集成電路發(fā)展路徑范文

時(shí)間:2023-10-30 17:57:42

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集成電路發(fā)展路徑

篇1

集成電路是換代節(jié)奏快、技術(shù)含量高的產(chǎn)品。從當(dāng)今國(guó)際市場(chǎng)格局來(lái)看,集成電路企業(yè)之間在知識(shí)產(chǎn)權(quán)主導(dǎo)權(quán)上斗爭(zhēng)激烈,重要集成電路產(chǎn)品全球產(chǎn)業(yè)組織呈現(xiàn)出跨國(guó)公司(準(zhǔn))寡頭壟斷的特征,集成電路跨國(guó)公司銷售、制造、研局朝全球化方向發(fā)展。有鑒于此,當(dāng)前集成電路是中國(guó)的“短腿”產(chǎn)業(yè)。

(一)產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。

集成電路產(chǎn)品研發(fā)和換代周期較短。按照摩爾定律,集成芯片上所集成的電路數(shù)目,微處理器的性能,每隔一個(gè)周期就翻一番;可比單位貨幣所能購(gòu)買到的電腦性能,每隔一個(gè)周期就翻兩番。為什么集成電路產(chǎn)品研發(fā)換代周期如此之短?因?yàn)樾酒圃焐桃宰疃虝r(shí)間,盡其所能,開(kāi)發(fā)新技術(shù),將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更新?lián)Q代,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性價(jià)比迅速優(yōu)化,并大規(guī)模鎖定消費(fèi)者群體,乃至防止自身技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鎖定的消費(fèi)者、使用者群體流失到競(jìng)爭(zhēng)廠商那兒去。由此,集成電路制造商要生存和發(fā)展,必須從銷售收入之中,高比率地支出研發(fā)預(yù)算,建設(shè)研發(fā)隊(duì)伍,開(kāi)展研發(fā)行動(dòng)。研發(fā)主要目標(biāo)在于,形成具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品規(guī)格。以全球優(yōu)勢(shì)芯片制造商英特爾為例,近幾年其研發(fā)支出占銷售收入的比重一直高達(dá)13-15%,而同期相對(duì)比,即使是研發(fā)強(qiáng)度較高的汽車和航空器產(chǎn)業(yè),其優(yōu)勢(shì)跨國(guó)公司的研發(fā)支出占銷售收入的比重也都在5%上下。

(二)知識(shí)產(chǎn)權(quán)主導(dǎo)權(quán)上斗爭(zhēng)激烈。

研發(fā)投入和行動(dòng)是為了獲取創(chuàng)新成果。集成電路廠商之間,在研發(fā)成果的認(rèn)定、建設(shè)、保護(hù)方面,常年都是劍張弩拔,斗爭(zhēng)異常劇烈。首先,研發(fā)成果要及時(shí)在產(chǎn)品市場(chǎng)銷售地申請(qǐng)登記為專利、商標(biāo)等知識(shí)產(chǎn)權(quán);這種登記行動(dòng)在步調(diào)上要早于國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)拓。再以英特爾公司為例,美國(guó)專利和商標(biāo)局的數(shù)據(jù)顯示,近幾年來(lái)英特爾所獲該局授權(quán)專利數(shù)目一直排在前十位,2007年獲得授權(quán)數(shù)1865項(xiàng),在授權(quán)巨頭中排第五。其次是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)定和推廣。一項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)益的表現(xiàn)就是一個(gè)技術(shù)專利群體。從全球個(gè)人和辦公用計(jì)算機(jī)市場(chǎng)整體格局看,英特爾和微軟擁有所謂w英特爾事實(shí)標(biāo)準(zhǔn);為鞏固這一標(biāo)準(zhǔn)的壟斷地位和保持周邊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)地位,英特爾可謂不遺余力。英特爾每隔一個(gè)季度,要在美國(guó)、中國(guó)、歐洲等世界主要大市場(chǎng)區(qū),選擇商務(wù)中心城市,舉辦所謂英特爾信息技術(shù)峰會(huì);峰會(huì)的一項(xiàng)重要工作就是推介英特爾的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。近年推出的計(jì)算機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋到系統(tǒng)總線、PC架構(gòu)、多媒體網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通訊、數(shù)字家電等方面。三是知識(shí)產(chǎn)權(quán)的訴訟與反訴訟。作為PC機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)者,英特爾和微軟兩家公司幾乎每年都發(fā)生訴訟與反訴訟事件,訴訟涉及的核心問(wèn)題是知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)和市場(chǎng)壟斷。近年來(lái),就法院正式立案案件而言,英特爾的訴訟或反訴伙伴涉及美國(guó)Broadcom、超微、美國(guó)消費(fèi)者群體、Transmeta、Intergraph、中國(guó)臺(tái)灣威盛、中國(guó)深圳東進(jìn)等;至于從2005年開(kāi)始,美國(guó)AMD公司訴訟英特爾更是表明,AMD公司要正面挑戰(zhàn)英特爾在PC機(jī)CPU芯片供應(yīng)上占據(jù)多年的絕對(duì)壟斷地位。

(三)重要集成電路產(chǎn)品全球產(chǎn)業(yè)組織呈現(xiàn)出跨國(guó)公司(準(zhǔn))寡頭壟斷的特征。

集成電路廠商要做到大規(guī)模鎖定消費(fèi)者群體,除在研發(fā)投入和節(jié)奏上要占優(yōu)勢(shì)和先機(jī)之外,還需要盡可能地將產(chǎn)品市場(chǎng)國(guó)際化。因?yàn)橹挥幸愿叨葒?guó)際化的市場(chǎng)為基礎(chǔ),企業(yè)才能在產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售上取得規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),才能攤薄昂貴的研發(fā)成本。全球產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)張和研發(fā)強(qiáng)度的加大又是相輔相成的。于是,對(duì)集成電路等產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),若以全球市場(chǎng)為背景,我們會(huì)看到這樣一幅圖景:一旦某個(gè)企業(yè)在市場(chǎng)份額上初占優(yōu)勢(shì),它在研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入,在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的推出和擁有,在鎖定消費(fèi)者步伐等方面,都會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間處于優(yōu)勢(shì)或領(lǐng)先的地位。全球市場(chǎng)份額也會(huì)朝向寡頭集中,直至另一個(gè)后起之秀再憑借某些條件,逐步突破原有優(yōu)勢(shì)企業(yè)的寡頭地位,并推動(dòng)市場(chǎng)份額重組,乃至再次形成新的銷售市場(chǎng)朝向單寡頭或少數(shù)寡頭集中的格局特征。當(dāng)前集成電路產(chǎn)品全球的銷售市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)組織格局充分說(shuō)明這一點(diǎn)。據(jù)Gartner公司調(diào)查,2007年全球前十大公司占全球商業(yè)芯片銷售收入的53.1%。需注意,這僅是關(guān)于全部各類銷售收入的集中度數(shù)據(jù)。集成電路(芯片)是中間產(chǎn)品;對(duì)某一具體最終產(chǎn)品所使用某種具體芯片而言,往往由單個(gè)或?yàn)閿?shù)不多的若干芯片制造商處于市場(chǎng)壟斷地位。例如,對(duì)個(gè)人和辦公用微型計(jì)算機(jī)最終產(chǎn)品來(lái)說(shuō),因所謂WINTEL事實(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)既定消費(fèi)者群體的鎖定,至少在PC機(jī)的CPU芯片供應(yīng)上,很多年來(lái),英特爾公司實(shí)際上一直處于單寡頭壟斷地位。當(dāng)然,近幾年這種單寡頭絕對(duì)壟斷地位也一定程度受到AMD公司的沖擊。至于其他具體種類芯片,也以單寡頭或少數(shù)寡頭壟斷供應(yīng)居多。

(四)跨國(guó)公司銷售、制造、研局朝全球化方向發(fā)展。

2007年全球集成電路銷售收入最多的十家公司分別是英特爾,三星電子、東芝、德州儀器、意法半導(dǎo)體、英飛凌、現(xiàn)代半導(dǎo)體、瑞薩、恩智浦和日本電氣。十大巨頭均為跨國(guó)公司,均以全球市場(chǎng)為背景,進(jìn)行制造、銷售、研發(fā)基地配置,以盡可能地取得行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以英特爾公司為例。英特爾在50個(gè)國(guó)家開(kāi)設(shè)約300個(gè)分支機(jī)構(gòu),總公司對(duì)分支構(gòu)架的控制主要采取控股、內(nèi)部化方式,全球化布局戰(zhàn)略在銷售、制造、研發(fā)等方面都得到充分體現(xiàn)。

從銷售收入地域格局來(lái)看,銷售地域格局的多元化和新銷售地域增長(zhǎng)點(diǎn)的形成是支撐英特爾銷售收入迅猛上升的主要因素。1997至2007年間,英特爾公司美洲銷售份額從44%0持續(xù)下降至20%;歐洲份額從27%持續(xù)下降至19%;亞洲份額從19%持續(xù)上升至51%。

從制造過(guò)程來(lái)看,英特爾在全球范圍整合生產(chǎn)體系,將高附加值部分(硅片生產(chǎn)與加工)留在美國(guó),將制造設(shè)施放在以色列,將勞動(dòng)密集型業(yè)務(wù)放在馬來(lái)西亞、愛(ài)爾蘭、菲律賓、巴巴多斯、中國(guó)和哥斯達(dá)黎加等地。隨著中國(guó)市場(chǎng)重要性上升,英特爾在建設(shè)原上海測(cè)試和封裝工廠的基礎(chǔ)上,先后于2004年、2007年再在中國(guó)成都、大連建設(shè)封裝測(cè)試和生產(chǎn)制造工廠。

從研局來(lái)看,在芯片設(shè)計(jì)和測(cè)試方面,美國(guó)、印度、以色列、中國(guó)等重要區(qū)域市場(chǎng)支點(diǎn)和人力資源豐富區(qū)是公司布局重點(diǎn),其三大模塊化通信平臺(tái)、解決方案中心、研發(fā)中心分別布設(shè)在美國(guó)、中國(guó)和比利時(shí)。20世紀(jì)90年代以來(lái),英特爾的全球架構(gòu)整合行動(dòng)一定程度影響和引領(lǐng)著其他芯片商。其中,一些公司對(duì)海外機(jī)構(gòu)進(jìn)行了重組。

(五)集成電路是中國(guó)的“短

腿”產(chǎn)業(yè)。

我國(guó)集成電路的設(shè)計(jì)和制造還處在起步發(fā)展階段,遠(yuǎn)不具備強(qiáng)勢(shì)國(guó)際分工地位。這在多方面都有所體現(xiàn)。首先,集成電路是中國(guó)大額逆差產(chǎn)業(yè)。盡管近年我國(guó)貨物貿(mào)易實(shí)現(xiàn)巨額貿(mào)易順差,但順差、逆差產(chǎn)業(yè)的分化明顯。順差主要集中在紡織、家電等產(chǎn)業(yè)上,而集成電路、礦產(chǎn)、塑料等發(fā)生大額逆差。2005年和2006年集成電路是我國(guó)頭號(hào)逆差產(chǎn)品,其貿(mào)易逆差總額分別高達(dá)856億美元和676億美元,相當(dāng)于當(dāng)年全部貨物貿(mào)易順差的48.2%和66.4%。其次,我國(guó)各種專有權(quán)連年發(fā)生大額貿(mào)易逆差。2006年和2007年,通過(guò)國(guó)際收支反映出來(lái)的中國(guó)“專有權(quán)利使用費(fèi)和特許費(fèi)”貿(mào)易項(xiàng)逆差分別為64.3億美元和78.5億美元,分別相當(dāng)于當(dāng)年服務(wù)貿(mào)易國(guó)際收支逆差總額的72.8%和99.4%。如前闡述,集成電路產(chǎn)業(yè)要發(fā)展,需要以企業(yè)擁有強(qiáng)勢(shì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)所有權(quán)為基礎(chǔ),而專有權(quán)貿(mào)易項(xiàng)大額逆差實(shí)際上和集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)處在幼稚期密切相關(guān)。還有,目前我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)和制造企業(yè)的實(shí)際情況也說(shuō)明了這一點(diǎn)。2007年中國(guó)地銷售收入排名第一的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)――華大集成電路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司銷售收入總額大致相當(dāng)于同年英特爾銷售額的5%。在排名前幾位的芯片設(shè)計(jì)制造商中,業(yè)務(wù)種類主要集中在身份管理、消費(fèi)結(jié)算、通信、MPi、多媒體等低端芯片上面。

二、中國(guó)本土企業(yè)的借鑒經(jīng)驗(yàn)

目前,在智能卡,固定和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子、家電所用芯片,以及PC機(jī)芯片等產(chǎn)品領(lǐng)域,我國(guó)已經(jīng)有若干集成電路設(shè)計(jì)制造企業(yè),自主品牌業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)。境內(nèi)自主品牌企業(yè)的成長(zhǎng)經(jīng)歷初步表明,國(guó)內(nèi)大市場(chǎng)能夠?yàn)槠髽I(yè)成長(zhǎng)提供比較優(yōu)勢(shì),知識(shí)產(chǎn)權(quán)建設(shè)是企業(yè)可持續(xù)成長(zhǎng)的推動(dòng)力,企業(yè)應(yīng)該高度重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)貿(mào)易糾紛應(yīng)對(duì),目前中國(guó)集成電路企業(yè)“走出去”尚不普遍。

(一)若干中低端集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)迅速成長(zhǎng)。

根據(jù)來(lái)自中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),中國(guó)內(nèi)地集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷售收入從2002年的21.6億元增長(zhǎng)到2006年的186億元,年均增長(zhǎng)71.3%。位居2007年銷售額前五位的企業(yè)分別是中國(guó)華大集成電路、深圳海思半導(dǎo)體、上海展訊通信、大唐微電子、珠海炬力集成電路。我國(guó)集成電路的本土“巨頭”的業(yè)務(wù)范圍主要集中在智能卡、多媒體、通信卡等低端業(yè)務(wù)上。同時(shí),這些企業(yè)在成長(zhǎng)早期的某個(gè)三至五年時(shí)間段,都發(fā)生過(guò)業(yè)務(wù)量迅猛增長(zhǎng)。其中,珠海炬力2002-2005年間銷售收入年均增長(zhǎng)高達(dá)950%;上海展訊通信2007年銷售收入相比上年增長(zhǎng)了233.1%,中國(guó)華大集成電路2004-2006年銷售收入年均增長(zhǎng)62.6%。

(二)境內(nèi)大市場(chǎng)能夠?yàn)槠髽I(yè)成長(zhǎng)提供比較優(yōu)勢(shì)。

境內(nèi)大市場(chǎng)對(duì)企業(yè)成長(zhǎng)的重要作用的典型表現(xiàn)是:“第二代身份證項(xiàng)目”為中國(guó)華大、大唐微電子、上海華虹、清華同方微電子等企業(yè)成長(zhǎng)提供了較大市場(chǎng)機(jī)遇。這里再以珠海炬力對(duì)市場(chǎng)的主動(dòng)開(kāi)發(fā)為例。從2001年開(kāi)始,珠海炬力推出所謂“保姆式服務(wù)”。炬力在銷售芯片的同時(shí),免費(fèi)附送一套完整的MP3制造“操作手冊(cè)”,對(duì)芯片手工、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制作和質(zhì)量等做詳細(xì)說(shuō)明。同時(shí),只要買了炬力芯片,炬力服務(wù)支持人員會(huì)告訴你到哪里買合適的PBC板,到哪里買電容、電阻,成本是多少??蛻艏幢闶峭庑校灰?guī)讉€(gè)會(huì)焊接技術(shù)、能看懂圖紙的技術(shù)人員。然后再買模具回來(lái),往上一扣就可以出貨?!氨D肥椒?wù)”吸引了大量中小廠商進(jìn)入MP3市場(chǎng),僅2005年,境內(nèi)出現(xiàn)的MP3品牌就達(dá)600多個(gè)。由此,珠海炬力在中國(guó)本土成功巨量引爆MP3生產(chǎn)和消費(fèi)能力。這種操作給矩力銷售收入帶來(lái)了井噴式增長(zhǎng)。還有,珠海炬力后來(lái)深陷與美國(guó)芯片商SigmaTel公司的訴訟糾紛,對(duì)向美國(guó)出口受到限制,這時(shí),正是面向境內(nèi)和其他國(guó)家的銷售為珠海炬力提供了市場(chǎng)緩沖和財(cái)務(wù)支持。在后來(lái)與SigmaTel公司的較量中,珠海炬力要求國(guó)內(nèi)司法機(jī)關(guān)執(zhí)行“訴前禁令”,而正是因?yàn)榭紤]到可能失去中國(guó)境內(nèi)大市場(chǎng),成為外方企業(yè)考慮和解的重要權(quán)衡因素,中國(guó)境內(nèi)大市場(chǎng)成為斗爭(zhēng)籌碼之一。實(shí)際上,我們?cè)購(gòu)膰?guó)際經(jīng)貿(mào)理論提供的論證來(lái)看,不論是波特的國(guó)家比較優(yōu)勢(shì)論,還是戰(zhàn)略性貿(mào)易理論,或者是楊小凱等人新興古典貿(mào)易理論,境內(nèi)大市場(chǎng)都是構(gòu)建國(guó)際分工比較優(yōu)勢(shì)的重要支持因素之一。

