集成电路设计方法篇1
关键词:专用集成电路设计;创新;教学;探讨
中图分类号:G424文献标识码:a文章编号:1009-3044(2010)04-0920-02
DiscussingaboutHowtoteachthe"Designofapplication-SpecificintegratedCircuit"Course
wUYu-hua
(BeijingelectronicScienceandtechnologyinstitute,Beijing100070,China)
abstract:"Designofapplication-SpecificintegratedCircuit"isanimportantspecialtycourse.inthispaper,wewilldiscusstheteachingtechniqueaboutthiscourseofnon-micro-electronicsspecialty.Combiningtheteachingpractice,severalteachingexperiencesabout"Designofapplication-SpecificintegratedCircuit"coursearesummarized.
Keywords:designofapplication-specificintegratedcircuit;innovate;teaching;discuss
《专用集成电路设计》是电气信息类专业开设的一门比较重要的专业课。为了培养宽口径、基础扎实的集成电路设计人才,满足iC行业对人才的大量需求,无论是在微电子专业,还是在相关的其他电气信息类专业,不少重点高等院校都已经开设了本门课程。在学生已经掌握了模拟电子技术、数字电子技术和一定的晶体管原理知识的基础上,通过学习《专用集成电路设计》课,进行aSiC设计理论的学习和实践的强化,进一步掌握集成电路和电路系统的设计知识,提高集成电路设计能力,增长集成电路设计经验;通过理论教学和实践教学,来加强电气信息类专业学生的电路设计基础、版图设计基础以及集成电路设计各环节的验证知识等,培养学生在集成电路设计方面的研究兴趣,为后续课程的学习和进一步的深造打好基础。
由于专业建设和人才培养的需要,北京电子科技学院同样开设了《专用集成电路设计》的专业选修课,授课对象是电子信息工程专业的本科生,由于非微电子的专业背景原因,他们并不具备足够的半导体物理、晶体管原理等知识,因此在本课程的教学过程中,必然要针对具体对象,调整教学内容,创新教学思路,加强教学研究,找到一种适合于非微电子专业本科生的教学思想和教学方法。通过教学实践,学生对于课程组在这一课程中的创新、探索和具体的教学方法比较认可。这里把我们在《专用集成电路设计》课教学实践中的初步探索做一些总结,希望与大家分享。
1结合实际合理设置授课内容,以学生能够接受为目标
电子信息工程专业的学生在学习《专用集成电路设计》课程之前,已经系统地学习了《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《eDa技术》等有关电子技术和电路系统的课程,对于电路系统的设计已经有了一定的理解,并进行过比较系统的动手实践训练,为进一步学习《专用集成电路设计》课程打下了比较坚实的知识基础和实践基础。但是由于专业背景的原因,该专业不太可能只是为了《专用集成电路设计》课而专门开设《半导体物理》、《晶体管原理》等这些在微电子专业才有的课程,因此,与微电子专业相比,电子信息工程专业的本科生欠缺有关晶体管原理和半导体工艺等方面的必要知识。在设置授课内容时,必然要考虑到这一点,总的原则应当是以学生能够接受、但又不应该过于轻松接受为目标,而且要尽量避免与《eDa技术》等课程的知识重复。
根据我们的课程内容设置原则,将《专用集成电路设计》课的讲授内容分为以下几章:第一章:aSiC设计概述;第二章:CmoS逻辑;第三章:aSiC库设计;第四章:aSiC的前端设计;第五章:aSiC的后端设计;第六章:可测性设计技术;第七章:SoC设计技术简介。在各章的讲授中,占用课时较多的分别是第二章、第三章和第五章。在讲授时强调培养学生的系统设计能力,使学生对专用集成电路的设计、制造、测试等一整套流程有一般性、整体性的了解,建立专用集成电路的基本概念和方法,了解iC领域的最新发展趋势,激发学生潜在的对集成电路前、后端设计的兴趣。为了配合理论教学,提升教学效果,还设置了合适的实验教学内容。
2注重实验教学效果,以培养动手实践能力为目标
集成电路设计类课程除了理论教学以外,实验教学尤为重要,因为这类课程对学生的训练重点正是在于动手实验,提前接触到未来在进一步的研究和工作中可能会应用到的一些软件工具、设计流程以及设计技巧等,这样才能促进学生理论与实践相结合,真正帮助学生掌握aSiC设计技术。因此本课程要更加注重实验教学效果,着力培养学生的动手实践能力,进而使学生能够更加准确、具体和形象地掌握在课堂上学到的理论知识。根据这一原则,经过试用修订,我们专门编印了《专用集成电路设计实验指导书》,根据大纲的变化,使用工具版本的提高,目前已经编印了2007版和2009版的实验指导书,共设计了五个实验,具体是:实验一:iC设计工具的使用;实验二:单元电路的前端设计;实验三:标准单元的版图绘制与验证;实验四:四位加法器和减法器aSiC的设计;实验五:计数器aSiC的设计。每个实验3学时,其中实验二、实验四和实验五为综合性、设计性实验。
选用一种合适的集成电路设计工具是顺利进行实践教学的关键。我们选用了美国tannerResearch公司开发的一种优秀集成电路设计工具――tannertoolspro,它虽然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具强大,但它的最大优点是成本低,可以在pC机上使用,而且图形处理速度快,编辑功能强,便于学习,使用方便,特别适用于高校进行相关的教学和科研工作。tannerpro工具在美国和台湾的很多大学中早已被广泛应用,台湾不少iC设计企业也在使用tannerpro工具。该工具较新版本为tannertoolspro13.0,主要包含了S-eDit(原理图编辑)、L-eDit(版图编辑)、t-SpiCe(电路仿真)、w-eDit(波形观察)和LVS(版图与原理图比对)等几个功能不同的子工具,满足了集成电路设计从前端到后端、设计验证的一系列过程的需要,完全可以适用于《专用集成电路设计》课程的实践教学。通过我们在课程实验、毕业设计等实践教学环节的使用,发现学生对这个工具上手快、掌握熟,对于以后使用其他的iC设计工具也有一定的帮助,而且培养了他们将来涉足iC设计领域的兴趣和信心。图1是学生在实践教学中得到的一个版图设计结果。
3适当讲授最新技术进展,以让学生跟上行业发展脚步为目标
我们都知道,集成电路设计技术、制造工艺等的发展速度飞快,遵循着集成电路最小特征尺寸以每三年减小70%的速度下降、集成度每年翻一番和价格每两年下降一半的著名的摩尔定律,集成电路的设计和制造技术发展日新月异。因此,在《专用集成电路设计》的教学过程中,必须要根据教学大纲的要求,在系统讲授已经设置好的教学内容的前提下,结合具体授课内容,适当讲授最新技术进展,以期让学生跟上集成电路设计行业发展的脚步,并不断将这些新技术、新进展、新方法、新工具、新工艺融入到授课内容中,做到授课内容常讲常新。其实这除了让学生可以接受到最新的知识和了解到该领域最新进展之外,同时也是一个教学相长的过程,对于教师的教学和相关科研也是一种无形的促进,可以督促教师不断地跟踪与iC设计、制造相关的最新研究成果,并进行精心的组织,将这些成果有机融入到课程教学中,做到授课内容的不断更新,而且这样也才能够避免一份讲稿多年重复使用,保证教师在教学中的激情,增强教学效果。
在这里仅仅举一个具体例子。在一次讲授到集成电路工艺的内容时,作者为同学们讲授了不断发展的集成电路工艺水平,以及所遇到的工艺发展瓶颈对于摩尔定律的挑战,还具体讲到了intel公司新推出的0.45nm工艺的CpU,它采用了大大不同于以往的工艺方法,这次工艺变革可以称得上是“拯救摩尔定律”的一大技术进展。本次课后,不少同学纷纷通过互联网等来查阅这一最新工艺的具体情形,表现出了浓厚的学习兴趣。
4创新课程考查方式,以激发学生进一步的研究兴趣为目标
一门课程的考查方式如何,对于这门课程能不能按照教师的预想,达到既定的最终教学目的,有着比较重要的作用。传统的一张试卷去“考”出学生学习效果的方式虽然比较简单省事,但却过于单调,虽然从某种程度上能够考查出学生对这门课程知识的掌握程度,但是对于激发学生在学完这门课程之后,对本学科、本领域进行进一步研究的兴趣却作用不大。由于自从接受学校教育以来经历了无数次的考试,不少学生厌烦考试的情绪比较严重,恨不得考完后把教材、作业、笔记等都马上丢弃,这是现实存在的、我们必须得承认的事实。从某种意义上说,通过考试来考查学生的学习,有时对最终教学目标的实现会起到一定的反作用。而且单纯考试的方式也很难发现学生对于这门课、这个领域、这个行业的独特想法和创新思路。
作者在《专用集成电路设计》教学过程中,结合课程的专业特点,积极探索并实践了采用提交论文和现场答辩相结合的课程考查方式,即在课程讲授到二分之一左右时,布置给学生论文题目,对于论文的范围、参考文献的篇数、论文的格式和字数等做出明确而具体的规范,要求学生在最后一次课之前提交自己的论文,做好答辩ppt,并利用专门的时间集中进行答辩,每位学生对自己准备的论文,进行5分钟左右的讲解,并接受教师和其他学生的提问。通过创新课程考查方式,提交论文和现场答辩相结合,让学生在准备论文和答辩材料的过程中对专用集成电路设计的有关内容和工艺、方法等有了更加深刻的理解,并有了一个系统的知识梳理过程,现场答辩的方式也更能够展现学生对于集成电路设计的一些独特的思路和创新性的理解,学生在经历这一过程时,也促使自己积极思考,主动研究,努力去探索和集成电路、微电子学有关的一些研究方法和最新进展,激发自己在完成本门课程的学习后、甚至是大学毕业后进行进一步研究的兴趣和信心;另外还在这个过程中提升了学生的论文写作能力、科学研究能力。
5结束语
《专用集成电路设计》课(或者其他名称的类似课程)在不少设有微电子学专业的重点大学中开设较为普遍,但在没有微电子学专业的高校特别是非重点高校中开设并不多,对于该课程教学实践中的一些具体的方法研究和探讨需要更加深入。作者在教学实践中,紧密围绕本校、本专业的培养目标,以授课对象为主体,遵循课程的教学规律和科学研究规律,选择合适的授课内容和教学方法,并且不断地对此进行探索和研究,收到了初步的教学效果。当然,教学创新永无止境,教学方法的研究和探讨不能止步,作为一名年轻教师,在今后的教学实践中,作者将在加强学习以及与同行交流的前提下,进一步拓宽和创新教学思路,探索和完善教学模式,研究和更新教学内容,学习和探讨教学技巧,敢于创新,善于创新,真正做到教好书,育好人。
参考文献:
[1]michaelJohnSebastianSmith.专用集成电路[m].虞惠华,等,译.北京:电子工业出版社,2004.
