半导体芯片原理篇1
和手机、液晶行业的情形一样，日本芯片制造商们也走上了集体突围之路。
9月16日，neC电子与瑞萨科技(Renesasteehnology)宣布，双方将于明年4月合并，组建全球第三大芯片制造商。iSuppli的数据显示，瑞萨科技与neC电子合并后将成为全球第三大芯片制造商，仅次于英特尔和三星电子。
上一财年，瑞萨科技、neC均出现不同程度的亏损。并且，由于neC电子压缩生产、研发和劳动力成本的幅度不及销售额降幅，因此将连续第五年出现亏损。该公司曾于今年7月表示，在截至6月30日的季度内，共计削减250亿日元生产和研发费用，并计划在本财年内将净亏损额削减89％，至90亿日元。
neC电子与瑞萨科技合并仅仅是日本芯片生产商寻找合力的一个缩影。9月10日，日本媒体报道，日本几大电子和芯片制造巨头正在开展合作，努力开发出应用于消费电子设备的新型低功率处理器。小组成员包括富士通、东芝、索尼、松下、瑞萨科技、neC、日立和佳能等。日本经济产业省将提供30至404L日元以支持该项目。
日本芯片生产商在经济震荡时期的抱团取暖，这已不是第一次。不过，类似行为的次数多了就不禁让人怀疑，日本芯片行业是否进人了持续衰退期。
失去的“十年”
20世纪80年代，世界上最大的三个半导体公司都在日本，全球pC所用的日本芯片一度占到全部芯片数量的60％，以致日本有些政治家盲目自大，认为日本到了全面挑战美国的时候，全世界也都在怀疑美国在半导体技术上是否会落后于日本。
但就当时全世界半导体市场而言，日本的半导体工业集中在技术含量低的业务上，如存储器等芯片，而高端的芯片工业，如计算机处理器和通信的数字信号处理器则全部在美国。上世纪80年代，英特尔甚至停掉了内存业务，将这个市场完全让给了日本人。当时，日本半导体公司在全球市场大赚特赚，日本人一片欢呼，认为它们打败了美国人。
好景不长，新旧世纪之交，日本芯片的“体弱多病”逐渐显现，即便是全球经济打了个喷嚏，对日本也不啻为一次寒流。2001年，日本五大芯片制造商业绩滑坡的状况相继浮出水面，在季报亏损的风暴中，日本大型芯片企业几乎无一幸免。专家指出，移动电话、个人电脑等信息技术关联产业出现的世界范围内的结构性衰退，是把日本大公司击落下马的主要原因。
随后，芯片生产商进行了新一轮结构调整、裁员。日本芯片生产商抱团取暖的消息也传出来。据当时《日本经济新闻》报道，包括neC、三菱电机、东芝和富士通在内的日本11家大型电子企业决定，共同出资设立生产下一代芯片的合资公司，以便在国际市场上与咄咄逼人的美韩等国同行进行竞争。
类似的情况也出现在2005年。此时的日本芯片业不仅增长速度慢于全球水平，其市场份额也不断下滑。用“跳水”来形容日本芯片业绩的下滑也并无不妥。继松下、三洋相继宣布大规模裁减半导体部门员工后，日本第三大半导体生产商neC电子公司也难逃厄运，股价曾一度创历史新低。
不久，东芝、日立以及瑞萨科技三家日本公司又宣布成立芯片联盟，三家公司共享半导体生产资源。据当时官方文件透露：联盟研究了如何通过合作提高芯片产量，并且更为合理配置旗下的工厂资源。另外，三家公司考虑了建立一家新合资半导体公司的可能性。
应急措施没有帮助日本芯片生产商从困境中走出来。2008年，全球金融风暴对日本芯片公司又是一次严厉的“摧残”，日本人对芯片业务更加小心谨慎。
鉴于半导体长期受到的挑战，日前富士通已表示将减少微芯部门的研发费用，并将次世代28纳米芯片制程外包给台积电。澳大利亚麦格理银行的研究报告称，富士通此举将节省近8.8亿美元的开支。
今年8月，东芝新上任的Ceo佐佐木则夫也发表类似的申明，公司的财务预算将更加保守，同时芯片业务将拓展到电脑之外的领域。9月8日，东芝在提交给东京证交所的声明中称，公司正考虑外包一些超出产能的超大规模集成电子电路(LSi)生产业务。
日前，Gartner了最新的全球半导体行业研究报告总算让备受压抑的日本芯片业舒了口气。报告预测，2009年下半年，全球半导体设备支出将增长47.3％，但是鉴于上半年下降的幅度较大，2009年全年半导体市场将同比下降47.9％。预计半导体行业的反弹出现在2010年，届时可实现34.3％的增长。
结合iDC的乐观预期，业内人士认为，日本芯片厂商近期的合纵连横就是抢在经济复苏之前提前布局，意图一举走出长期被动的局面。
而日本当局撑腰，或许让日本芯片制造商联手出征的底气更足。日前，路透社报道，日本新组建的政府或将出台一系列措施，以刺激日本经济复苏。半导体作为日本的支柱产业之一，势必得到当局的财政补贴。
联手开辟新市场
9月10日，《日本经济新闻》报道，富士通、东芝、索尼、瑞萨科技、nee、日立、佳能等几大巨头同意集中各自的资源，开发一种新型的标准化低功率处理器。日本经济产业省将提供30至40亿日元支持该项目，旨在帮助日本芯片商在美国市场上与英特尔抗衡。
参与这一计划的早稻田大学教授笠原博德介绍说，在项目的初级阶段，各公司独自生产能够兼容节能软件的CpU。在此后的过程中，这些公司将使用来自早稻田大学、日立等研发的处理器原型，该原型可以使用太阳能电池，能耗比普通CpU低30％。该芯片标准有望在2012年推出，届时这些CpU将用于电视、数码相机和其它电子产品，如用于汽车、服务器、机器人等。
日本厂商的新举措符合市场发展趋势。美国《福布斯》近日撰文指出，由于生产标准化的芯片，不仅可以减少各芯片制造商的研发费用，这种节能芯片还延伸至电子消费品、汽车、服务器、机器人等更广泛的领域。
此前，业内人士就指出了日本芯片商的“软肋”：过度庞大的芯片厂商一般拥有过多的员工和产品组合，而许多产品都是“沉睡”产品或者是薄利产品。
日本芯片制造商能否借此走出去仍是未知之数，不过，在拥挤的世界市场，纵然是新领域也不会是一马平川。尽管日本芯片军团开发的这种节能芯片可以避免与X86芯片的直接竞争，但随着英特尔全面布局嵌入设备市场，英特尔与日本芯片商在这一领域的竞争不可避免。
7月14日，英特尔在北京举办了嵌入式策略沟通会。英特尔公司数字企业事业部副总裁、嵌入式与通信事业部总经理道格・戴维斯介绍说，英特尔的芯片架构将超出pc和服务器领域，面向嵌入式的芯片将为涉及30个领域的近3500家客户提供服务。针对打印成像、工业、车载等应用领域，英特尔可以提供小体积、功耗小于5～75w的英特尔凌动处理器及相关芯片组。
半导体芯片原理篇2
“不看时点看时段”，这是有经验的股民（还有基民）的一个操盘要诀，即“进货”时股市的“点数”和基金净值的高低并不重要，重要的是处在上升还是下降的时段上――如果是熊市，无论你怎么小心都难逃被套住的份儿;赶上了牛市那可就“满城尽带黄金甲”了。
在1月18日召开的“全球半导体行业中国峰会2007”上，类似的理念被专家们用来分析中国的半导体市场，认为中国的半导体市场已进入“牛市”，且至少会“持续5年”，因而现在正是投资中国半导体产业的黄金时段，涉足其间者将获利丰厚。
四大利好托起芯片牛市
托起中国芯片牛市的第一个利好，是市场对芯片的“天量需求”。中国成为世界工厂以来，对集成电路的需求与日俱增，2005年已成为全球最大的半导体市场，每年缺口高达80%。这期间集成电路进口的数量也越来越大:2001年进口199亿美元，2006年猛增至1000亿美元，“相当于13亿中国老百姓，每人每年要为进口芯片付出80美元”。虽然这几年国内开足马力建设芯片生产线，仍赶不上需求的增长。据时代创投预测，即使到2010年，国产芯片的供给达到4000亿人民币，缺口仍高达4500亿人民币，约合600亿美元。
第二个利好，是市场对芯片需求日益呈现多元化趋势，从而有效降低了芯片产业“命系pC”的风险。会议提供的数据显示:国内台式机和笔记本电脑产能的提高带来39.5%的半导体市场份额;平板/液晶电视市场的爆发带来了13%的市场份额（远高于世界水平）;汽车电子方面，中国平均每辆车的电子装置已占整车制造成本的23%，并以年均9%的速度递增，还有3G牌照的即将发放，都将成为拉动需求的重要因素。
第三个利好，是中国相对低廉的生产成本。一般来说，芯片制造成本在中国相对于美国、日本可节省30%～35%;越是低端制造，节省的效应越明显。因为这类生产线已过折旧期，剩下的主要成本就是土地、厂房和人力了，而这正是中国的优势。
