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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇集成電路設計基礎，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：課程體系改革；教學內容優(yōu)化；集成電路設計
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）34-0076-02
以集成電路為龍頭的信息技術產業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)中的重要基礎性和先導性支柱產業(yè)。國家高度重視集成電路產業(yè)的發(fā)展，2000年，國務院頒發(fā)了《國務院關于印發(fā)鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展若干政策的通知》（18號文件），2011年1月28日，國務院了《國務院關于印發(fā)進一步鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展若干政策的通知》，2011年12月24日，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《集成電路產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，我國集成電路產業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展。然而，我國的集成電路設計水平還遠遠落后于產業(yè)發(fā)展水平。2013年，全國進口產品金額最大的類別是集成電路芯片，超過石油進口。2014年3月5日，國務院總理在兩會上的政府工作報告中，首次提到集成電路（芯片）產業(yè)，明確指出，要設立新興產業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新平臺，在新一代移動通信、集成電路、大數據、先進制造、新能源、新材料等方面趕超先進，引領未來產業(yè)發(fā)展。2014年6月，國務院頒布《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》，加快推進我國集成電路產業(yè)發(fā)展，10月底1200億元的國家集成電路投資基金成立。集成電路設計人才是集成電路產業(yè)發(fā)展的重要保障。2010年，我國芯片設計人員達不到需求的10%，集成電路設計人才的培養(yǎng)已成為當前國內高等院校的一個迫切任務[1]。為滿足市場對集成電路設計人才的需求，2001年，教育部開始批準設置“集成電路設計與集成系統”本科專業(yè)[2]。
我校2002年開設電子科學與技術本科專業(yè)，期間，由于專業(yè)調整，暫停招生。2012年，電子科學與技術專業(yè)恢復本科招生，主要專業(yè)方向為集成電路設計。為提高人才培養(yǎng)質量，提出了集成電路設計專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[3]。本文根據培養(yǎng)模式要求，從課程體系設置、課程內容優(yōu)化兩個方面對集成電路設計方向的專業(yè)課程體系進行改革和優(yōu)化。
一、專業(yè)課程體系存在的主要問題
1.不太重視專業(yè)基礎課的教學。“專業(yè)物理”、“固體物理”、“半導體物理”和“晶體管原理”是集成電路設計的專業(yè)基礎課，為后續(xù)更好地學習專業(yè)方向課提供理論基礎。如果基礎不打扎實，將導致學生在學習專業(yè)課程時存在較大困難，更甚者將導致其學業(yè)荒廢。例如，如果沒有很好掌握MOS晶體管的結構、工作原理和工作特性，學生在后面學習CMOS模擬放大器和差分運放電路時將會是一頭霧水，不可能學得懂。但國內某些高校將這些課程設置為選修課，開設較少課時量，學生不能全面、深入地學習；有些院校甚至不開設這些課程[4]。比如，我校電子科學與技術專業(yè)就沒有開設“晶體管原理”這門課程，而是將其內容合并到“模擬集成電路原理與設計”這門課程中去。
2.課程開設順序不合理。專業(yè)基礎課、專業(yè)方向課和寬口徑專業(yè)課之間存在環(huán)環(huán)相扣的關系，前者是后者的基礎，后者是前者理論知識的具體應用。并且，在各類專業(yè)課的內部也存在這樣的關系。如果在前面的知識沒學好的基礎上，開設后面的課程，將直接導致學生學不懂，嚴重影響其學習積極性。例如：在某些高校的培養(yǎng)計劃中，沒有開設“半導體物理”，直接開設“晶體管原理”，造成了學生在學習“晶體管原理”課程時沒有“半導體物理”課程的基礎，很難進入狀態(tài)，學習興趣受到嚴重影響[5]。具體比如在學習MOS晶體管的工作狀態(tài)時，如果沒有半導體物理中的能帶理論，就根本沒辦法掌握閥值電壓的概念，以及閥值電壓與哪些因素有關。
3.課程內容理論性太強，嚴重打擊學生積極性。“專業(yè)物理”、“固體物理”、“半導體物理”和“晶體管原理”這些專業(yè)基礎課程本身理論性就很強，公式推導較多，并且要求學生具有較好的數學基礎。而我們有些教師在授課時，過分強調公式推導以及電路各性能參數的推導，而不是側重于對結構原理、工作機制和工作特性的掌握，使得學生（尤其是數學基礎較差的學生）學習起來很吃力，學習的積極性受到極大打擊[6]。
二、專業(yè)課程體系改革的主要措施
1.“4+3+2”專業(yè)課程體系。形成“4+3+2”專業(yè)課程體系模式：“4”是專業(yè)基礎課“專業(yè)物理”、“半導體物理”、“固體物理”和“晶體管原理”；“3”是專業(yè)方向課“集成電路原理與設計”、“集成電路工藝”和“集成電路設計CAD”；“2”是寬口徑專業(yè)課“集成電路應用”、“集成電路封裝與測試”，實行主講教師負責制。依照整體優(yōu)化和循序漸進的原則，根據學習每門專業(yè)課所需掌握的基礎知識，環(huán)環(huán)相扣，合理設置各專業(yè)課的開課先后順序，形成先專業(yè)基礎課，再專業(yè)方向課，然后寬口徑專業(yè)課程的開設模式。
我校物理與電子科學學院本科生實行信息科學大類培養(yǎng)模式，也就是三個本科專業(yè)大學一年級、二年級統一開設課程，主要開設高等數學、線性代數、力學、熱學、電磁學和光學等課程，重在增強學生的數學、物理等基礎知識，為各專業(yè)后續(xù)專業(yè)基礎課、專業(yè)方向課的學習打下很好的理論基礎。從大學三年級開始，分專業(yè)開設專業(yè)課程。為了均衡電子科學與技術專業(yè)學生各學期的學習負擔，大學三年級第一學期開設“理論物理導論”和“固體物理與半導體物理”兩門專業(yè)基礎課程。其中“固體物理與半導體物理”這門課程是將固體物理知識和半導體物理知識結合在一起，課時量為64學時，由2位教師承擔教學任務，其目的是既能讓學生掌握后續(xù)專業(yè)方向課學習所需要的基礎知識，又不過分增加學生的負擔。大學三年級第二學期開設“電子器件基礎”、“集成電路原理與設計”、“集成電路設計CAD”和“微電子工藝學”等專業(yè)課程。由于“電子器件基礎”是其他三門課程學習的基礎，為了保證學習的延續(xù)性，擬將“電子器件基礎”這門課程的開設時間定為學期的1～12周，而其他3門課程的開課時間從第6周開始，從而可以保證學生在學習專業(yè)方向課時具有高的學習效率和大的學習興趣。另外，“集成電路原理與設計”課程設置96學時，由2位教師承擔教學任務。并且，先講授“CMOS模擬集成電路原理與設計”的內容，課時量為48學時，開設時間為6～17周；再講授“CMOS數字集成電路原理與設計”的內容，課時量為48學時，開設時間為8～19周。大學四年級第一學期開設“集成電路應用”和“集成電路封裝與測試技術”等寬口徑專業(yè)課程，并設置其為選修課，這樣設置的目的在于：對于有意向考研的同學，可以減少學習壓力，專心考研；同時，對于要找工作的同學，可以更多了解專業(yè)方面知識，為找到好工作提供有力保障。
2.優(yōu)化專業(yè)課程的教學內容。由于我校物理與電子科學學院本科生采用信息科學大類培養(yǎng)模式，專業(yè)課程要在大學三年級才能開始開設，時間緊湊。為實現我校集成電路設計人才培養(yǎng)目標，培養(yǎng)緊跟集成電路發(fā)展前沿、具有較強實用性和創(chuàng)新性的集成電路設計人才，需要對集成電路設計方向專業(yè)課程的教學內容進行優(yōu)化。其學習重點應該是掌握基礎的電路結構、電路工作特性和電路分析基本方法等，而不是糾結于電路各性能參數的推導。
在“固體物理與半導體物理”和“晶體管原理”等專業(yè)基礎課程教學中，要盡量避免冗長的公式及煩瑣的推導，側重于對基本原理及特性的物理意義的學習，以免削弱學生的學習興趣。MOS器件是目前集成電路設計的基礎，因此，在“晶體管原理”中應當詳細講授MOS器件的結構、工作原理和特性，而雙極型器件可以稍微弱化些。
對于專業(yè)方向課程，教師不但要講授集成電路設計方面的知識，也要側重于集成電路設計工具的使用，以及基本的集成電路版圖知識、集成電路工藝流程，尤其是CMOS工藝等相關內容的教學。實驗實踐教學是培養(yǎng)學生的知識應用能力、實際動手能力、創(chuàng)新能力和社會適應能力的重要環(huán)節(jié)。因此，在專業(yè)方向課程中要增加實驗教學的課時量。例如，在“CMOS模擬集成電路原理與設計”課程中，總課時量為48學時不變，理論課由原來的38學時減少至36學時，實驗教學由原來的10學時增加至12個學時。36學時的理論課包含了單級運算放大器、差分運算放大器、無源/有源電流鏡、基準電壓源電路、開關電路等多種電路結構。12個學時的實驗教學中2學時作為EDA工具學習，留給學生10個學時獨自進行電路設計。從而保證學生更好地理解理論課所學知識，融會貫通，有效地促進教學效果，激發(fā)學生的學習興趣。
三、結論
集成電路產業(yè)是我國國民經濟發(fā)展與社會信息化的重要基礎，而集成電路設計人才是集成電路產業(yè)發(fā)展的關鍵。本文根據調研結果，分析目前集成電路設計本科專業(yè)課程體系存在的主要問題，結合我校實際情況，對我校電子科學與技術專業(yè)集成電路設計方向的專業(yè)課程體系進行改革，提出“4+3+2”專業(yè)課程體系，并對專業(yè)課程講授內容進行優(yōu)化。從而滿足我校集成電路設計專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的要求，為培養(yǎng)實用創(chuàng)新型集成電路設計人才提供有力保障。
參考文獻：
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[4]劉勝輝，崔林海，黃海.集成電路設計與集成系統專業(yè)課程體系研究與實踐[J].教育與教學研究，2008，（22）.
