán)的迭代，系統(tǒng)熵穩(wěn)定程度的判定。

（6）內(nèi)循環(huán)終止準(zhǔn)則，也就是Metropol

is準(zhǔn)則，利用不同溫度選出不同候選解，又被稱為是抽樣穩(wěn)定性質(zhì)準(zhǔn)則，主要包含以下內(nèi)容：目標(biāo)函數(shù)均值是否穩(wěn)定，連續(xù)若干個目標(biāo)函數(shù)變化幅度，采樣辦法。

1.2.3 特點和應(yīng)用

模擬退火算法通過概率的辦法尋求全局最優(yōu)解，不受初始值的影響，能夠緩慢進行收斂，能夠較好的進行多數(shù)據(jù)的并行、擴展和通用，使用極高的效率進行有關(guān)最優(yōu)化組合問題的解。不足之處是在一定程度上，雖然能夠降低程序陷入優(yōu)化僵局的可能性，但在進行大范圍搜索時，需要多次進行計算，從而尋找到最優(yōu)解，在實際的應(yīng)用中，這一缺點極大地增加了工作量，不利于優(yōu)化計算效率。

作為一種較為通用的使用隨機辦法進行搜索的計算方法，模擬退火算法已經(jīng)廣泛的在機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)、生產(chǎn)、圖象等領(lǐng)域進行應(yīng)用，對自動設(shè)計的模擬集成電路，應(yīng)用模擬退火算法進行設(shè)計，多目標(biāo)進行優(yōu)化設(shè)計等。

1.3 遺傳算法

遺傳算法是基于達爾文生物進化論有關(guān)自然選擇同生物進化過程進行相關(guān)的計算所制作出來的模型，足以滿足適者生存與優(yōu)勝劣汰的生物界遺傳機制。

1.3.1 流程

遺傳算法優(yōu)化問題解叫做個體，通常使用變量序列來表示，叫做染色體或基因串。利用簡單的字符或數(shù)字表示染色體，通常使用0和1的二進制進行表示，或利用其他特殊問題進行表示，叫做編碼。

遺傳算法開始于種群，依據(jù)適者生存與優(yōu)勝劣汰的生物界遺傳機制，不斷進行迭代進化，通過選擇、交叉和變異生成新種群，從而產(chǎn)生最優(yōu)解。遺傳算法流程圖如圖2所示。

1.3.2 優(yōu)點及應(yīng)用

遺傳算法依據(jù)適者生存與優(yōu)勝劣汰的生物界遺傳機制，主要優(yōu)點包括以下幾點。第一，不需要使用函數(shù)，就能夠直接對結(jié)構(gòu)對象進行有關(guān)求導(dǎo)的操作；第二，遺傳算法整體優(yōu)化不受梯度和輔助的影響，只受目標(biāo)和適應(yīng)度的影響；第三，使用一定概率進行變遷，不需要固定在某一區(qū)域，很好的對搜索方向進行校正和適應(yīng)，從而自動獲得結(jié)果；第四，遺傳算法具有較強的全局搜索力。以上這些優(yōu)點很好地為相對較為復(fù)雜的問題進行有關(guān)系統(tǒng)求解時提供了相應(yīng)的框架，因此被廣泛地應(yīng)用在人們各個領(lǐng)域的生活中。

2 基于遺傳算法的二級運放電路優(yōu)化

利用遺傳算法進行有關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化能夠使用更少的資源來設(shè)計自動化電路優(yōu)化，既降低硬件的成本又縮短設(shè)計的使用時間。利用仿真軟件進行有關(guān)電路設(shè)計的優(yōu)化，能夠使用更加精確的模型進行優(yōu)化，但是其缺點在于巨大的求解空間導(dǎo)致耗費時間長。所以目前有一種提法是根據(jù)電路性能進行相關(guān)遺傳算法的解析，具有用時短、操作性能有所改善的優(yōu)點。對于不是要求很嚴(yán)格的設(shè)計條件，可以使用二級運放進行電路設(shè)計，更加縮短設(shè)計時間。