第四个利好，是中国对集成电路的投资越来越理智，产业发展模式已由早年的政策刺激式转化为市场需求驱动式，更多的境外企业和风险投资人参与到这个行业中来，半导体企业步入蓬勃健康发展轨道。一个标志性信号是上海集成电路行业在2006年实现了全行业首次赢利，赢利超过10亿人民币，而2004年和2005年则因一些新建工厂设备折旧等原因分别亏损了5亿元和2.8亿元。“赢利的数目不大，但意义深远”上海集成电路行业协会秘书长蒋守雷说。
正是这些利好，使中国芯片市场成为众多海外风投乃至私募基金人眼中的牛市。据预测，2005年到2009年，中国半导体产业将达到21%的年均复合增长率，远高于亚洲8.3%和全球5%～6%的增长水平。
“最大赢家”尚难定论
在一个市场为王的时代，作为全球最大的半导体市场，中国发展半导体产业很有些“挟市场以令诸侯”的味道。美国德州仪器亚洲技术工程副总裁尹建维则认为，市场最大，人才最多，产业链也已形成――中国成为全球半导体行业最大赢家只是个时间问题。
但握有筹码不等于一定能获利，弄得不好还会成为别人的嫁衣。“我们的企业还很弱小，还不能够成为市场的主角，如果不快快成长起来，那么中国巨大的市场只能成为外资公司淘金的乐土。”信息产业部软件与集成电路促进中心副主任邱善勤博士忧心忡忡。
虽然这些年我们建起了20多条芯片生产线，发展了500多家芯片设计公司，也涌现出中芯国际、中星微、展讯、炬力等一批做得不错的企业，但这只是拿自己的现在和过去比，若在全球范围内横向比一比，差距就看出来了。
企业市值方面，美国有137家半导体上市公司，总市值7485亿美元，平均每家公司54亿美元，其中英特尔1285亿美元（去年4季度）。而中国内地仅中芯国际和中星微在海外上市，市值分别为30亿美元和5亿美元。
技术方面，我们比世界先进水平落后了一代半。世界先进制造水平，硅片的尺寸已达到12英寸，成熟工艺达到90nm，而国内主要半导体公司的加工能力仍集中在低端领域;500多家设计公司，上规模的还不到十分之一，设计的高端芯片产品也较少。
知识产权环境也是制约发展的一大障碍。细心人会发现，在芯片制造企业纷纷涌入中国淘金的大潮中，却独独不见境外的芯片设计企业前来筑巢，难道他们对诱人的市场视而不见？答案是:很想来，但不敢来，因为怕知识产权被盗。尹建维告诉记者，德州仪器在中国有研发机构，但只做针对中国市场的应用研发，芯片的研发则因知识产权等原因还不能进来。“中国要在这个产业做大，还要看政府打击盗版的决心。”
看来，中国半导体产业要成为“最大赢家”还有很长的路要走。差距通过努力是可以缩短的，但前提是要多看到问题和差距，多一些忧患意识和奋发意识。
到商业模式中寻找捷径
缩小技术差距固然需要积累，需要时间，不可能一蹴而就，但这并不等于我们只能永远跟在别人后面。赶超的捷径还是有的，这就是在加快技术创新的同时，加快商业模式的创新，通过转换商业模式做大做强。
会议对此提出了两种方案，一是邱善勤博士的“借鉴方案”，即借鉴日本半导体企业的“设计生产一条龙体系”，由政府出面引导，加强芯片设计企业与整机企业的合作。
国内芯片设计产业之所以弱小，一个重要原因是国产整机不敢采购采用这些设计新军的芯片，由此造成了“芯片设计企业越弱小，整机越不敢采用国产芯片;而整机越不采用，芯片设计企业就越弱小”的恶性循环。其实，从价格与打破国外垄断的角度考虑，国内整机企业还是很想采用国产芯片的。邱善勤透露，软件与集成电路促进中心正在牵头做一件事:与各地区商谈建立一种担保基金，对国产芯片承诺担保，目标就是树立国产芯片在用户中的地位。他表示，世界上哪个国家的集成电路发展都离不开政府的扶持，尤其是在弱小阶段。
半导体芯片原理篇3
Ceo希望借助华虹集团入股中芯国际，从而打造一个中国最大的半导体企业。
7月9日，有报道指出，中国电子信息产业集团(CeC)欲藉旗下的半导体公司华虹集团，入股中芯国际，并促成华虹集团和中芯国际的整合，从而打造一个中国最大的半导体企业。
据市场调研公司Gartner的排名，在2006年全球晶圆代工市场上，排名前3位的分别是台积电、台湾联电、新加坡特许半导体，而中芯国际和华虹neC分别列在第四和第九位。但是，台积电占据了绝对优势地位，市场份额达到45.2%。相比之下，中芯国际的份额仅占7%左右，我国晶圆代工产业的整体规模显然有待提升。
“整合肯定是产业大势所趋，而且很可能是在政府推动下，企业的自愿整合。但是从目前情况来看，由于华虹Ceo王宁国刚刚离职一个多月，华虹内部必定面临着架构变化与资源整合问题，就算华虹有换股想法，也至少要再等一个月。”上海集成电路行业协会常务副秘书长赵建忠表示。
传闻双方虽然目前都没有正面回应换股传闻，但芯片产业也可能出现类似面板产业的整合局面：正是在政府主导下，京东方、上广电、龙腾广电3家企业最终实现了横向整合。
中芯扩张进行中
对于这一传言，中芯国际回应说：“本公司董事及管理团队经常考虑采取不同的策略和机会以提升股东价值。但现在并没有就任何项目做出决定，也不能确定本公司或其他子公司是否达成或参与任何项目。”
然而，这已经不是中芯国际第一次传出资本合作的消息了。
此前5月份，就有媒体报道称，KKR、贝恩资本、泛大西洋集团(Generalatlantic)三大私募基金公司都对购买中芯国际的股份感兴趣。还据说，中芯国际正在评估6亿美元的购买意向，最多出让大约25%的股份。
究其原因，资本合作传闻的频频出现与中芯国际的盈利状况不无关系。今年第一季度，中芯国际获纯利876万美元，取得了继去年第四季度净利润122.2万美元之后的第二个盈利季度。此前，中芯国际一直遭遇巨额亏损，2005年和2006年亏损额分别为1.148亿美元和4410万美元。
“一条8英寸芯片生产线的投资额约为10亿美元，一条12英寸芯片生产线的投资约为15亿～20亿美元。按5年的折旧期来算，每年需要分摊的折旧费用至少在2亿美元以上，设备折旧成为中芯国际亏损的主要原因。”中国半导体行业协会半导体产业研究中心高级分析师李珂如是说。
与此同时，中芯国际的扩张速度并未放缓。今年中芯国际在成都和湖北武汉兴建了两座芯片厂。
这两座新厂相继投产之后产量大幅度提高，加之位于上海的3座8英寸芯片厂、位于天津的8英寸芯片代工厂、位于北京的12英寸厂，总共涵盖了从0.35微米到90纳米制程的工艺设计和制造服务。2000年才成立的中芯国际，建设新厂的速度不可谓不惊人。
“我预计，今年中芯国际肯定盈利，而这个盈利不一定是依靠销售额的提升，而很可能是依赖财务手段和资本运作能力获得。”李珂表示。这也是中芯国际作为上市公司要满足股东利益的必然之举。
这一趋势已经日益明朗。以今年第一季度为例，中芯国际毛利增长为3690万美元，较上一季度上升89.7%，收入迅速增加的主要原因就是营收中包含了来自武汉和成都项目的管理费，中芯国际通过与地方政府的合作，极大地减轻了巨额设备的折旧费用。此外，中芯国际还决定从今年首季起，将晶圆厂相关设备的使用年限由5年直线折旧法修改为5至7年，这显然对公司获得盈利也不无帮助。
从这个角度来看，继续通过采取资本运作手段，保持公司的盈利局面，对中芯国际来说就成为顺理成章的事了。
华虹欲“横向整合”
今年6月，任职还不满两年的华虹（集团）有限公司Ceo王宁国离职。起初，王宁国从工作了25年的美国应用材料公司来到华虹集团，成为轰动一时的新闻。他来到华虹后还同时担任着上海华虹国际公司的副董事长、Ceo和总裁，以及华虹半导体有限公司的董事长。
王宁国的思路就是把设计、制造、封装测试等产业链的全环节都纳入华虹集团。“高层的离职，表明华虹集团曾经尝试的产业链纵向整合道路走不通了。如果与中芯国际进行股权合作，可能表明华虹转而将进行代工业务的横向整合。”李珂分析说。
看起来，华虹集团曾经的纵向整合思路理论上是可行的，但是，这样很容易出现上下游的不对称的情况。
李珂表示，“由于华虹自身的产品设计能力并不强，根本不足以满足自己生产线的产能，而其他设计企业出于保护知识产权的考虑，一般不愿将订单下给这样的工厂，除非下单的产品与代工厂的产品不重合”。
再从业务上来看，华虹与中芯国际还存在着业务上的互补性。今年一季度，中芯国际来自中国本地设计公司的订单有大幅增长，占当季营收的12.8%，而去年第四季度则为8.8%，中芯国际预测，来自中国本地设计公司的业务会继续增长。华虹的订单大多则来自国内，如身份证、军工等，可以弥补中芯国际国内市场开拓的短板。
中芯国际生产规模持续扩大的同时，技术上则采取了自主研发和引进技术并举的方式，呈现出良好的发展势头。如今，中芯国际已经和德国英飞凌、elpidamemory、东芝和新加坡特许半导体等公司达成了技术转让协议，这对华虹也是有利的。至于双方具体会采取怎样的合作模式，李珂认为，可能采取换股的方式，不一定出现现金交易。