關鍵詞 集成電路設計 教學方法 教學探索
中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0006-02
1958年，美國德州儀器公司的基爾比發(fā)明了第一塊集成電路，隨著半導體工藝和集成電路設計技術的發(fā)展，集成電路的規(guī)模可以達上億個晶體管。集成電路具有速度快、體積小、重量輕等優(yōu)點，廣泛應用于汽車、醫(yī)療設備、手機和其他消費電子，其2012年集成電路設計市場應用結構如圖1所示。
自2006年以來，我國集成電路的產值為126億美元，占全球產業(yè)總產值的5.1%，2013年我國集成電路的產值為405億美元，占全球產業(yè)總產值的13.3%。2006年到2013年的年復合增長率達到18%，遠超過全球集成電路產業(yè)整體增速。我國集成電路行業(yè)的產值如表1所示。
近年來，半導體集成電路產業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對集成電路設計人才的需求劇增。為了滿足社會日益發(fā)展的需要，國家在高校內大力推廣集成電路設計相關的課程，并且取得了較好的效果，使人才缺口減小，但是還是不能滿足國內對集成電路設計人才實際數量的需求。為了更好地加快集成電路設計人才的的培養(yǎng)，本文針對《數字集成電路原理》教學中存在的問題，并且根據教學的現狀，探索出集成電路設計的教學改革。
一、數字集成電路設計原理教學中的現狀
集成電路設計相對于以分立器件設計的傳統的電子類專業(yè)而言，偏向于系統級的大規(guī)模集成電路設計，因此，微電子專業(yè)和集成電路設計專業(yè)的學生注重設計方法的形成，避免只懂理論、不懂設計的現象。即使學生掌握了設計的方法，能夠進行一些小規(guī)模的集成電路設計，但是設計出來的產品不能用，不能滿足用戶的需求。這就成了數字集成電路設計原理面臨的問題。
二、數字集成電路設計原理教學改善的方法
（1）針對上述的問題，在多年教學的基礎上，在教學方法上進行改進，改變傳統的以教師為中心，以課堂講授為主的教學方式，采用項目化教學來解決數字集成電路設計中只懂理論、不懂設計的現狀。注重數字集成電路設計原理與相關課程之間的內部聯系，提高學生的學習興趣，通過將一個項目拆分成幾個小項目，使學生在項目中逐漸加深了對知識點理解，并且將課程的主要內容相互銜接與融合，形成完整的集成電路設計概念。學生分成5-8人一組，通過小組的方式加強了學生的相互合作能力，讓學生更有責任感和成就感。學生應用相關的EDA軟件來完成項目的設計，能夠掌握硬件描述語言、綜合應用等數字集成電路設計工具。
（2）通過PDCA戴明環(huán)的方式改善了集成電路設計的產品可用度不高的問題。在集成電路設計過程中，通過跟蹤課內外學生設計中反應的問題，對項目難易度的進行調整，提高學生計劃、分析、協作等多方面的能力。結合新的技術或者領域，對項目進行適當的調整。通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學內容和方法，使其滿足社會對數字集成電路設計人才的需求。PDCA戴明環(huán)如圖2所示。
（3）開展校企合作的方式，進一步提高教學質量和學生的綜合素質，促進企業(yè)和學校的共同發(fā)展。這種方式實現了學校與企業(yè)的優(yōu)勢互補，資源共享，培養(yǎng)出更加適合社會所需要的集成電路設計人才，也能夠讓學校和企業(yè)形成無縫對接。
三、小結
隨著大規(guī)模集成電路設計的發(fā)展，更多的設計工具和設計方法出現，因此，使用最新的設計工具，合理設置《數字集成電路設計原理》的教學內容，可以提高學生的設計能力和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。通過對《數字集成電路設計原理》課程教學的探索，改變了以教師為中心的傳統采理論課教學方式，充分發(fā)揮了學生的能動性和協作能力，使學生理論與實踐都能夠滿足集成電路設計人才的要求。
參考文獻：
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關鍵詞:專用集成電路設計;創(chuàng)新;教學;探討
中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0920-02
Discussing about How to Teach the "Design of Application-Specific Integrated Circuit" Course
WU Yu-hua
(Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)
Abstract: "Design of Application-Specific Integrated Circuit" is an important specialty course. In this paper, we will discuss the teaching technique about this course of non-micro-electronics specialty. Combining the teaching practice, several teaching experiences about "Design of Application-Specific Integrated Circuit" course are summarized.