2.1 二級運放的電路分析

進行有關(guān)集成電路的模擬中，使用運算放大器，能夠很好的將單元模塊進行高倍放大，通常情況下，使用反饋網(wǎng)絡(luò)進行有關(guān)電路模塊功能的重組。運算放大器作為一種較為重要的模擬和數(shù)模信號的系統(tǒng)電路模塊，已經(jīng)被應(yīng)用到各種系統(tǒng)的電路設(shè)計之中，運算放大器主要包括輸入差分、增益中間、緩沖輸出以及電路偏置和補償四種。基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2 二級運算放大器性能指標(biāo)

下面通過二級運算放大器的交流小信號模型對運放的重要性能進行分析。第一級運放為M1-5的差分運放構(gòu)成，第二級運放為M6-7的共源放大器構(gòu)成。二級運放等效模型如圖4所示。

轉(zhuǎn)換速率，又叫做壓擺率，也就是說在運算放大器進行電壓輸出時候產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換速率，很好的提示運放速度。在輸入端連接一個比較活躍的信號，通過運放輸出測得最大上升速率。

2.3 遺傳算法對電路進行優(yōu)化設(shè)計

目前一種較為新穎的優(yōu)化電路生成辦法是在小環(huán)境范圍進行有關(guān)二級運放的優(yōu)化。具體編碼方式包括集合染色體內(nèi)的各種未知參數(shù)，使用0和1的二進制代碼，代表不同的設(shè)計電路的方案。使用每個指標(biāo)的性能函數(shù)相乘，得到適應(yīng)度函數(shù)，從而顯示出最大化目標(biāo)函數(shù)和最小化目標(biāo)函數(shù)。

自適應(yīng)免疫遺傳算法是目前較為新穎的智能優(yōu)化改進算法，求解模擬相關(guān)生物學(xué)中的免疫系統(tǒng)，利用抗體的產(chǎn)生來排除抗原。自適應(yīng)免疫遺傳算法使用一種較為高質(zhì)量的節(jié)約資源進行有關(guān)機制的克隆，對于優(yōu)化解即抗體進行高概率的選擇，同適應(yīng)度函數(shù)有一個正比例關(guān)系。選定個體后將其復(fù)制傳代，放棄本身的親和力，也就是抗原抗體的匹配度，將優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)作為個體抗原。利用自適應(yīng)免疫遺傳算法，提出相應(yīng)電路圖的設(shè)計圖案，如圖5。

自適應(yīng)免疫遺傳算法引入生物界內(nèi)免疫系統(tǒng)相關(guān)概念與免疫系統(tǒng)方法，有效提升遺傳算法進行全局搜索方面的能力，并有效進行相關(guān)速度的收斂。改進后算法能夠有效的克服傳統(tǒng)算法中過早收斂的問題，以及盲目進行交叉和變異的操作，進行自適應(yīng)免疫遺傳算法電路的優(yōu)化，如圖6所示。

2.4 電路優(yōu)化及仿真結(jié)果

運算放大器作為在進行電路的集成模擬過程中應(yīng)用最為廣泛的電路，也具有較大的功耗和時間模塊，所以不同的方法設(shè)計顯示出不同的電路性能。比較具有代表性的二級運算放大器的電路圖如圖7所示。

從圖7可以看出，對于具有特定結(jié)構(gòu)的功能電路，如果擁有較為合理的尺寸設(shè)計，可以得到一個較為固定的電路指標(biāo)，某一性能改變會導(dǎo)致其他性能的變化。依據(jù)自身的電路設(shè)計經(jīng)驗和實際電路的設(shè)計要求，來選擇合理的電路設(shè)計，雖然使用優(yōu)化算法可以在設(shè)計電路時進行一定的優(yōu)化，但是有關(guān)電路性能方面的解析，有關(guān)目標(biāo)函數(shù)準(zhǔn)確性模型的建立，具有一定的限制條件，需要進行更加深入的研究。

