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关于筹建我省积体电路设计及研究中心的建议



  一、建立我省“积体电路设计及研究中心”的必要性和紧迫性

  积体电路是资讯技术和资讯产业的核心基础,是世界高科技竞争的制高点之一。随着资讯化的深入发展,积体电路在社会、经济、国防建设等各个领域中的应用越来越广泛,对改造传统产业、带动工业化发展具有非常重要的作用。同时,积体电路还是一项带根本性的保证国家安全的战略性产业。

  近20年来我国家电和电信产业的迅速发展,使我国成为积体电路晶片的巨大市场,国外有专家认为,未来10年,我国有可能成为全球晶片的第二大市场。因此积体电路产业,非常可能成为我国最具发展潜力的新的经济增长点。北京、上海等地已斥巨资建立积体电路设计开发和生产基地,西安等人才比较集中的城市,也在积极筹建积体电路的研发基地。广东省是国内积体电路晶片消费的最大省份,一方面对积体电路晶片的研发有最大的迫切性;另一方面与北京、上海等地相比又相对薄弱。因此需要迅速在作为珠江三角洲和广东省的中心广州市建立积体电路的设计研究基地,尽快成长出一大批中小型的积体电路设计公司。对于实现我省引进和设计开发并举的积体电路产业发展战略,有极大的必要性。

  从直接的经济效益来看,积体电路产业是当今促进全球经济发展的主要动力,是国民经济发展的倍增器。在电子设备中,积体电路、半导体产品的价值所占比例1990年是6-7%,1995年是11-15%,2000年达到23-27%,积体电路每一元的产值,可以带动电子工业10元的产值、GDPl00元的产值,对国民经济的发展有很高的贡献率。世界发达国家,电子工业的增长速度是GDP增长速度的3倍,而积体电路工业又是电子工业的2倍。由此可见,广东积体电路产业的发展,直接关系到广东的经济能否持续高速地发展。

  积体电路产业的发展主要包括设计、流片生产和封装等三个方面,三个方面相互依存,但相对独立的发展模式已日趋明显。目前世界上积体电路的主要基地在美国,同时还分布在日本、韩国和中国台湾等地。其中研究和设计开发中心在美国的硅谷,获得最大和最终掌握自主产权核心技术的是积体电路的研发公司和企业。

  积体电路晶片产业是知识密集、技术密集型的产业。建立积体电路的设计和研发机构,设计人员的能力和经验是关键的因素。另外,设备的投资包括硬体方面的工作站、伺服器和软体方面的设计开发平台以及模拟、仿真和测试等工具,视完备程式,发展初期一般只需若干千万人民币的投入。而积体电路的流片生产则同时还是资金密集型的产业,需要巨额的资金投入。例如,一条6英寸的晶片生产线需要投资2亿美元,8英寸的晶片生产线所需投资就增加到10亿美元左右,是一种所谓需要黄金铺路的产业。如果自身没有积体电路的研发能力,在目前世界积体电路生产能力过剩的条件下,作为地方的发展战略,投资建立晶片生产线具有极大的风险。

  综上所述,作为广东积体电路产业的发展第一步策略应该是首先建立自己的研发和设计中心,有了设计能力才能开发出新产品。这一策略与目前我国把电路设计作为发展积体电路的重点是一致的。建立广东积体电路设计研究中心,可使我省在较短时间内形成自己的晶片设计与研究开发能力,并为积体电路产业的大规模的发展积累经验并作技术准备,从而迅速地带动广州和整个珠江三角洲地区积体电路产业的起步和发展。

  二、关于“积体电路设计”的几个基本概念

  在积体电路产业设计、流片生产和封装三个相对独立的领域中,晶片设计是积体电路产业链中的关键环节,是连接市场需求和晶片加工的重要桥梁,是表现晶片创造性、知识产权与专利的重要载体,因而也是一个地区积体电路产业能够持续发展的关键。

  设计研究中心将采用正向设计为主,正向设计与逆向设计相结合的设计方法。

  用正向设计的方法来实现一个新的晶片设计,其自顶向下的设计方法包括:行为设计、结构设计、逻辑设计、电路设计和版图设计等五个方面;而自底向上的设计方法的流程则为:系统划分、分解,单元设计、功能块设计、子系统设计和系统总成等五个步骤。

  逆向设计则是在剖析原有晶片设计的基础上对晶片进行某种修改和改进。其自顶向下的设计方法包括:版图解析,电路图提取,功能分析,结构修改,逻辑设计,电路设计和版图设计等六个方面;逆向设计自底向上的流程相应地为:版图解析,电路图提取,功能分析,单元设计,功能块分析,子系统设计和系统设计等六个步骤。

  典型的设计流程如下图所示:(略)

  三、我省“积体电路设计”存在的几个问题

  1.目前虽已在部分大型IT及通信产业集团中设立积体电路设计中心,如华为、中兴、康佳、TCL和赛格等,但至今尚未形成规模产业。其中个别企业已投资几千万元,但还没能研制出投入实际应用的晶片。

  2.大型企业单独设立积体电路设计中心存在着重复建设、行业竞争、互相封锁,不能共用软体硬体平台和关键技术等问题。

  3.积体电路设计人才严重不足,特别是缺乏能够主持晶片设计的高级人才和具有实际设计经验的技术人员。

  4.目前我省已有小型的积体电路设计公司成功设计出了玩具、液晶显示驱动等晶片,并取得了一定的经济效益,但其多是1微米以上的技术,而且尚未形成规模。

  5.目前大量中小企业急需解决自行设计具有自主知识产权的核心技术——专用积体电路晶片(ASIC),但又缺乏可供使用的开发环境,包括设计平台、人才和技术支援等。

  6.没有统一规划和部署,分工不明确,存在重复建设、资源不能共用等问题。

  7.目前我省高校中尚未有一所具有完整的积体电路设计和人才培养环境的学校,这是制约我省积体电路产业发展的重要因素。

  四、具体操作的几点建议

  1.省、市和高校共同出资筹建一个高水准的积体电路设计研究中心。华南理工大学已经投入300万元启动该建设专案并已经取得广州市政府的大力支持。但要最终建成一个高水准的设计研究中心,需要省政府财政上的大力支持。

  2.积体电路设计研究中心的建设应分两步走。第一步,建立一个具有较完善功能的软硬体开发平台,筑巢引凤,吸引国内外积体电路设计人才,形成承接积体电路晶片设计的能力。第二步,将设计研究中心运作成一个积体电路晶片研发的设计公司,使其成为能够良性回圈发展的高科技企业。

  3.大力引进具有实际工作经验,能够主持积体电路晶片设计的国内外高级专家,同时尽快在省内解决自行培养大量积体电路设计人才的问题。

  (2001年10月)
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