Key words: design of application-specific integrated circuit; innovate; teaching; discuss
《專用集成電路設計》是電氣信息類專業(yè)開設的一門比較重要的專業(yè)課。為了培養(yǎng)寬口徑、基礎扎實的集成電路設計人才,滿足IC行業(yè)對人才的大量需求,無論是在微電子專業(yè),還是在相關的其他電氣信息類專業(yè),不少重點高等院校都已經開設了本門課程。在學生已經掌握了模擬電子技術、數字電子技術和一定的晶體管原理知識的基礎上,通過學習《專用集成電路設計》課,進行ASIC設計理論的學習和實踐的強化,進一步掌握集成電路和電路系統的設計知識,提高集成電路設計能力,增長集成電路設計經驗;通過理論教學和實踐教學,來加強電氣信息類專業(yè)學生的電路設計基礎、版圖設計基礎以及集成電路設計各環(huán)節(jié)的驗證知識等,培養(yǎng)學生在集成電路設計方面的研究興趣,為后續(xù)課程的學習和進一步的深造打好基礎。
由于專業(yè)建設和人才培養(yǎng)的需要,北京電子科技學院同樣開設了《專用集成電路設計》的專業(yè)選修課,授課對象是電子信息工程專業(yè)的本科生,由于非微電子的專業(yè)背景原因,他們并不具備足夠的半導體物理、晶體管原理等知識,因此在本課程的教學過程中,必然要針對具體對象,調整教學內容,創(chuàng)新教學思路,加強教學研究,找到一種適合于非微電子專業(yè)本科生的教學思想和教學方法。通過教學實踐,學生對于課程組在這一課程中的創(chuàng)新、探索和具體的教學方法比較認可。這里把我們在《專用集成電路設計》課教學實踐中的初步探索做一些總結,希望與大家分享。
1 結合實際合理設置授課內容,以學生能夠接受為目標
電子信息工程專業(yè)的學生在學習《專用集成電路設計》課程之前,已經系統地學習了《電路分析》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《EDA技術》等有關電子技術和電路系統的課程,對于電路系統的設計已經有了一定的理解,并進行過比較系統的動手實踐訓練,為進一步學習《專用集成電路設計》課程打下了比較堅實的知識基礎和實踐基礎。但是由于專業(yè)背景的原因,該專業(yè)不太可能只是為了《專用集成電路設計》課而專門開設《半導體物理》、《晶體管原理》等這些在微電子專業(yè)才有的課程,因此,與微電子專業(yè)相比,電子信息工程專業(yè)的本科生欠缺有關晶體管原理和半導體工藝等方面的必要知識。在設置授課內容時,必然要考慮到這一點,總的原則應當是以學生能夠接受、但又不應該過于輕松接受為目標,而且要盡量避免與《EDA技術》等課程的知識重復。
根據我們的課程內容設置原則,將《專用集成電路設計》課的講授內容分為以下幾章:第一章:ASIC設計概述;第二章:CMOS邏輯;第三章:ASIC庫設計;第四章:ASIC的前端設計;第五章:ASIC的后端設計;第六章:可測性設計技術;第七章:SOC設計技術簡介。在各章的講授中,占用課時較多的分別是第二章、第三章和第五章。在講授時強調培養(yǎng)學生的系統設計能力,使學生對專用集成電路的設計、制造、測試等一整套流程有一般性、整體性的了解,建立專用集成電路的基本概念和方法,了解IC領域的最新發(fā)展趨勢,激發(fā)學生潛在的對集成電路前、后端設計的興趣。為了配合理論教學,提升教學效果,還設置了合適的實驗教學內容。
2 注重實驗教學效果,以培養(yǎng)動手實踐能力為目標
集成電路設計類課程除了理論教學以外,實驗教學尤為重要,因為這類課程對學生的訓練重點正是在于動手實驗,提前接觸到未來在進一步的研究和工作中可能會應用到的一些軟件工具、設計流程以及設計技巧等,這樣才能促進學生理論與實踐相結合,真正幫助學生掌握ASIC設計技術。因此本課程要更加注重實驗教學效果,著力培養(yǎng)學生的動手實踐能力,進而使學生能夠更加準確、具體和形象地掌握在課堂上學到的理論知識。根據這一原則,經過試用修訂,我們專門編印了《專用集成電路設計實驗指導書》,根據大綱的變化,使用工具版本的提高,目前已經編印了2007版和2009版的實驗指導書,共設計了五個實驗,具體是:實驗一:IC設計工具的使用;實驗二:單元電路的前端設計;實驗三:標準單元的版圖繪制與驗證;實驗四:四位加法器和減法器ASIC的設計;實驗五:計數器ASIC的設計。每個實驗3學時,其中實驗二、實驗四和實驗五為綜合性、設計性實驗。
選用一種合適的集成電路設計工具是順利進行實踐教學的關鍵。我們選用了美國Tanner Research公司開發(fā)的一種優(yōu)秀集成電路設計工具――Tanner Tools Pro,它雖然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具強大,但它的最大優(yōu)點是成本低,可以在PC機上使用,而且圖形處理速度快,編輯功能強,便于學習,使用方便,特別適用于高校進行相關的教學和科研工作。Tanner Pro工具在美國和臺灣的很多大學中早已被廣泛應用,臺灣不少IC設計企業(yè)也在使用Tanner Pro工具。該工具較新版本為Tanner Tools Pro 13.0,主要包含了S-EDIT(原理圖編輯)、L-EDIT(版圖編輯)、T-SPICE(電路仿真)、W-EDIT(波形觀察)和LVS(版圖與原理圖比對)等幾個功能不同的子工具,滿足了集成電路設計從前端到后端、設計驗證的一系列過程的需要,完全可以適用于《專用集成電路設計》課程的實踐教學。通過我們在課程實驗、畢業(yè)設計等實踐教學環(huán)節(jié)的使用,發(fā)現學生對這個工具上手快、掌握熟,對于以后使用其他的IC設計工具也有一定的幫助,而且培養(yǎng)了他們將來涉足IC設計領域的興趣和信心。圖1是學生在實踐教學中得到的一個版圖設計結果。
3 適當講授最新技術進展,以讓學生跟上行業(yè)發(fā)展腳步為目標
我們都知道,集成電路設計技術、制造工藝等的發(fā)展速度飛快,遵循著集成電路最小特征尺寸以每三年減小70%的速度下降、集成度每年翻一番和價格每兩年下降一半的著名的摩爾定律,集成電路的設計和制造技術發(fā)展日新月異。因此,在《專用集成電路設計》的教學過程中,必須要根據教學大綱的要求,在系統講授已經設置好的教學內容的前提下,結合具體授課內容,適當講授最新技術進展,以期讓學生跟上集成電路設計行業(yè)發(fā)展的腳步,并不斷將這些新技術、新進展、新方法、新工具、新工藝融入到授課內容中,做到授課內容常講常新。其實這除了讓學生可以接受到最新的知識和了解到該領域最新進展之外,同時也是一個教學相長的過程,對于教師的教學和相關科研也是一種無形的促進,可以督促教師不斷地跟蹤與IC設計、制造相關的最新研究成果,并進行精心的組織,將這些成果有機融入到課程教學中,做到授課內容的不斷更新,而且這樣也才能夠避免一份講稿多年重復使用,保證教師在教學中的激情,增強教學效果。
在這里僅僅舉一個具體例子。在一次講授到集成電路工藝的內容時,作者為同學們講授了不斷發(fā)展的集成電路工藝水平,以及所遇到的工藝發(fā)展瓶頸對于摩爾定律的挑戰(zhàn),還具體講到了Intel公司新推出的0.45nm工藝的CPU,它采用了大大不同于以往的工藝方法,這次工藝變革可以稱得上是“拯救摩爾定律”的一大技術進展。本次課后,不少同學紛紛通過互聯網等來查閱這一最新工藝的具體情形,表現出了濃厚的學習興趣。
4 創(chuàng)新課程考查方式,以激發(fā)學生進一步的研究興趣為目標
一門課程的考查方式如何,對于這門課程能不能按照教師的預想,達到既定的最終教學目的,有著比較重要的作用。傳統的一張試卷去“考”出學生學習效果的方式雖然比較簡單省事,但卻過于單調,雖然從某種程度上能夠考查出學生對這門課程知識的掌握程度,但是對于激發(fā)學生在學完這門課程之后,對本學科、本領域進行進一步研究的興趣卻作用不大。由于自從接受學校教育以來經歷了無數次的考試,不少學生厭煩考試的情緒比較嚴重,恨不得考完后把教材、作業(yè)、筆記等都馬上丟棄,這是現實存在的、我們必須得承認的事實。從某種意義上說,通過考試來考查學生的學習,有時對最終教學目標的實現會起到一定的反作用。而且單純考試的方式也很難發(fā)現學生對于這門課、這個領域、這個行業(yè)的獨特想法和創(chuàng)新思路。
作者在《專用集成電路設計》教學過程中,結合課程的專業(yè)特點,積極探索并實踐了采用提交論文和現場答辯相結合的課程考查方式,即在課程講授到二分之一左右時,布置給學生論文題目,對于論文的范圍、參考文獻的篇數、論文的格式和字數等做出明確而具體的規(guī)范,要求學生在最后一次課之前提交自己的論文,做好答辯ppt,并利用專門的時間集中進行答辯,每位學生對自己準備的論文,進行5分鐘左右的講解,并接受教師和其他學生的提問。通過創(chuàng)新課程考查方式,提交論文和現場答辯相結合,讓學生在準備論文和答辯材料的過程中對專用集成電路設計的有關內容和工藝、方法等有了更加深刻的理解,并有了一個系統的知識梳理過程,現場答辯的方式也更能夠展現學生對于集成電路設計的一些獨特的思路和創(chuàng)新性的理解,學生在經歷這一過程時,也促使自己積極思考,主動研究,努力去探索和集成電路、微電子學有關的一些研究方法和最新進展,激發(fā)自己在完成本門課程的學習后、甚至是大學畢業(yè)后進行進一步研究的興趣和信心;另外還在這個過程中提升了學生的論文寫作能力、科學研究能力。
5 結束語
《專用集成電路設計》課(或者其他名稱的類似課程)在不少設有微電子學專業(yè)的重點大學中開設較為普遍,但在沒有微電子學專業(yè)的高校特別是非重點高校中開設并不多,對于該課程教學實踐中的一些具體的方法研究和探討需要更加深入。作者在教學實踐中,緊密圍繞本校、本專業(yè)的培養(yǎng)目標,以授課對象為主體,遵循課程的教學規(guī)律和科學研究規(guī)律,選擇合適的授課內容和教學方法,并且不斷地對此進行探索和研究,收到了初步的教學效果。當然,教學創(chuàng)新永無止境,教學方法的研究和探討不能止步,作為一名年輕教師,在今后的教學實踐中,作者將在加強學習以及與同行交流的前提下,進一步拓寬和創(chuàng)新教學思路,探索和完善教學模式,研究和更新教學內容,學習和探討教學技巧,敢于創(chuàng)新,善于創(chuàng)新,真正做到教好書,育好人。
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[3] 廖裕評,陸瑞強.集成電路設計與布局實戰(zhàn)指導[M].北京:科學出版社,2004.