“换股这种事情，不是公司几个人就能决定的，也不是媒体等外部力量能推动的。等到华虹内部架构调整告一段落，这个合作才有进一步发展的可能。”赵建忠分析说。至于华虹的合作对象是否是中芯国际还不一定。“这是由于中芯国际的摊子铺得太大，手伸得太长，其股权结构也非常复杂，因而使得双方的合作面临着一些挑战。”
CeC成立于1989年，是中央管理的国有重要骨干企业，注册资本58.8亿元、资产总额523亿元，并拥有集成电路产业、计算机、软件与系统集成产业、通信与消费电子等业务线。
华虹集团涵盖了集成电路芯片的设计和制造，而且同样是以国有资本为主体，时任电子部部长胡启立曾兼任华虹集团董事长。
半导体芯片原理篇4
关键词：3G；通信芯片；应用处理器；低功耗
随着电信运营商重组的尘埃落定以及北京奥运会的胜利召开之时，中国3G的推进过程终于在多年的期盼之后真正开始加速。据悉，除了现有的10城市tD测试网之外，估计在2009年2季度，消费者就可以享受到正式商用的3G服务。
虽然，中国3G演进的过程有些拖沓冗长，这其中也有一些企业的加入和离开，不过，对于这个硬件总价值高达4000亿美元的市场，前期大量的技术积累对任何企业来说都是值得的。2008年下半年注定是3G相关硬件开发的关键时期，我们在这里从基站设备和终端芯片角度与大家一起分享3G通信芯片开发的技术需求和发展趋势。
基站芯片
aBiResearch表示，全球无线基站半导体市场2008年可以达到60亿美元，2010年预计将接近75亿美元，这其中中国为首的发展中国家3G网络建设是最主要的市场推动力。
从技术特点来说，3G以提供高速数据业务为目的，语音是GSm的特长，因此，3G基站的硬件必须在面向业务、性能提升、可灵活部署、可平滑演进的要求基础上，对语音业务进行有效地优化，从而保证3G网络提供的语音业务质量。同时，从2G到3G的演进是一个长期的过程，而且多种3G标准都将获得商用，因此，支持多标准的基站产品将成为一个重要方向。3G基站除了要提供3G的功能外，还要在硬件、软件方面考虑与2G的融合。另一个需要考虑的问题是成本，包括基站建设成本和运营成本，这就要求基站设备尽可能同时支持多个网络或者兼容提供2G服务，同时在网络升级频率提升的同时要保证设备的使用期限，此外还要尽可能减小服务器体积和功耗，以降低运营费用。
从这些要求可以初探对基站芯片的发展要求，首先是高性能的处理能力，作为以数据业务为主的3G网络，其单用户的下行数据量提升为至少384kbit／s，数据处理能力比GSm时提升了至少3倍，如果考虑到HSpa，数据处理需求更为明显。因此，基站处理器的处理能力必须得到大幅提升／其次，芯片灵活性的需求更为明显，由于3G基站需要支持多种标准，以及与GSm兼容，这就要求基站设计结构必须要尽可能灵活，能够在支持多种标准的同时，还要可以灵活地进行升级。要实现这些要求，必须从芯片设计上入手，不仅要满足对新业务的有效支持，还必须具有极大的灵活性，支持一定范围内的网络升级。再次，由于3G频谱变得更为珍贵，以及基站新站址投资将更加庞大，因此基站芯片要提供更好的网络覆盖和更好的功能支持，这对整个射频发射部分和pa都提出更--高的需求。最后，基站的功耗已经成为运营商一个沉重的负担，基站芯片可以说是基站降耗的主力军，如何在提升处理和发射性能的同时降低芯片工作的能耗，就成为基站芯片设计必须考虑的问题。
通过这些需求，我们不难发现，原有的aSiC已经不再成为通信设备处理单元的首选，一方面由于其不够灵活的硬件结构，另一方面也不适合低功耗和低成本的发展需求。因此，FpGa和多核DSp就成为基站处理的首选，3G基站主要包括接入控制单元、基带、射频单元和功放单元，一般采用DSp、FpGa及通用控制器的混合架构体系。在无线基站网络中采用了可编程器件可以实现远程基站升级，大幅提升设备灵活性和基站设备寿命，同时避免高昂的运输费用和硬件开发费用。另外，FpGa的制程一直处于半导体领先行列，可以有效降低设备的整体功耗。如今语音、视频和数据服务成为业界潮流，下一代有线和无线基础设施对DSp的处理能力要求越来越高，一般通过增加DSp数量和提高DSp频率来满足大量并行处理能力需求，通信DSp的龙头厂商飞思卡尔、德州仪器等相继推出多核DSp。多核DSp可以满足3G服务器的多个特有需求，一是增加对多媒体和数据功能业务的支持，这是DSp的存在原因所在，二是在提升处理能力的同时又可以保持较低的功耗和系统的稳定，处理器能力的提升，需求增加芯片的处理能力，而如果增加处理器的主频需要增大功耗，采用多核处理器可以避免这个问题，通过增加核的数量提升处理能力又不增加功耗，特别的，多核处理器可以通过并行编程实现不同的功能，从而减少基站芯片的采用数量，降低成本和功耗。
终端芯片
相比较2G而言，由于3G网络能够提供更大的传输速度，使消费者得以拥有更流畅完整的用户经验，包括游戏、用户界面等方面，除了手机的运算能力以外，手机服务内容供应商所能提供的服务内容将会是3G发展的重要推力之一。
3G终端芯片将以高集成度、高性能、低功耗为特点，芯片数据处理速度大幅提升，手机芯片追求更快的数据处理速度，以实现手机多种功能，以及更高的频率以实现手机对各种应用的整合，手机芯片还必须具备强大的多媒体功能。多媒体应用芯片的研发，已成为3G手机产业的核心技术和竞争制胜的利器。除此之外，3G应用还会拉动手机基础芯片的升级，比如：电源管理、存储器等。此外，芯片将继续低成本趋势，为加速3G终端的普及，3G终端成本持续下降也成为业界另一个焦点和趋势。
在3G终端中，多模是一个必不可少的趋势，而多模单芯片就成为手机终端芯片发展的必然趋势。随着半导体技术的突破与手机Bom成本的持续下降，外型上轻薄短小的挑战促使手机芯片向高度集成化发展。3G手机不仅需要兼容2G网络，wi-Fi、wimaX、蓝牙与GpS等功能，甚至是接下来的4G，都必须在单一装置里能够支持。wimaxForum研究报告指出，未来双模芯片将可能取代传统的wi-Fi芯片，成为无线宽带接入市场上的主要芯片技术。双模芯片设计还会整合多媒体编译码器如JpeG、mp3、mpeG4／H.263等，以支持各种的多媒体应用，同时还会整合USB收发器、相机影像处理等功能，也提供接口支持wLan、irDa、Bluetooth、USBotG2.0等。
当然，多模化趋势需要芯片设计者解决许多问题，首先是射频(RF)部分如何进行整合，通常是先从相同频段、相近频段开始整合，或从应用相近开始整合，蓝牙与wi-Fi整合为一，因为都使用2.4GHz频段，射频及相关模拟前端电路有很大程度可以共享，甚至是共享同1支收发天线。进一步的，芯片业者为了达到更高的整合度，会尝试将原有各自独立设计、生产、封装的maC芯片、RF芯片合并为一，而maC(媒体存储控制器)部分已属数字化，因此多是使用半导体最普遍、最标准的“硅CmoS结构”制程。不过RF方面为了追求无线通讯时的收发性能表现，使用砷化镓(Gaas)、锗化硅(SiGe)等材料反而较硅为佳，同时BiCmoS结构也比CmoS结构理想，但这些材料与结构并不如硅CmoS结构的技术普及低廉，也不易与纯数字的maC芯片整合。所以，将RF芯片电路改以标准CmoS方式实现，才便于与maC整合，ti的数字射频处理器(DRp)即是此种作法，将射频电路尽可能数字化，并使用硅CmoS结构制造，如此不仅可与maC芯片整合为一，进一步还能实现手机单芯片，甚至是低成本、超低成本的手机单芯片。
半导体芯片原理篇5
6月27日，国内规模最大半导体芯片代工企业中芯国际公司董事长江上舟突然辞世。一个迫在眉睫的问题浮出水面――谁将继江上舟之后执掌中芯国际？
如果不出意外，新的掌舵人将从这三人中产生：总裁兼Ceo王宁国、Coo杨士宁、江上舟生前力荐增选为董事的张文义。
戏剧性的是，原为中芯国际总裁、Ceo、执行董事的王宁国，在6月29日中芯召开的股东大会上，意外地被股东之一的大唐电力踢出了董事会。
作为中芯国际目前最大的股东，大唐电信2008年以“战略投资人”身份进入。对于其进入的目的，外界普遍的认为是大唐想藉此提高自己在央企中的地位。但随后发生的实际情况却是，进入之后的大唐与中芯国际管理层在其发展方向上出现了不可调和的矛盾（大唐旗下有实体业务，想扭转中芯国际的代工模式），此次拿原Ceo开刀，可能就是资本意志的体现。
然而，事件的真相远非如此简单。
7月2日，在中芯国际紧急董事会上，成功上位，成为江上舟继任者的，是江上舟生前力荐的张文义，而非大唐电力力挺的杨士宁。