[2]路而红.专用集成电路设计与电子设计自动化[m].北京:清华大学出版社,2004.
[3]廖裕评,陆瑞强.集成电路设计与布局实战指导[m].北京:科学出版社,2004.
集成电路设计方法篇2
捍卫集成电路独创布图设计的专有权，保护所有者权益，集成电路设计业才能健康发展。
“钜锐案”的判决是我国集成电路知识产权保护的一个历史性的重大事件，对于集成电路布图设计侵权案的统一裁判尺度和法律适用标准以及促进集成电路技术创新和产业发展都具有重要意义，堪称经典性指导案例。
一、集成电路的布图设计是集成电路芯片核心技术的表现形式
集成电路布图设计表面上看是一种图形设计，实质上布图设计凝聚了集成电路设计思想的精华，图形是最后呈现的形式。布图设计是指实现某一电子功能，集成在某一半导体材料的基片上的集成电路全部元件与部分或全部连线的三维配置；布图设计不仅准确映射了设计者所设计电路的逻辑关系和输入输出关系，而且事关集成电路芯片的参数和指标。判定集成电路是否构成侵权，可以根据争议芯片两者的元件、元件空间布局、元件连接关系、连接线路排布与走向、元件及线路的尺寸规格等是否相同，即两集成电路全部元件与连线的三维配置是否相同。布图设计是创作者的智力劳动成果，应当予以保护。
二、集成电路的布图设计易于复制和抄袭，必须依法保护
布图设计是以某种信息状态存在的。布图设计在集成电路芯片中表现为一定的图形，在掩模版上，布图设计也是以图形方式存在的；借助于计算机辅助设计技术，布图设计以数字化代码的方式存在于各种存储介质中；在计算机控制的电子束曝光装置或离子注入机中，布图设计同样以代码的方式存在。通过相关设备，人们可以感知这些数字化代码信息。在不同的载体上，布图设计以不同的信息状态存在，同样，可以不同的方式被复制。因此，要保护设计者的知识产权，就要依法对独创的布图设计进行保护。根据《集成电路布图设计保护条例》，依法取得专有权是知识产权所有者保障权益的有效途径。集成电路设计的从业人员是最有条件接触、复制、传播布图设计的，权益所有人应与设计人员明确产权关系并签署保密协议，设计人员应自觉遵守法律法规，尊重所有者权益。
三、完善产权交易机制，发挥布图设计成果的再利用价值
集成电路设计方法篇3
关键词:集成电路;反向工程;知识产权;布图设计
intellectualpropertyResearch
onReverseengineeringofintegratedCircuit
YUpeng,DUJiao,YoUtao,XieXue-jun
(ministryofindustryandinformationtechnologySoftwareandintegratedCircuitpromotionCenter;
CSipintellectualpropertyexpertiseCenterofJudicature,Beijing100038,China)
abstract:thispaperfocusedontheipRissuesaboutReverseengineeringofiC.onthegroundofanalysisoftheseissues,somesuggestionshowtoensurethelegitimacyofReverseengineeringandhowtopreventtheimitationwiththeprotectionofipRwereproposed.
Keywords:integratedCircuit;Reverseengineering;intellectualproperty;layoutdesign
1引言
反向工程(Reverseengineering)包括反向分析和反向设计两个阶段。反向分析是指通过对目标产品的结构、功能、工作方式进行系统的分析和研究得到有价值的技术信息。反向设计是指在获取的技术信息基础上,设计出功能相近,但又不完全一样的产品的过程。集成电路反向工程通常做法是,利用物理、化学方法逐层解剖芯片,进行拍照和检测,分析芯片内的器件和电路结构,在充分了解原芯片关键技术原理的基础上,重新设计出功能相同或相似的集成电路产品。
利用反向工程设计集成电路和直接复制是两种不同的行为。直接复制是对原芯片的集成电路布图设计进行直接复制和简单修改,从而制造类似的兼容芯片,直接复制在技术上没有创新;而反向工程则通常需要进行重新设计,往往在技术上会有所创新。intel的法律顾问Jr.thomasDunlap曾在美国国会上作证:如果开发一种新芯片要花三至三年半的时间,用反向工程重新设计要花一至一年半的时间,而直接复制只需花三至五个月的时间。因此反向工程并不过分违背公平竞争原则。
并且由于竞争者通过反向工程对现有的集成电路产品进行分析、研究,能够更容易、更迅速地生产出功能相近、技术更加进步的集成电路,从而提供芯片的“第二供货来源”,促进整个集成电路产业的发展进步。所以在行业内,反向工程一直被认为是一种可以接受的行为。目前模拟电路设计工程师经常使用反向工程这一手段进行产品开发,数字电路设计工程师也应用反向分析来获取优秀设计的思想和经验【1】。
然而,反向工程毕竟是在对原有芯片关键技术进行分析的基础上进行的重新设计,有模仿的成分,所以反向工程在带来上述好处的同时,也容易在实践中引发知识产权争议。本文将逐一分析集成电路反向工程涉及的知识产权问题和应对方法。
2商业秘密
根据中国《反不正当竞争法》的规定,“商业秘密,是指不为公众所知悉、能为权利人带来经济利益、具有实用性并经权利人采取保密措施的技术信息和经营信息。”如果集成电路设计公司已经将研发资料、成果作为商业秘密进行管理和保护,通过反向工程获取该公司所研发芯片中属于商业秘密的技术信息,是否会有侵犯该公司商业秘密的风险?
根据我国最高人民法院颁布的《关于审理不正当竞争民事案件应用法律若干问题的解释》第十二条第一款的规定:通过反向工程等方式获得的商业秘密不认定为是以不正当手段获取权利人商业秘密。并且由于商业秘密的所有者对商业秘密信息没有排他性占有或使用的权利,只有错误获得、使用或揭露商业秘密才属侵权。所以不仅采用合法的反向工程方式获取集成电路设计是合法获取竞争对手技术秘密的重要手段,而且使用该信息进行设计生产也是合法的。
但需要注意的是,法律进一步对什么是“合法的反向工程”进行了定义。根据上述司法解释十二条第二款的规定:“前款所称‘反向工程’,是指通过技术手段对从公开渠道取得的产品进行拆卸、测绘、分析等而获得该产品的有关技术信息。当事人以不正当手段知悉了他人的商业秘密之后,又以反向工程为由主张获取行为合法的,不予支持。”在英美,“合法的反向工程”还要求证明“反向工程需付出重要劳动、技术或资金投入”。
因此,集成电路设计者在进行反向工程时,至少需要完成如下工作:
(1)从公开渠道购买产品,并保留发票,以证明产品是从公开渠道取得的。
(2)保留反向工程的过程记录和文档,并注明具体日期。这是因为一般反向工程实施人对反向工程的行为和相关投入有举证责任。
(3)调查参与反向工程人员的工作经历,以确保参与反向工程的人员只能是对该商业秘密权利人没有保密义务的人,例如是否是原集成电路设计公司的前雇员。
另一方面,集成电路产品的原设计者,当遇到涉嫌抄袭的竞争对手声称是通过反向工程设计出竞争产品时,应至少从以下几个角度提出疑问:
(1)竞争对手是否在产品公开出售前就开始进行反向工程。
(2)竞争产品是否出现过快,缺乏合理的反向工程时间。
(3)竞争对手的研发人员是否曾经在本公司工作过或参与过该产品的研发活动。
3集成电路布图设计专有权
集成电路布图设计是指集成电路上元件和互连线路的立体结构(三维配置)。集成电路布图设计专有权主要保护的是“受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分”的复制权【2】,这里的复制是指“重复制作布图设计或者含有该布图设计的集成电路”。而集成电路反向分析的主要内容之一就是得到原芯片的集成电路布图设计,反向设计则借鉴了原芯片的部分集成电路布图设计,那么这是否有侵犯集成电路布图设计权的风险呢?