（南京郵電大學電子科學與工程學院，江蘇 南京 210023）
【摘 要】本文從分析集成電路設計實踐教學的特點入手，對集成電路設計實驗中引入研究型實踐教學模式的必要性、作用分析及具體實施方法進行了具體探討，并提出了研究型實踐教學對老師、對學生的要求。
關鍵詞 實踐教學；集成電路
基金項目：南京郵電大學教改項目（JG03314JX17）。
作者簡介：夏曉娟（1982—），女，南京郵電大學，副教授，從事集成電路設計領域的教學與科研工作。
隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發(fā)生了改變，且電子產品發(fā)展迅速，集成電路設計是與最前沿科技緊密相連的一個方向，相關的課程也應與前沿科技緊密相連，課程的學習更要注重理論聯系實際，培養(yǎng)學生的科學思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設計實驗應在傳統的實踐教學方法基礎上，在“研究型實踐教學模式”方面進行探討和實踐。“研究型實踐教學模式”是指在實踐教學中指導學生將所學理論知識用于行業(yè)實際問題分析的一種實踐方法，旨在培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的運用知識、自主的發(fā)現問題、研究問題，并解決問題的能力[1-2]。
1 確立研究型實踐教學模式的必要性
集成電路（Integrated Circuit，IC）產業(yè)是信息產業(yè)的基礎和核心，隨著我國電子信息技術飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發(fā)生了改變，大多設計均采用無生產線設計，加工采用代工方式。成電路設計具有一定的特殊性，集成電路設計過程需要集成電路專業(yè)人才經過嚴格的實踐訓練并且積累一定的工程實踐經驗。全國集成電路設計相關企業(yè)對于人才的需要也越來越嚴格，越來越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才，應聘的條件之一就是需要有集成電路設計的相關經驗。作為一般理工科院校集成電路專業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對集成電路設計應用型人才培養(yǎng)的認識。因此，我們應該改變傳統觀念，樹立IC設計研究型人才培養(yǎng)觀。
集成電路設計實踐主要是提供學生一個實踐平臺，采用先進的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內容既是電路、模擬電子技術、數字電子技術以及課程設計中所學知識的應用，又是與最前沿科技緊密聯系的。而傳統的教學內容和教學模式，缺乏對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，也缺乏與前沿科技的聯系，因此需要進行教學改革的探討和實踐。
隨著教育改革的不斷深入，傳統的實踐教學中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學模式已無法適應時代的要求。先進的教學模式是人才培養(yǎng)的關鍵措施。研究型教學模式，又稱為研討式教學模式，是指教師以課程內容和學生的知識積累為基礎，引導學生創(chuàng)造性地運用知識、自主地發(fā)現問題、研究問題和解決問題，以學生為中心，以知識掌握為基礎，以能力培養(yǎng)為主線，以提高素質為目的的一種新模式。集成電路設計實踐同樣需要采用先進的教學方式，提高學生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設計人才。
2 研究型實踐教學模式的作用分析
集成電路設計實踐引入研究型實踐教學模式，可以使相關領域的學生真正實現學有所用，不僅學習了集成電路設計的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設計、仿真方法來復現，從而更深入的理解理論知識，而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現象，激發(fā)學習的興趣。
集成電路設計是實踐性很強的一個方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通，而傳統的實踐教學旨在加強學生對軟件的認識，忽略對理論內容的加深與貫通。通過研究型實踐教學模式的開展，可以在保證教學大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強的實踐內容，使學生一方面能夠將各門理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學生接觸到用人單位感興趣的課題內容，有利于學生加強實踐的動力和持續(xù)進步。通過研究型實踐，對學校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學生；對學生而言，可以掌握前沿知識、促進就業(yè)。
研究型實踐成果的實現為學生的晉升、發(fā)展提供支持。學生的實踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎，能解決實際工作中的問題，這無形中為學生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學鼓勵學生多看文獻、多寫總結報告，這也為學生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎。
3 研究型實踐教學模式的具體實施
3．1 課程結構優(yōu)化
指導學生接觸各類資料，能夠提出問題，進而解決問題以掌握知識、應用知識，完成對知識的一個探求過程；對實驗內容進行適當調整和完善，使課程體系更全面更科學，更能貼近行業(yè)發(fā)展，更能體現學生的主動性。
3.2 采用課堂討論進行專題研討的教學方法
在研究型實踐教學模式中，師生互動有助于學生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據課程需要，結合國內外的研究現狀和發(fā)展趨勢，采用與行業(yè)內吻合的實驗軟件，挑選合適的電路原型做仿真設計，并共同探討電路的優(yōu)化方案。
3．3 專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng)
為學生提供研究資料或指導學生進行資料查詢、整理，鼓勵學生從圖書館、書店、網絡等各種途徑查閱文獻資料，以充實自己的研究基礎。提醒學生要對已收集的資料進行批判性的研究，去偽存真，指導學生從這些資料中總結、分析、解釋與實踐研究課題相關的理論、知識經驗以及前人的研究成果。
3．4 指導學生撰寫專題論文（報告）
在研究型實踐教學過程中，指導學生通過論文、調查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時，要求學生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結構，做到綱舉目張；會用簡練、嚴謹、準確的語言表達自己的思想，不追求文章的長短。指導學生開展專題電路討論，由學生根據自己感興趣的課題來查找文獻資料，進行研究，完成電路設計和仿真，最后完成專題論文的撰寫。
3．5 鼓勵學生參與課題研究
為調動學生參與科研創(chuàng)新活動的積極性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，提高學生實踐創(chuàng)新能力，鼓勵學生參加老師的課題，鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)“研究型”的思維模式。
4 研究型實踐教學模式對教師和學生的要求
4．1 研究型實踐教學模式對教師的要求
研究型實踐教學模式的實施對任課教師提出了新的要求：一是要熟練地掌握課程的基礎知識和內在結構，還要掌握與課程相關的專業(yè)基礎知識和實踐的基本技能；二是要掌握學科最新信息，不斷更新知識，了解課程所涉及學科的最新動態(tài)和取得的最新研究成果；三是要熟練運用科學研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。
4.2 研究型實踐教學模式對學生的要求
研究型實踐教學模式對學生的要求：一是學生要有一定的知識積累，儲備了比較完備的基礎知識；二是要求學生具有一定的專業(yè)知識水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識；三是要求學生具備一定的自我控制能力和自學能力；四是要求學生具備一定的科學研究能力。在研究型教學中，學生積極參與顯得尤為重要，需要充分調動學生的積極性和主動性。
參考文獻
［1］黃雪梅.研究型實踐教學有效實現的三個關鍵環(huán)節(jié)[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.