(三)知識(shí)產(chǎn)權(quán)建設(shè)是企業(yè)可持續(xù)成長(zhǎng)的推動(dòng)力。

具備研究開(kāi)發(fā)實(shí)力是啟動(dòng)、占領(lǐng)和拓展市場(chǎng)的基礎(chǔ),也是企業(yè)可持續(xù)成長(zhǎng)的動(dòng)力。所有快速成長(zhǎng)的中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)都表現(xiàn)出了這個(gè)特點(diǎn),有的企業(yè)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)上也取得了很大成績(jī)。

1 中國(guó)華大。2006年華大實(shí)現(xiàn)了新增知識(shí)產(chǎn)權(quán)45項(xiàng),其中申報(bào)發(fā)明專利29項(xiàng),軟件著作權(quán)登記8項(xiàng),集成電路版圖登記8項(xiàng)。該公司自2003年開(kāi)始進(jìn)行WLAN芯片研發(fā)工作,成為無(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域的“寬帶無(wú)線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組”正式成員。此外,作為“WAPI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”發(fā)起人單位之一,華大還積極參與到國(guó)家WLAN標(biāo)準(zhǔn)的制定。

2 深圳海思。海思掌握具有一定地位的IC設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù),擁有先進(jìn)的EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)、開(kāi)發(fā)流程和規(guī)范,已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出100多款自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片,共申請(qǐng)專利500多項(xiàng)。

3 上海展訊通信。展訊近百項(xiàng)發(fā)明專利獲得國(guó)內(nèi)外正式授權(quán),目前已形成一套核心技術(shù)的專利群。

4 大唐微電子。公司連續(xù)開(kāi)發(fā)出一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品,目前,公司共向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申報(bào)專利90項(xiàng)。

5 珠海炬力。2003年以來(lái),珠海炬力不斷加大自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的研發(fā)投入力度,并積極申請(qǐng)專利、布圖設(shè)計(jì)、軟件著作權(quán)、商標(biāo)權(quán)等多種形態(tài)知識(shí)產(chǎn)權(quán),專利申請(qǐng)量和獲得授權(quán)的數(shù)量實(shí)現(xiàn)了迅速增長(zhǎng)。

(四)知識(shí)產(chǎn)權(quán)貿(mào)易糾紛提供的教訓(xùn)非常深刻。

在深圳海思尚未從華為拆分出來(lái)的時(shí)候,華為就在集成系統(tǒng)的軟硬件方面和國(guó)外廠商有過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)摩擦。至于從2005年年初至2007年6月,珠海炬力與美國(guó)老牌芯片商SigmaTel的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛所引發(fā)的摩擦影響之大、企業(yè)投入之巨、持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、社會(huì)關(guān)注之廣,在我國(guó)貿(mào)易糾紛歷史上極為罕見(jiàn)。這一知識(shí)產(chǎn)權(quán)貿(mào)易糾紛提供的教訓(xùn)值得我國(guó)集成電路和高新技術(shù)企業(yè)長(zhǎng)期引以為鑒。

1 集成電路企業(yè)全球市場(chǎng)份額大幅攀升必然引發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)貿(mào)易摩擦。2003年以前,SigmaTel曾經(jīng)在全球MP3芯片市場(chǎng)中占據(jù)70%以上的份額。但是,正是由于集成電路產(chǎn)品的快速換代性和消費(fèi)者群體鎖定性,隨著珠海炬力的崛起,SigmaTel的市場(chǎng)份額

不斷遭到炬力蠶食。2006年4月,SigrnaTel第一季度收入較上年同期下降67%,正是出于“生死存亡”的考慮,SigmaTel才選擇在珠海炬力成長(zhǎng)的關(guān)鍵期,不遺余力地通過(guò)訴訟和其他途徑,試圖“阻擊”炬力市場(chǎng)領(lǐng)地的蔓延。

2 知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟過(guò)程本身就會(huì)給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手造成重大傷害。在訴訟其間,珠海炬力曾經(jīng)遭遇對(duì)美國(guó)出口受到禁止、公司股價(jià)大跌、前后訴訟支出超過(guò)1000萬(wàn)美元等考驗(yàn),如若公司沒(méi)能挺住,可能就倒在訴訟途中。

3 與訴訟對(duì)手和解,是雙方博弈的理性選擇。在整個(gè)訴訟和反訴過(guò)程中,珠海炬力經(jīng)歷“遭訴應(yīng)訴反訴拒絕和解在對(duì)方調(diào)整條件后和解”的互動(dòng)角色變化。而對(duì)手Sigma7el則經(jīng)歷“一定程度得手遭反訴提出和解遭到拒絕調(diào)整條件后和解”的角色變化。雙方的和解與英特爾、微軟、IBM、華為等公司與糾紛對(duì)手和解有類似之處,是實(shí)力較量之后的理性博弈和解。

4 企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理必須同步于產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)拓。2005年以前,珠海炬力的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理是滯后于國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)拓的,當(dāng)然也談不上事前對(duì)可能陷入的訴訟做前瞻性準(zhǔn)備。而正是回應(yīng)訴訟強(qiáng)烈地推動(dòng)了企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理。

(五)企業(yè)主動(dòng)“走出去”尚不普遍。

目前就企業(yè)國(guó)際化而言,境內(nèi)快速成長(zhǎng)的企業(yè)均在自身設(shè)計(jì)產(chǎn)品出口方面取得了較大進(jìn)展。其中,深圳海思、上海展訊、大唐微電子、珠海炬力等企業(yè)的海外銷售收入都在公司銷售總額中占有一定的比例。其中,2006年,深圳海思出口收入占銷售收入的69%,上海展訊占32.6%,大唐微電子占1.4%,珠海炬力占89%。不過(guò),在海外分支機(jī)構(gòu)建設(shè)方面,僅深圳海思、上海展迅通信初步取得進(jìn)展。

三、中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)突圍發(fā)展的基本要領(lǐng)

集成電路之所以成為中國(guó)的短腿產(chǎn)業(yè),有其內(nèi)在原因。集成電路企業(yè)的啟動(dòng)需要有較先進(jìn)的技術(shù)和較強(qiáng)勁的資本實(shí)力作為基礎(chǔ);也需要國(guó)內(nèi)居民普遍的收入達(dá)到一定水平,以支撐電腦、手機(jī)、消費(fèi)電子、高端家電等購(gòu)買閥值相對(duì)較高的產(chǎn)品形成市場(chǎng)規(guī)模。至于某些中高端芯片產(chǎn)品發(fā)展,國(guó)內(nèi)企業(yè)還處于成長(zhǎng)初期,會(huì)面臨外方強(qiáng)勢(shì)跨國(guó)公司全面壟斷市場(chǎng)的壓力。全面考慮這些情況,作為“短腿”的中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程必定是一個(gè)不斷在技術(shù)和市場(chǎng)上構(gòu)建優(yōu)勢(shì),并突出外方強(qiáng)勢(shì)企業(yè)重圍的過(guò)程。

(一)積極拓展產(chǎn)品種類,提升產(chǎn)品檔次。

我國(guó)現(xiàn)有集成電路企業(yè),現(xiàn)有的集成電路關(guān)聯(lián)企業(yè),如計(jì)算機(jī)、家電、消費(fèi)電子、工程服務(wù)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域廠商,應(yīng)該在企業(yè)原有的技術(shù)和財(cái)務(wù)實(shí)力的基礎(chǔ)上,通過(guò)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新技術(shù)、建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和拓展產(chǎn)品市場(chǎng),逐步拓寬和提升我國(guó)能夠設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造的集成電路產(chǎn)品種類,乃至實(shí)現(xiàn)我國(guó)設(shè)計(jì)的自主品牌集成電路產(chǎn)品,逐漸延伸到手機(jī)、計(jì)算機(jī)用CPU等高端芯片產(chǎn)品領(lǐng)域,并逐漸結(jié)束我國(guó)在高端集成電路領(lǐng)域的空白狀態(tài)。

(二)企業(yè)主動(dòng)開(kāi)發(fā)境內(nèi)大市場(chǎng)。

隨著我國(guó)居民收入水平不斷增長(zhǎng),我國(guó)消費(fèi)購(gòu)買閥值增大,對(duì)像集成電路這種高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的突圍成長(zhǎng)而言,境內(nèi)大市場(chǎng)的孵化、支持、緩沖等作用將表現(xiàn)得越來(lái)越明顯。不過(guò),境內(nèi)大市場(chǎng)的這種作用需要企業(yè)主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)和利用。因此,在中國(guó)內(nèi)地企業(yè)提升集成電路產(chǎn)品檔次、培育民族品牌產(chǎn)品、建設(shè)自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的過(guò)程中,應(yīng)該借鑒珠海炬力、中國(guó)華大等企業(yè)的經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造性地拿出市場(chǎng)開(kāi)發(fā)方案,通過(guò)生產(chǎn)和消費(fèi)兩方面的促進(jìn),激發(fā)我國(guó)的集成電路市場(chǎng)容量潛力,并實(shí)現(xiàn)企業(yè)快速成長(zhǎng)。

(三)加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),占領(lǐng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)制高點(diǎn)。

境內(nèi)集成電路企業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)企業(yè),應(yīng)以某些技術(shù)單點(diǎn)的創(chuàng)新成就為基礎(chǔ),加強(qiáng)產(chǎn)品價(jià)值鏈上下游環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新和專利開(kāi)發(fā),以點(diǎn)帶面,逐步形成本國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)集群。企業(yè)和政府共同努力,將謀求事實(shí)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定結(jié)合起來(lái),大力推進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化。企業(yè)應(yīng)積極建設(shè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,集中同行技術(shù)實(shí)力,削弱國(guó)際同行競(jìng)爭(zhēng)性標(biāo)準(zhǔn)影響力,促進(jìn)自主產(chǎn)權(quán)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。政府則應(yīng)完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)管理。同時(shí),積極參加技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際組織和論壇,推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際合作機(jī)制改革。

(四)企業(yè)盡快“走出去”,培育形成民族自主品牌跨國(guó)公司。

隨著我國(guó)自主品牌集成電路產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)份額的增大,隨著產(chǎn)品品種逐漸延伸到電子產(chǎn)品CPU等核心環(huán)節(jié)或高端領(lǐng)域,我國(guó)企業(yè)與外國(guó)跨國(guó)公司的直面競(jìng)爭(zhēng)將在所難免。因此,從指導(dǎo)思想上,在集成電路企業(yè)的成長(zhǎng)過(guò)程中,一定要盡快“走出去”,要以本行業(yè)世界一流跨國(guó)公司為標(biāo)桿,構(gòu)建全球性與區(qū)域性恰當(dāng)結(jié)合的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售網(wǎng)絡(luò)。另外,與集成電路關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)制造、電信服務(wù)、工程服務(wù)企業(yè),也都應(yīng)該盡快成長(zhǎng)為自主品牌跨國(guó)公司,并和集成電路跨國(guó)公司成長(zhǎng)形成呼應(yīng)、配合和相互促進(jìn)的關(guān)系。

(五)政府和社會(huì)將集成電路產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)予以扶持和資助。

集成電路產(chǎn)業(yè)具有以下特征:研發(fā)和資本需求強(qiáng)度較高,廠商靜態(tài)動(dòng)態(tài)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯,本國(guó)廠商和產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)面臨外方強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,這些特征非常符合戰(zhàn)略性貿(mào)易理論所闡述的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的特征。因此,政府應(yīng)將該產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略扶持產(chǎn)業(yè)。具體地說(shuō),政府應(yīng)該選擇集成電路(潛在)優(yōu)勢(shì)企業(yè),運(yùn)用研發(fā)資助、財(cái)稅優(yōu)惠、優(yōu)惠性融資、出口補(bǔ)貼、“走出去”資助,外方優(yōu)惠政策爭(zhēng)取等措施,積極推動(dòng)本國(guó)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)廠商提高國(guó)際市場(chǎng)份額。此外,政府還應(yīng)和科研機(jī)構(gòu)、其他社會(huì)各界一道,面向集成電路產(chǎn)業(yè),加大基礎(chǔ)科學(xué)研究力度,加強(qiáng)與科技項(xiàng)目、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、人才培養(yǎng)相關(guān)的配套公共管理和服務(wù)。

(六)政府統(tǒng)籌建設(shè)境內(nèi)外大市場(chǎng),加強(qiáng)國(guó)際經(jīng)貿(mào)合作關(guān)系。

首先要加強(qiáng)境內(nèi)外關(guān)聯(lián)產(chǎn)品消費(fèi)設(shè)施和流通市場(chǎng)的建設(shè)。在國(guó)內(nèi),特別是在廣大農(nóng)村地區(qū)宜采取財(cái)政支出、優(yōu)惠信貸等方式;在境外,主要面向發(fā)展中經(jīng)濟(jì)貿(mào)易伙伴,以政府發(fā)展援助、企業(yè)公益行動(dòng)、貿(mào)易能力援助等方式,支持或幫助有線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、電力等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善PC、手機(jī)、家電等關(guān)聯(lián)產(chǎn)品流通市場(chǎng),提升貿(mào)易伙伴的貿(mào)易能力。其次要策略地開(kāi)展國(guó)際經(jīng)貿(mào)關(guān)系合作。積極面向在集成電路產(chǎn)業(yè)上和我國(guó)不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的經(jīng)濟(jì)體,通過(guò)FTA/RTA和其他經(jīng)貿(mào)協(xié)議,形成(準(zhǔn))共同產(chǎn)品市場(chǎng)關(guān)系。第三要優(yōu)化企業(yè)對(duì)外投資環(huán)境。加強(qiáng)國(guó)際投資協(xié)定合作和雙邊協(xié)商,破除中國(guó)企業(yè)境外投資進(jìn)入障礙。

(七)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)貿(mào)易摩擦的防范和應(yīng)對(duì)。

篇2

    隨著《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》的推廣與應(yīng)用,軍隊(duì)工程計(jì)價(jià)模式由“定額計(jì)價(jià)”逐步向“工程量清單計(jì)價(jià)”轉(zhuǎn)變,這一計(jì)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了工程造價(jià)計(jì)價(jià)改革思路,也相應(yīng)改變了工程招投標(biāo)規(guī)則、評(píng)定標(biāo)規(guī)則、合同的操作模式和具體要求等。在工程量清單計(jì)價(jià)模式下,如何做好招投標(biāo)階段的工程造價(jià)控制成為軍隊(duì)建設(shè)單位亟需解決的問(wèn)題。 

    1. 工程量清單計(jì)價(jià)模式下招投標(biāo)特點(diǎn)

    工程量清單計(jì)價(jià)模式下的招投標(biāo),是指工程量清單由建設(shè)單位或委托招標(biāo)單位編制,作為招標(biāo)文件的一部分,投標(biāo)人根據(jù)自己的企業(yè)定額自主報(bào)價(jià),標(biāo)底根據(jù)預(yù)算定額、市場(chǎng)價(jià)格、管理機(jī)構(gòu)的費(fèi)率確定,在評(píng)標(biāo)中只起參考作用。相對(duì)于傳統(tǒng)的定額加統(tǒng)一基價(jià)取費(fèi)計(jì)價(jià)模式招投標(biāo),工程量清單招投標(biāo)有以下一些顯著特點(diǎn):

    (1)工程量清單報(bào)價(jià)具有簡(jiǎn)明性。

    工程量清單報(bào)價(jià)均采用綜合單價(jià)形式,綜合單價(jià)中包含了工程直接費(fèi)、工程間接費(fèi)、利潤(rùn)和應(yīng)上繳的各種稅費(fèi)等,有別于以往定額計(jì)價(jià)那樣先計(jì)算定額直接費(fèi),再計(jì)算材料價(jià)差、獨(dú)立費(fèi),最后再取費(fèi)得到總造價(jià)的方面。

    (2)工程量清單報(bào)價(jià)具有統(tǒng)一性。

    采用工程量清單報(bào)價(jià),投標(biāo)人注重工程單價(jià)的分析、確定及施工組織設(shè)計(jì)的編寫,可避免各投標(biāo)人因預(yù)算人員水平、素質(zhì)的差異而造成同一份施工圖紙計(jì)算出的工程量相差甚遠(yuǎn)的弊病。

    (3)工程量清單報(bào)價(jià)具有法定性。

    工程量清單報(bào)價(jià)要求投標(biāo)人根據(jù)市場(chǎng)行情和自身實(shí)力報(bào)價(jià),適用于推行最低價(jià)中標(biāo)的辦法,充分體現(xiàn)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。中標(biāo)的投標(biāo)單價(jià)一經(jīng)合同確認(rèn),竣工結(jié)算不能改變,有利于工程款的撥付以及工程變更價(jià)的確定和費(fèi)用索賠的處理。 

    2. 工程量清單計(jì)價(jià)模式下招投標(biāo)階段工程造價(jià)控制措施

    招投標(biāo)階段工程造價(jià)控制體現(xiàn)在三個(gè)方面:獲得競(jìng)爭(zhēng)性投標(biāo)報(bào)價(jià)、有效評(píng)價(jià)最合理報(bào)價(jià)、簽訂合同預(yù)先控制造價(jià)變更。新的計(jì)價(jià)模式賦予三個(gè)方面造價(jià)控制工作新的內(nèi)容和新的側(cè)重點(diǎn)。

    2.1準(zhǔn)確編制工程量清單。

    工程量清單是造價(jià)控制的核心內(nèi)容。編制工程量清單要注意以下幾點(diǎn):

    (1)編制依據(jù)。必須全面了解工程有關(guān)資料,了解建設(shè)意圖、技術(shù)規(guī)范、實(shí)地勘察現(xiàn)場(chǎng)情況。了解實(shí)際施工條件(工程現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地、用房、交通等施工條件和水文、地質(zhì)、氣象等自然條件),為計(jì)算工程量打好基礎(chǔ),盡量減少日后工程變更。