中国《集成电路布图设计保护条例》第二十三条第二款规定:“为个人目的或者单纯为评价、分析、研究、教学等目的而复制受保护的布图设计”的行为“可以不经布图设计权利人许可,不向其支付报酬”。所以,以评价、分析、研究为目的进行反向分析是法律许可的行为,不视为侵权。
中国《集成电路布图设计保护条例》第二十三条第三款还规定:“在依据前项评价、分析受保护的布图设计的基础上,创作出具有独创性的布图设计”的行为“可以不经布图设计权利人许可,不向其支付报酬”。所以判断反向设计是否侵犯原集成电路布图设计的标准是看新设计是否具有“独创性”。
集成电路布图设计的“独创性”要同时满足两个条件:(1)布图设计是创作者自己的智力劳动成果,即自己创作;(2)在其创作时该布图设计在布图设计创作者和集成电路制造者中不是公认的常规设计,即非常规设计。对于由常规设计组成的布图设计如果满足上述两个条件,也应认为具备“独创性”。
由于集成电路布图设计权主要保护的是“受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分”的复制权,所以判断新设计是否具有“独创性”的对比范围应是原布图设计的整体以及原布图设计的独创性部分。
在分析反向设计是否有侵犯原布图设计权的风险时,应当
(1)首先应将新设计与原设计整体进行比较。如果反向设计与原布图设计整体相同或仅进行少量常规设计的修改,则侵权风险较大;而仅与原布图设计部分的常规设计相同并会不构成侵权。
(2)之后应重点比较反向设计所借鉴的原设计具有独创性的那部分布图设计。如果此部分布图设计,反向设计在原布图设计的基础上进行了非常规设计的修改,即所投入的智力劳动具备创造性,则不侵犯原集成电路布图设计专有权。
上述集成电路布图设计侵权判断方法,是笔者对司法鉴定工作实践经验的总结,可以明确的分析判断出两个集成电路布图设计是否实质相似。读者可以根据此方法尝试分析美国的典型集成电路布图设计侵权案例:Brooktreev.advancedmicroDevices和alteraCorporationv.ClearLogic。
2004年以来,我国的集成电路布图设计纠纷也时有发生,如浙江杭州中院受理的(美国)安那络公司诉杭州士兰微电子股份有限公司侵犯集成电路布图设计专有权案、上海一中院受理的(美国)安那络公司诉上海贝岭股份有限公司侵犯集成电路布图设计专有权案、南京中院判决的华润矽威科技诉南京源之峰科技侵犯集成电路布图设计专有权案等。所以在中国,集成电路设计者进行反向工程时需要进行如下工作,以减小相关纠纷风险:
(1)反向工程前检索原集成电路是否进行了布图设计登记、该集成电路是否已经商业利用2年以上。这是由于集成电路布图设计专有权根据登记而产生,并且中国《集成电路布图设计保护条例》规定:需在该布图设计在世界任何地方首次商业利用之日起2年内完结。所以如果能明确集成电路产品上市2年后还未进行布图设计登记,则该布图设计在中国不受保护。
(2)如果检索到原集成电路进行了布图设计登记,则在反向设计过程中要注意满足“独创性”要求,并且在反向设计完成时应进行侵权风险评估。
而作为原集成电路设计者,为防止竞争对手通过反向工程设计竞争产品,应在产品上市之前就及时进行集成电路布图设计登记。
4著作权
集成电路布图设计是一种三维图形配置,如果集成电路布图设计没有进行登记,而著作权随作品的创作完成而自动产生不需要进行登记,那集成电路布图设计是否能获得著作权的保护?集成电路反向工程会导致侵犯著作权的风险吗?答案是反向工程设计或直接复制芯片生产本身都不会有侵犯著作权的风险。
这是因为集成电路布图设计的拓扑结构隐藏在芯片内部,一般消费者无法目睹,故集成电路布图不具备作品的欣赏价值,只具备工业实用价值。根据著作权法的“实用物品原则”,如果作品属于实用物品,著作权法对它的保护只能及于该实用物品上不具有实用性质且可独立存在的图形设计,而不能及于该实用物品的实用性质方面。该原则目前已得到了国际知识产权界的普遍认同。因此集成电路布图设计不受著作权法的保护,而是由专门的工业产权“集成电路布图设计专有权”进行保护。
集成电路布图设计和印刷线路板都是完成电路功能的实用物品,它们在著作权上面临的情况类似。上海迪比特实业有限公司诉摩托罗拉(中国)电子有限公司印刷线路板著作权侵权案的判决可以说明这个问题。在判决书中,法院认为印刷线路板设计图属于图形作品,应受著作权法保护,他人未经著作权人许可,不得复制、发行印刷线路板设计图。但印刷线路板本身属于一种具有实用功能的工业产品,已经超出了文学、艺术和科学作品的保护范围,因此不属于著作权法保护的客体。被告摩托罗拉公司按照印刷线路板设计图生产印刷线路板的行为,是生产工业产品的行为,而不属于著作权法意义上的复制。因此,原告关于被告摩托罗拉公司在C289手机中擅自复制原告t189手机的印刷线路板设计图的行为构成对原告著作权侵权的主张无法律依据,不予支持。
目前世界各国著作权法的规定和相关司法判例,对于集成电路布图设计或印刷线路板一般都不给予著作权法的保护,仅对于其设计图纸进行著作权保护。所以集成电路布图设计如果要避免被直接复制,就一定要在主要市场国家进行集成电路布图设计登记。反向工程时,要注意不要使用原芯片的说明书,避免著作权纠纷。
5专利权
由于集成电路布图设计只保护集成电路的拓扑结构,竞争对手较易进行规避;而商业秘密无法有效保护已经上市销售集成电路产品的设计。那么如何利用现有的知识产权制度来保护本公司的研发成果呢?作为集成电路原设计者,较好的选择是:除了要对集成电路产品进行集成电路布图设计登记外,还要积极利用专利手段保护自己的智力成果。
这是因为专利保护的是技术方案,可以保护发明人的设计思想。一件关于电路连接关系的专利,其专利保护范围能覆盖许多具体的电路实现,因此反向工程的设计方案即使不侵犯集成电路布图设计,也很可能落入专利的保护范围,这加大了反向工程的难度。
而且专利不仅可以用来保护集成电路的内部电路连接关系,还可以保护器件结构、功能模块连接关系、芯片内的信号处理流程和方法、芯片封装结构和方法等。这样可以通过对集成电路产品形成全面的专利保护网,阻止竞争对手使用反向工程提取设计思想重新进行设计。特别值得注意的是应重视申请集成电路产品的接口电路、接口指令和接口信号处理流程的专利,以防止竞争对手开发出设计不同但兼容的芯片。
另一方面,集成电路反向工程的设计者,要考虑到原芯片设计公司可能已经申请了相关专利,因此在进行反向工程前应按申请人和技术进行专利检索和侵权分析,在反向设计过程中进行专利规避设计,以降低侵权风险。
6反向工程在司法鉴定中的应用
反向工程不仅可以使竞争对手在较短的时间内,以较少的投入,制造更好的竞争产品;而且还可以帮助原设计者证明他人侵犯了自己的专利、技术秘密或者集成电路布图设计。
如果芯片原设计者怀疑竞争对手侵犯了自己的权利,可以委托集成电路领域专业的知识产权司法鉴定机构为其出具司法鉴定意见报告,作为竞争对手侵犯自己权利的证据。通常知识产权司法鉴定机构会委托第三方检测机构(常采用反向工程对嫌疑产品进行分析)获得的检测报告,利用检测报告作为鉴定的依据出具鉴定结论,这样的鉴定结论在法庭上的证明力大于芯片原设计者单方委托检测机构获得的检测报告,而且司法鉴定机构还可以从技术角度判断技术方案是否实质相同。
7总结
综上所述,虽然反向工程本身是集成电路行业一种普遍被接受的行为,但其行为也受到各种知识产权保护的限制;在集成电路反向工程的过程中应注意一系列的知识产权问题,完成相应的知识产权管理工作;而集成电路设计者想要保护自己的设计,避免反向工程对自己产品造成的冲击,也需要从多个方面做好准备,为集成电路产品申请相关专利、登记集成电路布图设计、进行技术秘密保护,从而全面的保护自己的智力劳动成果。
参考资料
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[3]反向工程法律问题比较研究.陈晓亮.复旦大学硕士学位论文.2008.10
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[6]半导体集成电路的知识产权保护.郭禾.中国人民大学学报2004年第一期
[7]集成电路布图设计专有权的撤销.何伦健.专利法研究
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[9]半导体产业中集成电路布图设计登记与专利申请研究.骆苏华.半导体行业.2008.6
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[13]迪比特诉摩托罗拉索赔近亿元.省略/ljfy/mtdj_view.aspx?id=9102
注释
集成电路设计方法篇4
关键词:司法鉴定;集成电路;知识产权
JudicialForensicevaluation
andintegratedCircuitsintellectualpropertyprotection
FanBing,XieXue-jun
(CSipintellectualpropertyexpertiseCenterofJudicature,Beijing100038,China)
abstract:thisarticleintroducesthestatusoftheintegratedcircuit-relatedintellectualpropertyprotectioninChinaandtheintegratedcircuitintellectualpropertyprotectionsystem.FurtherinformationontheroleofjudicialforensiciniCrelatedintellectualpropertydisputes,andthecurrentforensicprinciplesandmethods.Finally,methodsforprotectionofintellectualpropertyrightsinChina'siCindustrywerediscussed.