關鍵詞： 《射頻集成電路設計》課程 教學改革 理論教學 實驗教學
當前無線通信、全球定位及雷達等行業(yè)的爆炸性增長推動射頻（RF）電路設計領域再次興起，對射頻集成電路設計工程師的需求巨大。不少高校已將《射頻集成電路設計》課程作為電子信息類學生的專業(yè)必修課。射頻集成電路設計與低頻模擬集成電路設計及分立射頻電路設計是完全不同的工作。本課程涉及多方面的基礎知識、信息量大、實踐性強，因此搞好射頻集成電路的教學工作對提高教學質量、培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識、提高就業(yè)競爭力等方面均具有重要意義［1］。
一、理論教學方面
1.兼顧基礎性與工程性確定授課內容。
目前，“射頻集成電路設計”課程有大量的國內外優(yōu)秀教材可選，如Thomas H. Lee著的“The design of CMOS radio frequency integrated circuits”，Reinhold Ludwig及Pavel Bretchko著的“RF circuit design：Theory and applications”，W. Alan Davis及Krishna K. Agarwal著的“Radio frequency circuit design”，等等。不同的教材針對的讀者各不相同，有的針對具有堅實理論基礎的研究生，有的針對工程技術人員。針對本科生的教學，前期應講授基本理論知識，使學生快速進入射頻領域，接著轉向更實用的射頻集成電路設計，避開冗長的數學推導。講授內容包括傳輸線分析、Smith圓圖、多端口網絡、濾波器設計、放大器設計及振蕩器、混頻器設計等。
建立并完善彈性教學制度。在教學目標不變的情況下，教學計劃根據實際情況進行適當調整，從提高就業(yè)競爭力的角度使學生得到專業(yè)化訓練，綜合培養(yǎng)職業(yè)技能與職業(yè)意識。
2.利用生動形象的課件輔助教學。
多媒體課件是提高課堂教學質量的重要手段。制作課程的電子課件，反映教師的授課思想，體現授課內容精華，使學生提綱挈領地掌握知識要點。課件中穿插圖片、動畫、視頻等媒體素材［2］，力求生動形象，使學生印象深刻。課件與板書相互補充，取長補短，避免枯燥的課堂講解，很好地完成教學目標。在多媒體課件的教學過程中，不斷積累經驗，注重與同類課件之間的交流，取其所長，不斷完善。教師應不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)及創(chuàng)新能力，使多媒體課件真正發(fā)揮集中性和交互性的作用，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學生的學習興趣，激發(fā)學生的感官效能，加快知識點的接收、理解和記憶，促進學生自主學習，提高教學效率。
3.以教師為主導和以學生為主體相結合。
教學過程中，教師起主導作用。教師不僅要有豐富扎實的理論知識和實踐操作能力，而且要有豐富的教學、科研經驗。要利用教學、科研、產業(yè)化相結合的新型模式，將科研優(yōu)勢轉化為教學優(yōu)勢，用科研、產業(yè)的成果豐富和完善射頻集成電路的理論與實踐教學。要通過課程項目研究開發(fā)、項目教學與成果轉化，做到與行業(yè)接軌。在課程項目化過程中要與企業(yè)建立密切的聯系，在課程內容和實踐教學體系的設置上不斷調整，力求帶給學生最新的知識與技能，保證讓學生學有所用［3］。應追蹤國內外專業(yè)動向，對近幾年射頻集成電路領域所取得的成果和有待深入研究的問題進行介紹，保證課程內容的時效性與先進性，讓學生了解射頻集成電路行業(yè)的現狀及發(fā)展趨勢，激發(fā)學生的學習興趣，取得較好的教學效果。
高質量的課堂教學不僅與教師的專業(yè)知識、教學能力有關，學生的專業(yè)背景、學習能力和學習態(tài)度對課堂教學的有效性也有一定的影響。教師在授課過程中要活躍課堂教學氣氛，循序漸進地引導學生進行思考，培養(yǎng)其自主學習能力、表達交流能力，營造快樂學習的氛圍。
二、實驗教學方面
1.從基礎性、全面性、工程性三個方面完善實驗內容。
射頻集成電路的問題較多地表現在電路匹配、靈敏度、器件參數一致性等問題，解決這些問題需要有強大的工具支持。ADS（Advanced Design System，先進設計系統）是一種功能強大的射頻電路設計工具［4］。實驗內容的設置包括基礎部分和工程部分，并兼顧全面性的要求。基礎部分包括DC仿真、AC仿真、S參數仿真、瞬態(tài)仿真等，工程部分包括射頻濾波器、低噪聲放大器、混頻器設計等。
2.建立網絡教學平臺。
網絡教學平臺在時間和空間上對課堂教學進行了擴展。下載中心有大量的與課程相關的資料，包括國內外優(yōu)秀教材推薦，國內外射頻領域的優(yōu)秀團隊及最近研究進展，實用軟件學習指南，典型的工程實例，等等，為感興趣的學生進行更深入的研究提供了捷徑。學生可在網上與教師進行交流、挖掘潛在人才。
三、結語
本文從理論教學和實驗教學兩個方面對“射頻集成電路設計”課程教學改革進行了有益的探討。經過近幾年的研究及建設，本課程的教學取得了較好的效果，深受學生好評。
參考文獻：
［1］Reinhold Ludwig.射頻電路設計――理論與應用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2002.
［2］王云，褚慶昕，涂治紅.射頻電路與天線立體化實驗教材建設［J］.中國現代教育設備，2011，11：124-126.