张文义，曾任电子工业部副部长，并曾先后担任陕西彩色显像管总厂厂长、彩虹集团董事长、上海华虹集团董事长等职务。
这是一份很简单的履历。但当我们追溯起中芯国际与江上舟的渊源时，却发现其中另有玄妙。
2000年，张汝京到上海投资中芯国际，正是江上舟力邀的结果，当时的江正在上海市经济委员会、市工业局党委任职。2006年，江接替邓朴方担任中国残疾人福利基金会理事长，同年，被张汝京邀入中芯国际董事会。
2009年底，台积电在与中芯国际的官司中，以和解协议的方式获得其股份。此举被外界评论为一箭多雕：既可因此为逐鹿内地市场铺路，亦可应对三星等国际巨头的步步紧逼，同时，还顺带着完成了逼迫中芯国际创始人张汝京离职的目的。
张汝京的离去，使中芯国际内部台湾和大陆员工的矛盾一下子激烈起来。暗流汹涌之下，必须一个强力人物镇场。
寻求有强大政府背景者加入，这种被称为“狡诈”的智慧，中国商人历来有之。对企业而言，此一背景除了可以获得一定的政府支持之外，亦能起到镇住各方诸侯，协调好多方利益之效。张汝京选择江上舟，其政府背景或许正是其考虑因素之一。
在面临同样局面时，江上舟力推同样具有深厚政府背景的张文义进入董事会，亦可能出于同样的原因。
发展芯片产业一直是中国政府的梦想，目前大规模集成电路产业中，美、日、韩等国及中国台湾等企业占有绝对优势，2005年，张汝京就曾因为“违背台湾的禁令，通过在内地开设芯片制造工厂而帮助内地快速发展半导体产业”几乎获罪。因此，中芯在内地的发展，受到了各级政府的极大重视和鼓励，在上海总部之外，成都成芯、武汉新芯项目均成为当地政府高科技战略规划中的宠儿。
然而风水轮流转，进入2010年，往日激情飞扬的半导体热情已渐渐冷却，曾经的“一号产业”已成明日黄花，当初众多高举芯片产业旗帜的城市均热情不再，悄然转向。与芯片设计企业可以“小作坊经营”不同，芯片制造是高投入慢回报高风险行业，投建一条生产线，动辄需要数十亿元人民币，建设周期至少需要1年到1年半，而且失败率极高。如果缺乏国家保护，芯片制造已成为一个极其危险的行业。
再结合今天中国国进民退的大格局，中芯国际的微妙权力变局，其实只是一场企业长远战略下并不意外的结果。
半导体芯片原理篇6
设想一下有朝一日，电子设备能够为自己供电，音乐播放器可以存储能听一辈子的歌曲，电池具有自修复功能，芯片能够迅速改变功能。从美国诸多研究实验室开展的工作来看，这些技术很有可能变为现实。
DavidSeiler是美国商务部国家标准与技术研究所（niSt）的半导体电子产品部门负责人，他说：“对于电子产品来说，未来五年将是非常激动人心的时期。有许多技术今天看来似乎是遥不可及的幻想，但很快会开始习以为常。”
本文将为大家呈现未来的电子产品会是什么样。其中一些想法听起来异想天开，另一些想法只是早就该有的一点常识，不过共同之处在于，它们都已经在实验室得到了验证，有望在未来五年左右的时间变成商用产品。
本文着重介绍芯片方面的进展，从通过激光而非导线来传输数据的处理器，到使用让传统硅材料望尘莫及的新材料做成的电路，不一而足。这些技术可能会成为将来一大批新颖创新产品的基础，其中一些产品是我们今天甚至想都想不到的。
不用导线的芯片：激光连接
如果近距离观察一下任何微处理器，会发现有成千上万条细细的导线四通八达，连接各个工作单元。揭开表面，里面的导线数量甚至多出五倍。麻省理工学院（mit）微光子技术中心的研究员Jurgenmichel想要把所有那些导线换成闪烁的锗（Ge）激光器，通过红外光来传输数据。
michel解释：“由于处理器里面的核心和部件越来越多，互连导线会因大量数据而出现堵塞，成为性能瓶颈。为了改进性能，我们使用了光子，而不是电子。”
锗激光器能够以光的速度来传输数据，传输比特和字节的速度比电流通过导线传输的速度快100倍。这就意味着，芯片的处理核心与其存储器之间的关键互连元件不会阻碍设备其余部件的速度。正如一二十年前光纤通信提高了电话通话的效率一样，芯片里面使用激光器有望大幅提升计算设备的性能。
最好的消息是：麻省理工学院的系统不需要在每个处理器里面埋设极细的光纤。相反，芯片内部布满了微型通道和空穴，用来传输光脉冲；极小的反射镜和传感器负责转发和解读数据。
传统硅电子与光学部件相结合的这种做法名为硅光子学技术（Siliconphotonics），它还能让计算机更节能环保。那是由于激光器的耗电量小于被它们取代的导线，而且散发的需要冷却的热量也比较少。
Seiler说：“光电子学技术是孜孜以求的目标。它可以拓宽电子产品的应用领域，也是降低耗电量的一种好方法，因为芯片内没有那些工作起来如同小型取暖器的导线。”
2010年2月，michel和他的两位同事LionelKimerling和刘继峰（JifengLiu），成功地制造出了可正常工作的电路――该电路采用锗激光器来传输数据，并成功地进行了测试。芯片的速度达到每秒1兆兆位以上；也就是说，比今天采用导线连接的速度最快的芯片高出了两个数量级。
芯片采用现有的半导体工艺技术制造而成，只作了一些细小的改动。于是michel认为，芯片产业有望在未来五年改用基于激光器的连接。麻省理工学院表示，如果进一步的测试取得成功，它会授权其他公司使用这项工艺；这种芯片有望在2015年前后面市。
对这种芯片的需求从未非常巨大。到2015年，会出现独立处理核心多达64个的计算机芯片，每个核心可以同时处理任务。michel说：“用导线连接处理核心只有死路一条。如果使用锗激光器来连接处理核心，会有巨大潜力，而且效益显著。”
新型电路：忆阻器
如果你的mp3播放器存满了歌曲，但每当删除一首歌曲，你就觉得如同在扼杀文化，那么忆阻器技术也许来得适逢其时。
忆阻器是自硅晶体管在上世纪50年代问世以来第一个真正全新的电子部件；与闪存存储器相比，它带来了一种更快速、更耐用、可能廉价得多的替代方案。由于存储容量大概是闪存芯片的两倍，忆阻器拥有庞大空间，容纳得下从指挥家兼作曲家伦纳德?伯恩斯坦（LeonardBernstein）到流行音乐天后LadyGaga的所有作品。
高级研究员R.Stanleywilliams是加州帕洛阿尔托惠普实验室量子科学研究小组的负责人，他说：“如果我们今天重新设计计算机技术，就会使用忆阻器这种存储器。它是未来电子产品的基本结构。”
忆阻器基本上是带存储器的电阻器，它最早由加州大学伯克利分校的蔡少棠（LeonChua）教授在1971年提出来，但惠普实验室的忆阻器原型直到2008年才公开演示。
为了制造忆阻器，惠普采用了交互叠层的二氧化钛和铂金属；在电子显微镜下，它们看起来就像是一连串长长的平行山脊。表面下面是呈直角的类似结构，形成了网格状阵列。
williams说：“它好比是一系列边长为2至4nm的立方体。（1nm是十亿分之一米，大致相当于一根人头发的万分之一细。）
关键在于，任何两根相邻导线可以用表面下方的电气开关来连接，从而形成一个存储单元。科学家们通过调整对立方体施加的电压，可以打开和关闭微小的电气开关，像传统的闪存芯片那样存储数据。
这些芯片称为ReRam，即电阻式随机存取存储器，数据存储量大概是闪存芯片的两倍，但速度要比闪存存储器快1000倍，可以用上数百万次的重写周期，而闪存存储器只能用上10万次的重写周期。另一个优点是，ReRam的读速度与写速度差不多，而闪存写数据的速度要比读数据慢得多。
惠普和韩国的海力士（Hynix）已联合批量生成ReRam芯片，可以用在各种小巧设备上，如可以存储兆兆字节（tB）歌曲、视频和电子书的媒体播放器。他们预计首批产品会在2013年的某个时间面市。
ReRam还能取代计算机中的动态随机存取存储器（DRam）。由于ReRam具有非易失性，系统关机或断电时，不会丢失内容，而DRam会丢失。williams认为，实际上，这有望开辟计算设备即时开机的时代。今天的设备就算仅仅处于休眠模式，而不是完全关机，一旦唤醒它们，以便访问所存储的数据还是需要几秒钟到1分钟。但如果使用ReRam设备，你能够立即从上次停下的地方接着开始。
williams还表示，可以在一块芯片里面将一组组忆阻器彼此堆叠起来。这可能带来3D存储器元件，可以更好地利用芯片里面的空间。这种存储器元件可以做入到芯片的深处，而不是仅仅使用芯片表面，因而在同样大的体积内制造出容量大得多的存储器。
williams补充说：“我们所能制造的层数基本上没什么限制。我们有望在大约10年内研制出千兆兆位级芯片。这相当于1000tB的存储空间，足以在一块指甲大小的芯片上装得下可以连续播放一年多的高清视频。”