3 結(jié)語

智能優(yōu)化算法在當(dāng)今的很多領(lǐng)域內(nèi)，都是重點的研究項目，該文主要針對智能優(yōu)化算法的產(chǎn)生和發(fā)展進行闡述，并詳細分析了幾種較為典型的智能優(yōu)化算法，其中，最具有代表性的集中算法是粒子群優(yōu)化、遺傳算法等。雖然該文分析和研究的是集成電路進行智能設(shè)計的更為優(yōu)化的方法，但是今后對于集成電路的智能設(shè)計，還有很多問題值得進行深入研究。

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篇10

由于學(xué)?，F(xiàn)有實驗實習(xí)條件的限制，使得理論與實踐教學(xué)不能很好的有機結(jié)合，學(xué)生如果始終在單調(diào)重復(fù)的課堂上聽課，那么課本上那些抽象內(nèi)容就容易引起學(xué)生厭煩，從而使學(xué)生對這門功課失去學(xué)習(xí)興趣，最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。如果在課堂上巧妙運用多媒體課件及電子仿真軟件等信息技術(shù)手段。就容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。使學(xué)生接受知識的速度很快，多媒體教學(xué)具有新穎性、形象性、直觀性等特點，容易吸引學(xué)生的注意力，從而積極調(diào)動學(xué)生各個器官的作用，將視覺、聽覺等都集中到課堂上來，有利于提高教學(xué)效果。例如，在教《電子測量》這門課程時，書中的每一種測量儀器不可能在實驗室中全部備齊，這時，可以利用電子仿真軟件，帶領(lǐng)學(xué)生通過相應(yīng)的軟件操作，觀察其測量的過程，通過仿真得出相應(yīng)的結(jié)論，接下來可以讓學(xué)生通過自己的設(shè)計和仿真，解決一些問題，這樣會使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，大大提高了學(xué)習(xí)效率。

二、大力加強實踐教學(xué)，不斷提高學(xué)生動手能力

實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析解決問題能力的重要手段，有的學(xué)生初次接觸電方面的實驗，存在對電的恐懼而縮手縮腳。這時。應(yīng)對學(xué)生進行必要的安全用電注意事項的教育。然后鼓勵學(xué)生多動手，并且對每次實驗表現(xiàn)突出的優(yōu)秀學(xué)生，將其組裝好的線路板作為下一次同學(xué)實驗的樣本，并給予鼓勵表揚，在學(xué)生中樹立榜樣。在指導(dǎo)學(xué)生實驗時，不可貪求速度，要循序漸進，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行操作，避免事故發(fā)生。在實訓(xùn)教育中大致分為四步。第一步：對電子元器件的識別。第二步：對線路工作原理和對布線圖的理解。第三步：對線路工藝的要求。第四步：讓學(xué)生通過創(chuàng)新思維自主設(shè)計一些線路，解決一些實際問題。綜上所述，學(xué)生在實訓(xùn)中既能樹立信心，又能提高學(xué)習(xí)效率。

三、整合教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)體系

應(yīng)用電子技術(shù)教材內(nèi)容一般比較抽象。邏輯思維性較強，名詞概念較難理解，學(xué)生普遍感到壓力。因此有必要對教材做出相應(yīng)處理。一方面，職高學(xué)生文化基礎(chǔ)較差，理解能力較弱，在教學(xué)過程中，理論要求可以適當(dāng)降低，可以講些宏觀方面的東西，少講一些微觀分析，盡量進行定性分析為主，定量計算盡量少些。例如，在講解三極管的教學(xué)過程中，只要講清楚三極管的特點、應(yīng)用及管腳判別就可以了，對其內(nèi)部兩個PN結(jié)的形成過程，載流子的運動規(guī)律等內(nèi)容可以略講。另一方面，在教學(xué)中應(yīng)“以分立電子電路為基礎(chǔ)，以集成電路為重點”。隨著高科技的迅猛發(fā)展，今后集成電路在實際應(yīng)用中十分廣泛，為了使學(xué)生所學(xué)與時俱進，就要重視對集成電路的教學(xué)，在教學(xué)中，可以重點選擇幾個典型的集成電路，重點介紹其外部管腳的排序方法，分析其功能和典型作用。

四、加強興趣培養(yǎng)，正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實驗過程，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力