Keywords:JudicialForensic;integratedcircuit;intellectualproperty
1引言――集成电路相关
知识产权纠纷的现状
近年来中国电子信息产业的蓬勃发展,带动了集成电路产业的高速发展。然而,与产业发展现状形成鲜明对比的是,代表着产业自主创新能力的产业自主知识产权状况却不容乐观。国外大公司战略布局了大量专利,在高新技术领域对中国进行打压,针对中国集成电路企业的知识产权纠纷频频发生。据不完全统计,2002年以来已有10多家中国集成电路企业被卷入国际知识产权纠纷,诉讼案件近20起。这些知识产权纠纷往往针对国内集成电路某些领域的领先企业进行,并且目的明确,均经过周密筹划。无论诉讼的结果如何,无疑都对被诉企业的发展产生极为不利的影响。同时国内集成电路企业之间的知识产权纠纷也不断涌现。知识产权竞争已经成为集成电路企业间最高层次的竞争,成为技术、资金、市场、关税之后,集成电路企业间展开竞争的主要手段。
2集成电路知识产权保护制度介绍
世界各国对于集成电路知识产权的保护主要体现为对集成电路布图设计的保护,通常的保护模式可分为三种:专利法保护、版权法保护以及专门立法保护。
部分国家将集成电路的布图设计作为一种可专利的技术方案,通过授予其专利权的方法来进行保护。也有部分国家将集成电路的布图设计作为一种图形作品纳入版权法中作品的范围,通过版权法给予保护。例如,美国1984年制定的《半导体芯片保护法案》,该法案明确采用类似版权的保护方式对集成电路进行保护,并将这一理念延伸到美国版权法中,将其保护客体界定为“掩模作品”,而不是简单地视为“掩模”。在美国,集成电路作为一种单独的作品种类已经被纳入了广义版权法的保护范围[3]。但在实践中,通过专利制度或者版权制度保护集成电路布图设计都存在一定的不足,通过专门立法加以保护成为目前世界各国立法,包括国际条约的普遍选择。
自美国之后,至今共有50多个发达国家和地区制定了保护集成电路布图设计的国内法。
在集成电路知识产权保护领域,最重要的国际公约是1989年世界知识产权组织(wipo)在华盛顿缔结的《关于集成电路的知识产权条约》(即“华盛顿条约”)以及1994年关贸总协定缔结的知识产权协议(即"tRipS协议")。前者是集成电路知识产权领域中第一个国际公约。我国也是七个签字国之一,但该条目至今尚未生效。后者对集成电路布图设计知识产权提出了更高水平的保护,并援引了前者的一些实体规定,使集成电路布图设计保护国际进程大大加快[4]。
在我国,集成电路布图设计的立法起步较晚。2001年3月28日,国务院常务会议审议通过了《集成电路布图设计保护条例》(以下简称《条例》),共六章三十六条,自2001年10月1日起施行,以行政法规单独立法的形式确认了对集成电路布图设计专有权的保护。
2001年9月18日,国家知识产权局了《集成电路布图设计保护条例实施细则》,从程序和手续上保证《条例》规定的基本权利义务实现,共分六章四十三条,也自2001年10月1日起施行。
此外,国家知识产权局还于2001年11月28日了《集成电路布图设计行政执法办法》,就国家知识产权行政机关处理侵犯布图设计专有权的纠纷、调解侵犯布图设计专有权的具体程序、办法作了更进一步的阐释。
最高人民法院还从司法审判实践的角度,于2001年10月30日《最高人民法院关于开展涉及集成电路布图设计案件审判工作的通知》,就案件的归类、管辖、诉前责令停止有关行为、中止诉讼等实践操作进行了明确。
目前,我国在集成电路布图设计方面的条例和法规还缺乏系统性,在法律效力和立法层次上均处于较低水平,无法为集成电路行业发展提供有效的法律和制度保障。因此,有人大代表在两会期间提议有必要尽快制订《集成电路布图设计保护法》,为集成电路产业自主创新提供强有力的法律保障。
3司法鉴定在相关纠纷中的作用
所谓知识产权侵权行为判定的规则是指法官在知识产权侵权案件审理过程中应该共同遵守的规律性的步骤,在知识产权侵权行为判定的过程中,一般应遵循以下规则[5]:
(1)有效性审查规则,即主动对权利有效性进行审查;
(2)权利范围确定的规则,即以权利的客体为中心确定保护范围;
(3)关联性原则,即由原告确定被控侵权物或者行为以及证明与被告的关联性;
(4)比对的规则,即把原告权利范围中的构成要素与被控侵权物或行为相比较,做出是否相同或者相似的判断。
对于涉及集成电路知识产权的纠纷案件,一般主要涉及到专利、商业秘密和集成电路布图设计等。鉴于集成电路案件涉及的技术含量较高,且技术更新换代很快,涉及被控侵权物或者行为与原告的权利进行技术方面对比时,法官通常要借助于专家或者专业的鉴定机构。主要有三种方式:其一,邀请专家以人民陪审员的身份,作为合议庭成员参与案件的审理,对案件中涉及的技术问题作出判断,涉及到法律问题则由法官进行判断,许多法院已经进行了这方面的尝试,取得了较好的效果;其二,根据案件所涉及的专业技术,通过该技术的专业协会,组织行业知名的专家组成专家组,法院委托该专家组对涉案技术进行判断,形成专家组的意见,这就是证据法中所称的专家证言;其三,法院委托专业的鉴定机构,对涉案技术进行鉴定。应注意的是,法院无论是委托专家还是委托鉴定机构,仅对技术问题作出鉴定结论,是否构成侵权应由法官作出判断[5]。
笔者走访过一些知识产权厅的法官,在审理集成电路相关的案件时,对一些关键的技术问题的判断一定程度上需要依据专业机构出具的鉴定报告。一般集成电路相关案件主要涉及到专利权、商业秘密和集成电路布图设计等方面。下面笔者以集成电路布图设计侵权的技术鉴定为例来介绍。
4司法鉴定方法的讨论
鉴定需要完成两个目标,即对集成电路布图设计进行的原创性判断和相似性分析。
对于原创性鉴定,原创性的体现可以通过下列几个方面来综合判断[1]:
(1)功能性(function)――指该集成电路布图设计具有什么样的特定的电气功能和逻辑功能。这里的“功能”不仅仅停留在集成电路布图设计登记时所要求的如“逻辑”、“存储”、“线性”、“微机”、“其他”等这样笼统的分类描述,而是从这个大类别下具体、详细地,从名称到能完成什么样的任务去判断。
(2)选择性(selection)――该芯片的材料性质、集成规模的大小、结构类别、技术类别、基本技术指标,该布图设计选择什么样(类型)的元件以及元件的数量、集成度等。
(3)布局性(distribution)――如元件是如何分配在基片各层上,分配在该层的什么位置上。
(4)互连性(interconnection)――这些分配在基片之上或之中的元件之间具有什么样的连接关系,全部或者是哪些局部作了连线。
(5)组合性(combination)――由元件的互连而构成什么样的特定组合,以完成其选定的功能。
对这些方面如果作出独立的构思与设计,其结果应当是与当时的常规性设计有所区别的,一般足以达到被公认为非常规性的水平。
对相似性鉴定,鉴定人亦仅对双方是否存在实质相似性作出判断。司法鉴定文书,“不得有案件定性和确定当事人法律责任的内容”。
集成电路所集成的元器件极多,逐项比较难以实现。通过文献[1]所提出的以下几个步骤结合起来,可以对集成电路布图设计的相似性作出较准确的判断:
(1)类别比较:先按我国集成电路布图设计登记所要求的布图设计分类,从结构(5种)、技术(8种)、功能(5种)作最顶层的比较。
(2)全局位置对比:可同时分析布图设计的布局性、选择性和组合性。首先比较芯片的大小和形状,这是设计者首先要选择的。布图的布局是设计者设定的,体现一定程度的组合性和配置意图,独立设计者之间不会生成完全相同的结果。
(3)采样的局部比较:除了整体器件对比之外,对于元件级的对比,可以用随机采样的手段,提取一部分双方对应的设计结果,包括有源元件、电阻、电容的布置等、进行比较。
(4)采样比较元件之间的连线关系:互连性是独创性的重要体现。互连线在整个布图设计中往往有“牵一发动全身”的关系,鉴定人可通过元件间的互连关系判断其相似性。
(5)元、器件间的逻辑关系比较:组合和连线,其结果体现在电路的逻辑关系上,这种关系可以通过输入/输出的信号状态来间接表示。在测试平台中用测试模式测定该芯片的技术性能,通过信号波形、时间周期等关系的对比,可以进一步判定双方的相似程度。
(6)具体的技术参数比较:集成电路的许多参数,如它能实现的功能、指标、元件数量、元件参数值、工作电流、休眠电流、工作电压、工作频率等等,经过测定,通过这方面的相似性可以推断电路模式及元、器件参数值的相似程度。
(5)(6)这两步,是利用芯片的专用测试平台上测试的。若两个芯片,都适用于同一专用测试平台,可称之为这两个芯片对这个平台具有“互用性”,这种情形下,这两者或者是同一种芯片,或者是具有实质相似性的芯片。
(7)指令集比较:如果集成电路可执行某类指令集,则指令集的相同与否,可以判定芯片的整体上逻辑结构是否相同。而整体逻辑结构则是芯片技术的核心部分,是其独创性的重要体现。
以上测试,可以全都进行,也可以进行其中一部分,以能够充分准确地说明相似性的程度为准。
5从司法鉴定角度
对集成电路企业的建议
集成电路企业属于高新技术企业,根据所属行业的特点,对知识产权的保护关系到一个集成电路企业的生死存亡,除了对其核心技术进行专利申请保护和对芯片进行集成电路布图设计保护登记之外,用不断完善的知识产权管理来维护其核心竞争力。加强对非公开技术秘密的保护,可通过将商业秘密在有资质的鉴定机构进行技术秘密备案,起到一定的保护效果。只有这样,一旦相关纠纷案件发生时才能够占领先机,维护企业自身的利益。
参考文献
[1]王桂海,罗苏平.集成电路知识产权保护及司法鉴定探讨[J].中国司法鉴定,2007(1).