niSt的Seiler说：“忆阻器的第一个应用领域很可能是存储器，但应用范围要比这广泛得多。除了存储器，还大有潜力可挖。”
着眼于更久远的未来――可能再过20年左右，这项技术有望改写基本的计算机设计。惠普的研究人员在2010年发现，除了用于存储外，忆阻器还可以用于逻辑运算。这意味着，从理论上来说，存储和逻辑运算这两种功能都有可能出现在同一块芯片里面。
williams说：“单单一个忆阻器就能取代一堆其他电路，从而简化了计算机的设计、制造和操作。”他表示，比如说，一个忆阻器就能顶得上六个晶体管：目前制造处理器高速缓存中的一个静态Ram存储单元，就要用到六个晶体管。
williams认为，甚至可以用忆阻器技术制造出可以模仿大脑工作机理的人工神经突触。不过，就算这有可能实现，也要几十年后才会。
iBm的物理科学部门主管SupratikGuha表示，忆阻器肯定有能力改写电子行业的规则。不过Guha强调，这项技术仍必须证明自己。他说：“作为一种存储器元件，忆阻器大有潜力。但是与其他任何技术一样，先会爬，才会走；先会走，才会跑。”
换句话说，忆阻器技术不会一夜之间就会普及。只有经历了诸多发展，并假以时日，忆阻器才会变得与DRam或闪存存储器一样普及。
可更换芯片：可编程层
从速度最快的处理器到尺寸最小的内存模块，如今电子产品中所用的几乎每一块芯片都有一个共同点：有源元件位于原材料硅片的最上面的1%至2%。
随着芯片生产商采用垂直集成技术，塞入越来越多的部件，这种情况会在未来几年发生变化。英特尔等一些厂商采用了将完工的芯片粘合起来的方法，罗切斯特大学的研究人员则在内部采用层层叠加的方法，设计和制造出了3D电路。iBm的Guha表示，这两种方法都难度极大、成本极高。
但是倘若你能诱骗电路可以根据需要来重新排列，以便电路在其他部件看来有好几层有源元件，那又怎样？这正是tabula公司的Spacetime技术及其aBaX芯片设计所采用的想法。
aBaX使用了可以根据需要来改变功能的可编程电路，而不是使用几层永久地蚀刻到硅片中、永远不会变化的硬连线部件。目前的产品可以提供相当于最多八个不同的芯片层，进行变化的速度比眨眼的速度还快。
tabula公司总裁兼首席技术官Stevetieg说：“它好比是有八层楼的百货商店。你会搭电梯前往不同楼层，去选购不同商品。”但是tabula已想出了一种办法，让单单一个芯片层（相当于一层楼）可以根据需要来重新配置，而不是果真有八个不同的楼层，每一层都对商品进行了各自的排列和分类。
tieg补充说：“这就像趁你还在电梯上，他们在内部重新排列了楼层，形成了摆有不同产品的不同布局。从外面来看，好像有八层楼，其实只有一层楼。”
芯片的可编程电路要正常工作，就必须在短短80微微秒内――比芯片的计算周期快1000倍，给它分配下一组的作业和任务。那样一来，在芯片等待下一批指令的同时，可以迅速改变芯片层。
实际上，aBaX采用了事半功倍的方法。tabula的aBaX芯片由传统的半导体工艺技术制成，制造成本与传统芯片大致一样。不过这种设计只使用芯片的最上面，而单单这一层就能处理八块不同芯片的工作。据tieg声称，这项技术可以使电路密度增加两倍，使存储器和视频吞吐量最多增加3.5倍。
这个想法有望给半导体行业开创一个新时代：单单一块芯片就能取代好几块芯片，或者不需要额外元件的成本和功耗，就能添加功能。niSt的Seiler说：“如果对芯片的操作进行虚拟化处理，可以大幅提升效率和灵活性。关键在于如何对芯片进行编程。”
到目前为止，tabula主攻专用芯片市场，而不是直接对半导体行业的各大部件（如处理器、图形芯片和存储器）形成冲击。这些电路是我们这个时代的原动力，使得无线路由器和手机信号塔设备等产品成为了可能。
下一步，tabula打算瞄准用在日常主流电子产品中的芯片，比如数码相机、电子游戏机，甚至还可能是电脑。该公司目前的8层芯片正投入生产，tabula很快就要制造12层芯片，已经在规划制造20层芯片。tieg说：“我们所能集成的芯片层数没有限制。”
从煤烟到电路：石墨烯
在过去的45年来，几乎有规律的是，最先进的硅计算机芯片上的晶体管数量每两年就增加约一倍，这使得摩尔定律与万有引力定律一样可靠。由于芯片上的电路元件变得越来越小、制造成本越来越低，可以将更多电路元件塞入到复杂性、功能和能力与日俱增的设备中――而成本与前几代产品大致一样。
这条道路最终可能会走向死胡同。科学家们试图把更多的晶体管塞入到硅芯片上，结果很难可靠地把电路元件做得比当前最小的14nm还要小――14nm相当于血液中血红蛋白分子的约两倍大小，或者相当于一粒滑石粉的千分之一大小。
一种名为石墨烯（graphene）的物质可以补充硅技术，有望为摩尔定律注入新的活力。石墨烯是与煤炭一样不起眼的材料制成，它是一层只有一个原子厚的碳原子，采用蜂巢状的排列方式。石墨烯在电子显微镜下就像是介于铁丝网和蜂巢之间。
佐治亚理工学院纳米科学实验室的waltdeHeer说：“石墨烯不仅看起来形状怪异，还有令人难以置信的属性。石墨烯是一种可以用来生成电子产品的神奇材料。它速度快，耗电量不大，可以做得非常小。它的性能优于硅，具有硅所没有的功能。石墨烯可能是电子产品的未来。”
自20世纪70年代以来，半导体研究人员就一直在尝试研制石墨烯，但要制造出一层层极薄的蜂巢状石墨烯困难重重。曼彻斯特大学的两位研究人员andreGeim和Konstantinnovoselov在2004年成功制造出了石墨烯层（这个成就和石墨烯研究领域的其他进展为他们俩赢得了2010年诺贝尔物理学奖）。此后，这个领域迅速取得了进展。
今年早些时候，Heer的小组使用附生技术，把一张纯石墨烯沉积到硅芯片上，最先制造出了仅约10nm宽的石墨烯导线――这是制造微芯片必不可少的第一步。（附生工艺是指在一层晶体表面上长出另一层薄薄的晶体，那样另一层就能模仿衬底的晶体结构。）
Heer表示，最终，有可能获得只有1nm这么小、速度比硅快得多的电子结构。他预测：“如果石墨烯取得成功，有望带来千GHz级别的处理器”――比如今速度最快的硅芯片还要快约20倍。
佐治亚理工学院的研究小组希望明年能够完成研制石墨烯集成电路原型的工作，以便进一步研究这种材料具有的独特属性，完善这项可用于制造电路的技术。
同时，iBm的研究人员已使用标准的半导体制造技术，制造出了实验型的基于石墨烯的晶体管和集成电路。iBm的Guha强调，这些是力争让石墨烯应用于工业界所迈出的头几步。
他说：“这个领域大有潜力。石墨烯可以应用于军事和无线技术领域，还有希望与硅集成起来。现在需要做大量的工作，表明能够制造出放大器电路，还能够制造出大块的高质量石墨烯集成电路元件。”
尽管第一批石墨烯产品可有望在2013年出现，但别指望很快就会看到采用石墨烯芯片的超高速笔记本电脑。由于成本高昂，石墨烯很可能起初出现在高速度和低功耗比成本更重要的专门应用领域。
同样，今天看来很原始的集成电路一度是成本高昂的专用元件，仅用于成本并非主要考虑因素的军事和航天领域。niSt的Seiler说：“这方面的历史规律是，这些产品一开始成本高昂，也很少见，但很快变得成本低廉，无所不在。”
惠普实验室的williams补充说：“它就像是一种制造速度快得多的芯片的新方法。石墨烯具有很大的潜力，可能在10年后出现在日常用品中。”
印制电路：便宜的芯片
标准的半导体制造工艺涉及一系列复杂的步骤，这些步骤需要在造价高昂的洁净室里面完成，洁净室不能有任何灰尘和污染物，以免破坏电子元件。不过施乐公司正致力于一种成本更低廉、更容易的方法，在塑料片上印制电路，从而制造电子元件。这项工艺使用的设备可能造价数十万美元，而不是传统芯片制造工厂所需的数十亿美元，比如英特尔最近在亚利桑那州钱德勒市动工兴建的芯片制造厂。
Jenniferernst以前在施乐帕洛阿尔托研究实验室（paRC）担任业务开发主管，她说：“传统的电子元件速度快、尺寸小、成本高。”然而通过直接在塑料上印制电子元件，paRC生产的电子元件“速度慢、尺寸大、成本低”，ernst说，她现在是薄膜电子公司（thinFilmelectronics）的副总裁。
paRC的设计原理是直接在基底材料上印制电路，采用了仅仅比印刷邮件标签复杂一点的工艺。它需要一些特殊的材料，如银浆油墨，但这些元件可以在柔性聚乙烯片而不是硬脆的硅片上印制。实际上，印制成的元件甚至不该称之为芯片。