第一條為了加快*軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展，根據《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》，結合本市實際情況，制定本規(guī)定。
第二條按照其有關部門規(guī)定，經認定的軟件企業(yè)和集成電路企業(yè)，除享受《若干政策》、國家及本市支持高新技術產業(yè)發(fā)展政策外，同時執(zhí)行本政策規(guī)定。
第三條本市軟件企業(yè)和集成電路企業(yè)的認定機構和認定程序，由市信息辦會同市計委、市經委、市科委、市外經貿委、市教委、市財政局、市質量技監(jiān)局等部門按照國家有關規(guī)定確定。
第二章軟件產業(yè)
第四條由市政府安排5億元軟件產業(yè)發(fā)展專項資金，支持軟件產業(yè)基礎設施建設、重點軟件項目、軟件技術成果轉化和產業(yè)化,并為相關國家項目提供匹配資金。
在上述資金中，專門設立風險種子資金，與國內外各類創(chuàng)業(yè)基金、投資公司、上市公司等建立風險投資機構共同投資軟件產業(yè)。
第五條市經委、市科委、市信息辦等有關部門和區(qū)縣政府每年從其掌握的各類科技發(fā)展資金中安排不低于25%的資金，用于支持操作系統、大型數據庫管理系統、網絡平臺、開發(fā)平臺、信息安全、嵌入式系統、大型應用軟件系統等基礎軟件和共性軟件項目的研究、開發(fā)。
第六條市政府及其有關部門建立的各類科技風險投資機構要加大對軟件產業(yè)的投資力度；鼓勵其他科技風險投資機構對軟件產業(yè)進行投資。
由市重組辦積極會同有關部門做好符合條件的軟件企業(yè)在境內外上市的工作。
第七條凡在滬注冊并繳納所得稅的企業(yè)用*年*月*日以后企業(yè)稅后利潤投資于經認定的本市軟件企業(yè)，形成或增加企業(yè)資本金，且投資合同期超過5年的，與該投資額對應的已征企業(yè)所得稅本市地方收入部分，由同級財政給予支持。
第八條浦東軟件園、*軟件園、國家信息安全基地和*集成電路設計產業(yè)化基地內的軟件企業(yè)，當年企業(yè)所得稅實際稅負超過10%的地方收入部分，由同級政府在專項資金中支持相關園區(qū)、基地，用于園區(qū)的建設和發(fā)展。
第九條工商行政管理部門要簡化審批手續(xù)，對軟件企業(yè)的設立實行登記制。
第十條由政府投資的項目，軟件系統價格在50萬元以上的，采取招投標方式進行。
政府機構和預算撥款的事業(yè)單位購買涉及國家安全的軟件產品，采用政府采購的方式進行。
軟件安全產品經國家信息安全認定機構認定后，方可在本市銷售。
第十一條有關部門要加大知識產權保護力度，嚴厲打擊盜版行為，并配合司法機關維護知識產權所有權人的合法權益。
各級政府機構和企事業(yè)單位必須使用正版軟件。
各級財政在每年預算中安排專項資金，專款專用，用于政府機構和預算撥款的事業(yè)單位購買正版軟件。當年不購買正版軟件的，予以調減相應預算。
第十二條本市建立軟件產品出口的互聯網專用通道。通過專用通道出口的軟件產品，經海關確認后，可按有形貿易方式進行收付匯核銷和享受有關優(yōu)惠政策。
第十三條企業(yè)進口軟件再開發(fā)后出口的，經海關核準，對該進口軟件采取適當保稅措施或按加工貿易辦法辦理。
第十四條經認定的軟件企業(yè)，按有關規(guī)定享有軟件進出口經營權。
市外經貿委、市經委等部門和*實業(yè)公司所屬各海外公司要支持軟件企業(yè)到境外開設分支機構，并在設立和辦理手續(xù)等方面對這些企業(yè)給予指導和協助。
第十五條對開發(fā)出具有自主知識產權的軟件設計人員的獎勵，經市信息辦報市政府批準，免征個人所得稅。
企業(yè)以實物形式給予軟件人員的獎勵部分，準予計入企業(yè)工資總額。
第十六條軟件企業(yè)擁有自主知識產權的成果，經評估驗資后，可作為無形資產追加本企業(yè)的注冊資本金。
第十七條軟件企業(yè)人員出國，可實行一次審批、一年內多次有效的辦法；需要經常派員往返香港的軟件企業(yè)，可申請辦理多次往返香港的手續(xù)；無行政主管部門的軟件企業(yè)人員出國（境），經市信息辦確認，可以通過因公渠道辦理出國（境）手續(xù)。
第十八條高等院校要加強計算機、軟件等專業(yè)建設，允許在校學生轉向軟件專業(yè)，允許在校學生到企業(yè)從事軟件開發(fā)，對成績突出者，可給予學分。
高等院校在與軟件專業(yè)相關的課程教學中，實行“雙語”教學。
第十九條鼓勵境內外高等院校、教育機構、著名軟件企業(yè)合作辦學或建立軟件職業(yè)培訓機構，培養(yǎng)軟件人員。
軟件人員的培訓，納入本市智力引進計劃。在智力引進項目中，每年安排一定比例的軟件人員參加培訓。
第三章集成電路制造業(yè)
第二十條新建的芯片、掩膜、封裝、測試等集成電路制造及相關項目，經認定，屬于技術先進、市場前景好的，由地方財稅比照鼓勵外商對能源、交通投資的稅收優(yōu)惠政策給予扶持。
第二十一條將新建的集成電路芯片生產線項目，列為市政府重大工程項目，對其建設期內固定資產投資貸款的人民幣部分，提供1個百分點的貸款貼息。
第二十二條對新建的集成電路芯片生產項目，自認定之日起3年內，免收購置生產經營用房的交易手續(xù)費和產權登記費；免收該項目所需的自來水增容費、煤氣增容費和供配電貼費。
第二十三條海關、出入境檢驗檢疫、機場等單位建立全天候預約制度，為集成電路企業(yè)進出口貨物設立特快專門報關窗口，提供10小時內取、發(fā)貨便利。
第二十四條由市重組辦積極會同有關部門做好符合條件的集成電路企業(yè)在境內外上市的工作。鼓勵集成電路企業(yè)參與上市公司資產重組。
支持上市的集成電路企業(yè)通過兼并、收購、增發(fā)等方式，擴大規(guī)模。
第二十五條本政策規(guī)定中第七條、第十四條、第十五條、第十七條、第十八條對軟件產業(yè)的有關政策，亦適用于集成電路企業(yè)。
第四章集成電路設計業(yè)
第二十六條由市科委制定專項資助計劃，安排經費建立IP庫(集成電路設計構件庫)，并構建集成電路設計技術平臺，為集成電路設計企業(yè)提供EDA設計服務和性能、質量的評測認證。
鼓勵電子整機產品生產企業(yè)與集成電路設計企業(yè)聯合開發(fā)新產品。
第二十七條境外企業(yè)向國內企業(yè)轉讓集成電路設計技術等使用權或所有權，其中技術先進的，經同級財稅部門核準，免征預提所得稅。
關鍵詞：工程需求；集成電路設計；實踐；驗證
中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）44-0089-02
集成電路設計是學科交叉特性顯著的一個學科，且其發(fā)展日新月異，技術更新非常快，而其主要的更新點體現在工藝水平、設計思想和設計手段上。例如，在設計SOC等大規(guī)模集成電路時，設計者首先要全方位地把握系統的主體框架，另外還要注重各個環(huán)節(jié)中的細節(jié)，有效利用EDA軟件來精確地實現設計并驗證其正確性。目前大多數高校開設的集成電路設計課程融入了多媒體教學，但多媒體教學多局限于PPT課件教學，雖然在教學內容上與過去的板書教學相比得到了很大的擴充，但從教學體系上說對于工程化設計流程的介紹缺乏連貫性、完整性，各個知識點的介紹相對來說較為孤立，學生對所學知識的理解無法融會貫通，對工程化設計的理解停留在概念的層面上。目前課程安排中普遍采用理論教學為主，存在實踐環(huán)節(jié)過少、實踐環(huán)節(jié)不成完備體系等問題。學生工程實踐能力不能得到有效提升，用人單位需要花大量的時間和人力對應屆學生進行培訓；學生容易產生挫折情緒，不能快速適應崗位需求。本教改通過對目前國內急需集成電路設計人才的現狀的思考，對集成電路設計課程的教學進行改革，實施以工程需求為導向，以工程界典型數字集成電路設計和驗證流程為主線的閉環(huán)式教學。在國家急需系統級集成電路設計實用型工程人才的指導思想下，在工科院校要培養(yǎng)能為社會所用工程人才的辦學宗旨下，以開發(fā)學生潛力、提高學生自主學習積極性為目的，結合用人單位的用人需求，我院集成電路設計課程嘗試閉環(huán)教育，即課程的章節(jié)設置參照工程界數字集成電路系統的典型設計流程，知識內容涵蓋從設計到流片生產甚至測試的每一個環(huán)節(jié)，而每一個重要環(huán)節(jié)都有工程實驗與之相對應，形成完備的閉環(huán)知識體系。本教改項目閉環(huán)教育可分為理論教育環(huán)節(jié)和實驗教育環(huán)節(jié)。