[2]曹伟.集成电路知识产权保护评析[J].现代法学.2007(3).
[3]郑胜利.集成电路布图设计保护法比较研究[J].中外法学,2002(2):185.
[4]浅谈集成电路布图设计的知识产权保护制度,
[5]曹波.论知识产权侵权行为的判定.山东审判.200521(1).
作者简介
集成电路设计方法篇5
【关键词】集成电路；eDa；项目化
0前言
21世纪是信息时代，信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。我国高校开设集成电路设计课程的相关专业，每年毕业的人数远远满足不了市场的需求，因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。针对这种市场需求，我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实，工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。
针对集成电路设计课程体系，进行课程教学改革。教学改革的核心是教学课程体系的改革，包括理论教学内容改革和实践教学环节改革，旨在改进教学方法，提高教学质量，现已做了大量的实际工作，取得了一定的教学成效。改革以集成电路设计流程为主线，通过对主流集成电路开发工具tannerproeDa设计工具的学习和使用，让学生掌握现代设计思想和方法，理论与实践并重，熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程，培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力，具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。
1理论教学内容的改革
集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及tannereDa工具等内容，涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。传统的理论课程教学方式，以教师讲解为主，板书教学，但由于课程所具有的独特性，在介绍半导体材料和半导体工艺时，主要靠教师的描述，不直观形象，因此引进计算机辅助教学。计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善，以多媒体教学为主，结合板书教学，以图片形式展现各种形态的半导体材料，以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程，每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片，使学生对集成电路建立直观的感性认识，充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性，提高教学效率和教学质量。
2实践教学内容的改革
实践教学的目的是依托主流的集成电路设计实验平台，让学生初步掌握集成电路设计流程和基本的集成电路设计能力，为今后走上工作岗位打下坚实的基础。传统的教学方式是老师提前编好实验指导书，学生按照实验指导书的要求，一步步来完成实验。传统的实验方式不能很好调动学生的积极性，再加上考核方式比较单一，学生对集成电路设计的概念和流程比较模糊，为了打破这种局面，实践环节采用与企业密切相关的工程项目来完成。项目化实践环节可以充分发挥学生的主动性，使学生能够积极参与到教学当中，从而更好的完成教学目标，同时也能够增强学生的工程意识和合作意识。
实践环节选取CmoS带隙基准电压源作为本次实践教学的项目。该项目来源于企业，是数模转换器和模数转换器的一个重要的组成模块。本项目从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等流程对学生做全面的训练，使学生对集成电路设计流程有深刻的认识。学生要理解CmoS带隙基准电压源的原理，参与到整个设计过程中，对整个电路进行仿真测试，验证其功能的正确性，然后进行各个元件的设计及布局布线，最后对版图进行了规则检查和一致性检查，完成整个电路的版图设计和版图原理图比对，生成GDSii文件用于后续流片[2]。
CmoS带隙基准电压源设计项目可分为四个部分启动电路、提供偏置电路、运算放大器和带隙基准的核心电路部分。电路设计可由以下步骤来完成：
1）子功能块电路设计及仿真；
2）整体电路参数调整及优化；
3）基本元器件nmoS/pmoS的版图；
4）基本单元与电路的版图；
5）子功能块版图设计和整体版图设计；
6）电路设计与版图设计比对。
在整个项目化教学过程，参照企业项目合作模式将学生分为4个项目小组，每个小组完成一部分电路设计及版图设计，每个小组推选一名专业能力较强且具有一定组织能力的同学担任组长对小组进行管理。这样做可以在培养学生设计能力的同时，加强学生的团队合作意识。在整个项目设计过程中，以学生探索和讨论为主，教师起引导作用，给学生合理的建议，引导学生找出解决问题的方法。项目完成后，根据项目实施情况对学生进行考核，实现应用型人才培养的目标。
3教学改革效果与创新
理论教学改革采用计算机辅助教学，以多媒体教学为主，结合板书教学，对集成电路材料和工艺有直观感性的认识，学生的课堂效率明显提高，课堂气氛活跃，师生互动融洽。实践环节改革通过项目化教学方式，学生对该课程的学习兴趣明显提高，设计目标明确，在设计过程中学会了查找文献资料，学会与人交流，沟通的能力也得到提高。同时项目化教学方式使学生对集成电路的设计特点及设计流程有了整体的认识和把握，对元件的版图设计流程有了一定的认识。学生已经初步掌握了集成电路的设计方法，但要达到较高的设计水平，设计出性能良好的器件，还需要在以后的工作中不断总结经验[3]。
4存在问题及今后改进方向
集成电路设计课程改革虽然取得了一定的成果，但仍存在一些问题：由于微电子技术发展速度很快，最新的行业技术在课堂教学中体现较少；学生实践能力不高，动手能力不强。
针对上述问题，我们提出如下解决方法：
1）在课堂教学中及时引进行业最新发展趋势和（下转第220页）（上接第235页）技术，使学生能够及时接触到行业前沿知识，增加与企业的合作；
2）加大实验室开放力度，建立一个开放的实验室供学生在课余时间自由使用，为学生提供实践机会，并且鼓励能力较强的学生参与到教师研项目当中。
【参考文献】
[1]段吉海.“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J].电气电子教学学报，2007，05（29）.
集成电路设计方法篇6
2001年我国新增“集成电路设计与集成系统”本科专业，2003年至2009年，我国在清华大学、北京大学、复旦大学等高校分三批设立了20个大学集成电路人才培养基地，加上原有的“微电子科学与工程”专业，目前，国内已有近百所高校开设了微电子相关专业和实训基地，由此可见，国家对集成电路行业人才培养的高度重视。在新形势下，集成电路相关专业的“重理论轻实践”、“重教授轻自学轻互动”的传统人才培养模式已不再适用。因此，探索新的人才培养方式，改革集成电路设计类课程体系显得尤为重要。传统人才培养模式的“重理论、轻实践”方面，可从课程教学学时安排上略见一斑。例如：某高校“模拟集成电路设计”课程，总学时为80，其中理论为64学时，实验为16学时，理论与实验学时比高达4∶1。由于受学时限制，实验内容很难全面覆盖模拟集成电路的典型结构，且实验所涉及的电路结构、器件尺寸和参数只能由授课教师直接给出，学生在有限的实验学时内仅完成电路的仿真验证工作。由于缺失了根据所学理论动手设计电路结构，计算器件尺寸，以及通过仿真迭代优化设计等环节，使得众多应届毕业生走出校园后普遍不具备直接参与集成电路设计的能力。“重教授、轻自学、轻互动”的传统教学方式也备受诟病。课堂上，授课教师过多地关注知识的传授，忽略了发挥学生主动学习的主观能动性，导致教师教得很累，学生学得无趣。
2集成电路设计类课程体系改革探索和教学模式的改进
2014年“数字集成电路设计”课程被列入我校卓越课程的建设项目，以此为契机，卓越课程建设小组对集成电路设计类课程进行了探索性的“多维一体”的教学改革，运用多元化的教学组织形式，通过合作学习、小组讨论、项目学习、课外实训等方式，营造开放、协作、自主的学习氛围和批判性的学习环境。
2．1新型集成电路设计课程体系探索
由于统一的人才培养方案，造成了学生“学而不精”局面，培养出来的学生很难快速适应企业的需求，往往企业还需追加6～12个月的实训，学生才能逐渐掌握专业技能，适应工作岗位。因此，本卓越课程建设小组试图根据差异化的人才培养目标，探索新型集成电路设计类课程体系，重新规划课程体系，突出课程的差异化设置。集成电路设计类课程的差异化，即根据不同的人才培养目标，开设不同的专业课程。比如，一些班级侧重培养集成电路前端设计的高端人才，其开设的集成电路设计类课程包括数字集成电路设计、集成电路系统与芯片设计、模拟集成电路设计、射频电路基础、硬件描述语言与FpGa设计、集成电路eDa技术、集成电路工艺原理等；另外的几个班级，则侧重于集成电路后端设计的高端人才培养，其开设的集成电路设计类课程包括数字集成电路设计、CmoS模拟集成电路设计、版图设计技术、集成电路工艺原理、集成电路CaD、集成电路封装与集成电路测试等。在多元化的培养模式中，加入实训环节，为期一年，设置在第七、八学期。学生可自由选择，或留在学校参与教师团队的项目进行实训，或进入企业实习，以此来提高学生的专业技能与综合素质。
2．2理论课课堂教学方式的改进
传统的课堂理论教学方式主要“以教为主”，缺少了“以学为主”的互动环节和自主学习环节。通过增加以学生为主导的学习环节，提高学生学习的兴趣和学习效果。改进措施如下：
（1）适当降低精讲学时。精讲学时从以往的占课程总学时的75％～80％，降低为30％～40％，课程的重点和难点由主讲教师精讲，精讲环节重在使学生掌握扎实的理论基础。
（2）增加课堂互动和自学学时。其学时由原来的占理论学时不到5％增至40％～50％。
（3）采用多样化课堂教学手段，包括团队合作学习、课堂小组讨论和自主学习等，激发学生自主学习的兴趣。比如，教师结合当前本专业国内外发展趋势、研究热点和实践应用等，将课程内容凝练成几个专题供学生进行小组讨论，每小组人数控制在3～4人，课堂讨论时间安排不低于课程总学时的30％［3］。专题内容由学生通过自主学习的方式完成，小组成员在查阅大量的文献资料后，撰写报告，在课堂上与师生进行交流。课堂理论教学方式的改进，充分调动了学生的学习热情和积极性，使学生从被动接受变为主动学习，既活跃了课堂气氛，也营造了自主、平等、开放的学习氛围。
2．3课程实验环节的改进
为使学生尽快掌握集成电路设计经验，提高动手实践能力，探索一种内容合适、难度适中的集成电路设计实验教学方法势在必行。本课程建设小组将从以下几个方面对课程实验环节进行改进：
（1）适当提高教学实验课时占课程总学时的比例，使理论和实验学时的比例不高于2∶1。
（2）增加课外实验任务。除实验学时内必须完成的实验外，教师可增设多个备选实验供学生选择。学生可在开放实验室完成相关实验内容，为学生提供更多的自主思考和探索空间。
（3）提升集成电路设计实验室的软、硬件环境。本专业通过申请实验室改造经费，已完成多个相关实验室的软、硬件升级换代。目前，实验室配套完善的eDa辅助电路设计软件，该系列软件均为业界认可且使用率较高的软件。
（4）统筹安排集成电路设计类课程群的教学实验环节，力争使课程群的实验内容覆盖设计全流程。由于集成电路设计类课程多、覆盖面大，且由不同教师进行授课，因此课程实验分散，难以统一。本课程建设小组为了提高学生的动手能力和就业竞争力，全面规划、统筹安排课程群内的所有实验，使学生对集成电路设计的全流程都有所了解。
3工程案例教学法的应用
为提升学生的工程实践经验，我们将工程案例教学法贯穿于整个课程群的理论、实验和作业环节。下面以模拟集成电路中的典型模块多级放大器的设计为例，对该教学方法在课程中的应用进行详细介绍。
3．1精讲环节