    (2)項(xiàng)目劃分。要求項(xiàng)目之間界限清楚、項(xiàng)目作業(yè)內(nèi)容、工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)清楚,既便于計(jì)量,也便于報(bào)價(jià);項(xiàng)目劃分盡量要細(xì),避免不平衡報(bào)價(jià)。

    (3)清單說(shuō)明言簡(jiǎn)意賅。包括工作內(nèi)容的補(bǔ)充說(shuō)明、施工工藝特殊要求說(shuō)明、主要材料規(guī)格型號(hào)及質(zhì)量要求說(shuō)明、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、自然條件說(shuō)明等。尤其是現(xiàn)場(chǎng)施工條件、自然條件說(shuō)明,應(yīng)準(zhǔn)確表述,便于投標(biāo)人與自己所了解的情況對(duì)照。配套表格應(yīng)設(shè)計(jì)合理、實(shí)用直觀、具有操作性。既要使投標(biāo)操作起來(lái)不繁瑣,又要利于評(píng)標(biāo)操作方便快捷。

    2.2仔細(xì)斟酌招標(biāo)過(guò)程文件。

    工程項(xiàng)目通過(guò)招投標(biāo)的有關(guān)程序,將形成若干重要文件和重要資料,如招標(biāo)公告、招標(biāo)文件、招標(biāo)答疑、工程量清單、工程標(biāo)底、投標(biāo)書、中標(biāo)通知書以及施工合同等等,其中有不少條款直接關(guān)系到該項(xiàng)目工程造價(jià)的確定與控制,是造價(jià)控制的主要因素,應(yīng)認(rèn)真分析、仔細(xì)斟酌,做到準(zhǔn)確、詳細(xì)、周全,條款之間、文件之間應(yīng)避免出現(xiàn)相互矛盾。為此,應(yīng)抓住以下關(guān)鍵點(diǎn):

    (1)明確單價(jià)包含范圍。施工企業(yè)在中標(biāo)后,經(jīng)常會(huì)對(duì)投標(biāo)報(bào)價(jià)所包含的范圍和內(nèi)容提出疑義,強(qiáng)調(diào)報(bào)價(jià)中未含建設(shè)單位所要求的所有施工內(nèi)容,要求增加單價(jià)或變更原有報(bào)價(jià)。因此,應(yīng)在招標(biāo)文件中加入“在工程量清單中,特征描述不全者,圖紙和引用規(guī)范正確,其報(bào)價(jià)視為包含”的條款,防止投標(biāo)單位對(duì)工程量清單所包含的內(nèi)容和范圍的隨意曲解,明確投標(biāo)報(bào)價(jià)應(yīng)該包含的內(nèi)容,分清責(zé)任。

    (2)規(guī)范變更價(jià)格形成機(jī)制。在招標(biāo)文件中,通過(guò)區(qū)別規(guī)定工程變更按照不同的價(jià)格形成機(jī)制,規(guī)范工程變更價(jià)格,有效杜絕投標(biāo)單位試圖利用隨意增加變更來(lái)達(dá)到抬高工程單價(jià)的目的。一般來(lái)說(shuō),在招標(biāo)文件中加入:“工程變更,其工程量增減變動(dòng)在15%(含)以內(nèi),且該部分分部分項(xiàng)工程費(fèi)不超過(guò)總分部分項(xiàng)工程費(fèi)用的2%(含)執(zhí)行清單中的原綜合單價(jià);清單中沒(méi)有的或超出上述約定的按規(guī)定程序計(jì)算并經(jīng)審計(jì)后,按下浮比例下浮后,作為綜合單價(jià);其計(jì)算公式為:綜合單價(jià)=經(jīng)審計(jì)后的綜合單價(jià)×(中標(biāo)總價(jià)÷標(biāo)底總價(jià))×100%”的條款即可。

    (3)防范工程量清單計(jì)算錯(cuò)誤。計(jì)算工程量清單時(shí),難免會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤,投標(biāo)單位往往想通過(guò)對(duì)少算工程量的清單項(xiàng)目報(bào)高價(jià),來(lái)達(dá)到在實(shí)際結(jié)算時(shí)多獲得收益。因此可在招標(biāo)文件中規(guī)定:“在工程量清單中,分部分項(xiàng)工程量誤差在2%(含)以內(nèi)的不作調(diào)整,投標(biāo)人在投標(biāo)報(bào)價(jià)時(shí)綜合考慮;超出2%(不含)以上者,要求中標(biāo)單位中標(biāo)后三日內(nèi)提出,經(jīng)招標(biāo)人審查后方可調(diào)整,其綜合單價(jià)不變,招標(biāo)人調(diào)整后作為合同簽訂依據(jù),一次包死。非設(shè)計(jì)變更在實(shí)際施工時(shí)與工程量清單不符,不予調(diào)整?!蓖ㄟ^(guò)這樣的條款,可以有效防止投標(biāo)人報(bào)高價(jià)給建設(shè)單位帶來(lái)的損失。

    2.3規(guī)避不平衡報(bào)價(jià)。

    所謂不平衡報(bào)價(jià),就是投標(biāo)單位在投標(biāo)總報(bào)價(jià)確定不變的前提下,調(diào)整內(nèi)部各項(xiàng)目報(bào)價(jià),以期既不提高總價(jià)和影響中標(biāo),又能在結(jié)算時(shí)得到更理想的經(jīng)濟(jì)效益。主要有兩種方式:一是投標(biāo)單位通過(guò)研究設(shè)計(jì)圖紙,揣摩建設(shè)單位心理,對(duì)清單上在以后施工中工程量可能增加的項(xiàng)目報(bào)高價(jià)、可能減少的項(xiàng)目報(bào)低價(jià);同時(shí)對(duì)清單上能夠早日結(jié)算收款的項(xiàng)目報(bào)高價(jià),后期項(xiàng)目報(bào)低價(jià)。二是投標(biāo)單位通過(guò)研究設(shè)計(jì)圖紙和招標(biāo)文件,對(duì)于清單上內(nèi)容不明確,存在取消或變更可能性的項(xiàng)目報(bào)低價(jià)。為此,應(yīng)注意采取以下對(duì)策:

    (1)設(shè)立標(biāo)底。雖然招投標(biāo)法允許不設(shè)標(biāo)底,采用經(jīng)評(píng)審的最低投標(biāo)價(jià)中標(biāo)的招投標(biāo)方式,但還是建議提倡設(shè)立標(biāo)底,為評(píng)標(biāo)時(shí)合理確定企業(yè)最低成本價(jià)提供一定依據(jù),同時(shí)也可避免出現(xiàn)施工單位盲目壓價(jià)或串標(biāo)現(xiàn)象的發(fā)生。若沒(méi)有編制標(biāo)底,可用各投標(biāo)單位的報(bào)價(jià)的平均數(shù)作為該項(xiàng)目的標(biāo)底。

    (2)制定指導(dǎo)價(jià)。招標(biāo)單位可以在招標(biāo)文件中規(guī)定,指導(dǎo)價(jià)為投標(biāo)單位對(duì)各項(xiàng)目報(bào)價(jià)的最高限價(jià);也可以任投標(biāo)單位自由報(bào)價(jià),但規(guī)定在總報(bào)價(jià)低于標(biāo)底時(shí),各項(xiàng)目報(bào)價(jià)均不得高于指導(dǎo)價(jià),從而將不平衡報(bào)價(jià)限制在合理的范圍內(nèi)。這里關(guān)鍵在于指導(dǎo)價(jià)的確定是否合理,能否做到同市場(chǎng)價(jià)格基本一致,杜絕暴利,同時(shí)又包括合理的成本、費(fèi)用、利潤(rùn),防止建設(shè)單位過(guò)分壓價(jià)。在評(píng)標(biāo)分析時(shí),評(píng)標(biāo)小組可以借助指導(dǎo)價(jià)分析報(bào)價(jià)差異的原因,甚至用以估計(jì)報(bào)價(jià)是否低于成本。

    (3)做足前期工作。招標(biāo)單位必須把前期工作做足,深化設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)圖紙和招標(biāo)文件上將各項(xiàng)目的工作內(nèi)容和范圍詳細(xì)說(shuō)明,明確價(jià)格差距較大的各項(xiàng)貴重材料的品牌、規(guī)格和質(zhì)量等級(jí),認(rèn)真計(jì)算工程量,確保工程量清單中的工程量算細(xì)、算準(zhǔn),防止多算或少算工程量。對(duì)于某些確實(shí)無(wú)法事先詳細(xì)說(shuō)明的項(xiàng)目,可考慮先以暫定價(jià)統(tǒng)一口徑計(jì)入,日后按實(shí)調(diào)整,從而堵死招標(biāo)漏洞。對(duì)于暫定價(jià)格部分,待具體實(shí)施時(shí),預(yù)先做好預(yù)算并進(jìn)行審查,做到心中有數(shù)。

    2.4注重評(píng)標(biāo)階段報(bào)價(jià)合理性審查。

    在審查投標(biāo)單位報(bào)價(jià)時(shí),不能只看總造價(jià)而不看每項(xiàng)單價(jià),因?yàn)閷?shí)際上總價(jià)符合要求的,并不等于每一項(xiàng)報(bào)價(jià)符合要求;總報(bào)價(jià)最低的,并不等于每一項(xiàng)報(bào)價(jià)最低。為此應(yīng)注重以下要點(diǎn):

    (1)抓住主要項(xiàng)目。要克服只看單價(jià)不看工程數(shù)量的弊病,工程數(shù)量大的單價(jià)要重點(diǎn)研究,對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析,區(qū)分哪些報(bào)價(jià)過(guò)高,哪些報(bào)價(jià)過(guò)低。

篇3

論文關(guān)鍵詞:集成電路,特點(diǎn),問(wèn)題,趨勢(shì),建議

引言

集成電路是工業(yè)化國(guó)家的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一,是當(dāng)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心部件,它是工業(yè)現(xiàn)代化裝備水平和航空航天技術(shù)的重要制約因素,由于它的價(jià)格高低直接影響了電子工業(yè)產(chǎn)成品的價(jià)格,是電子工業(yè)是否具有競(jìng)爭(zhēng)力關(guān)鍵因素之一。高端核心器件是國(guó)家安全和科學(xué)研究水平的基礎(chǔ),日美歐等國(guó)均把集成電路業(yè)定義為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。據(jù)臺(tái)灣的“科學(xué)委員會(huì)”稱未來(lái)十年是芯片技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。韓國(guó)政府也表示擬投資600億韓元于2015年時(shí)打造韓國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)。

集成電路主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)、通信、汽車電子、消費(fèi)電子等與國(guó)民日常消費(fèi)相關(guān)領(lǐng)域因此集成電路與全球GDP增長(zhǎng)聯(lián)系緊密,全球集成電路消費(fèi)在2009年受金融危機(jī)的影響下跌9%的情況下2010由于經(jīng)濟(jì)形勢(shì)樂(lè)觀后根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)今年集成電路銷售額將同比增長(zhǎng)33%。

一、我國(guó)集成電路業(yè)發(fā)展情況和特點(diǎn)

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)2009年中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模為5676億元占全球市場(chǎng)44%,集成電路消費(fèi)除2008、2009年受金融危機(jī)影響外逐年遞增,中國(guó)已成為世界上第一大集成電路消費(fèi)國(guó),但國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)量?jī)H1040億元,絕大部分為產(chǎn)業(yè)鏈低端的消費(fèi)類芯片,技術(shù)落后發(fā)達(dá)國(guó)家2到3代左右,大量高端芯片和技術(shù)被美日韓以及歐洲國(guó)家壟斷。

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)占GDP的比例逐年加大從2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際上任何一個(gè)其他國(guó)家,是全球集成電路業(yè)的推動(dòng)者,屬于一個(gè)快速發(fā)展的行業(yè)。從2000年到2007年我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入年均增長(zhǎng)超過(guò)18%畢業(yè)論文提綱,增長(zhǎng)率隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)有波動(dòng),由于金融危機(jī)的影響2008年同比2007年下降了0.4%,2009年又同比下降11%,其中集成電路設(shè)計(jì)業(yè)增速放緩實(shí)現(xiàn)銷售收入269.92億元同比上升14.8%,由于受金融危機(jī)影響,芯片制造業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入341.05億元同比下降13.2%、封裝測(cè)試業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入498.16億元同比下降19.5%。我國(guó)集成電路總體上企業(yè)總體規(guī)模小,有人統(tǒng)計(jì)過(guò),所有設(shè)計(jì)企業(yè)總產(chǎn)值不如美國(guó)高通公司的1/2、所有待工企業(yè)產(chǎn)值不如臺(tái)積電、所有封測(cè)企業(yè)產(chǎn)值不如日月光。

在芯片設(shè)計(jì)方面,我國(guó)主流芯片設(shè)計(jì)采用130nm和180nm技術(shù),65nm技術(shù)在我國(guó)逐漸開(kāi)展起來(lái),雖然國(guó)際上一些廠商已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用40nm技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品了,但由于65nm技術(shù)成熟,優(yōu)良率高,將是未來(lái)幾年贏利的主流技術(shù).設(shè)計(jì)公司數(shù)量不斷增長(zhǎng)但規(guī)模都較小,屬于初始發(fā)展時(shí)期。芯片制造方面,2010國(guó)外許多廠商開(kāi)始制造32nm的CPU但大規(guī)模采用的是65nm技術(shù),而中國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片中的龍芯還在采用130nm技術(shù),中芯國(guó)際的65nm技術(shù)才開(kāi)始量產(chǎn),國(guó)產(chǎn)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)還沒(méi)達(dá)到250技術(shù)。在封裝測(cè)試技術(shù)方面,這是我國(guó)集成電路企業(yè)的主要業(yè)務(wù),也是我國(guó)的主要出口品,有數(shù)據(jù)顯示我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的50%以上的產(chǎn)值都由封裝產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造,隨著技術(shù)的成熟,部分高端技術(shù)在國(guó)內(nèi)逐步開(kāi)始開(kāi)展,但有已經(jīng)開(kāi)始下降的趨勢(shì)雜志網(wǎng)。在電子信息材料業(yè)方面,下一代晶圓標(biāo)準(zhǔn)是450mm,有資料顯示將于2012年試制,現(xiàn)在國(guó)際主流晶圓尺寸是300mm,而我國(guó)正在由200mm到300mm過(guò)渡。在GaAs單晶、InP單晶、光電子材料、磁性材料,壓電晶體材料、電子陶瓷材料等領(lǐng)域無(wú)論是在研發(fā)還是在生產(chǎn)均較大落后于國(guó)外,總體來(lái)說(shuō)我國(guó)新型元件材料基本靠進(jìn)口。在半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)方面畢業(yè)論文提綱,有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)95%的設(shè)備是外國(guó)設(shè)備,而且二手設(shè)備占較大比例,重要的半導(dǎo)體設(shè)備幾乎都是國(guó)外設(shè)備,從全球范圍來(lái)講美日一直壟斷其生產(chǎn)和研發(fā),臺(tái)灣最近也有有了較大發(fā)展,而我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)發(fā)展較為緩慢。

我國(guó)規(guī)劃和建成了7個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)基地,產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)初步顯現(xiàn)出來(lái),其中長(zhǎng)江三角洲、京津的上海、杭州、無(wú)錫和北京等地區(qū),是我國(guó)集成電路的主要積聚地,這些地區(qū)集中了我國(guó)近半數(shù)的集成電路企業(yè)和銷售額,其次是中南地區(qū)約占整個(gè)產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)和銷售額的三分之一,其中深圳基地的IC設(shè)計(jì)業(yè)居全國(guó)首位,制造企業(yè)也在近一部壯大,由于勞動(dòng)力價(jià)格相對(duì)廉價(jià),我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)正向成都、西安的產(chǎn)業(yè)帶轉(zhuǎn)移。

二、我國(guó)集成電路業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題剖析

首先,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈還很薄弱,科研與生產(chǎn)還沒(méi)有很好的結(jié)合起來(lái),應(yīng)用十分有限,雖然新聞上時(shí)常宣傳中科院以及大專院校有一些成果,但尚未經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的運(yùn)作和考驗(yàn)。另外集成電路產(chǎn)品的缺乏應(yīng)用途徑這就使得研究成果的產(chǎn)業(yè)化難以推廣和積累成長(zhǎng)。

其次,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)尚處于幼年期,企業(yè)規(guī)模小,集中度低,資金缺乏,人才缺乏,市場(chǎng)占有率低,不能實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng),相比國(guó)外同類企業(yè)在各項(xiàng)資源的占有上差距較大。由于集成電路行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)大,換代快,這就造成了企業(yè)的融資困難,使得我國(guó)企業(yè)發(fā)展緩慢,有數(shù)據(jù)顯示我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)有80%的投資都來(lái)自海外畢業(yè)論文提綱,企業(yè)的主要負(fù)責(zé)人大都是從臺(tái)灣引進(jìn)的。

再次,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)配套工業(yè)落后,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。集成電路產(chǎn)業(yè)的上游集成電路設(shè)備制造的高端設(shè)備只有美日等幾家公司有能力制造,這就大大制約了我國(guó)集成電路工藝的發(fā)展速度,使我國(guó)的發(fā)展受制于人。

