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系统集成芯片设计(SOC)入门.pdf

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系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 第一讲绪言微电子技术发展历史 第二章微电子技术发展简介•1948年，巴丁ㆍ布莱尔等人发明了世界第一个晶体管 •1958年，美国科学家发明了第一块集成电路（相移振 荡器） •1967年，诞生了集成度1000晶体管以上芯片 微电子技术是上个世纪以来发展最•20世纪70年代，CMOS技术出现 为迅速的高新技术，（SOC）是微电子•80年代，IC最小加工工艺，微米级 技术发展的必然。•90年代初，亚微米(0.8—0.35um) •目前，深亚微米(0.25μm及其以下)，IC进入3G时代 （1G＝109） •预计2012，进入纳米级（0.05μm及其以下）3T时代 （1T＝1012） 12 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 主要内容2.1微电子(集成电路)概念、分类及对国民 经济发展的作用和地位 微电子(集成电路)概念、分类及对国 •集成电路概念 民经济发展的作用和地位 •集成电路(IntegratedCircuit，缩写为IC) •集成电路发展简史是指通过一系列特定的加工工艺，将多个晶 •集成电路制造工艺体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无 源器件，按照一定的电路连接集成在一块半 导体单晶片(如硅或GaAs)或陶瓷等基片上， 作为一个不可分割的整体执行某一特定功能 的电路组件 34 1 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 微电子技术是新技术革命的核心 •以微电子技术为代表的电子信息技术是影响 最大、渗透力最强、最具有新技术革命代表 性 •信息是客观事务状态和运动特征的一种普遍 形式，是继材料和能源之后的第三大资源， 是人类精神文明和物质文明赖以发展的三大 支柱之一 •实现社会信息化的关键是各种计算机和通讯 机，但基础是微电子即集成电路(IC)产业 56 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 微电子产业对国民经济的战略作用微电子产业对其他产业的强大渗透力 •首先表现在当代食物链上，现代经济发展的•几乎所有的传统产业和微电子技术相结合， 数据表明，GDP每增长100到300元，需要10元用微电子芯片进行智能改造，就会使传统产 左右电子工业产值的支撑，而其中就包含1元业焕发青春，如对火电厂等耗能产业的技术 的集成电路产品改造，可节省大量能源 •集成电路对国民经济的贡献率远高于其他门•微电子产业不仅对节能、节材等方面能够使 类的产品。如以单位质量钢筋对GDP的贡献为传统产业升级换代，而且还可以使传统产品 1计算，则小汽车为5，彩电为30，计算机为结构、性能等方面发生革命性的变化，比如 1000，而集成电路的贡献率则高达2000汽车的电子化 •某日本经济学家认为，谁控制了超大规模集•电子信息技术已经广泛的应用于国民经济、 成电路技术谁就控制了世界产业国防建设、乃至家庭生活的各个方面，改变 和影响着人们的生活 78 2 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 集成电路分类集成电路分类 •按器件结构类型分类 •按集成电路规模分类 •按结构形式分类 •按电路功能分类 910 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 主要内容2.2微电子技术发展历程 微电子(集成电路)概念、分类及对国 ••目前，微电子技术已经进入甚大规模集 民经济发展的作用和地位成电路和系统集成时代，微电子技术已 •集成电路发展简史经成为整个信息时代的标志和基础，现 •集成电路制造工艺在各种信息电子系统都需要大量的集成 电路和集成系统芯片 •微电子技术的发展是从晶体管的发明开 始的 1112 3 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 行业先驱 —EarlyYears(–1950) —TheDevelopmentDecade(1951–1960) —TheProcessingDecade(1961–1970) —TheProductionDecade(1971–1980) —TheAutomationDecade(1981–1990) 左起：第一只电子管发明者----弗莱明—TheProductionEra(1991–2000) 电子管之父----李•德福雷斯特—TheSoCEra(2000–) 晶体管之父----威廉•肖克利 第一块集成电路IC发明者----杰克·基尔比 摩尔定律之父----戈登•摩尔 1314 系统集成芯片设计（SOC）入门系统集成芯片设计（SOC）入门 EarlyYears(-1950) VacuumTube真空管(1906,LeeDeforest) 在真空二极电子管的阴阳极之间加一个栅极，在