运算放大器是模拟系统和混合信号系统中一个完整而又重要的部分，从直流偏置的产生到高速放大或滤波，都离不开不同复杂程度的运算放大器。因此，掌握运算放大器知识是学生毕业后从事模拟集成电路设计的基础。虽然多级运算放大器的电路规模不是很大，但是在设计过程中，需根据性能指标，谨慎挑选运放结构，合理设计器件尺寸。运算放大器的性能指标指导着设计的各个环节和几个比较重要的设计参数，如开环增益、小信号带宽、最大功率、输出电压（流）摆幅、相位裕度、共模抑制比、电源抑制比、转换速率等。由于运算放大器的设计指标多，设计过程相对复杂，因此其工作原理、电路结构和器件尺寸的计算方法等，这部分内容需要由主讲教师精讲，其教学内容可以放在“模拟集成电路设计”课程的理论学时里。
3．2作业环节
课后作业不仅仅是课堂教学的巩固，还应是课程实验的准备环节。为了弥补缺失的学生自主设计环节，我们将电路结构的设计和器件尺寸、相关参数的手工计算过程放在作业环节中完成。这样做既不占用宝贵的实验学时，又提高了学生的分析问题和解决问题的能力。比如两级运算放大器的设计和仿真实验，运放的设计指标为：直流增益＞80dB；单位增益带宽＞50mHz；负载电容为2pF；相位裕度＞60°；共模电平为0．9V（VDD＝1．8V）；差分输出摆幅＞±0．9V；差分压摆率＞100V／μs。在上机实验之前，主讲教师先将该运放的设计指标布置在作业中，学生根据教师指定的设计参数完成两级运放结构选型及器件尺寸、参数的手工计算工作，仿真验证和电路优化工作在实验学时或课外实训环节中完成。
3．3实验环节
在课程实验中，学生使用eDa软件平台将作业中设计好的电路输入并搭建相关仿真环境，进行仿真验证工作。学生根据仿真结果不断优化电路结构和器件尺寸，直至所设计的运算放大器满足所有预设指标。其教学内容可放在“模拟集成电路设计”或“集成电路eDa技术”课程里［4］。
3．4版图设计环节
版图是电路系统和集成电路工艺之间的桥梁，是集成电路设计不可或缺的重要环节。通过集成电路的版图设计，可将立体的电路系统变为一个二维的平面图形，再经过工艺加工还原为基于硅材料的立体结构。两级运算放大器属于模拟集成电路，其版图设计不仅要满足工艺厂商提供的设计规则，还应考虑到模拟集成电路版图设计的准则，如匹配性、抗干扰性以及冗余设计等。其教学内容可放在课程群中“版图设计技术”的实验环节完成。通过理论环节、作业环节以及实验的迭代仿真和版图设计环节，使学生掌握模拟集成电路的前端设计到后端设计流程，以及相关eDa软件的使用，具备了直接参与模拟集成电路设计的能力。
4结语
集成电路设计方法篇7
关键词：数字电子技术教材改革工程应用
1.引言
《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字电子技术、数字系统的高速发展，以FpGa（FieldprogrammableGatearray）和CpLD（ComplexprogrammableLogicDevice）为代表的大规模可编程逻辑器件（programmableLogicDevice，pLD）的广泛应用，使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势，对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革，在教材内容的安排和例题选用上，立足于应用型人才培养，以现代信息技术为依托，注重理论联系实际，取得较好的应用效果。
2.教材改革的基本思路
随着数字电子技术的快速发展，如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系，是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线，构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上，将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体，系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法；在教材内容编写上，以培养学生的应用能力和实践能力为目的，采用案例式或项目式编写思路，将理论知识和实际应用相结合，把突出知识的应用性和实践性作为主要方向，做到理论和实践并重，既强调理论基础，又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍，增加eDa（electronicDesignautomation）技术基础知识[3]，利用multisim软件对部分电路进行功能仿真，并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法，利用VHDL语言设计部分数字电路，利用QuartusⅡ软件进行仿真分析，适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。
3.教材的主要特点
3.1教材内容组织
按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求，对《数字电子技术》教材内容进行重新组织，将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识，主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍eDa技术的基础知识，包括multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点，并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识，然后讲解组合逻辑电路的应用，最后利用multisim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析，并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用，并利用multisim对触发器进行功能仿真，介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法，介绍常用时序逻辑电路的功能和应用，并分别利用VHDL语言和multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路，重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍a/D转换和D/a转换的工作原理和主要技术指标，对集成DaC和aDC的基础知识及应用进行简单介绍，并利用multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程，通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。
3.2强调基础理论
随着数字电子技术的发展，数字电子技术已逐渐渗透到各个行业，《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程，是学生走向数字化时代的第一门课程，也是某些高校相关专业的考研课程，其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性，将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容，并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求，增加部分教学内容。例如，在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容，使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。
在教材内容编排上，反复训练基础理论知识，使学生更好地学习并掌握基础理论知识，为进一步学习打下坚实的基础。例如，第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法，然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用，其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述，编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述，使教材内容循序渐进、深入浅出，适用于学生自学，有利于培养学生自主学习能力。
3.3突出实践应用
在教材编写过程中，注重学生对知识应用能力培养的需要，强调具体操作过程中学习理论基础，将知识应用能力培养贯穿整本教材，突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时，删除集成电路内部电路的分析，强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5]，例如，介绍555定时器时，在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上，以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。
在第九章“数/模和模/数转换器”中，以DaC0808、DaC0832、aD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法，并分别给出DaC0832、aD7543与单片机at89C51的接口电路，既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6]，又突出教材内容的应用性。
3.4增加eDa技术知识
eDa是电子设计自动化（electronicDesignautomation）的缩写，是从计算机辅助设计（CaD）、计算机辅助制造（Cam）、计算机辅助测试（Cat）和计算机辅助工程（Cae）的概念发展而来的。教材第二章eDa技术基础知识介绍了multisim和QuartusⅡ两种eDa工具的操作界面和使用方法，并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构，使学生借助eDa工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的multisim仿真电路和VHDL描述方法，并在第十章“数字系统设计”中，以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例，结合multisim和QuartusⅡ软件，详细介绍简单数字系统的设计过程，丰富教材内容。
4.结语
《数字电子技术》教材改革是一项长期工程，随着数字电子技术的发展，必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版，2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用，得到了广大师生的关注，收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用，需要对教材内容进行进一步改革。
参考文献：
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集成电路设计方法篇8
［关键词］eDa技术电子系统仿真
二十世纪后半期，随着集成电路和计算机的不断发展，电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短，专用集成电路(aSiC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题，要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。在此情况下，eDa(electronicDesignautomation即电子设计自动化)技术应运而生。随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求，eDa技术得到了迅猛发展。