一、理論教育環(huán)節(jié)
閉環(huán)教育中的理論教育以工程界大型數字集成電路設計的典型流程為教學切入點，然后以該流程為主線介紹各個階段涉及的理論知識和可供使用的EDA軟件，每次進入下一設計階段的講解前，都會重新鏈接至流程圖，見圖1所示。反復出現的設計流程圖，一方面可以加深學生對設計流程的印象；另一方面針對當前內容在流程中出現的位置，突出當前設計階段與系統設計的整體關聯，加強學生對各個設計階段的設計目的、設計方法、EDA軟件中參數設定偏重點的理解。這種教育方法區(qū)別于傳統的單純的由點及面的教育方法，避免出現只見樹木不見森林的情況，能夠在注重細節(jié)的同時加強整體觀念。
二、實踐教育環(huán)節(jié)
實踐教育環(huán)節(jié)主要是指與理論教育相配套結合的系列實驗。針對每個設計階段都安排相應的較為全面的實驗，與該階段的理論知識形成閉環(huán)。而且，所有的實驗基本可按照從系統設計開始到流片、測試的完整設計流程串接起來。
圖1 大型數字集成電路設計的典型流程
實驗指導書撰寫了前端設計內容，在數字集成電路系統初期的系統分析、功能模塊劃分、具體硬件語言描述編譯階段，加入以硬件語言描述、編譯、仿真為偏重的上機實驗，目的是學習良好的系統全局觀，掌握過硬的代碼編寫能力，并將設計下載至FPGA中作為初步的硬件設計驗證手段；撰寫了后端設計內容，采用Cadence公司的自動布局布線器SE進行布局布線，介紹面向數字化集成電路的標準化單元概念及其相關工藝庫文件的作用，著重講授從網表到版圖的轉化過程以及需要注意的問題，如電源網絡的合理布局、時鐘網絡的時序匹配及平衡扇出等方面的考慮。利用版圖編輯器Virtuoso Layout進行版圖驗證，介紹標準單元版圖與定制版圖的區(qū)別、版圖設計與工藝制程的關系，重點在于使學生在對版圖建立感性認識的同時對IP保護有更深層次的理解。Verilog仿真器進行版圖后仿真實驗，強調版圖寄生參數對系統功能、時序的影響，后仿真時序文件反標的含義；明確后仿真對于保證設計正確性的意義；培養(yǎng)認真負責的驗證思想。
實踐教育環(huán)節(jié)大致分為前端設計階段、后端設計階段、測試階段。
1.前端設計階段。在數字集成電路系統初期的系統分析、功能模塊劃分、具體硬件語言描述編譯階段，加入以硬件語言描述、編譯、仿真為偏重的上機實驗，目的是學習良好的系統全局觀，掌握過硬的代碼編寫能力，并將設計下載至FPGA中作為初步的硬件設計驗證手段。
2.后端設計階段。針對數字集成電路的特點，安排面向MPW流片的實驗，介紹將電路轉化為高可靠性版圖的主要步驟。該實驗分三個階段：①采用Cadence公司的自動布局布線器SE進行布局布線，介紹面向數字化集成電路的標準化單元概念及其相關工藝庫文件的作用，著重講授從網表到版圖的轉化過程以及需要注意的問題，如電源網絡的合理布局、時鐘網絡的時序匹配及平衡扇出等方面的考慮；②版圖編輯器Virtuoso Layout進行版圖驗證，介紹標準單元版圖與定制版圖的區(qū)別、版圖設計與工藝制程的關系，重點在于使學生在對版圖建立感性認識的同時對IP保護有更深層次的理解；③Verilog仿真器進行版圖后仿真實驗，強調版圖寄生參數對系統功能和時序的影響、后仿真時序文件反標的含義，明確后仿真對于保證設計正確性的意義，培養(yǎng)認真負責的驗證思想。
集成電路是當今信息技術產業(yè)高速發(fā)展的基礎和源動力，已經高度滲透與融合到國民經濟和社會發(fā)展的每個領域，其技術水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個國家產業(yè)競爭力和綜合國力的重要標志之一[1]，美國更將其視為未來20年從根本上改造制造業(yè)的四大技術領域之首。我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場，2013年規(guī)模達9166億元，占全球市場份額的50%左右。近年來，國家大力發(fā)展集成電路，在上海浦東等地建立了集成電路產業(yè)基地，對于集成電路設計、制造、封裝、測試等方面的專門技術人才需求巨大。為了適應產業(yè)需求，推進我國集成電路發(fā)展，許多高校開設了電子科學與技術專業(yè)，以培養(yǎng)集成電路方向的專業(yè)人才。集成電路版圖設計是電路設計與集成電路工藝之間必不可少的環(huán)節(jié)。據相關統計，在從事集成電路設計工作的電子科學與技術專業(yè)的應屆畢業(yè)生中，由于具有更多的電路知識儲備，研究生的從業(yè)比例比本科生高出很多。而以集成電路版圖為代表包括集成電路測試以及工藝等與集成電路設計相關的工作，相對而言對電路設計知識的要求低很多。因而集成電路版圖設計崗位對本科生而言更具競爭力。在版圖設計崗位工作若干年知識和經驗的積累也將有利于從事集成電路設計工作。因此，版圖設計工程師的培養(yǎng)也成為了上海電力學院電子科學與技術專業(yè)本科人才培養(yǎng)的重要方向和辦學特色。本文根據上海電力學院電子科學與技術專業(yè)建設的目標，結合本校人才培養(yǎng)和專業(yè)建設目標，就集成電路版圖設計理論和實驗教學環(huán)節(jié)進行了探索和實踐。
一、優(yōu)化理論教學方法，豐富教學手段，突出課程特點
集成電路版圖作為一門電子科學與技術專業(yè)重要的專業(yè)課程，教學內容與電子技術（模擬電路和數字電路）、半導體器件、集成電路設計基礎等先修課程中的電路理論、器件基礎和工藝原理等理論知識緊密聯系，同時版圖設計具有很強的實踐特點。因此，必須從本專業(yè)學生的實際特點和整個專業(yè)課程布局出發(fā)，注重課程與其他課程承前啟后，有機融合，摸索出一套實用有效的教學方法。在理論授課過程中從集成電路的設計流程入手，在CMOS集成電路和雙極集成電路基本工藝進行概述的基礎上，從版圖基本單元到電路再到芯片循序漸進地講授集成電路版圖結構、設計原理和方法，做到與上游知識點的融會貫通。
集成電路的規(guī)模已發(fā)展到片上系統（SOC）階段，教科書的更新速度遠遠落后于集成電路技術的發(fā)展速度。集成電路工藝線寬達到了納米量級，對于集成電路版圖設計在當前工藝條件下出現的新問題和新規(guī)則，通過查閱最新的文獻資料，向學生介紹版圖設計前沿技術與發(fā)展趨勢，開拓學生視野，提升學習熱情。在課堂教學中盡量減少冗長的公式和繁復的理論推導，將理論講解和工程實踐相結合，通過工程案例使學生了解版圖設計是科學、技術和經驗的有機結合。比如，在有關天線效應的教學過程中針對一款采用中芯國際（SMIC）0.18um 1p6m工藝的雷達信號處理SOC 芯片，結合跳線法和反偏二極管的天線效應消除方法，詳細闡述版圖設計中完全修正天線規(guī)則違例的關鍵步驟，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，收到了較好的教學效果。
集成電路版圖起著承接電路設計和芯片實現的重要作用。通過版圖設計，可以將立體的電路轉化為二維的平面幾何圖形，再通過工藝加工轉化為基于半導體硅材料的立體結構[2]。集成電路版圖設計是集成電路流程中的重要環(huán)節(jié)，與集成電路工藝密切相關。為了讓學生獲得直觀、準確和清楚的認識，制作了形象生動、圖文并茂的多媒體教學課件，將集成電路典型的設計流程、雙極和CMOS集成電路工藝流程、芯片內部結構、版圖的層次等內容以圖片、Flash動畫、視頻等形式進行展示。