還有,我國(guó)集成電路產(chǎn)成品處于產(chǎn)品價(jià)值鏈的中、低端,難以提出自己的標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu),研發(fā)能力不足,缺少核心技術(shù),處于低附加值、廉價(jià)產(chǎn)品的向國(guó)外技術(shù)模仿學(xué)習(xí)階段。有數(shù)據(jù)顯示我國(guó)集成電路使用中有80%都是從國(guó)外進(jìn)口或設(shè)計(jì)的,國(guó)產(chǎn)20%僅為一些低端芯片,而由于產(chǎn)品相對(duì)廉價(jià)這當(dāng)中的百分之七八十又用于出口。

三、我國(guó)集成電路發(fā)展趨勢(shì)

有數(shù)據(jù)顯示PC機(jī)市場(chǎng)是我國(guó)集成電路應(yīng)用最大的市場(chǎng),汽車電子、通信類設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)多媒體終端將是我國(guó)集成電路未來(lái)增長(zhǎng)最快應(yīng)用領(lǐng)域. Memory、CPU、ASIC和計(jì)算機(jī)外圍器件將是最主要的幾大產(chǎn)品。國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐步走向成熟階段,集成電路制造正在向我國(guó)大規(guī)模轉(zhuǎn)移,造成我國(guó)集成電路產(chǎn)量上升,如Intel在2004年和2005年在成都投資4.5億元后,2007年又投資25億美元在大連投資建廠預(yù)計(jì)2010年投產(chǎn)。

另外我國(guó)代工產(chǎn)業(yè)增速逐漸放緩,增速?gòu)漠?dāng)初的20%降低到現(xiàn)在的6%-8%,低附加值產(chǎn)業(yè)逐漸減小。集成電路設(shè)計(jì)業(yè)占集成點(diǎn)設(shè)計(jì)業(yè)的比重不斷加大,2008、2009兩年在受到金融危機(jī)的影響下在其他專業(yè)大幅下降的情況下任然保持一個(gè)較高的增長(zhǎng)率,而且最近幾年集成電路設(shè)計(jì)業(yè)都是增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域,說(shuō)明我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善和合理,設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試三行業(yè)開(kāi)始向“3:4:4”的國(guó)際通行比例不斷靠近。從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看都是以集成電路設(shè)計(jì)公司比重不斷加大,制造公司向不發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移作為集成電路產(chǎn)業(yè)走向成熟的標(biāo)志。

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中,產(chǎn)業(yè)鏈不斷聯(lián)合重組,集中資源和擴(kuò)大規(guī)模,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和抗風(fēng)險(xiǎn)能力,主要核心企業(yè)銷售額所占全行業(yè)比重從2004年得32%到2008年的49%,體現(xiàn)我國(guó)集成電路企業(yè)不斷向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中,行業(yè)越來(lái)越成熟,從美國(guó)集成電路廠商來(lái)看當(dāng)行業(yè)走向成熟時(shí)只有較大的核心企業(yè)和專注某一領(lǐng)域的企業(yè)能最后存活下來(lái)。

我國(guó)集成電路進(jìn)口量增速逐年下降從2004年的52.6%下降為2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于進(jìn)口量增速。預(yù)計(jì)2010年以后我國(guó)集成電路進(jìn)口增速將小于出口增速,我國(guó)正在由集成電路消費(fèi)大國(guó)向制造大國(guó)邁進(jìn)。

四、關(guān)于我國(guó)集成電路發(fā)展的幾點(diǎn)建議

第一、不斷探索和完善有利于集成電路業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式和運(yùn)作機(jī)制。中國(guó)高校和中科院研究所中有相對(duì)寬松的環(huán)境使得其適合醞釀研發(fā)畢業(yè)論文提綱,但中國(guó)的高端集成電路研究還局限在高校和中科院的實(shí)驗(yàn)室里,沒(méi)有一個(gè)循序漸進(jìn)的產(chǎn)業(yè)運(yùn)作和可持續(xù)發(fā)展機(jī)制,這就使得國(guó)產(chǎn)高端芯片在社會(huì)上認(rèn)可度很低,得不到應(yīng)用和升級(jí)。在產(chǎn)業(yè)化成果推廣的解決方面??梢越梃b美國(guó)的國(guó)家采購(gòu)計(jì)劃,以政府出資在武器和航空航天領(lǐng)域進(jìn)行國(guó)家采購(gòu)以保證研發(fā)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)雜志網(wǎng)。只有依靠公共研發(fā)機(jī)構(gòu)的環(huán)境、人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合企業(yè)的市場(chǎng)運(yùn)作優(yōu)勢(shì),走基于公共研發(fā)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化道路才是問(wèn)題的正確路徑。

第二、集成電路的研發(fā)是個(gè)高投入高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)是技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè),有數(shù)據(jù)顯示集成電路研發(fā)費(fèi)用要占銷售額的15%,固定資產(chǎn)投資占銷售額的20%,銷售額如果達(dá)不到100億美元將無(wú)力承擔(dān)新一代產(chǎn)品的研發(fā),在這種情況下由于民族集成電路產(chǎn)業(yè)在資金上積累有限,幾乎沒(méi)有抗風(fēng)險(xiǎn)能力,技術(shù)上缺乏積累,經(jīng)不起和國(guó)際集成電路巨頭的競(jìng)爭(zhēng),再加上我國(guó)是一個(gè)勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)國(guó),根據(jù)國(guó)際貿(mào)易規(guī)律,資本密集型的研發(fā)產(chǎn)業(yè)傾向于向發(fā)達(dá)國(guó)家集中,要想是我國(guó)在未來(lái)的高技術(shù)的集成電路研發(fā)有一席之地只有國(guó)家給予一定的積極的產(chǎn)業(yè)政策,使其形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)地位,才能使集成電路業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展的軌道.對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,特別是產(chǎn)業(yè)鏈的低端更要予以一定的政策支持。由政府出資風(fēng)險(xiǎn)投資,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)投資公司作為企業(yè)與政府的隔離,在成功投資后政府收回投資回報(bào)退出公司經(jīng)營(yíng),不失為一種良策。資料顯示美國(guó)半導(dǎo)體業(yè)融資的主要渠道就是靠風(fēng)險(xiǎn)基金。臺(tái)灣地區(qū)之所以成為全球第四大半導(dǎo)體基地臺(tái)就與其6年建設(shè)計(jì)劃對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)扶植有密切關(guān)系,最近灣當(dāng)局的“科學(xué)委員會(huì)”就在最近提出了擬扶植集成電路產(chǎn)業(yè)使其達(dá)到世界第二的目標(biāo)。

第三、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以走先官辦和引進(jìn)外資再民營(yíng)化道路,在產(chǎn)業(yè)初期由于資金技術(shù)壁壘大人才也較為匱乏民營(yíng)資本難于介入,這樣只有利用政府力量和外資力量,但到一定時(shí)期后只有民營(yíng)資本的介入才能使集成電路產(chǎn)業(yè)走向良性化發(fā)展的軌道。技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)有利于技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,集成電路業(yè)的技術(shù)快速更新的性質(zhì)使得民營(yíng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)性的優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn),集成電路每個(gè)子領(lǐng)域技術(shù)的專用化特別高分工特別細(xì),每個(gè)子領(lǐng)域有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度,不適合求小而且全的模式。集成電路產(chǎn)業(yè)各個(gè)子模塊經(jīng)營(yíng)將朝著分散化畢業(yè)論文提綱,專業(yè)化的方向發(fā)展,每個(gè)企業(yè)專注于各自領(lǐng)域,在以形成的設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試、新材料、設(shè)備制、造自動(dòng)化平臺(tái)設(shè)計(jì)、IP設(shè)計(jì)等幾大領(lǐng)域內(nèi)分化出有各自擅長(zhǎng)的專業(yè)領(lǐng)域深入發(fā)展并相互補(bǔ)充,這正好適應(yīng)民營(yíng)經(jīng)濟(jì)的經(jīng)營(yíng)使其能更加專注,以有限的資本規(guī)模經(jīng)營(yíng)能力能夠達(dá)到自主研發(fā)高投入,適應(yīng)市場(chǎng)高度分工的要求,所以民間資本的投入會(huì)使市場(chǎng)更加有效率。

第四、技術(shù)引進(jìn)吸收再創(chuàng)新將是我國(guó)集成電路技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的可以采用的重要方式。美國(guó)國(guó)家工程院院士馬佐平曾今說(shuō)過(guò):中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著良好的基礎(chǔ),如果要趕超世界先進(jìn)水平,必須要找準(zhǔn)方向、加強(qiáng)合作。只有站在別人的基礎(chǔ)上,吸取國(guó)外研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),并充分合作才是我國(guó)集成電路業(yè)發(fā)展快速發(fā)展有限途徑,我國(guó)資金有限,技術(shù)底子薄,要想快速發(fā)展只有借鑒別人的技術(shù)在此基礎(chǔ)上朝正確方向發(fā)展,而不是從頭再來(lái)另立門戶。國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分工與國(guó)家集成電路工業(yè)發(fā)展階段有很大關(guān)系,隨著產(chǎn)業(yè)的不斷成熟和不斷向我國(guó)轉(zhuǎn)移使得我國(guó)可以走先生產(chǎn),在有一定的技術(shù)和資金積累后再研發(fā)的途徑。技術(shù)引進(jìn)再創(chuàng)新的一條有效路徑就是吸引海外人才到我國(guó)集成電路企業(yè),美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不景氣正好加速了人才向我國(guó)企業(yè)的流動(dòng),對(duì)我國(guó)是十分有利的。

【參考文獻(xiàn)】

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篇4

關(guān)鍵詞:RC端角;MMMC;時(shí)序分析;集成電路

中圖分類號(hào):TN47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

Customizing and Application of RC Corner

YUE Da-heng, XIA Ting-ting, ZHAO Zhen-yu

(College of Computer, National Univ of Defense Technology, Changsha, Hunan 410073, China)

Abstract: This paper designed the flow and method of custom RC corners, customized a new RC corner, and estimated the coverage of the custom corner. The result shows that the coverage of custom RC corner to the other corners can reach up to 99%. Finally, we improved the traditional MMMC analysis flow with the custom RC corner. The result of application case in engineering shows that the runtime of tools reduced greatly at the cost of buffer count and buffer area. The buffer count increased by 22.07% and the buffer area increased by 21.65%, whereas the runtime of tools decreased by 84% after the timing was closuring.

Key words: RC corner; multi-mode multi-corner; timing analysis; integrated circuit

隨著VLSI(Very Large Scale Integrated Circuits)進(jìn)入到超深亞微米階段,集成電路規(guī)模和復(fù)雜度日益增加,互連線延時(shí)在總延時(shí)中所占比重開(kāi)始超過(guò)門延時(shí)[1-3].特別是在采用納米工藝之后,互連線延時(shí)大約占總延時(shí)的60%~70%[4],從而成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素.可以說(shuō),在未來(lái)的硅技術(shù)發(fā)展中,互連線對(duì)集成電路的影響會(huì)越來(lái)越顯著,互連線設(shè)計(jì)將會(huì)成為集成電路設(shè)計(jì)中的核心因素[5].

在超大規(guī)模集成電路制造過(guò)程中,通常需要經(jīng)過(guò)光刻、摻雜、增層、熱處理等數(shù)百甚至上千個(gè)工藝步驟,在這些工藝步驟中各種工藝上的波動(dòng)是無(wú)法避免的,主要來(lái)自于溫度、污染以及一些無(wú)法預(yù)料的因素,使得各種參數(shù)值偏離理想值[6].因此,在互連線延時(shí)分析過(guò)程中必須考慮工藝波動(dòng)的影響.[7-8]基于工藝角的分析方法是一種重要的分析方法,因?yàn)樵摲椒梢灾苯臃治龅贸龉に嚥▌?dòng)影響下的電路開(kāi)關(guān)速度,而電路開(kāi)關(guān)速度是集成電路的一個(gè)重要參數(shù).工藝廠商提供WC, WCZ, WCL, BC, ML, LT, TC七個(gè)器件端角, 以及typical, cbest, rcbest, cworst和rcworst五種互連線工藝角,又稱RC端角,即代工廠根據(jù)提供的多種PVT(Process Voltage Temperature)條件和工藝條件產(chǎn)生的多種電阻電容文件.5種RC端角定義如下:

①typical端角代表典型電阻電容數(shù)據(jù);

②cbest端角代表最佳電容數(shù)據(jù);

③rcbest端角代表最佳電阻電容數(shù)據(jù);

④cworst端角代表最差電容數(shù)據(jù);

⑤rcworst端角代表最差電阻電容數(shù)據(jù).

對(duì)于65 nm工藝以下的設(shè)計(jì),使用MMMC (Multi-Mode Multi-Corner)分析方法已逐漸變成時(shí)序分析的一項(xiàng)基本要求,該分析方法已用于實(shí)際芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)中.在多端角時(shí)序分析中,器件端角和RC端角的組合就構(gòu)成了時(shí)序分析端角.7種器件端角和5種RC端角,共有35種組合.在實(shí)際工程項(xiàng)目中存在以下兩個(gè)問(wèn)題:一個(gè)問(wèn)題是設(shè)計(jì)模塊在多端角組合下的時(shí)序違反路徑不能相互覆蓋,導(dǎo)致設(shè)計(jì)模塊完成優(yōu)化后需要在多個(gè)端角下進(jìn)行時(shí)序分析,從而帶來(lái)巨大的時(shí)間開(kāi)銷;另一個(gè)問(wèn)題是,由于多端角組合下的時(shí)序路徑不能相互覆蓋,從而在設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)需要在多個(gè)端角間來(lái)回切換,而且每次對(duì)其中一個(gè)端角下的時(shí)序進(jìn)行修正時(shí),也會(huì)影響其他端角下的時(shí)序,進(jìn)而增加了實(shí)現(xiàn)與時(shí)序驗(yàn)證工具之間的切換次數(shù)以及手工ECO的時(shí)間,這進(jìn)一步增加了整個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)間開(kāi)銷.因此,研究可覆蓋所有端角的custom端角就顯得尤為必要.使得custom端角下優(yōu)化收斂的電路在其他所有signoff端角下都可以時(shí)序收斂,就可以大大加速設(shè)計(jì)的時(shí)序收斂速度.

本文RC端角的定制與應(yīng)用,是在定制一個(gè)可以覆蓋其他signoff端角的情況下,采用定制的RC端角改進(jìn)傳統(tǒng)的MMMC時(shí)序分析流程,在少量增加緩沖器單元數(shù)目和犧牲單元面積為代價(jià)的情況下大大減少了時(shí)序分析的時(shí)間開(kāi)銷.

1 定制RC端角

本節(jié)主要包括RC端角的定制流程、實(shí)現(xiàn)、以及評(píng)估.

1.1 定制流程及實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)RC端角定制流程如圖1所示.

首先需要?jiǎng)?chuàng)建RC端角下的工藝描述文件ITF(Interconnect Technology File)文件,該文件主要用于描述互連線工藝參數(shù)設(shè)置以及建立受制造工藝影響的互連線模型.該描述文件并不能直接用于互連線寄生參數(shù)的提取,需要將其轉(zhuǎn)化成寄生參數(shù)提取工具能識(shí)別的工藝文件,如Star RC-XT可識(shí)別的.nxtgrd文件以及QRC可識(shí)別的qrcTechFile.如果在轉(zhuǎn)換工藝描述文件的過(guò)程中報(bào)出錯(cuò)誤的信息,需要根據(jù)錯(cuò)誤信息重新修改工藝描述文件.如果沒(méi)有錯(cuò)誤信息,寄生參數(shù)提取工具就可以根據(jù)生成的工藝文件對(duì)設(shè)計(jì)版圖進(jìn)行寄生參數(shù)的提取,并輸出存儲(chǔ)有該端角下互連線的電阻R和電容C的文件.靜態(tài)時(shí)序分析工具PT就可以讀取芯片中整個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)的寄生參數(shù)R和C并計(jì)算出互連線的延時(shí)信息,然后結(jié)合器件的延時(shí)信息進(jìn)行時(shí)序分析.

1.1.1 創(chuàng)建工藝描述文件

先進(jìn)的IC需要6層或者更多的金屬布線層,每層之間由絕緣介質(zhì)隔開(kāi).工藝描述文件ITF文件主要包括以下內(nèi)容:

①每層金屬線的最小寬度和最小間距;

②每層金屬線的厚度;

③相鄰兩層金屬間的介質(zhì)厚度;

④每層金屬的電阻率;

⑤金屬層間絕緣介質(zhì)的介電常數(shù);

⑥通孔和接觸孔的定義,包括通孔所連接的頂層金屬和底層金屬以及通孔的電阻等;

⑦擴(kuò)散層的厚度和電阻率.

1.1.2 轉(zhuǎn)換工藝描述文件

工藝描述文件不能直接用于寄生參數(shù)的提取,需要將其轉(zhuǎn)換成寄生參數(shù)提取工具能夠識(shí)別的文件,如Star RC-XT工具可識(shí)別工藝文件.nxtgrd文件.ITF文件到.nxtgrd文件的轉(zhuǎn)換,可以直接使用如下命令行.

grdgenxo

如果只是對(duì)ITF文件進(jìn)行更新,可以使用如下命令行對(duì)初始的ITF文件進(jìn)行增量式的更新.

grdgenxo-inc-old_itf

1.1.3 RC端角的實(shí)現(xiàn)

在集成電路中,互連線電阻與導(dǎo)線寬度和厚度成反比;互連線電容與導(dǎo)線寬度和厚度成正比,與層間絕緣介質(zhì)厚度和線間距成反比.因此5種RC端角工藝參數(shù)有以下特點(diǎn):

①cbest端角下的互連線電容最小,cworst端角下的互連線電容最大;

②rcbest端角下的互連線電阻最小,rcworst端角下的互連線電阻最大.