一、eDa技术的定义及构成
所谓eDa技术是在电子CaD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以eDa工具软件为开发环境，以大规模可编程逻辑器件pLD(programmableLogicDevice)为设计载体，以专用集成电路aSiC(applicationSpecificintegratedCircuit)、单片电子系统SoC(SystemonaChip)芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程[J]。在此过程中，设计者只需利用硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionlanguage)，在eDa工具软件中完成对系统硬件功能的描述，eDa工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。
现代eDa技术的基本特征是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力。eDa技术研究的对象是电子设计的全过程，有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。eDa技术研究的范畴相当广泛，从aSiC开发与应用角度看，包含以下子模块：设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。eDa主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法，然后从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计，在方框图一级进行仿真、纠错，并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。
二、eDa技术的发展
eDa技术的发展至今经历了三个阶段：电子线路的CaD是eDa发展的初级阶段，是高级eDa系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力，协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动，但自动化程度低，需要人工干预整个设计过程。
eDa技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计，而且可以代替人进行某种思维。
高级eDa阶段，又称为eSDa(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-Up)的程式，设计者先对系统结构分块，直接进行电路级的设计。eDa技术高级阶段采用一种新的设计概念：自顶而下(top-Down)的设计程式和并行工程(Concurrentengineering)的设计方法，设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上，eDa系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段eDa技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。
三、基于eDa技术的电子系统设计方法
1.电子系统电路级设计
首先确定设计方案，同时要选择能实现该方案的合适元器件，然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真，包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时，必须要有元件模型库的支持，计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行pCB板的自动布局布线。在制作pCB板之前还可以进行后分析，包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以将分析后的结果参数反标回电路图，进行第二次仿真，也称为后仿真，这一次仿真主要是检验pCB板在实际工作环境中的可行性。
可见，电路级的eDa技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前，就可以全面了解系统的功能特性和物理特性，从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段，不仅缩短了开发时间，也降低了开发成本。
2.系统级设计
系统级设计是一种“概念驱动式”设计，设计人员无须通过门级原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上，一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后，eDa系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。
系统级设计的步骤如下：
第一步：按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。
第二步：输入VHDL代码，这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外，还可以采用图形输入方式(框图、状态图等)，这种输入方式具有直观、容易理解的优点。
第三步：将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计，还要进行代码级的功能仿真，主要是检验系统功能设计的正确性，因为对于大型设计，综合、适配要花费数小时，在综合前对源代码仿真，就可以大大减少设计重复的次数和时间，一般情况下，可略去这一仿真步骤。
第四步：利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理，生成门级描述的网表文件，这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对aSiC芯片供应商的某一产品系列进行的，所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后，可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真，仿真过程不涉及具体器件的硬件特性，较为粗略。一般设计，这一仿真步骤也可略去。
第五步：利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作，包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。
第六步：将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FpGa或CpLD中。如果是大批量产品开发，通过更换相应的厂家综合库，可以很容易转由aSiC形式实现。
四、前景展望
21世纪将是eDa技术的高速发展时期，eDa技术是现代电子设计技术的发展方向，并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。eDa将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展，数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC，SystemonChip)方向发展，借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的eDa工具，可减少设计风险并缩短周期，随着VHDL语言使用范围的日益扩大，必将给硬件设计领域带来巨大的变革。
参考文献：
[1]谭会生，张昌凡.eDa技术及应用[m].西安：西安电子科技大学出版社，2001.
[2]李经智.eDa技术及其应用[J].齐齐哈尔大学学报，2006.
集成电路设计方法篇9
电子技术是一门实践性很强的课程，其中电子电路设计是一个重要的实践环节，掌握单元电路的设计方法是每个电子工程师必备的能力。具体介绍了单元电子电路设计步骤及几种重要单元电路的设计方法。
电子技术是一门实践性很强的课程，加强技能的训练及培养，是提高工程人员的素质和能力的必要手段。在电子信息类教学中，电子电路设计是一个重要的实践环节，着重让学员从理论学习过渡到实际的应用，为以后从事技术工作打下坚实的基础。
设计电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。因此，掌握单元电路的设计方法和实际设计电路的能力，是电子工程师必备的能力。
一、电子技术及单元电路概念
所谓电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的一门学科。包括信息电子技术和电路电子技术两大分支。信息电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式有信号的发生、放大、滤波、转换。
电子电路是由两部分组成，即电子元件和电子器件。电子原件是指电子设备中的电阻器、电容器、变压器和开关等，而电子器件通常由电子管、离子管、晶体管等构成。电子电路按组成方式可分为分立电路和集成电路。单元电路是整个电子电路系统的一部分，常用的单元电路有放大电路，整流电路，震荡电路，检波电路，数字电路。总体来说是与门，非门，或门及其组合的计数电路，触发器，加减运算器等。单元电路的设计训练是为了能提高整体电子电路的设计水平。
二、单元电路的设计步骤
1.明确任务
单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，这是单元电路设计最基本的条件。通过计算电压放大的倍数、输入及输出电阻的大小，并且根据电路设计的简单明了、成本低、体积小、可靠性高等特点进行单元电路的设计。
2.参数计算
参数计算是为了保证单元电路的功能指标达到所需的要求，参数计算需要电子技术知识，对这方面的理论要求很高。例如，放大器电路中我们通常需要计算各电阻值以及他们的放大倍数；振荡器中我们通常需要计算电阻电容以及震荡频率。进行参数计算时，同一个电路可能得出不止一组数据，我们要注意选择数据的方法，选择的这组数据需要完成电路设计的要求，并且在实践中能真正可行。
3.画出电路图
为详细表述单元电路与整机电路的连接关系，设计时需要绘制完整的电路图。通过单元电路之间的相互配合和前后之间的关系使得设计者尽量简化电路结构。例如对于单元电路之间的级联设计，在各单元电路确定以后，还要认真仔细地考虑它们之间的级联问题，从而到达减少浪费，从而降低工作量。注意各部分输入信号、输出信号和控制信号的关系，模拟输入、输出，使得输入、输出、电源、通道间全隔离，将
转贴于
直流电流、电压信号分成多路相同或不同的电流、电压信号，实现不同设备同时采集控制。
（1）注意电路图的可读性
绘图时尽量把主电路图画在一张纸上，比较独立和次要部分画在令一张纸上，图的端口和两端做好标记，标出各图纸之间信号的引入及引出。
（2）注意信号的流向及图形符号
一般从输入端和信号源画起，又左至右或者由上至下按信号的流向依次画出单元电路。图中应加适当的标注，并且图形符号要标准，
（3）注意连接线画法
各元件之间的连接线应为直线，并且尽量减少交叉。通常情况下连接线应水平或垂直布置，无特殊情况不画斜线，互相连接的交叉用原点表示。
三、几种典型单元电路的设计方法
单元电路的设计是否合理，能够关系到整个电子电路的设计是否能够正常运行。因此，各个单元设计的工程师纷纷致力于单元电路的设计。
1.对于线性集成运放组成的稳压电源的设计