paRC对包括喷墨、冲压和丝网印制在内的诸多印制技术作了改动，已经制造出了放大器、电池和开关，而成本只有传统制造方法的零头。施乐最近用这种方式成功地制造出了20位的存储器和控制器电路，将在明年开始销售。其存储量与GB级的闪存和DRam芯片相比是小巫见大巫，不过这只是个开端。
另一个值得关注的印制电路项目是paRC在为美国国防部高级研究计划局（DaRpa）开发的爆炸探测传感带。其制造方式是在柔性带上印制电路，柔性带则可以压制到士兵的头盔上。借助背面的柔性薄膜电池，传感器就能测出通常出现在战场环境下的压力（高达每平方英寸100磅）、加速度（高达1000个重力加速度）、音量（高达175分贝）和光（高达400勒克斯）。
士兵在前线待了一星期后，可以撒下头盔上的柔性带送到实验室，然后下载和分析数据，那样医生就能查看该士兵有没有脑损伤的危险。ernst说：“它可以取代7美元的传感器，成本不到1美元，而性能完全一样好。”
至于缺点，说到速度或者把数十亿个晶体管放在指甲这么小的芯片上的功能，印制电路可能永远赶不上硅。但是在许多环境下，成本比速度更重要。印制设备最早从2012年开始出现在采用原始计算功能（如合成声音）的玩具和游戏中，还会出现在遇到事故会控制安全气囊部署的汽车座位传感器中。（印制电路的速度与传统硅电子电路相比很慢，但仍快得足以部署空气气囊。）
时间再远些――2015年左右，ernst估计印制电路最终可能会出现一些很有意思的应用，比如不用时可以卷起来的柔性电子书阅读器，或者由太阳能电池面料做成的衣服中，可以给音乐播放器或手机充电。市场分析公司iDtechex预测，这些柔性印制电路的销售额会从2010年的10亿美元猛增到2016年的450亿美元，会出现在形形的设备中。
iBm的Guha也觉得印制电路前途一片光明。他说：“一旦你不需要用洁净室来制造电子元件，成本就会大大降低。对许多用户来说，成本低廉够吸引人，前提是制造出来的芯片具有可以接受的质量。”
术语表
附生：在一层晶体的表面上长出另一层薄薄的晶体，那样另一层就能模仿衬底的晶体结构。
锗：锗（Ge）在元素周期表上介于镓和砷之间的第四主族元素，与碳、硅同族，常用于光缆中。
石墨烯：石墨烯是按蜂巢晶格来排列的一层碳原子，它具有多种新颖的电子属性，比如电子的移动速度比在硅中快得多。
忆阻器：一种新颖的电子结构，将存储器与电阻器结合起来。这种部件能够简化电子电路的工作方式、加快处理速度。
半导体芯片原理篇7
【关键词】测试机；mX系列；mCU；转换；成本；芯片
一、Bono芯片简介
mX27处理器以mX21为基础进行设计，其在测试厂中的普遍称号为Bono，基于aRm926eJ-S。处理器内部的硬件编解码模块性能强劲，可以达到H.264/mpeG4编解码D1分辨率：720x576、25fps和720x480、30fps；全双工编解码同时进行可以达到VGa分辨率：640x480、30fps，在目前的嵌入式aRm处理器中鲜有敌手。和某些含视频编解码功能的嵌入式处理器相比，mX27的硬件编解码是通过CpU内部aSiC实现的，而不是通过集成aRm和DSp的双核SoC实现。因此，mX27的功耗更低，系统整体性能更强。
二、项目实施的思路和方法
此次Bono芯片测试X3转为X4测试设计，其关键在于多出来的测试位上的测试针与系统内部测试通道以及芯片测试管脚的资源配置，此过程的测试术语为引脚与测试针的资源认证，而测试程序则是一个引脚与针的认证文件。之前的X3测试中对于芯片内部模块的测试项目（如测试原理一章提到的开短路测试，输入输出测试等等）在X4测试中是不需要改变的，因为所测芯片没有改变所以相应的对其测试项目也不需要改变，而需要关注的是测试程序中对相应测试资源的配置。
三、引脚与测试针的资源配置程序
以下摘取的程序段是经过转换后增加的测试位的资源配置程序，程序是通过芯片引脚与测试针的资源配置图来进行编辑的，通过关键字对配置图中资源的整合才能使测试机达到预想的测试目的。
hp93000，config，0.1
DFpn10310，"Y01"，（a0）
DFpn11909，"t06"，（a1）
DFpn10809，"aC12"，（a10）
DFpn11612，"U02"，（a11）
DFpn11716，"p06"，（a12）
...
（省略的程序段均为在关键词DFpn引导下的测试通道号，测试位坐标，测试芯片引脚之间的配置语句）
…
DFpn12011，"w19"，（pC_VS2）
DFpn11505，"Y18"，（pC_wait_B）
DFpn12302，"aD22"，（poR_B）
DFpn12014，"n22"，（poweR_CUt）
DFpn11513，"n19"，（poweR_on_ReSet）
DFpn11409，"D02"，（pS）
四、实验工作流程
执行测试后分类结果的相关性分析和测试重复及重现性试验，并以12mRe10300D为测试规范进行以上两种实验。
（bintobincorrelation）分类结果相关性测试：从三个不同晶圆批号中每批抽取芯片进行测试后分类结果相关性比较。
次品的规定：相关性的实验必须要至少30粒次品进行比较实验。
（GageR&R）重现性和重复性测试：此项试验必须使两个带有单独测试位和并行测试位的测试板进行合适温度的所有参数测试。而且至少有10个好品进行参数比较。每颗芯片需要随机的在每台机器上测试三遍。
好品分析：测试位a的所有好品要求在测试位B上好品率至少99%，如果好品率小于99%，则检查结果并考虑是否可行。所有的通过一个测试位但在另一个测试位失败的芯片必须留存结果报告。
坏品分析：所有的坏品都应100%通过相关性测试。如果一些坏品在B测试位通过，则需要有相应的程序及结果报告。如果一些坏品在B测试位出现不同的次品分类，则必须进行手测来对其进行分类。如果仍分在不同的次品结果里，则必须提供合理释
五、重现性和重复性测试
GR&R：Gaugerepeatability&Reproducibility评价重复性和再现性，是mSa的一种常用方法。评价测量系统能力的方法通常有两种：
a）将测量系统的波动R&R与总波动之比来度量，通常记为p/tV；
b）将测量系统的波动R&R与被测对象质量特性的容差之比来度量，通常记为p/t；
在评价测量系统的性能时，通常采用如下标准：
p/tV或p/t≤10%：测量系统能力很好；
10%
p/tV或p/t>30%：测量系统能力是不满意的，必须改进。
在一个测试板的第一个测试位和第四个测试位测试十颗好品，然后通过测试结果分析第四个测试位的表现。由结果得出，17x17和19x19型封装芯片测试后数据表现很好，所以第四个测试位拥有很好的表现。
六、节省成本的计算
在将Bono芯片检测由原来的乘3测试转为乘4测试之后，同样的测试时间下可以多测一颗芯片，由此提高了检测率。降低了产品检测的单位成本，平均每单位节省0.02美元，增加了产品测试容量，降低了生产周期。平均每周Bono芯片要测试8至9批料，每批料大约要测6000个芯片，如此以来平均每周能节省960到1080美元，一年下来要节省46080到51840美元。所以通过此项转换后，大大降低了此芯片的测试成本，使其在市场中更加有竞争优势。
结论
mX27是一种进行多媒体处理的一款功能强大的芯片，它附带着强大而复杂的安全技术。所以，其测试过程的测试时间相对固定。而计算测试成本的一个重要标准就是测试时间的长短和单位时间内所测料的数量。通过X3检测转换为乘4检测之后，虽然测试时间并没有缩短，但单位测试时间内测试板上多测了一颗芯片，从而增加了单位产品测试率，降低了成本。随着半导体产业集成电路的设计水平不断提高，对半导体的工艺水平，软件、硬件设备也提出了更高的要求。尽可能的提高产品测试率已经成为各个半导体测试厂的首要任务之一。而测试机在不改变原有测试硬件和测试程序的基础上，极大的缩减了测试成本和降低了测试风险，继而减少了芯片的生产成本
【参考文献】
[1]FangJianping.HaoYue.LiuHongxiaanefficienttestdatacompressiontechniquebasedoncodes[J].ChineseJournalofSemiconductors，2005（11）.
[2]alfredLCrouch测试仪中的向量生成原理
[3]王红义，来新泉，李玉山.一种DC-DC芯片内建可测性设计[J].半导体学报，2005（09）.