由于層間絕緣介質(zhì)厚度只影響互連線電容,因此為了使定制的RC端角可以覆蓋這5種RC端角,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整層間絕緣介質(zhì)厚度.所以,依據(jù)rcbest端角rcworst端角下互連線工藝參數(shù)設(shè)置,分別向下或向上調(diào)整層間絕緣介質(zhì)厚度,使得rccustom_max端角在互連線電阻達(dá)到最大的同時(shí)互連線電容也盡可能的大,rccustom_min端角在互連線電阻達(dá)到最小的同時(shí)互連線電容也盡可能的小.

采用圖1所示的RC端角定制流程,本文分別在rcbest端角rcworst端角下互連線工藝參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上,向上和向下調(diào)整層間絕緣介質(zhì)厚度20%,定制出rccustom_max和rccustom_min兩個(gè)端角.

為了驗(yàn)證rccustom_max和rccustom_min這兩個(gè)定制的RC端角的效果,使用Star RC-XT分別提取20 ~300 μm不等長(zhǎng)度的互連線在各個(gè)RC端角下的互連線寄生參數(shù)值,然后通過(guò)工具PT計(jì)算出互連線延時(shí),結(jié)果分別如圖2,圖3和圖4所示.

從圖中可以看出,rccustom_max端角下的互連線的電阻電容值都是最差的,且互連線延時(shí)最大;而rccustom_min端角下的互連線的電阻電容值都是最小的,且互連線延時(shí)最小.

1.2 RC端角評(píng)估

以實(shí)際工程項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)模塊X1為測(cè)試用例,來(lái)評(píng)估定制的兩個(gè)RC端角(rccustom_max, rccustom_min)對(duì)其他端角的覆蓋情況.其中,X1模塊長(zhǎng)850 μm,寬400 μm,寄存器6 063個(gè),總單元數(shù)目30 784個(gè),且該設(shè)計(jì)模塊為route階段優(yōu)化之后的設(shè)計(jì).在時(shí)序分析時(shí),時(shí)序路徑違反很大程度上受到時(shí)鐘偏差和串?dāng)_的影響,因此,在測(cè)試的過(guò)程中需要減小時(shí)鐘偏差和串?dāng)_的影響,特別是時(shí)鐘偏差的影響,故對(duì)測(cè)試電路,使用理想時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)序檢查且不考慮串?dāng)_的影響.

評(píng)估定制RC端角好壞的一個(gè)重要的指標(biāo)就是覆蓋率,而且要求覆蓋端角下的時(shí)序要比被覆蓋端角下的時(shí)序更差.

假設(shè)被檢查模塊在端角1下的違反路徑為集合A,在端角2下的違反路徑為集合B,集合B中的路徑

也在集合A中存在的違反路徑為集合C,集合A中的路徑在集合B中也存在的違反路徑為集合D.則

端角1對(duì)端角2的覆蓋率為:

P1v2=count(C)/count(B).(1)

端角2對(duì)端角1的覆蓋率為:

P2v1=count(D)/count(A).(2)

在測(cè)試電路中使用如表1所示的端角進(jìn)行多端角時(shí)序檢查.每個(gè)端角用小括號(hào)里面的Ci(i=1,…,16)代替,其中C1~C6以及C8~C15為signoff端角組合,C7和C16為定制端角組合.

篇5

【關(guān)鍵詞】SRAM 定制設(shè)計(jì) 性能 功耗

1 引言

Cache的設(shè)計(jì)是芯片集成電路設(shè)計(jì)重要的一部分。高效、快速的SRAM一直以來(lái)都是集成電路設(shè)計(jì)者始終追求的目標(biāo)。

對(duì)于SRAM存儲(chǔ)單元來(lái)說(shuō),它第一個(gè)必須具備的優(yōu)點(diǎn)就是高穩(wěn)定性,這樣才能保證存儲(chǔ)體進(jìn)行正確的讀、寫操作。在0.18u工藝、0.13u工藝,6T單元具有很好的穩(wěn)定性,而且由于它面積小的特點(diǎn),一直備受設(shè)計(jì)者的青睞。但是,隨著CMOS工藝尺寸的發(fā)展,在進(jìn)入65nm、45nm、32nm甚至22nm之后,6管SRAM由于其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),數(shù)據(jù)輸出皆是通過(guò)敏感放大器檢測(cè)位線電壓差,并將電壓差進(jìn)行放大輸出。但是隨著工藝尺寸的縮小和電源電壓的降低,6管存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定性越來(lái)越差,抗噪聲能力越來(lái)越弱,使得敏感器的開(kāi)啟與關(guān)斷時(shí)間很難控制,而且時(shí)常會(huì)發(fā)生位線的一個(gè)噪聲電壓被敏感放大器放大輸出的錯(cuò)誤操作。由寄存器組合成的存儲(chǔ)模塊其面積和功耗是所有低功耗設(shè)計(jì)者的噩夢(mèng)。

本文通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目中出現(xiàn)的問(wèn)題,由于6TSRAM和寄存器組成的SRAM在后端物理設(shè)計(jì)當(dāng)中出現(xiàn)面積、功耗和時(shí)序的問(wèn)題制約了芯片性能的提升,用8TSRAM進(jìn)行全定制設(shè)計(jì)替代芯片中的部分存儲(chǔ)模塊,最后進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比證明了8TSRAM在納米級(jí)工藝下的重要作用。

2 電路設(shè)計(jì)

2.1 寫路徑

寫IO模塊由32個(gè)1倍的DFF和64個(gè)4倍的反相器組成,寫數(shù)據(jù)在寫門控時(shí)鐘WCLK控制下,產(chǎn)生WBL以及WBLB,在寫字線WWL控制下寫入存儲(chǔ)單元。

2.2 讀路徑

IO讀出電路分為全局與局部?jī)杉?jí)電路進(jìn)行讀出,每根局部讀位線上掛8個(gè)cell,一個(gè)局部讀出單元電路對(duì)兩根局部位線進(jìn)行預(yù)充,局部IO電路是16選1。

2.3 時(shí)鐘模塊

圖1為時(shí)鐘模塊修改后電路圖。為解決寫時(shí)序中寫字線先于寫數(shù)據(jù)穩(wěn)定的問(wèn)題,適當(dāng)推遲寫譯碼時(shí)鐘WCLK_DEC(推遲約90ps)的開(kāi)啟時(shí)間,且不推遲寫譯碼時(shí)鐘的關(guān)斷時(shí)間(防止字線產(chǎn)生毛刺);為解決讀時(shí)序中讀出數(shù)據(jù)存在毛刺的問(wèn)題,適當(dāng)推遲求值時(shí)鐘RCLK_D(推遲約20ps)的開(kāi)啟時(shí)間。

3 版圖設(shè)計(jì)

版圖結(jié)構(gòu)按功能進(jìn)行劃分,主要包括以下幾個(gè)部分:中間部分從上至下依次為讀寫地址二級(jí)譯碼、讀寫地址預(yù)譯碼、讀寫地址鎖存器、時(shí)鐘模塊;左右兩側(cè)為陣列模塊,陣列cell中間為L(zhǎng)ocal IO模塊,陣列下面依次為Global IO模塊、Write IO模塊。

整個(gè)版圖左右兩邊為陣列,中間為譯碼及時(shí)鐘,左右兩邊距離邊界阱不小于1.3um;整個(gè)版圖上下各加一行DCAP單元,高度為1.68um。圖2是存儲(chǔ)器的版圖布局規(guī)劃圖,下面分別對(duì)這幾個(gè)部分進(jìn)行說(shuō)明:

3.1 陣列模塊

陣列位于整個(gè)存儲(chǔ)器的左右兩邊,由32個(gè)32位cell單元組成,陣列左邊和右邊各有32×16個(gè)cell單元,其中上下各有16×16個(gè)。

3.2 時(shí)鐘模塊

為減緩電路電壓的波動(dòng),時(shí)鐘模塊被DCAP單元包圍;為減小時(shí)鐘線上電流密度,時(shí)鐘線線寬加寬至0.08um;為降低時(shí)鐘線的耦合串?dāng)_,時(shí)鐘線盡量不與除電源地線外的長(zhǎng)線互連線并行走線或者加大與信號(hào)線間的間距,盡量被電源線或者地線包圍。

4 面積、時(shí)序和功耗

TPSRAM32X32的版圖面47um×63um,在TSMC40G的WC和WCL工藝拐角下頻率可達(dá)到1.8GHz,時(shí)鐘信號(hào)的最小脈沖寬度為200ps,在TSMC40G的TC和LT工藝拐角下時(shí)鐘信號(hào)的最小脈沖寬度為130ps。

5 結(jié)論

在40nm工藝下,由于電源電壓的降低,6T結(jié)構(gòu)SRAM為了保證讀操作的正確性,每一代工藝遷移晶體管尺寸的減小都有限,尤其是從45nm工藝遷移到32nm工藝,6T結(jié)構(gòu)的下拉N管尺寸幾乎沒(méi)改變,所以面積也會(huì)大于8T結(jié)構(gòu)。

在功耗方面亞閾值漏電流的計(jì)算公式如下:

可知,亞閾值漏電流與尺寸大小關(guān),在40nm下8T結(jié)構(gòu)可以選用更小尺寸的下拉管接地,從而有效減少漏電流。

最終的數(shù)據(jù)結(jié)果比對(duì)可以查看表1、表2。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

唐駿(1990-),男?,F(xiàn)為國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院碩士研究生在讀。主要研究方向?yàn)榧呻娐吩O(shè)計(jì)。

篇6

關(guān)鍵詞:數(shù)字電路;測(cè)試;故障

中圖分類號(hào):TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2014) 04-0000-01

用來(lái)取得定量或是定性信息的基本方法就是測(cè)試。測(cè)試不僅是信息工程的源頭,還是它的重要組成部分。隨著如今大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、微電子技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展,各種先進(jìn)裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)還有制造都離不開(kāi)測(cè)試。據(jù)資料顯示,目前研制設(shè)備的總成本中,測(cè)試成本所占比重已達(dá)50%,甚至70%。能否使電子設(shè)備處于完好狀態(tài),使其維修更加準(zhǔn)確、快捷,都與電路的測(cè)試有著緊密的關(guān)系。電路一般有模擬和數(shù)字兩種,相應(yīng)的可以把電路的測(cè)試分成模擬電路的測(cè)試和數(shù)字電路的測(cè)試兩種。數(shù)字電路的測(cè)試基本思想是在電路輸入端加上二進(jìn)制測(cè)試矢量,再比較期望值和電路的實(shí)際響應(yīng),看其是否一致。

一、數(shù)字電路測(cè)試中關(guān)鍵技術(shù)

(一)數(shù)字電路的故障模型。模型在工程上是數(shù)學(xué)抽象與物理實(shí)體之間的橋梁,而故障模型是測(cè)試中最重要的模型,它是一系列故障或是所有可能發(fā)生的失效行為的故障的集合。故障建模需要遵循紀(jì)既要有準(zhǔn)確性、典型性和全面性,又要具有簡(jiǎn)單和易處理性。一般建模很難同時(shí)滿足以上兩個(gè)相互矛盾的原則,大都采取折衷方案。數(shù)字電路中的故障種類多、數(shù)目差異大,因而數(shù)字電路系統(tǒng)的建模費(fèi)時(shí)費(fèi)力且不具有通用性。以下只介紹幾種數(shù)字電路中的幾種常見(jiàn)故障。

首先是橋接故障,通常為晶體管或門級(jí)的故障模型,一組信號(hào)間的短路用一個(gè)橋接故障來(lái)表示。短路網(wǎng)點(diǎn)的邏輯值可以是0、1或是不確定狀態(tài),取決于電路的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。有反饋的橋接故障產(chǎn)生與組合邏輯不同的存儲(chǔ)狀態(tài),而無(wú)反饋的橋接故障通常用固定故障測(cè)試,有很高的覆蓋率,是組合邏輯。導(dǎo)致電路的組合延遲超過(guò)時(shí)鐘周期的故障叫做延遲故障,有門延遲故障、路徑延遲故障、線延遲故障、段延遲故障和傳輸故障幾種。若將MOS晶體管視為理想的開(kāi)關(guān),則它的故障模型就是開(kāi)關(guān)永久處于短路或是開(kāi)路狀態(tài)的固定短路和固定開(kāi)路故障。固定故障是電路中較為常見(jiàn)的故障,最常見(jiàn)的是單固定故障,指的是每條線上有固定的0或1兩個(gè)故障,當(dāng)然也會(huì)有多種故障同時(shí)出現(xiàn)的情況,一個(gè)n條線的電路所有可能故障數(shù)=3^n-1。

(二)數(shù)字電路的故障仿真。故障仿真是故障診斷技術(shù)中不可或缺的重要環(huán)節(jié),主要有四種方法,即并行故障仿真、串行故障仿真、并發(fā)故障仿真和演繹故障仿真。其中后兩種故障仿真通常采用面向?qū)嵺`的表格驅(qū)動(dòng)仿真器,而并行故障仿真一般采用編譯驅(qū)動(dòng)仿真器。

(三)數(shù)字電路的故障壓縮。電路中所有故障的集合可以被劃分成若干等價(jià)的子集,每個(gè)等價(jià)子集中的故障是相互等價(jià)的。故障壓縮是從每一個(gè)等價(jià)集中選擇一個(gè)故障的過(guò)程。它可以將電路中的故障總數(shù)進(jìn)行壓縮,使之達(dá)到一個(gè)相對(duì)較小的值,可以減少產(chǎn)生測(cè)試集過(guò)程中的工作量。壓縮后的故障數(shù)與所有故障總數(shù)的比值就是壓縮比。

(四)數(shù)字電路的可測(cè)試性度量??蓽y(cè)試分析具有線性復(fù)雜度和屬于靜態(tài)類型兩個(gè)特征。信號(hào)的可觀測(cè)性和可控制性稱為數(shù)字電路的可測(cè)試性度量,其概念起源于自動(dòng)控制理論。可觀測(cè)性指觀測(cè)邏輯信號(hào)狀態(tài)的難度,而可控制性指的是設(shè)置特定邏輯信號(hào)為1或0的難度。

二、數(shù)字電路的測(cè)試生成方法

(一)布爾差分法。布爾差分法通過(guò)對(duì)數(shù)字電路布爾方程式進(jìn)行差分運(yùn)算來(lái)求得測(cè)試,可求出所給故障的全部測(cè)試矢量,獲得測(cè)試集的一般表達(dá)式。主路徑法是在布爾差分法的發(fā)展中具有代表性的方法,它將通路敏化的概念引入其中,使布爾差分法的效率得以提高。布爾差分法的理論價(jià)值較高,主要是因?yàn)樗梢詫㈦娐访枋龀橄鬄閿?shù)學(xué)表達(dá)式再進(jìn)行嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。布爾差分法的缺點(diǎn)在于測(cè)試復(fù)雜性較高的電路時(shí)運(yùn)算量大,處理困難。

(二)D算法。相對(duì)于布爾差分法來(lái)說(shuō),D算法一般只用來(lái)測(cè)試一個(gè)或是一些測(cè)試矢量而不是全部,比較貼近實(shí)際。電路中的各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)用5個(gè)值(0,1,x,D, )來(lái)表示。算法步驟主要有故障激活、故障驅(qū)趕以及線相容等。D算法具有算法上的完備性,便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),是目前應(yīng)用最為廣泛的測(cè)試生成算法之一。具有代表性的是PODEM(面向通路判定)算法,它具有窮舉算法的優(yōu)點(diǎn),避免了許多的盲目試探,減少了D算法中判決與回溯的次數(shù)。D算法的缺點(diǎn)在于測(cè)試生成時(shí)的盲目試探時(shí)間占用太長(zhǎng),在規(guī)模較大的組合電路中太復(fù)雜、效率低。

(三)FAN算法。FAN算法是為加速測(cè)試生成而提出的,具有以下特點(diǎn):頭線和扇出源節(jié)點(diǎn)構(gòu)成搜索空間;故障值分配給故障唯一確定或隱含的地方;盡可能多的在每一步中確定已唯一隱含的信號(hào)值;D邊界元件唯一時(shí),敏化通路的選擇也是唯一的;知道搜索的啟發(fā)性信息使用SCOAP;主導(dǎo)線處停止反向蘊(yùn)涵,其值可以到最后再確認(rèn);扇出源的處理采用多路回退的辦法。FAN算法的運(yùn)算速度相對(duì)于PODEM算法來(lái)說(shuō)有所提高,回溯次數(shù)少、故障覆蓋率高,豐富和發(fā)展了測(cè)試生成算法的基本思想,目前具有代表性的測(cè)試性能較好的是SOCARATES算法。

三、數(shù)字電路測(cè)試的發(fā)展趨勢(shì)

集成電路的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中電路測(cè)試的地位越來(lái)越重要,近年來(lái)人們不僅完善了已有的測(cè)試算法,同時(shí)還提出多種新的算法。目前數(shù)字電路測(cè)試生成發(fā)展有以下幾個(gè)方向:一是對(duì)已有測(cè)試生成算法的效率進(jìn)一步提高,同時(shí)研制新的測(cè)試技術(shù)和方法,如降低搜索空間、研制更加有效的搜索策略等;二是研制并行處理方法和專家系統(tǒng),被測(cè)電路中可以相互獨(dú)立處理的故障若能實(shí)現(xiàn)并行處理將會(huì)十分省時(shí)省力,測(cè)試生成若能有效結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)方式也會(huì)十分有益;電路與系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,若仍舊依照以往那種測(cè)試人員根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)或是研制完畢的電路來(lái)研制測(cè)試方案的做法已實(shí)用,如今需要設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)電路時(shí)充分考慮電路的可測(cè)試性,進(jìn)行可測(cè)性設(shè)計(jì)。