稳压电源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络最后经过稳压网络。在单元电路中，对于串联反馈式稳压电路大体上可分为调整部分、取样部分、比较放大电路、基准电压电路等。经过这样设计的线路，具有过流及短路保护功能，当负载电流到达限额是能起到保护电路的功能工作。其具体设计方法为：对于整流出来的直流电是很少用来直接带动负载，还必须滤波后降低其纹波系数，但这种电路不能起到稳压的作用。所以稳压电源都应满足一定的技术指标。
2.单元电路之间的级联设计
各单元电路确定以后，还要认真仔细地考虑它们之间的级联问题。如电器特性的相互匹配、信号耦合方式、时序配合以及相互干扰等问题。
对于电气性能相互匹配的问题有些涉及到的是模拟单元电路之间的匹配，有的涉及到的是数字单元电路之间的匹配，有的则需要两者兼顾。从提高放大倍数和负载能力考虑，希望后一级的输入电阻要大，前一级的输入电子要小，但从改善频率响应角度考虑，则刚好相反。
信号耦合方式有直接耦合、间接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光耦合。直接耦合方式最简单，但是在静态情况下，存在两个单元电路的相互影响，因此在电路分析时应加以考虑。
时序配合的问题比较复杂，先对系统中各个单元电路的信号关系进行详细的分析，来确定系统的时序，以确保系统正常工作下的信号时序。最后设计出实现该时序的方法。
3.对于运算放大器电路的设计
运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元，在实际电路中通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。运算放大器的设计中，其基本参数应当选择单、双电源供电，电源电流。而且应当输入失调电压、输入失调电流、输入电阻。并且转换速率、建立时间。设计中应当正确认识、对待各种参数，不盲目片面追求指标的先进。其中值得引起重视的是：依据推荐参数在规定的消振引脚之间接入适当的电容消振，这是为了消除运放的高频自激，同时为了减小消振困难这一情况，应尽量避免两级以上放大级级连。
集成电路设计方法篇10
关键词：iC设计；集成系统；课程体系；CDio
中图分类号：G642文献标识码：a
1引言
目前我国集成电路(iC)产业已初步形成了设计业、芯片制造业、封装和测试业四业并举、比较协调的发展格局，出现了长江三角洲(上海、无锡、杭州)、京津地区和珠江三角洲(深圳、珠海、广州)三个相对集中的产业区，建立了多个国家集成电路产业化基地[1]。制造业的技术工艺已进入国际主流领域，设计和封装技术接近国际水平。与之不协调的是我国集成电路人才缺口巨大，据报道到2008年中国iC产业对iC设计工程师的需求量将达到25万人。国家对iC产业高度重视，《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将iC产业放在了电子信息产业的第一位[2]。在此背景下，教育部于2001年开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业，以适应国内对集成电路设计与应用人才的迫切需求[3]。
从《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发[2000]18号)到《教育部、科技部关于批准有关高等学校建设国家集成电路人才培养基地的通知》(教高〔2003〕2号)，足以看到集成电路设计与集成系统专业是我国目前急需发展和完善的专业。要想办好该专业首先应对该专业建立一个科学的课程体系，该专业的新概念、新技术、新方法不断涌现，因此研究和制定适合本专业的理论与实践发展的课程体系是十分重要的。
2我国iC设计与集成系统专业人才现状
2.1iC设计与集成系统专业人才需求
iC设计与集成系统专业人才的现状是：人才总量严重不足，设计人才供需矛盾尤为突出。人才层次结构不合理；人才地区分布不平衡；人才流向与地区经济发展关系明显。国家教育部、科技部共同于2003年7月确定了9个部级集成电路人才培养基地的宏伟计划。在这之后，又增加了7所大学作为人才培养基地。旨在加快集成电路产业发展的步伐，大力培养集成电路设计人才满足社会对集成电路设计人才的需求。
2.2iC设计与集成系统专业人才培养现状
根据国家教育部网上公布的信息，到目前为止具有集成电路设计与集成系统本科专业的高校有：2001批准的有电子科技大学；2003批准的有西安电子科技大学，南通大学，杭州电子科技大学；2004批准的有山东大学，华南理工大学，黑龙江大学，哈尔滨理工大学；2005批准的有青岛科技大学，西安邮电学院；2006批准的有天津理工大学；2007批准的有北京大学，大连理工大学。其他院校也积极申办该专业。由于该专业是新兴专业，至今还没有科学完善统一的专业规范，这对该专业的发展影响颇大。
3iC设计与集成系统专业特点
集成电路设计与集成系统专业与其他专业相比有如下突出的特点：门槛高、内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、高投入、与世界同步、毕业生就业服务的范围具有国际性。
本专业是新兴专业，从宏观角度国际上该专业还没有像其他专业(例如计算机)形成完整的知识体系；其次，我国由于是在近几年兴办该专业，还没有专业的人才培养规范，我国各大学专业的教学计划是从国外或者相关专业延伸来的，系统性、完备性差；第三，由于该专业是新兴且又是不断变化的学科专业，所面临的主要挑战是识别和规范该学科的基本内容，因此，“知识结构框架”、“课程体系”的规范显得尤为重要；第四，该专业属于交叉学科专业，其内涵并不像其他专业那样清晰和单一，人才培养涉及知识很广，包括微电子学、计算机、软件工程、通讯、控制、管理等多学科专业；第五，该专业实践性很强，对学生的
运用知识解决问题的能力、总结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、与人沟通和交流的能力以及创新的能力有很高的要求。
4iC设计与集成系统专业结构体系实践
4.1iC设计与集成系统专业人才培养战略
结合高校自身在教学资源上的优势和我国iC设计产业发展的实际情况，以市场需求为导向，紧跟iC技术的发展。引入CDio(Conceive-Design-implement-operate)教育理念，结合高校自身的实际情况加强校企合作。培养具有创新能力和国际竞争力的、适应企业需求的国际化、实用化、个性化的高素质、高水平人才为宗旨。
4.2iC设计与集成系统专业人才培养目标
对应用型本科院校而言，应充分考虑行业和区域经济对人才的需求，适时地根据区域经济和行业发展调整专业方向，以便更好地服务于行业和区域经济[4]。加强校企合作，突出“多类型、工程型、实用型，具有国际竞争力”的人才培养目标。
培养学生具有良好的科学素养和文化修养，较完整地掌握集成电路技术的基础知识，使学生了解和掌握iC设计、综合、验证、测试、应用的整个流程；既掌握集成电路设计技术又懂得集成系统技术；既有扎实的理论基础，又有较强的应用能力；既了解集成电路应用、生产知识又精通集成电路产业的管理；既可以承担实际系统的开发，又可进行科学研究。使学生毕业时应获得以下几方面的知识与能力：
(1)具有扎实的数理基础和宽阔的科学视野；
(2)具备独立的科学研究和应用开发能力，同时具有运用知识解决问题的能力、总结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、较强的协调、组织能力；
(3)具有良好的与人沟通和交流的能力，能掌握文献检索、资料查询和撰写科学论文的能力以及口语交际能力；
(4)具有较好的人文社科知识、人文素质和自然科学基本理论知识，对全球社会、工程科学和技术影响的理解力以及对自己所处领域中问题的敏感性，了解信息学科的发展动态；
(5)掌握电子电路和大规模集成电路系统的设计技能，能从事先进大规模集成电路、集成电子系统等方面的设计以及新产品、新技术和新工艺的研究、应用开发和管理。
4.3iC设计与集成系统专业课程体系制定的指导思想
首先，跟踪、收集该专业和相关专业的知识领域，强调本专业的知识的总结、梳理、推演和挖掘，借鉴aCm和ieee/CS[5]做法，采用科学的方法，以国外学术界的研
究成果和iC设计工业界的良性建议为基础，选择适当的知识载体，构造iC设计与集成系统恰当的教育知识结构框架，以求更好地向学生传授本学科专业的基本的问题求解方法。
其次借鉴CDio的理念，大大加强工程实践环节，切实通过基于项目的学习培养学生获取知识的能力、运用知识解决问题的能力、总结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、与人沟通和交流的能力以及创新的能力，培养学生的专业素质、职业道德和社会责任心。进而培养出符合学科专业和社会发展需要的优秀iC设计人才。
4.4iC设计与集成系统专业课程体系制定
我校(哈尔滨理工大学)从成功申办集成电路设计与集成系统专业以来，与美国西北理工大学(npU)合作办学借鉴经验；同台湾中华大学进行了实质性合作交流与探讨；与著名的iC设计软件供应商Synopsys、Cadence以及mentorGraphics等进行合作交流。另外，我们还走访了上海交通大学等相关院校专业；参观拜访了一些集成电路生产制造企业，与企业交流了解企业对集成电路人才的具体要求。结合我校实际情况提出了制定iC设计与集成系统专业课程体系的基本策略，基本策略包括：
(1)保证政治理论课与军训的学分和学时要求。在新的教学计划中思想、邓小平理论、马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济学、军事理论、军训等课程均未作调整。
(2)压缩公共基础课，取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程。取消计算机文化基础课程；由于部分专业课程采用双语教学，因此取消了专业外语。
(3)专业方向课和专业任选课以市场为导向设置。为了培养符合市场需要的iC设计人才，专业方向课的设置以iC设计主流方向为导向，任选课的设置以目前流行的先进的设计方法、设计工具为主，以适应市场的需要。
(4)加强实践教学环节，引入CDio教育理念。增加了课程实验、课程设计、毕业设计等教学环节的学时，提高学生的实践能力。同时加大校企合作力度，采用“定制式”培养模式，将毕业生安排iC设计公司针对实际项目进行毕业设计。
(5)动态的教学计划。由于集成电路设计与集成系统专业是一个飞速发展的学科，市场需求是不断变化的，应随时调整教学计划中的专业平台课以后的教学内容。
按照以上基本策略制定了iC设计与集成系统专业的课程体系。
iC设计与集成系统专业教学计划，拓扑图见下图。
其中主干课程包括：信号与系统、片上计算机系统、数字信号处理、半导体集成电路、数字iC设计、模拟iC设计、eDa技术与VeRiLoG、aSiC设计、SoC软硬件协同设计、集成电路逻辑综合技术、集成电路设计验证技术、版图设计、集成电路测试与可测性、布局与绕线等。
2009年我校集成电路设计与集成系统专业的第一届毕业将步入社会，按照“定制式”培养方式，目前已有多家企业与我校达成协议。这些企业对我校该届毕业生所具备知识水平和专业能力高度认可。
5结束语
百年大计，教育为本。发展我国集成电路设计产业，培养集成电路设计与集成系统专业的专业人才是重中之重。培养该专业的优秀的专业人才离不开一个科学的课程体系。本文结合近四年的教学、管理经验对该专业课程体系进行了探讨，对该专业的知识结构和课程体系的进一步研究与实践具有重要指导意义。
参考文献
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[5]theComputerSocietyoftheinstituteforelectricalandelectronicengineers(ieee-CS)andtheassociationforComputingmachinery(aCm).ComputingCurriculaFinalDraft-December15,2001.
ResearchandpracticeontheCourseSystemofiCDesignandintegrationSystem