半导体芯片原理篇8
关键词：出口贸易；芯片；半导体产业；管理
中芯公司在2004年3月18日在香港证券交易所上市，筹募资金高达15亿美金，当时中芯国际现有资金13.7亿美金，外债9,7亿美金。从而可以得出当时中芯国际的资金实力雄厚。但是在2004年以后中芯国际不断的扩张，扩大产能，购买厂房设备，兼并收购，资本运营等重大项目的进行。另外在这八年来中芯国际，半导体市场的经历了高潮到低谷，在08年金融危机以来，许多企业的开始减少投入，但是中芯国际却不断加大投入，保持原有的扩张性策略，导致了财务状况在一定程度上的恶化。中芯国际的扩张步伐不断加快，但是他的资产也因为折旧等原因不断缩水，财务状况的不良影响了中芯国际的发展。
根据摩尔定律，芯片生产技术革新速度非常快。市场对产品的要求越来越多，对产品的性能的要求加快，产品的设计越来越复杂。往往企业刚买了新设备，人员对送设备的应用刚熟练，很可能这个设备就要被淘汰。从而造成了市场的竞争加强，这对企业要求非常高，既要有庞大的资金，又要用高素质的人才。只有这样企业才会获得高速发展，不好被竞争者淘汰。技术加快发展，设备革新换代快，对资金的要求非常庞大。随着新技术的研发，新的设备要重新购买，就要的设备有淘汰，厂房的改造要适应新设备的需求。这对企业的资金压力非常大。这对于设备制造商是非常有利的，而芯片生产者是非常痛苦的，有一些厂家因为资金的缘故被行业竞争的压力所击垮，退出行业的竞争。
芯片是一个高技术含量的行业，中芯国际缺乏自主知识品牌，在竞争中处于不利的境地。中芯国际创立比较迟，在人脉、技术、资源等落后与竞争对手，在海外市场的销售落后与竞争对手。一个公司在产品的选择上往往会选择与自己合作多年的企业，因为它比较了解合作对手的情况，对其产品质量比较放心。还有中芯国际对有些高级的芯片无法生产，这些都是影响市场占有率的因素。
自从台积电1987年建厂以来，这个行业的竞争越来越激烈。台湾就出现了练点（UmC）等多个半导体生产企业。欧美、亚太地区纷纷投入其中，经过这些年的激烈竞争目前只有台湾、新加坡、中国大陆为主的半导体生产企业代工群。竞争仍然激烈，目前的竞争不仅仅体现在设备、技术方面，在市场增多方面也异常激烈。中芯为了扩大市场占有率不断的扩建新厂，导致资金一度十分紧张。由于中芯扩建新厂，人才的缺口也十分的大，缺乏大量的熟练工人，人才的问题也是制约中芯国际的主要问题。
财务是制约中芯国际发展的重要因素，财务状况的好坏直接影响到产品的出口。中芯国际的发展方向是先国际化的，同海外企业竞争。因此它的投入就很大，中芯国际前董事长张汝京为中芯的跨越式发展，不惜重金。它为了提高产品生产量，加大投入，使得资金链高度紧张。它为了市场占有率降低价格，提高产品的销售量，使得中芯产品只有10%的利润。加之不足五年，它就投资了50亿美金，以扩大公司规模，盲目的使用资金。解决财务问题，提倡开源节流，开源主要是扩大产品的销售渠道，增加产品的销售，通过盈利。节流主要是减少浪费，花好美一分钱。同时要加强银行的合作，可以适当的增加借款。
解决中芯国际的财务问题，首先要从根源上找问题，这就是中芯所使用的战略问题。不要盲目得到浪费资金，要有一个非常明确的长远目标。适当的提高产品的价格，加强盈利，反哺公司。加大对海外办事处的投资，以加强海外出口。
一个制造性的企业，产品的销售关乎着企业的生存。销售是每个企业的头等大事，在销售方面，中芯采取的是利用降价扩大市场占有率的策略。近年来半导体市场并不是十分的优越，因金融危机半导体市场收到了很大的影响。中芯目前只保持了10%的利润，加之扩张过快，折旧过高，一直亏损。这对于中芯的销售提高了要求。在这方面中芯要做到很多点，才可以进一步扩大市场占有率，提高利润，实现扭亏为盈。具体措施主要有一下几点：提高产品的利用率，半导体市场的缩减，有一部分产品销售困难，但也有受欢迎的产品，这要求中芯提高产品质量的同时，也要关注产品的销售问题，及时调整产品的受欢迎程度。与合作伙伴建立长期有效的合作关系，稳定客户源。提高客户的首选率，目前国际市场上，台积电是一些欧洲一线公司的首先，但是二线公司在台积电的客户中，并不是十分重要。中芯可以和这些公司建立长期的合作关系，以提高订单。如此在日积月累的过程中，中芯就会步步为营，逐步提高，最终打败台积电，问鼎王座。同时中芯要避免打价格战，提高整体竞争力。在扩大销售的同时，增加利润。
解决财务问题，提高市场占有率，这是中芯发展的关键。同时中芯国际也要加大对人才的培养，无论是在行业内部挖掘，还是在本公司挖掘，都是十分必要的，同时也可以加强大学院校的合作。
参考文献：
[1]中芯国际集成电路有限公司官方网站，公司网站2012.
半导体芯片原理篇9
关键词：中国芯；本土iC设计；跨越式发展；平台；做大做强
本土iC设计业迎来难得机遇
集成电路(iC)产业是我国战略性新兴产业之一，是国民经济和社会信息化的重要基础。我国iC设计业发展空间巨大，我国iC产业将迎来加速发展和布局调整的重要机遇。
赛迪顾问认为：目前，我国iC产业集群已初步形成以长三角、环渤海、珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局。2010年三大区域iC产业销售收入占全国整体产业规模的近95％，产业群增长速度惊人。另据国家集成电路设计深圳产业化基地、深圳集成电路设计产业化基地管理中心周生明主任介绍，目前，深圳iC基地累计签约服务企业145家(其中深圳iC企业125家)，累计支持设计项目1297个，每年可为企业节约研发经赞2亿元以上。深圳iC设计产业销售额从2003年的6亿元快速增长到2010年的106亿元。
不过，尽管2010年我国iC设计业实现全行业550亿元人民币的销售额，相比于十年前的12亿元，年均增长45％。但2010年的销售额只占全球12.3％，与我国集成电路8596以上靠进口相比，还是相对较低。
可喜的是，现在出现了一大批优势企业。2010年，销售过亿元的设计企业数量已经达到80家，其中销售额超过20亿元的企业有2家，不仅意味着企业的抗风险能力持续提升、并且意味着形成了一批领军企业。
我国iC设计业特点
首先需要了解我国半导体产业的特点。我国的突出特点是市场化成熟度较低。中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长王芹生分析道，半导体产品研发的动力主要来自市场，而市场的变数很大，因此考验企业的市场敏锐度。国外一些半导体公司已成立几十年了，在产品线根据市场需求扩展方面积累了一套成熟的经验，其成功不是一蹴而就的。而我们的本土企业成立时间相对较短，发展需要过程和时间，因此我们不能盲目地去与跨国公司相比，妄自菲薄。我国半导体行业发展空间很大，速度快，但不强，我们要冲破国外的技术壁垒，从中低档产品做起，逐步向高档产品发展。
工业和信息化部CSip(软件与集成电路促进中心)集成电路处处长孙加兴博士认为，与国内很多其他行业一样，我国iC产业同样处于“社会主义初级阶段”：如技术人员创造力缺乏的问题，而这主要是我国现有的教育体制造成的，归根到底，产业的根本问题是人才问题；其次，公司运营成本与公司盈利能力的矛盾问题、当前部分国内iC企业的人力成本过高，而企业自身的盈利能力和水平无力承担如此高昂的成本，使得企业运营举步维艰：再次，半导体企业的研发能力、资金投入不足的问题：其他问题还有团队协作、保护知识产权等方面。尤其是，各地火热的招商引资，造成iC设计企业数量无序增长很快。其中有一部分企业水平不高，却仍能得到地方政府资助，无形中造成iC设计企业数量泛滥，低水平重复建设严重，加剧了行业恶性竞争。
部分本土iC设计企业经验谈
展讯的跨越式发展
今年1月，展讯通信正式全球首款40am技术tD-SCDma多模通信芯片。该公司的成就在于：从150nm技术直接跨越到40nm技术。展讯为何有这种破釜沉舟的勇气？公司市场部介绍道，通常来说，150nm的下一步应该是110nm、90nm，接下来是65nm、55nm、45nm、然后才是40nm，按照正常的半导体的开发时间、量产、成熟等，每一个这样的结点都需要两到三年。展讯考虑了很长时间，下决心直接攻40nm，其中有几个原因：第一、展讯技术分析后认为，即便做了65nm，其功耗也不是特别理想，尤其在tD上面；第二，65nm的成本不足够低，第三，因为tD相关的芯片总被认为是落后的技术产品，所以若做出40nm，可以把tD技术往前推进一步。
展讯认为其优势是：拥有完善的流程，勤奋的团队和严格的内部管理机制。