如今電路復(fù)雜度和集成性都不斷提高,這使得電路的測(cè)試?yán)щy不斷加大。人們應(yīng)開(kāi)展可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)的研究,尋找降低集成電路制造、使用和維護(hù)成本的方法,提高故障診斷定位的效率,提高數(shù)字電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及測(cè)試生成的速度。

參考文獻(xiàn):

篇7

有數(shù)據(jù)顯示,到2020年,物聯(lián)網(wǎng)解決方案市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7.2萬(wàn)億美元,中國(guó)市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到20%,大數(shù)據(jù)及云計(jì)算也將真正體現(xiàn)其高附加值,物聯(lián)網(wǎng)還將在可穿戴、智慧城市和工業(yè)4.0中大放異彩。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迅速崛起,物聯(lián)網(wǎng)3.0時(shí)代悄然來(lái)臨,一個(gè)產(chǎn)值達(dá)數(shù)萬(wàn)億的市場(chǎng)擺在了企業(yè)家們面前。“對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史來(lái)說(shuō),從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),這是一次質(zhì)的飛躍。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。”在2015(第六屆)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上,與會(huì)專家如此斷論。與物聯(lián)網(wǎng)密不可分的傳感器產(chǎn)業(yè)鏈將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),而大數(shù)據(jù)及云計(jì)算也將真正體現(xiàn)其高附加值。

將引爆傳感器產(chǎn)業(yè)鏈

“半導(dǎo)體將得益于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。”中科院上海微系統(tǒng)所所長(zhǎng)王曦的演講開(kāi)篇點(diǎn)題。作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵,傳感器承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集和傳輸重任,物聯(lián)網(wǎng)的世界,傳感器將無(wú)所不在。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感器的需求讓集成電路有了全新的市場(chǎng),一方面物聯(lián)網(wǎng)的超大規(guī)模市場(chǎng)將拉動(dòng)集成電路的發(fā)展,相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示,到2020年,物聯(lián)網(wǎng)解決方案市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7.2萬(wàn)億美元,與物聯(lián)網(wǎng)相連的終端出貨量將達(dá)到500億件,中國(guó)市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到20%。

物聯(lián)網(wǎng)所需的大量傳感器芯片只需完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸,這就要求芯片必須低功耗、低價(jià)格,借助現(xiàn)有的材料、封裝技術(shù),這些性能在45nm芯片上即可完美呈現(xiàn)。我國(guó)在45nm左右制程和8寸晶圓上有成熟的產(chǎn)業(yè)布局,隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,這些產(chǎn)能將得到最大程度的釋放。

另一方面,物聯(lián)網(wǎng)所需傳感器的特性將改變集成電路發(fā)展路徑,讓現(xiàn)有制程集成電路有了更多的發(fā)展,這對(duì)我國(guó)集成電路發(fā)展是極大的機(jī)會(huì)。

“傳感器是提升我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最好突破口?!蓖蹶卮饲霸诳萍脊?jié)的演講上表示,我國(guó)半導(dǎo)體起步較晚,但物聯(lián)網(wǎng)不僅讓中國(guó)半導(dǎo)體有了更大的市場(chǎng)空間,更有可能第一次趕上國(guó)際先進(jìn)水平,甚至做到世界第一,“傳感器整體起步較晚,我國(guó)與國(guó)外的差距較小,更重要的是,現(xiàn)在正是由傳統(tǒng)向新型傳感器轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,布局得當(dāng)有可能實(shí)現(xiàn)彎道超車。”

催熱“大數(shù)據(jù)云計(jì)算”

“大數(shù)據(jù)、云計(jì)算將在物聯(lián)網(wǎng)3.0階段蘊(yùn)含新價(jià)值?!盜BM中國(guó)研究院院長(zhǎng)沈曉衛(wèi)表示。物聯(lián)網(wǎng)的大量數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化、雜亂冗余的,只有通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和計(jì)算,進(jìn)行降噪處理,才能產(chǎn)生用戶價(jià)值。據(jù)介紹,IBM引入物理模型來(lái)模擬物理世界,通過(guò)認(rèn)知分析產(chǎn)生洞察力來(lái)支持決策,物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始從業(yè)務(wù)優(yōu)化走向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

“物聯(lián)網(wǎng)遇到的一大挑戰(zhàn)就是要與大數(shù)據(jù)更加緊密地結(jié)合,不僅要完成收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),還要給出預(yù)防方案?!敝袊?guó)工程院院士、中國(guó)電子學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、物聯(lián)網(wǎng)專家委員會(huì)主任委員鄔賀銓表示。

篇8

【關(guān)鍵詞】貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)新興產(chǎn)業(yè)

【中圖分類號(hào)】F752

據(jù)WTO的數(shù)據(jù)顯示,2015年全球貨物貿(mào)易總額達(dá)到33.2萬(wàn)億美元,同比下降12.7%,其中出口16.5萬(wàn)億美元,下降13.2%;進(jìn)口16.8萬(wàn)億美元,下降12.2%。兩位數(shù)下降的嚴(yán)峻趨勢(shì),深刻反映出全球貿(mào)易結(jié)構(gòu)性改革和完善治理體系的長(zhǎng)期性和緊迫性。在這樣的大背景下,我國(guó)貨物貿(mào)易實(shí)難獨(dú)善其身。2016年上半年,我國(guó)貨物貿(mào)易進(jìn)出口總值實(shí)為1.72萬(wàn)億美元,同比下降8.7%,其中出口9 855億美元,同比下降7.7%;進(jìn)口7 272億美元,同比下降10.2%。這是自2009年以來(lái),在2015年首次出現(xiàn)“雙降”后,第二次又出現(xiàn)的“雙降”嚴(yán)峻態(tài)勢(shì)。新常態(tài)下出現(xiàn)的這一下行局面,一方面是受國(guó)際市場(chǎng)需求低速、全球貿(mào)易壁壘再度升級(jí)和貿(mào)易自由化便利化受阻等多種不利因素的影響;另一方面是同我國(guó)貨物貿(mào)易步入供給側(cè)和需求側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深度轉(zhuǎn)型期有關(guān)。在未來(lái)一個(gè)時(shí)期,貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)性改革依然任重道遠(yuǎn)。我國(guó)已是多年的世界貨物貿(mào)易第一大國(guó),貨物貿(mào)易是我國(guó)外貿(mào)“十三五”時(shí)期穩(wěn)增長(zhǎng)、調(diào)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)方式的主戰(zhàn)場(chǎng),始終是實(shí)施貿(mào)易強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的主力軍。建議要以新興產(chǎn)業(yè)為依托、新興市場(chǎng)為導(dǎo)向、新興企業(yè)為主體;以加快推進(jìn)貨物貿(mào)易供給側(cè)和需求側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,著力優(yōu)化調(diào)整貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu),為力爭(zhēng)到2020年貨物貿(mào)易邁向世界中高端水平提供強(qiáng)力支撐。

一、以市場(chǎng)視差化的新理念優(yōu)化貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)

貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)是指產(chǎn)業(yè)內(nèi)、企業(yè)內(nèi)和產(chǎn)品內(nèi)要素貿(mào)易之間的比例關(guān)系。影響貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)的主要因素有:國(guó)際國(guó)內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)的需求結(jié)構(gòu);國(guó)際國(guó)內(nèi)兩種資源的供給結(jié)構(gòu);產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);技術(shù)結(jié)構(gòu)。盡管全球經(jīng)貿(mào)增速放緩,但技術(shù)進(jìn)步仍然快速,新興技術(shù)更新周期一再縮短。因此,技術(shù)進(jìn)步對(duì)出口增長(zhǎng)的促進(jìn)作用,將是長(zhǎng)期可持續(xù)的有效舉措。從這個(gè)意義上講,技術(shù)結(jié)構(gòu)是貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的核心引擎。產(chǎn)業(yè)是出口的物質(zhì)基礎(chǔ),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)卻是貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)的關(guān)鍵要素?!爱a(chǎn)技”兩大要素在出口結(jié)構(gòu)調(diào)整中的優(yōu)化配置效率,能有效激發(fā)出口增長(zhǎng)的內(nèi)生動(dòng)力和活力,兩者都是出口實(shí)現(xiàn)中高速增長(zhǎng)和邁向中高端水平的主流力量。

(一)以技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整為主題,推動(dòng)貨物貿(mào)易邁向中高端水平

從物化勞動(dòng)和技術(shù)集成的角度分析,出口產(chǎn)品可分為勞動(dòng)密集型、勞動(dòng)技術(shù)密集型、知識(shí)資本密集型等。通常都用約定俗成的理念,把出口產(chǎn)品技術(shù)含量的程度分為低端、低中端、中端、中高端、高端等標(biāo)志性表述。2015年,制成品出口已占到95%以上,開(kāi)始步入中端為主導(dǎo)的出口新階段?!笆濉逼陂g要通過(guò)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重大舉措,著力推動(dòng)貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)調(diào)整朝著中高端為主導(dǎo)的方向優(yōu)化升級(jí)。

(二)以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線,力推貨物貿(mào)易實(shí)現(xiàn)中高速增長(zhǎng)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是位于貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)和企業(yè)出口結(jié)構(gòu)之間的重要平臺(tái),是推動(dòng)貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)調(diào)整的中堅(jiān)力量。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響出口結(jié)構(gòu)、出口價(jià)值、出口創(chuàng)造效應(yīng)和可出口量的重要因素。貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)是由技術(shù)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)決定,如果貨物貿(mào)易依托產(chǎn)業(yè)本身沒(méi)有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品與質(zhì)量和效益還停留在國(guó)際市場(chǎng)的低端層面上,那么在貨物貿(mào)易環(huán)節(jié)上采取再好的措施,其出口的創(chuàng)造效應(yīng)和可出口量,都很難發(fā)揮積極的促進(jìn)作用。我國(guó)“十三五”規(guī)劃綱要把“推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)”作為“十三五”發(fā)展的主線,強(qiáng)調(diào)“要最大限度的激發(fā)微觀活力,優(yōu)化要素配置,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),擴(kuò)大有效和中高端供給,增強(qiáng)供給結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和靈活性,提高全要素生產(chǎn)率”。要緊緊抓住國(guó)家著力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的發(fā)展機(jī)遇,借力推動(dòng)貨物貿(mào)易結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整升級(jí)。要用市場(chǎng)差別化的新理念,著力創(chuàng)新國(guó)別化新興市場(chǎng),力推貨物貿(mào)易進(jìn)出口保持中高速增長(zhǎng)。

二、以差別化理念擴(kuò)大信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)出口規(guī)模

電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)方興未艾,依然是21世紀(jì)全球最具綠色發(fā)展影響力、市場(chǎng)潛力最大、效益最好的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要中,把新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,放在“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)”的首位。新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重點(diǎn)主要是:集成電路產(chǎn)業(yè)體系、人工智能軟件、智能硬件、新型顯示器、移動(dòng)智能終端裝備、第五代移動(dòng)通信(5G)、先進(jìn)傳感器、可穿戴設(shè)備等。信息技術(shù)產(chǎn)品是我國(guó)進(jìn)入世界貨物貿(mào)易第一大國(guó)的中流砥柱,也是當(dāng)下優(yōu)化調(diào)整外貿(mào)結(jié)構(gòu)最可倚重的中堅(jiān)力量。要用產(chǎn)品差別化的新理念,著力創(chuàng)新區(qū)域化新興市場(chǎng)。到2020年,力爭(zhēng)電子信息技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口實(shí)現(xiàn)中高速增長(zhǎng)和邁向中高端水平。

(一)突出實(shí)力動(dòng)能導(dǎo)向,確保進(jìn)出口增長(zhǎng)取得實(shí)際成效

2014年的統(tǒng)計(jì)顯示,世界電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為1.96萬(wàn)億美元,年增速為2.4%。主要國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球總規(guī)模的比重:中國(guó)為30.5%,居全球第一,美國(guó)為14.5%、日本為10.8%、韓國(guó)為6%、德國(guó)為5%;從世界電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈上看,主要國(guó)家占全球市場(chǎng)份額的比重:美國(guó)為25%,居全球第一、中國(guó)為20.5%、日本為6%、德國(guó)為5.5%。近年受全球需求結(jié)構(gòu)深度調(diào)整的影響,增速趨緩。

我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)起步晚,但發(fā)展快。2015年,我國(guó)規(guī)模以上電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)收入總規(guī)模為15.5萬(wàn)億元,比2010年進(jìn)入“十二五”前翻了一番。超過(guò)汽車產(chǎn)業(yè),已連續(xù)六年躍居我國(guó)第一大實(shí)體支柱產(chǎn)業(yè)。在全國(guó)工業(yè)中的比重達(dá)到13%,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)度超過(guò)18%。在我國(guó)“入世”后的十多年間,電子信息技術(shù)產(chǎn)品企業(yè)以年均11.8%的速度增長(zhǎng),從2001年的4 000多家發(fā)展到2014年的1.65萬(wàn)家。2014年,我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口總額占全貿(mào)易進(jìn)出口總額的31%。其中出口增速為6%,出口占全貿(mào)出口的35.6%。進(jìn)口增速為4.5%,進(jìn)口占全貿(mào)進(jìn)口的27%;加工貿(mào)易出口比重高達(dá)65.4%。受全球市場(chǎng)需求萎縮、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快和外資加工出口產(chǎn)能轉(zhuǎn)移境外增多等因素的影響,2015年我國(guó)電子信息產(chǎn)品進(jìn)出總額達(dá)13 088億美元,同比下降1.1%。其中出口為7 811億美元,同比下降1.1%,占全貿(mào)出口的比重為34.6%。2016年上半年,電子信息產(chǎn)品進(jìn)出口依然維持低位“雙降”的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì)。但集成電路出口增長(zhǎng)3%,大幅好于整體。而且占全貿(mào)的比重上升為36.5%,依然是拉動(dòng)貨物貿(mào)易增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟ITU統(tǒng)計(jì),截止2014年底,全球手機(jī)用戶達(dá)到69.5億,預(yù)計(jì)到2016年將達(dá)到72億。2015年,我國(guó)手機(jī)產(chǎn)量18.18億部,同比增長(zhǎng)3.9%。其中手機(jī)出口1237.3億美元,同比增長(zhǎng)7.3%,繼續(xù)保持我國(guó)出口額最大單一商品的地位。2016年上半年,我國(guó)手機(jī)出口5.8億部,同比下降1%,而出口額達(dá)463億美元,下降14%。全球智能手機(jī)出貨量增幅為0.3%,證明全球智能手機(jī)需求正逐趨置頂。手機(jī)加工貿(mào)易出口比重高達(dá)72%,而其中智能手機(jī)加工貿(mào)易出口占80%以上。以高價(jià)進(jìn)口來(lái)料來(lái)件加工組裝和貼牌加工為主導(dǎo)的出口模式,導(dǎo)致我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)品出口企業(yè)的對(duì)外技術(shù)依存度,長(zhǎng)期維持在70%以上的超高水平線上。在國(guó)際電子信息技術(shù)出口產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上,我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的出口水平,尚處于低值、低價(jià)、低利潤(rùn)的低中端地位。一要緊緊抓住信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與出口產(chǎn)業(yè)深度融合的利好機(jī)遇期,加快培育電子信息技術(shù)產(chǎn)品出口新優(yōu)勢(shì),使其出口額占全貿(mào)出口的比重,到2020年能夠超過(guò)40%左右的預(yù)期水平。二要加快提升自主技術(shù)創(chuàng)新能力,擴(kuò)大電子信息技術(shù)產(chǎn)品一般貿(mào)易出口規(guī)模。要緊緊依靠上海、南京、成都、武漢、長(zhǎng)沙、杭州、重慶、貴陽(yáng)等信息產(chǎn)業(yè)基地,瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)國(guó)際基礎(chǔ)軟件、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)產(chǎn)品的需求,促進(jìn)軟件服務(wù)外包出口,加快推動(dòng)軟件和信息技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)集群出口。三要發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向的作用,引導(dǎo)國(guó)家的科技創(chuàng)新城市、國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、國(guó)家大型信息技術(shù)企業(yè)及國(guó)內(nèi)自貿(mào)區(qū)等示范群體,著力擴(kuò)大電子信息技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)出口規(guī)模。

(二)突出結(jié)構(gòu)要素調(diào)整,促進(jìn)加工貿(mào)易出口創(chuàng)新發(fā)展

加工貿(mào)易是我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易的重要組成部分,是電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)步入世界第一大國(guó)的推動(dòng)力量。但是我國(guó)加工貿(mào)易仍處于弱勢(shì)地位,而國(guó)外供方企業(yè)處于強(qiáng)勢(shì),拿走了電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上80%的利潤(rùn)。國(guó)內(nèi)加工貿(mào)易企業(yè)在實(shí)現(xiàn)加工組裝轉(zhuǎn)移價(jià)值的低端環(huán)節(jié),有較大的規(guī)模實(shí)力,但只能獲得微薄加工費(fèi)用。2017年,要立足我國(guó)的實(shí)際,創(chuàng)新發(fā)展加工貿(mào)易。其一,加快推進(jìn)增長(zhǎng)動(dòng)力轉(zhuǎn)換,由要素驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)向要素驅(qū)動(dòng)與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)相結(jié)合轉(zhuǎn)變;其二,加快推進(jìn)經(jīng)營(yíng)主體實(shí)力強(qiáng)勢(shì)發(fā)展,由單純OEM(貼牌加工生產(chǎn))的加工組裝企業(yè)向ODM(委托設(shè)計(jì))和OBM(自有品牌)的營(yíng)銷型企業(yè)轉(zhuǎn)變;其三,加快推進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值提升進(jìn)程,由低端價(jià)值鏈向全球電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的中高端方向轉(zhuǎn)變。同時(shí),要全力依托和運(yùn)用新一代信息技術(shù),用互聯(lián)網(wǎng)思維厚植跨境電子商務(wù)貿(mào)易新模式??缇畴娮由虅?wù)是把傳統(tǒng)出口方式加以網(wǎng)絡(luò)化和電子化的一種顛覆性貿(mào)易新方式。新貿(mào)易方式已在降低出口企業(yè)成本和擴(kuò)大出口增長(zhǎng)中,發(fā)揮著越來(lái)越重要的促進(jìn)作用。我國(guó)于 2016年1月,在繼杭州之后又在天津、上海等12個(gè)城市設(shè)立跨境電子商務(wù)綜合試驗(yàn)區(qū)。建議在中西部再批準(zhǔn)一批有進(jìn)出口實(shí)力的城市,設(shè)立跨境電子綜合試驗(yàn)區(qū)。要加大跨境電子商務(wù)出口退稅改革的力度,將量大面廣的高附加值出口產(chǎn)品,盡快納入出口退稅的范圍。要進(jìn)一步完善我國(guó)跨境電子商務(wù)的支付監(jiān)管和外匯管理體系,建立新型跨境電子商務(wù)第三方物流企業(yè)模式。預(yù)計(jì)2016年,跨境電子商務(wù)出口年均增長(zhǎng)率將超過(guò)30%,占全部出口方式的比重約為25%。力爭(zhēng)到2020年,跨境電子商務(wù)出口占全貿(mào)出口的比重,能達(dá)到35%左右的預(yù)期目標(biāo)。

三、以技術(shù)差異培育芯片自主供給新體系

集成電路俗稱“芯片”,品種繁多,浩如煙海,事實(shí)上已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。在互聯(lián)網(wǎng)如日中天的大背景下,未來(lái)30年到60年,集成電路和高端通用芯片始終是基礎(chǔ)性的頂尖技術(shù)產(chǎn)業(yè)。對(duì)我國(guó)而言,已不僅是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,更上升為直接關(guān)系國(guó)家信息安全、國(guó)防安全建設(shè)的國(guó)家戰(zhàn)略問(wèn)題。從2000年起,我國(guó)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)已初步形成以長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角三大核心區(qū)域聚集發(fā)展的格局。北京、西安、成都、上海、無(wú)錫等聚焦了200多家芯片制造企業(yè),已建成4、6、8、12英寸芯片的生產(chǎn)線十多條。2014年的生產(chǎn)規(guī)模,約為2 750多億元,復(fù)合增速約22%。2015年,集成電路進(jìn)口2 176億美元。多年來(lái)超過(guò)石油,位列我國(guó)大宗進(jìn)口商品之首。當(dāng)年,集成電路進(jìn)口占電子信息技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)口的72%;占全貿(mào)進(jìn)口的19.8%,是我國(guó)逆差最大的高技術(shù)商品。我國(guó)進(jìn)口集成電路的主要國(guó)家或地區(qū)是美國(guó)、日本和韓國(guó),以及我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)。我國(guó)企業(yè)進(jìn)口的廠商,主要集中在思科、IBM、谷歌、高通、英特爾、蘋果、微軟、甲骨文、三星、臺(tái)積電、東芝、海力士、美光等大企業(yè)手中。我國(guó)的華為海思、展訊等境內(nèi)芯片加工組裝企業(yè),2016年上半年,集成電路進(jìn)口下降13%,出口增長(zhǎng)2%,逆差大幅減少。

從2000年至今,我國(guó)集成電路已走過(guò)了15個(gè)年頭的漫長(zhǎng)創(chuàng)業(yè)之路,一路艱辛,篳路藍(lán)縷。但始終解決不了嚴(yán)重對(duì)外依賴和受制于人的問(wèn)題,始終沒(méi)有擺脫國(guó)產(chǎn)芯片自主供給率極其低下的問(wèn)題。對(duì)2015年我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)品出口競(jìng)爭(zhēng)力的研究表明,在其出口對(duì)集成電路的需求中,對(duì)外依存度超過(guò)85%,而核心高端通用芯片的對(duì)外依存度超過(guò)90%。以我國(guó)加工貿(mào)易企業(yè)來(lái)料加工組裝出口的手機(jī)為例,其國(guó)外的研發(fā)設(shè)計(jì)(第一環(huán)節(jié))和營(yíng)銷(第三環(huán)節(jié)),一部蘋果手機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了360美元的價(jià)值。蘋果手機(jī)的核心零部件基本由美、日、韓三國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的企業(yè)所掌控,他們創(chuàng)造了187美元的價(jià)值。最后到我國(guó)的加工組裝出口企業(yè),只有7美元左右。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的超高對(duì)外依存度和超低自主供給率,直接關(guān)系到出口新優(yōu)勢(shì)的培育和貿(mào)易強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施。要把推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的自主建設(shè)工程,上升為國(guó)家戰(zhàn)略。要把加快提高高端通用芯片自主供給率,作為“十三五”時(shí)期重塑電子信息技術(shù)產(chǎn)品出口價(jià)值鏈的戰(zhàn)略要點(diǎn)和堅(jiān)實(shí)根基。到2020年,力爭(zhēng)我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片的自主供給率,能夠超過(guò)5%以上的預(yù)期目標(biāo)。

(一)強(qiáng)化原始創(chuàng)新,全力提高芯片自主化創(chuàng)新能力

電子信息技術(shù)的一個(gè)重要知識(shí)特點(diǎn)或難點(diǎn),就是難模仿,很難做到引進(jìn)消化再創(chuàng)新。全球受眾面最大、市場(chǎng)最廣闊、知識(shí)最密集和投入最大的電子信息技術(shù),其尖端芯片,都是涉及每個(gè)研制國(guó)家利益的核心機(jī)密。即便是一般的常規(guī)芯片,一般都有極高秘密的“技術(shù)鎖定”裝置,其操作系統(tǒng)可以隨時(shí)解密停制或轉(zhuǎn)型升級(jí)。明者應(yīng)時(shí)而變,智者隨事而制。對(duì)我國(guó)企業(yè)發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)而言,不能再走以往引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的老路。2016年乃至“十三五”或更長(zhǎng)的時(shí)期,要把集成電路產(chǎn)業(yè)供給側(cè)和需求側(cè)的結(jié)構(gòu)性改革,作為優(yōu)化調(diào)整信息技術(shù)產(chǎn)品出口的主攻方向。中國(guó)必須有自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè),千方百計(jì)克難攻堅(jiān),追趕再難,也必須加快跟蹤,并存為主向并行、領(lǐng)跑為主轉(zhuǎn)變,堅(jiān)持和強(qiáng)化原始創(chuàng)新為先導(dǎo)與集成創(chuàng)新相結(jié)合的芯片自主化創(chuàng)新發(fā)展路徑。芯片設(shè)計(jì)軟件及軟件工具(EDA)、中央處理器(CPU)及其指令體系、內(nèi)存(DRAM)、顯卡(GPU)和固態(tài)存儲(chǔ)器(SSD)等是我國(guó)芯片原始創(chuàng)新的重點(diǎn),是我國(guó)提高芯片自主供給率的短板。要以市場(chǎng)為導(dǎo)向,芯片企業(yè)為主體,著力依靠國(guó)家信息技術(shù)集群創(chuàng)新示范區(qū)、芯片研發(fā)示范城市、電子信息技術(shù)高新區(qū)和專業(yè)高校及研發(fā)機(jī)構(gòu)的力量,凝智聚力全力提高芯片自主創(chuàng)新的能力。

(二)強(qiáng)化精益投入力度,有效提升芯片自主化創(chuàng)新和源頭供給的能力

2013年,英特爾、臺(tái)積電、三星三大國(guó)際芯片廠商的集成電路投資額,約占全球芯片投入的55%,其中三星和英特爾的投資為222億美元。當(dāng)年,我國(guó)對(duì)集成電路的投資僅為94億美元。我國(guó)的投入不及一個(gè)外國(guó)企業(yè),而且在投資中沒(méi)有連續(xù)性,導(dǎo)致芯片自主研發(fā)的間歇性停滯,結(jié)果是與世界芯片產(chǎn)業(yè)先進(jìn)國(guó)家的差距越來(lái)越大。研究表明,集成電路在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位和作用,始終遵循一個(gè)約定俗成的“價(jià)值鏈?zhǔn)椒▌t”,即1元到3元的集成電路投入,可獲得電子信息技術(shù)產(chǎn)品30元以上的出口額,直至拉動(dòng)100元以上的GDP增長(zhǎng)。2016年,國(guó)家從中央、地方和企業(yè)的三大層面,建立集成電路投資基金,先期已籌措了2 800億元的投入。一要著力引導(dǎo)高科技民間資本,加入集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展的行列。建議芯片企業(yè)及相關(guān)機(jī)構(gòu)要圍繞“消除低端投入和持續(xù)加大核心高端投入”的精益投入理念,規(guī)范芯片研發(fā)設(shè)計(jì)成本,增強(qiáng)研發(fā)費(fèi)用精準(zhǔn)控制的責(zé)任意識(shí),切實(shí)加強(qiáng)高端芯片研發(fā)績(jī)效的考核,把提高芯片自主供給率和推進(jìn)芯片出口與企業(yè)、研發(fā)大學(xué)和院所的獎(jiǎng)勵(lì)相掛鉤。二要針對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際和國(guó)別對(duì)芯片的不同需求供給側(cè),提升中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)芯片的國(guó)際供給率。要從市場(chǎng)視差、產(chǎn)品差別化、技術(shù)差異化和你無(wú)我有的高端創(chuàng)新層面上,參與國(guó)際集成電路的競(jìng)爭(zhēng)與合作,著力提高中國(guó)芯片的源頭供給率。三要強(qiáng)化高端人才培養(yǎng)力度。在國(guó)內(nèi)國(guó)際大量需求的處理器、存儲(chǔ)器和芯片設(shè)計(jì)軟件等高端芯片領(lǐng)域,其研發(fā)人才的奇缺態(tài)勢(shì)日益突出。建議企業(yè)及相關(guān)機(jī)構(gòu),站位全球,放眼未來(lái),精心、精思、精進(jìn)著力培養(yǎng)芯片研發(fā)的創(chuàng)新領(lǐng)軍人才和專業(yè)化隊(duì)伍。用高獎(jiǎng)勵(lì)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)入股的方式,不斷激發(fā)芯片人才的創(chuàng)新活力。四要建設(shè)國(guó)家級(jí)集成電路研發(fā)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化試驗(yàn)示范區(qū),探索可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)與模式。推動(dòng)建立符合芯片創(chuàng)新規(guī)律和國(guó)際前沿市場(chǎng)規(guī)律的集成電路研發(fā)成果轉(zhuǎn)移化體系,促進(jìn)芯片成果資本化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化。五是在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)系統(tǒng)使用的芯片上,要強(qiáng)化安全細(xì)分市場(chǎng)芯片的專業(yè)化創(chuàng)新,著力提升我國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息的安全保障和風(fēng)險(xiǎn)防范能力。

四、以開(kāi)放式創(chuàng)新力促高端裝備走向世界

推進(jìn)裝備跨國(guó)投資和擴(kuò)大裝備出口,是我國(guó)全球化布局和全方位推進(jìn)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的重點(diǎn)之一,更是我國(guó)“十三五”時(shí)期培育貨物貿(mào)易新動(dòng)能和改造傳統(tǒng)動(dòng)能的新舉措。把裝備跨國(guó)投資與對(duì)外貨物貿(mào)易出口有機(jī)結(jié)合起來(lái),以投資帶動(dòng)高端裝備的投資貿(mào)易,是我國(guó)外經(jīng)貿(mào)謀求中高速增長(zhǎng)和邁向中高端水平的新路徑。對(duì)于推進(jìn)外經(jīng)貿(mào)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革尤其是出口供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整具有重要意義。從國(guó)際上看,美國(guó)的《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》、歐盟的《高端產(chǎn)業(yè)2020戰(zhàn)略》、俄羅斯的《2020年創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》等,都把高端裝備的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展上升到國(guó)家戰(zhàn)略的高度。對(duì)我國(guó)而言,裝備對(duì)外投資貿(mào)易應(yīng)是實(shí)施貿(mào)易強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略的重要依托主體。要站在新的歷史起點(diǎn)上,用開(kāi)放式創(chuàng)新的新理念,著力創(chuàng)新國(guó)際高端市場(chǎng)。力爭(zhēng)裝備跨國(guó)投資占我國(guó)對(duì)外投資的比重,由2015年的6.3%,提升到“十三五”末期10%以上的預(yù)期目標(biāo),以加快促進(jìn)我國(guó)裝備躋身世界裝備對(duì)外投資和貿(mào)易大國(guó)的行列。

(一)我國(guó)裝備制造總量居世界首位

發(fā)電設(shè)備制造與安裝能力、鐵路、公路工程裝備已連續(xù)七年位居世界第一;2015年我國(guó)空調(diào)產(chǎn)量保持16%的年均增速,已成為全球空調(diào)裝備制造大國(guó)。我國(guó)中車的高鐵已是叫響世界的國(guó)際名牌,到2015年底,我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程已達(dá)2萬(wàn)公里,居世界第一,占世界高鐵總里程的60%。中國(guó)不僅是高鐵里程最長(zhǎng)的國(guó)家,而且高鐵的安全運(yùn)輸規(guī)模也是世界上最大的。2016年7月15日,我國(guó)自行設(shè)計(jì)研究、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兩輛中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組就在鄭徐高鐵上以超過(guò)420公里的時(shí)速交匯。未來(lái)在京沈高鐵,我國(guó)還將進(jìn)行時(shí)速500公里以上更高速度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究等多項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)。2016年,一批境外高鐵項(xiàng)目相繼開(kāi)工建設(shè)。中老鐵路已經(jīng)開(kāi)工建設(shè),中泰鐵路、匈塞鐵路賽爾維亞段正式啟動(dòng),印尼雅萬(wàn)高鐵即將開(kāi)工建設(shè),俄羅斯莫斯科至喀山高鐵等高鐵項(xiàng)目在加快推進(jìn)。歐亞和中亞高鐵的中國(guó)國(guó)內(nèi)段,已經(jīng)開(kāi)工。與此同時(shí),中俄加美高鐵已經(jīng)開(kāi)始規(guī)劃,我國(guó)正在規(guī)劃修建一條1.3萬(wàn)公里的高鐵,貫通亞歐美三大洲。截至2015年,我國(guó)已在運(yùn)行的核電機(jī)組達(dá)30臺(tái),在美、法、俄羅斯之后居世界第四。在建核電機(jī)組24臺(tái),裝機(jī)容量2 672萬(wàn)千瓦,居世界第一。在運(yùn)在建總數(shù)54臺(tái),居世界第三。我國(guó)開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)壓水堆、高溫氣冷堆核電機(jī)組“華能一號(hào)”,已在巴基斯坦落戶,2015年又在阿根廷、羅馬尼亞、捷克、土耳其等達(dá)成建設(shè)核電站的項(xiàng)目任務(wù)書。2016年9月,由中法合作投資的美國(guó)欣克利角核電項(xiàng)目,在歷經(jīng)10余年后終獲英國(guó)政府批準(zhǔn)。2014年,先期由中美兩國(guó)聯(lián)合組建的國(guó)際核電安保中心,已開(kāi)始為全球的核電安全運(yùn)行,提供卓有成效的安保技術(shù)服務(wù)。從核電技術(shù)水平上看,我國(guó)已投入運(yùn)行的主要是2代,在建的已逐漸向第3代轉(zhuǎn)變,同時(shí)已在加快研發(fā)第4代核電機(jī)組,這與世界核電大國(guó)的技術(shù)發(fā)展是同步的。航天,是中國(guó)最閃亮的一張“名片”。中國(guó)在軌衛(wèi)星近150顆,僅次于美俄,位于世界第三位。截止2015年底,中國(guó)的系列運(yùn)載火箭,已為22個(gè)國(guó)家、地區(qū)和國(guó)際衛(wèi)星組織發(fā)射了49顆商業(yè)衛(wèi)星。2016年1月,為國(guó)外發(fā)射的“白俄羅斯航天一號(hào)通信衛(wèi)星”成功上天。2016年8月18日,我國(guó)在世界上首次發(fā)射的“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星,成功上天在軌運(yùn)行良好,國(guó)際航天界好評(píng)如潮。2016年8月28日,中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司成立,將加快自主研發(fā)和制造生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)從測(cè)繪仿制到自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)由航空大國(guó)向航空強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。全球航天裝備對(duì)外投資和貿(mào)易的市場(chǎng)空間很大,然而,與國(guó)外尤其是美國(guó)的對(duì)外商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射量占在軌衛(wèi)星一半以上的比例相比較,我國(guó)在軌衛(wèi)星中的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射所占比例較少,這是其一;其二,我國(guó)裝備制造的核心技術(shù)和關(guān)鍵部套件對(duì)外依存度偏高;其三,裝備跨國(guó)投資占我國(guó)對(duì)外投資存量的6%,同歐美日強(qiáng)國(guó)30%以上的比重相比,存在較大差距。

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半導(dǎo)體超晶格是指由交替生長(zhǎng)兩種半導(dǎo)體材料薄層組成的一維周期性結(jié)構(gòu).以gaas/alas半導(dǎo)體超晶格的結(jié)構(gòu)為例:在半絕緣gaas襯底上沿[001]方向外延生長(zhǎng)500nm左右的gaas薄層,而交替生長(zhǎng)厚度為幾埃至幾百埃的alas薄層。這兩者共同構(gòu)成了一個(gè)多層薄膜結(jié)構(gòu)。gaas的晶格常數(shù)為0.56351nm,alas的晶格常數(shù)為0.56622nm。由于alas的禁帶寬度比gaas的大,alas層中的電子和空穴將進(jìn)入兩邊的gaas層,“落入”gaas材料的導(dǎo)帶底,只要gaas層不是太薄,電子將被約束在導(dǎo)帶底部,且被阱壁不斷反射。換句話說(shuō),由于gaas的禁帶寬度小于alas的禁帶寬度,只要gaas層厚度小到量子尺度,那么就如同一口阱在“吸引”著載流子,無(wú)論處在其中的載流子的運(yùn)動(dòng)路徑怎樣,都必須越過(guò)一個(gè)勢(shì)壘,由于gaas層厚度為量子尺度,我們將這種勢(shì)阱稱為量子阱.