据展讯介绍，公司很早就开始注重技术工作，不论是材料还是其他的技术、it(信息技术)、知识产权等等，做得工作无微不至。尤其是展讯为了规避风险，在系统架构上也花费了很多心思来规避风险。资源上，公司除了调动所有的本土可能调动的资源之外，还跟第三方、半导体生产商，以及包括展讯美国圣迭戈的技术团队，可以说把展讯可能调动的所有资源都调动起来。40nm项目资金需求量很大，流片只是一方面，还有人员、mp(大规模量产)等等，展讯破釜沉舟，把所有能投下的资金都投进去了，有点孤注一掷的感觉。最后，勤奋是肯定的，作为通信基带芯片设计公司，展讯的规模属于小型公司，凭什么能在欧美公司之前做出40nm?只有努力是不够的，必须要保证做出来i展讯接了基带项目，不管做芯片、系统、软件、测试的，很多员工每天工作到晚上10点以后。
半导体业资深专家奠大康分析认为，展讯成功上市也是其能跨越式发展的另一个重要原因，上市不仅是为了融资，更使展讯采用了先进的管理方法(例如职业经理人制度、透明的财务制度)与聚集大批优秀人才。过去展讯的技术人员地位最高，销售人员有些边缘；而李力游出任Ceo(首席执行官)后，大大提升销售和市场人员地位、发挥了他们的积极性。君正：别人认为没有机遇，不代表真的没机遇。
在处理器芯片领域，以北京君正集成电路股份有限公司和福州瑞芯微电子为代表的本土设计企业在平板电脑核心芯片市场和移动互联设备领域异军突起。据君正的副总经理周生雷介绍：其JZ4770SoC(系统芯片)是首批频率超过1GHz的基于mips架构的移动SoC之一，可满足平板电脑以及其他多媒体与高性能应用程序和功能设备日益增加的要求。另外，去年10月，LinuxKernel开源组织颁布了新的Linuxkernel2.6.36版本，宣布支持君正：JZ4740国产CpU.这是Linux首次支持国产芯片，标志着国产CpU平台已经获得国际开源组织的认可和肯定。
但君正作为众多中国芯之一，也经历了夹缝中生存的创业之路。每家国内芯片公司早期最头疼的事情都是怎样取得客户的认可，该公司从与步步高合作为起点，逐渐成为国内教育电子、电子书领域市场份额最大的CpU芯片供应商之一。别人认为没有机遇，并不代表就真的没有机遇，君正Ceo刘强对此有个生动的比喻：“你觉得身边没有朋友出差，火车站却仍然很拥挤”。
海思：面向国际，以奋斗者为本
海思半导体是华为的子公司，对于此次中国芯采访，其市场部回应道：海思是一家全球化运作的半导体公司，所以海思一般不会强调自己是“中国芯”，除非在一些特定的市场领域。外界普遍称展讯的李力游等提出用农民精神发展企业，华为是土狼文化。但海思市场部人士称华为在内部从来没有提过土狼文化，华为企业文化里强调最多的是以客户为中心、以奋斗者为本。华为总裁任正非提倡华为从封闭走向开放，包括对合作伙伴的开放和对媒体的开放。上海海尔集成电路：以快打慢+平台化
上海海尔集成电路公司副总经理潘松坦言该公司一直采用跨越式的发展方式，用“以快打慢”的竞争方式与诸多跨国公司争夺市场。谈到本土企业与国际企业的差距，潘松认为普遍还是核心竞争力缺乏。核心竞争力平台包括从工艺、设计到整个ip、eDa(电子设计自动化)工具等等。该公司的特点是依托母公司海尔集团，并与代工企业台积电(tSmC)等打造一产业平台，其核心产品mCU(单片机)等在工业控制、高可靠性和高抗干扰性方面具有独到优势。另外、该公司认为技术层面的创新其实还不是主要问题，需求创新更重要。杭州国芯：与客户踏实合作
作为一家老黄牛式的民营企业，杭州国芯科技股份有限公司董事、资深副总张明对产业的理解是：随着iC集成规模的不断提高，支撑芯片设计企业发展的技术和资金门槛越来越高；围绕芯片应用的嵌入软件和方案开发投入越来越大，使芯片设计企业的知识和人才结构面临越来越大的挑战。
以杭州国芯为例，作为一家数字电视领域的芯片设计公司，也同样面临着很多挑战：包括广电市场和政策的不确定性风险、更多台企和内地企业之间的价格竞争等等。但随着三网融合、数字家庭、移动互连网等新生市场的发展，机遇也非常多，公司在提升芯片产品开发能力、努力为整机生产企业提供服务支持的同时，还需要延伸触角，为运营商发展增值业务提供技术支撑，共同确定芯片规格和解决方案，不断提高把握新生市场发展机遇的经验和能力。
中国芯需要集体突围
可见，中国本土企业崛起，需要在资本、技术、人才、市场、情报等企业生存要素方面努力挖掘，找到适合自己领域的发展之路。
半导体芯片原理篇10
【关键词】中国芯世界普及
一、中国芯简介
1、中国芯的概况。中国芯中的龙芯在2001年就已研制成功了，并于2002年大量上市，在上市的同时，也得到了社会各界力量的关注、支持。当前龙芯的运用范围很广，在很多领域都有涉及，如网络安全、教育等等。
2、中国芯特点。中国芯有几大特点，高兼容性、高可靠性、高安全性，还有一个特点是低功耗能。因此兼容性好，很多用户在开发、移植时容易上手，而且还可以减少成本。在移植、产品设计时几乎都不会遇到困难。
3、中国芯种类。常见的有龙芯系列、威盛、神威、申威、飞腾等等。
常见的嵌入式芯片包括了星光系列，如星光一号至五号，还有就是北大众志、万通、方舟系列等等。
4、中国芯与我们的关系。中国芯涉及到我们生活的方方面面，特别是现在移动媒体时代。我们每个人几乎都配了一台智能手机。但是很多人不知道，智能手机中，最重要的技术就是手机里的处理器，而处理器的核心就是各式芯片。因此，我们的生活与中国芯的关系非常紧密。
二、全球五大半导体代工厂状况
三星：以自己的4nmFinFet工艺领先优势，其exynos7420处理器成为世界上安卓市场最强大的处理器，且这款处理器S6、S6edge受到了极大的欢迎，并让下滑的业绩得到了提升。台积电：虽然今年在工艺上落后了三星，但其实力仍然非常大。在2014年，其营收增加了25%，2015年上半年的营业收入也得到了同比29%的增长。分析原因在于，虽然三星半导体技术先进，但三星同时还做了很多其实，如手机、手机芯片等。因此iC设计企业担心和三星的同业有所竞争，因此更偏向于把订单交给台积电。举例来说，ipHone在台积电量产了16nmFF+之后，仍然希望至少获得三成a9处理器的订单。GlobalFoundries：在连续亏损后还有出售的消息付出，但他们不甘心如此，因为先向三星购买了14nm工艺技术，研发22nmFD-Soi的技术，同时还并购了iBm微电子业务，并向此领域深入研究。中芯国际：2014年，中芯国际营收超19亿美元，收入并不理想，因此，其量产的28nm工艺，目的应该是可以和更多的有关企业竞争。
三、“国产”骁龙410强势袭来
因为中芯国际在今年开始大量生产28nm工艺，将把这个工艺融入到骁龙410处理器中。一开始，高通和中芯国际就有意向合作，而现在，更是把合作实际化。
“国产”骁龙410处理器是4GLte处理器，在我中国家的中、低端手机中广泛运用，如红米2等。从40nm到28nm其意义是非常重大的，这个新工作可以实现至多30%的功耗优化，让处理速度提升了至少30%以上。而骁龙410也证明了，我们的中国芯可以照耀着全世界。28nm工艺所制造的“国产”骁龙410是专门为大众市场最新一代智能手机、平板电脑设计的一个领先的芯片组，主要运用到主流的智能手机中。
四、在毁灭中求生存，让中国芯照耀世界
在mwC2015上，手机芯片商运用非常频繁，高通自有64位核心的骁龙820，mtK新的高端品牌helio、三星结合新品，而更是让全场沸腾。相比之下，我们的中国芯则低调得多了，麒麟930跟随荣耀X2出场，但是并没有获得过多的关注。瑞芯微来说，他们所要进军的只是现在的低端市场。面对这样那样的国际大头，我们的中国芯的出路又在哪里？我们又怎样去照耀世界？
五、手机的中国芯
过去，我们的手机都是用的外国芯片，中国的微处理器产业很薄弱，无法制造出手机所用的芯片。一开始，转机出现在我们所谓的山寨机中，那个从功能到彩屏进行的时代里，mtK的成功告诉我们，台湾能做的，我们一样能。从功能机到智能时代后，我们也才知道了，原来华为，也有自己的芯片。就连刚加入到这一队伍中的瑞芯微，从mp3起步，经过了pmp、平板一路而来，业绩理想，特别是成本控制能力被英特尔看着，成本了合作伙伴，其提供了X86核心和英飞凌的通讯基础，这也让瑞芯微从平板进入到了智能手机的市场。
六、结语
总而言之，在未来的发展道路中，只有发展技术才是王道。只要有科技的力量，有国家的支持，再有我们的努力，一定可以让中国芯的光照着全世界。我们相信，在不久的将来，每一台智能手机里、每一部平板电脑里，至少有一半装着的是我们的中国芯，也是在那时，中国芯会以全新的面貌展现在世界面前。
参考文献
[1]王文霄.从集成电路领域中国专利状况看“中国芯”的发展前景[J].中国发明与专利，2015（7）：29-34