當(dāng)gaas和alas沿z方向交替生長(zhǎng)時(shí),圖2描繪了超晶格多層薄膜結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的的周期勢(shì)場(chǎng)。其中a表示alas薄層厚度(勢(shì)壘寬度),b表示薄層厚度(勢(shì)阱寬度)。如果勢(shì)壘的寬度較大,使得兩個(gè)相鄰勢(shì)阱中的電子波函數(shù)互不重疊,那么就此形成的量子阱將是相互獨(dú)立的,這就是多量子阱。多量子阱的光學(xué)性質(zhì)與單量子阱的相同,而強(qiáng)度則是單量子阱的線性迭加。另一方面,如果兩個(gè)相鄰的量子阱間距很近,那么其中的電子態(tài)將發(fā)生耦合,能級(jí)將分裂成帶,并稱之為子能帶。而兩個(gè)相鄰的子能帶 之間又存在能隙,稱為子能隙。通過(guò)人為控制這些子能隙的寬度與子能帶,使得半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出多種多樣的宏觀性質(zhì)。 2.2 量子阱器件

量子阱器件的基本結(jié)構(gòu)是兩塊n型gaas附于兩端,而中間有一個(gè)薄層,這個(gè)薄層的結(jié)構(gòu)由algaas-gaas-algaas的復(fù)合形式組成,。 在未加偏壓時(shí),各個(gè)區(qū)域的勢(shì)能與中間的gaas對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成了一個(gè)勢(shì)阱,故稱為量子阱。電子的運(yùn)動(dòng)路徑是從左邊的n型區(qū)(發(fā)射極)進(jìn)入右邊的n型區(qū)(集電極),中間必須通過(guò)algaas層進(jìn)入量子阱,然后再穿透另一層algaas。 量子阱器件雖然是新近研制成功的器件,但已在很多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用,而且隨著制作水平的提高,它將獲得更加廣泛的應(yīng)用。 3 量子阱器件的應(yīng)用 3.1 量子阱紅外探測(cè)器

量子阱紅外探測(cè)器(qwip)是20世紀(jì)90年展起來(lái)的高新技術(shù)。與其他紅外技術(shù)相比,qwip具有響應(yīng)速度快、探測(cè)率與hgcdte探測(cè)器相近、探測(cè)波長(zhǎng)可通過(guò)量子阱參數(shù)加以調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。而且,利用mbe和mocvd等先進(jìn)工藝可生長(zhǎng)出高品質(zhì)、大面積和均勻的量子阱材料,容易做出大面積的探測(cè)器陣列。正因?yàn)槿绱?量子阱光探測(cè)器,尤其是紅外探測(cè)器受到了廣泛關(guān)注。

qwip是利用摻雜量子阱的導(dǎo)帶中形成的子帶間躍遷,并將從基態(tài)激發(fā)到第一激發(fā)態(tài)的電子通過(guò)電場(chǎng)作用形成光電流這一物理過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外輻射的探測(cè)。通過(guò)調(diào)節(jié)阱寬、壘寬以及algaas中al組分含量等參數(shù),使量子阱子帶輸運(yùn)的激發(fā)態(tài)被設(shè)計(jì)在阱內(nèi)(束縛態(tài))、阱外(連續(xù)態(tài))或者在勢(shì)壘的邊緣或者稍低于勢(shì)壘頂(準(zhǔn)束縛態(tài)),以便滿足不同的探測(cè)需要,獲得最優(yōu)化的探測(cè)靈敏度。因此,量子阱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又稱為“能帶工程”是qwip最關(guān)鍵的一步。另外,由于探測(cè)器只吸收輻射垂直與阱層面的分量,因此光耦合也是qwip的重要組成部分。 3.2 量子阱在光通訊方面的應(yīng)用

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關(guān)鍵詞:常規(guī)CMOS工藝;自舉;電容耦合;高壓管驅(qū)動(dòng)芯片

中圖分類號(hào):TN402文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2007)17-31434-03

The Design of A IC for Elrectronic Ballasts with Standard CMOS Technology

HUANG Hao-feng

(South West University IC Institution, Nanjin 210096, China)

Abstract:Based on the analyze the advantage and shortcoming of current electronic Ballasts .put forward a kind of project applicabled below 20 Walt .A method is proposed that uses two low-voltage integrated circuits (LVICs) to provide high and lowside gate drive in high-voltage applications. Two coupling capacitor is placed between the two ICs to provide two functions: (1) high-voltage isolation, (2) signaling to the high-side for on/off control. The simulation results are obtained by Cadence Spectre based on 6μm CMOS process.

Key words:stand CMOS;dual low voltage ICs;self-boost;capacitive coupling

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,對(duì)節(jié)省能源的重視;人們對(duì)綠色照明的應(yīng)用,特別是用緊湊型熒光燈(CFL)替代白止燈的要求,必然會(huì)導(dǎo)致高性能(采用控制器IC)的電子鎮(zhèn)流器的廣泛應(yīng)用。同時(shí)我國(guó)集成電路從設(shè)計(jì),生產(chǎn),測(cè)試等方面都有提升,使得我們有能力使用上擁有自的國(guó)產(chǎn)的電子鎮(zhèn)流器控制IC。

現(xiàn)今,不管是國(guó)外的IC巨頭,如IR公司,飛兆公司,和英飛凌公司;還是國(guó)內(nèi)的上海貝嶺,復(fù)旦微電子有限公司,都是將高壓功率器件和低壓CMOS控制部分,保護(hù)電路做在同一芯片上。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是:可靠性高,輸出電流大,能驅(qū)動(dòng)多個(gè)熒光燈,但是缺點(diǎn)也是很明顯的:由于采用了VDMOS工藝,芯片的成本高。可見(jiàn)由目前主流IC制成的電子節(jié)能燈,應(yīng)用上存在的最大因素是價(jià)格問(wèn)題。

目前市面上家庭照明用的一體化節(jié)能燈都采用磁環(huán)變壓器的半橋逆變器電路,由于價(jià)格合理,使用效果良好,已經(jīng)完全占領(lǐng)了功率在20W以下節(jié)能燈市場(chǎng),但是分立元件自身的固有的問(wèn)題,如驅(qū)動(dòng)電壓波形不理想,容易燒毀功率管,磁環(huán)的加工困難等等。如果能用采用普通的CMOS工藝設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出電子節(jié)能燈控制IC,必將會(huì)有很好的市場(chǎng)前景,和很好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 設(shè)計(jì)方案的選取

交流電子電子鎮(zhèn)流器是D類轉(zhuǎn)換器[7],要實(shí)現(xiàn)D類功率轉(zhuǎn)換,需要能驅(qū)動(dòng)高、低壓功率管的電路,設(shè)計(jì)中采用以下三種方案:

2.1變壓器提高輸出電壓

此方案設(shè)計(jì)思路:控制電路輸出有死區(qū)時(shí)間的兩路倒相脈沖。一路脈沖直接輸入低壓功率管的柵(基)級(jí);另一路脈沖輸入到變壓器的初級(jí),經(jīng)變壓器升壓后,從次級(jí)輸出到高壓功率管的柵(基)級(jí)。電路如圖3-1(a)所示。

此方案的優(yōu)點(diǎn)是:控制芯片可以采用常規(guī)的CMOS工藝;缺點(diǎn)是需要變壓器,系統(tǒng)成本高。

2.2通過(guò)VDMOS隔離高壓、低壓部分。

此方案的設(shè)計(jì)思路:將高壓、低壓驅(qū)動(dòng)電路做在一塊芯片上,通過(guò)芯片內(nèi)部的VDMOS隔離開(kāi)高,低壓電路。將高壓功率管工作時(shí),高壓加在VDMOS上,芯片的兩路輸出都可以直接輸入到高、低壓功率管的控制端。電路如圖 3-1 (b)所示

此方案的優(yōu)點(diǎn)是:器件少,系統(tǒng)穩(wěn)定性好;缺點(diǎn)是芯片制造工藝復(fù)雜,芯片成本高。

2.3高、低壓驅(qū)動(dòng)電路做在不同芯片上。

此方案的設(shè)計(jì)思路:采用常規(guī)的CMOS工藝設(shè)計(jì)、制造兩塊高壓、低壓驅(qū)動(dòng)電路,兩塊芯片間通過(guò)電容耦合。電容的作用有兩個(gè)隔離高壓、將控制信號(hào)很好的從低壓驅(qū)動(dòng)芯片傳到高壓驅(qū)動(dòng)芯片。此方案又有兩種,耦合電容采用一只和兩只的解決方法,電路如圖 1 (c)、(d)所示。

此方案的優(yōu)點(diǎn)是:兩塊芯片都可以采用常規(guī)的CMOS工藝,價(jià)格低廉;缺點(diǎn)是:工作頻率不能高于100KHZ,輸出驅(qū)動(dòng)能力弱。

對(duì)照以上三種方案,總結(jié)成表1:

表1 交流電子鎮(zhèn)流器芯片設(shè)計(jì)三種方案比較

本次設(shè)計(jì)采用方案三種的第二種:即使用兩只耦合電容的兩塊芯片做為電子節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)芯片的主體。

3 電子節(jié)能燈的架構(gòu)和工作原理

3.1電子節(jié)能燈的架構(gòu)

圖1為采用了用常規(guī)CMOS工藝設(shè)計(jì)IC的電子節(jié)能燈的整體架構(gòu)圖,整個(gè)節(jié)能燈系統(tǒng)的核心是兩塊芯片IC1,IC2L兩塊芯片間信號(hào)的耦合靠電容C1.、C2。

圖2 電子節(jié)能燈的架構(gòu)圖

IC1、IC2各引腳說(shuō)明如下:

表2 IC1各引腳的功能如下表所示

表3 IC2各引腳的功能如下表所示

3.2節(jié)能燈電路原理

芯片IC1、IC2都正常工作時(shí),IC1、IC2在LOUT2、HOUT2端產(chǎn)生了約50KHZ的相互交錯(cuò)的矩形脈沖,

當(dāng)HOUT2端為高電平時(shí),LOUT2端為低電平,Q1導(dǎo)通,Q2截至。電感上流過(guò)的電流為從左到右。此時(shí)電流流過(guò)的路徑為直流電壓311VQ1的集電極Q1的發(fā)射極電感L燈絲 諧振電容燈絲地。同時(shí)由于Q1的飽和態(tài),Q1的發(fā)射極電位為311V,也就是說(shuō)IC2芯片的襯低(COM端)電位為311V。

當(dāng)HOUT2端為低電平時(shí),LOUT2端為低電平,Q1截至,Q2也截至。但是電感上的電流不能突變,此時(shí)要有回路來(lái)維持電感上的電流。電流流過(guò)的路徑為電感反相電動(dòng)勢(shì)的正極燈絲諧振電容燈絲并聯(lián)在Q2端的二極管D2地電感反相電動(dòng)勢(shì)的正極。

當(dāng)HOUT2端為低電平時(shí),LOUT2端為高電平,Q1截至,Q2導(dǎo)通。電感上流過(guò)的電流為從右到左。此時(shí)電流流過(guò)的路徑為直流電壓311VQ1的集電極Q1的發(fā)射極電感L燈絲 諧振電容燈絲地。

當(dāng)HOUT2端為低電平時(shí),LOUT2端為低電平,Q1截至,Q2也截至。電感上流過(guò)的電流為仍要維持從右到左。此時(shí)電流流過(guò)的路徑為電感反相電動(dòng)勢(shì)的正極并聯(lián)在Q2端的二極管D2地?zé)艚z諧振電容燈絲地電感反相電動(dòng)勢(shì)的正極。

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有電路原理知識(shí):由于LC串聯(lián)回路產(chǎn)生諧振,諧振電容兩端產(chǎn)生高壓,點(diǎn)亮燈管。

4 具體電路設(shè)計(jì)

IC1是主芯片,包括了控制部分、低壓驅(qū)動(dòng)、低、高壓信號(hào)傳輸三個(gè)功能模塊,其中控制模塊又有振蕩器、預(yù)熱、死區(qū)調(diào)節(jié)、欠電壓保護(hù)四個(gè)子模塊電路組成。而低壓驅(qū)動(dòng)和低、高壓信號(hào)傳輸電路實(shí)則上就是多極緩沖器,其目的就是要能驅(qū)動(dòng)后級(jí)功率管、或者帶大電容負(fù)載。

IC2是高壓驅(qū)動(dòng)芯片,包括了信號(hào)的接收、整形和驅(qū)動(dòng)兩個(gè)功能模塊。信號(hào)的接收、整形電路作用是電平位移。

4.1 主芯片的電路圖

圖3 主芯片電路圖

4.2高壓端驅(qū)動(dòng)芯片的電路圖

圖4 高壓端驅(qū)動(dòng)芯片

電路原理分析:

輸入信號(hào)IN1、IN2來(lái)自主芯片的輸出的矩形脈沖,其幅度為0-12V,通過(guò)傳輸門后,加到RS觸發(fā)器的兩端,從RS觸發(fā)器輸出脈沖基本和IN1一樣,也就是說(shuō)通過(guò)RS觸發(fā)器后,能將主芯片的輸出脈沖信號(hào)較好的傳輸?shù)奖拘酒膬?nèi)部,且能使后面的多極BUFFER能正常工作。

仿真波形如下:

圖5 高壓功率管的漏、源級(jí)電壓波形

5 芯片測(cè)試

芯片的測(cè)試平臺(tái)和相應(yīng)的測(cè)試波形

圖6(a)(b)分別是兩芯片的實(shí)物圖,(a)是下功率管驅(qū)動(dòng)電路;(b)是上功率管驅(qū)動(dòng)電路。

下面的圖是在面包板上搭建的測(cè)試電路:

圖7 實(shí)測(cè)電路圖

下圖是低、高壓功率管的脈沖波形圖:

圖8 高、低壓功率管驅(qū)動(dòng)脈沖波形

從圖中看到上、下管有一定的死區(qū)時(shí)間,在測(cè)試中可以根據(jù)具體驅(qū)動(dòng)不同燈管,來(lái)調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間,原則是:即要保證上、下管的溫度控制在40度以下,以便于整個(gè)節(jié)能燈一體化封裝,這可以加大死區(qū)時(shí)間來(lái)減少上、下功率管導(dǎo)通的時(shí)間;同時(shí)要保證效率,減少死區(qū)時(shí)間能提高效率。測(cè)試結(jié)果得出:燈管功率越小,死區(qū)時(shí)間越大。表4為燈管功率和死區(qū)時(shí)間的對(duì)應(yīng)表。

表4

從測(cè)試的情況看:芯片基本工作正常,各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。

6 總結(jié)

(1)通過(guò)使用更好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)減少元器件的個(gè)數(shù),本次設(shè)計(jì)中高低壓驅(qū)動(dòng)芯片信號(hào)是通過(guò)兩個(gè)電容耦合的,如果能設(shè)計(jì)成信號(hào)通過(guò)一個(gè)電容耦合,從主芯片的輸出端耦合到高壓部分驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端,這樣電路更簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本更低。

(2)由于我們采用的工作頻率是固定的頻率,這就對(duì)LC諧振回路電感、電容的參數(shù)提出較苛刻的要求,不便于大批量的生產(chǎn);同時(shí)由于電容受溫度的影響較大,系統(tǒng)會(huì)存在不穩(wěn)定的情況。如果采用從高頻開(kāi)始往下掃描,線形變化這種工作頻率的電路結(jié)構(gòu),就能很好避免上述情況。

(3)由于此次MPW主要是驗(yàn)證用常規(guī)的CMOS工藝能否設(shè)計(jì)、制造電子節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)芯片,固在芯片的保護(hù)部分考慮較少,如缺少過(guò)電流保護(hù),過(guò)溫飽和,過(guò)電壓保護(hù)等等。以至于在芯片測(cè)試時(shí),稍不留意,就會(huì)損害芯片。這些在以后的設(shè)計(jì)、流片中要著重考慮。

(4)電路由很多器件組成,這些器件的參數(shù)隨工作環(huán)境的變化和芯片的能否正常工作密切相關(guān),所以在芯片設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮參數(shù)的裕度,以保證系統(tǒng)能在不同環(huán)境下正常工作。同時(shí)以后設(shè)計(jì)時(shí)考慮將有些的器件集成到芯片內(nèi)部來(lái)。

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