版圖包含了集成電路尺寸、各層拓撲定義等器件相關的物理信息數據[3]。掩膜上的圖形決定著芯片上器件或連接物理層的尺寸。因此版圖上的幾何圖形尺寸與芯片上物理層的尺寸直接相關。而集成電路制造廠家根據版圖數據來制造掩膜，對于同種工藝各個foundry廠商所提供的版圖設計規(guī)則各不相同[4]。教學實踐中注意將先進的典型芯片版圖設計實例引入課堂，例如舉出臺灣積體電路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工藝的數模轉換器的芯片版圖實例，讓學生從當今業(yè)界實際制造芯片的角度學習和掌握版圖設計的規(guī)則，同時切實感受到模擬版圖和數字版圖設計的藝術。
二、利用業(yè)界主流EDA工具，構建基于完整版圖設計流程的實驗體系
集成電路版圖設計實驗采用了Cadence公司的EDA工具進行版圖設計。Cadence的EDA產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計、功能驗證、集成電路（IC）綜合及布局布線、物理驗證、PCB設計和硬件仿真建模模擬、混合信號及射頻IC設計、全定制IC設計等。全球知名半導體與電子系統公司如AMD、NEC、三星、飛利浦均將Cadence軟件作為其全球設計的標準。將業(yè)界主流的EDA設計軟件引入實驗教學環(huán)節(jié)，有利于學生畢業(yè)后很快適應崗位，盡快進入角色。
專業(yè)實驗室配備了多臺高性能Sun服務器、工作站以及60臺供學生實驗用的PC機。服務器中安裝的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、電路圖設計工具Composer、電路模擬工具Analog Artist、版圖設計工具Virtuoso Layout Editing、版圖驗證工具Dracula 和Diva、自動布局布線工具Preview和Silicon Ensemble。
Cadence軟件是按照庫（Library）、單元（Cell）、和視圖（View）的層次實現對文件的管理。庫、單元和視圖三者之間的關系為庫文件是一組單元的集合，包含著各個單元的不同視圖。庫文件包括技術庫和設計庫兩種，設計庫是針對用戶設立，不同的用戶可以有不同的設計庫。而技術庫是針對工藝設立，不同特征尺寸的工藝、不同的芯片制造商的技術庫不同。為了讓學生在掌握主流EDA工具使用的同時對版圖設計流程有準確、深入的理解，安排針對無錫上華公司0.6um兩層多晶硅兩層金屬（Double Poly Double Metal）混合信號CMOS工藝的一系列實驗讓學生掌握包括從電路圖的建立、版圖建立與編輯、電學規(guī)則檢查（ERC），設計規(guī)則檢查（DRC）、到電路圖-版圖一致性檢查（LVS）的完整的版圖設計流程[5]。通過完整的基于設計流程的版圖實驗使學生能較好地掌握電路設計工具Composer、版圖設計工具Virtuoso Layout Editor以及版圖驗證工具Dracula和Diva的使用，同時對版圖設計的關鍵步驟形成清晰的認識。
以下以CMOS與非門為例，介紹基于一個完整的數字版圖設計流程的教學實例。
在CMOS與非門的版圖設計中，首先要求學生建立設計庫和技術庫，在技術庫中加載CSMC 0.6um的工藝的技術文件，將設計庫與技術庫進行關聯。然后在設計庫中用Composer中建立相應的電路原理圖（schematic），進行ERC檢查。再根據電路原理圖用Virtuoso Layout Editor工具繪制對應的版圖（layout）。版圖繪制步驟依次為MOS晶體管的有源區(qū)、多晶硅柵極、MOS管源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔、P+注入、N阱、N阱接觸、N+注入、襯底接觸、金屬連線、電源線、地線、輸入及輸出。基本的版圖繪制完成之后，將輸入、輸出端口以及電源線和地線的名稱標注于版圖的適當位置處，再在Dracula工具中利用幾何設計規(guī)則文件進行DRC驗證。然后利用GDS版圖數據與電路圖網表進行版圖與原理圖一致性檢查（LVS），修改其中的錯誤并按最小面積優(yōu)化版圖，最后版圖全部通過檢查，設計完成。圖1和圖2分別給出了CMOS與非門的原理圖和版圖。
兩個月前,我們剛剛慶祝了中華人民共和國60周年華誕,在國慶慶典上我們直接感受到了祖國的繁榮和富強,感受到了作為炎黃子孫的驕傲和自豪,感受到了龍的傳人對中華民族復興的殷切期盼。此前溫總理視察無錫和南通的高新技術產業(yè)并作了重要的講話,溫總理說:“國家要把經濟結構調優(yōu)調輕,要發(fā)展高新技術產業(yè),現代服務業(yè)和環(huán)保產業(yè)。高新技術產業(yè)是一個智慧產業(yè),其發(fā)展有三個要素:第一,就是要擁有高端產品,產業(yè)的核心技術。第二,就是高新技術也得面向市場。第三,必須具有優(yōu)勢的研發(fā)力量。研發(fā)新的技術,能夠帶動一個產業(yè),一個行業(yè),甚至起革命性作用的技術”。總理的話清晰地指明了我們集成電路產業(yè)的戰(zhàn)略方向,并給了我們極大的鼓勵和信心。正是在這樣的背景下,今天,集成電路設計業(yè)界的各路精英以及產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的朋友又一次在廈門相聚,共同探討中國集成電路設計業(yè)的發(fā)展,共同謀劃中國集成電路設計業(yè)的未來。廈門是一個歷史悠久的城市,更是一個有深厚文化底蘊的城市,如今,廈門又在隨著時代的步伐向高新技術城市的方向發(fā)展,對于這次會議能夠在廈門成功舉辦,我謹代表中國半導體行業(yè)協會集成電路設計分會向福建省和廈門市的領導表示衷心的感謝。廈門還是一個與海峽對岸最近的城市,這也為兩岸企業(yè)界與專家學者直接進行交流與溝通提供了最有利的契機和場所,請允許我代表中國半導體行業(yè)協會集成電路設計分會,并以我個人的名義,向蒞臨會議的臺灣工研院院長史欽泰先生、虞華年先生以及所有與會的貴賓表示最熱烈的歡迎。
下面,我講三個問題。
1金融危機影響下的
中國集成電路設計業(yè)概貌
2008年以來,金融風暴席卷全球,世界經濟遭遇重創(chuàng),金融危機波及各個產業(yè),中國集成電路設計企業(yè)也不同程度地受到影響。一些以出口為主要市場的企業(yè),其銷售額與利潤均大幅下滑;一些主要為國外整機配套的企業(yè),由于整機市場的衰退、或換代而受到直接牽連;作為“輕資產”的部分設計企業(yè),在金融危機的沖擊下,由于缺少擔保資源而不得不面臨資金鏈中斷的困境。但是,70%左右的企業(yè)平靜而理性地接受了金融危機的挑戰(zhàn),主動、及時地調整了自己的市場和技術策略,從而繼續(xù)保持了增長的態(tài)勢。
在集成電路設計產業(yè)的新興地區(qū)業(yè)已出現了可喜的成果:廈門現在已有20～30家設計企業(yè),09年已出現亮點,諸如硅思微電子以模擬技術見長,企業(yè)營業(yè)規(guī)模預計過2億元;海芯微電子的12位A/D芯片已在計量儀器的市場中占80%的份額;優(yōu)訊公司的通信芯片已具相當高的技術含量,主要銷往國際市場。天津市晶奇微電子公司的大動態(tài)范圍安全監(jiān)控照相芯片基于全自主開發(fā)的多項專利,如全并行像素結構,使得Bg0350監(jiān)控芯片在暗光特性,動態(tài)范圍,噪聲,工作溫度等視頻監(jiān)控關鍵性指標方面,與Sony CCD PCX223有一比,完全可以取代進口,現已量產供貨。南京英特神思公司開發(fā)的適用于各類傳感器及與IC結合的芯片設計用的EDA軟件,與國際主流EDA軟件兼容,產品已被日本尼康等國際企業(yè)采用,它將對未來物聯網的傳感器開發(fā)產生積極作用。
根據各地區(qū)政府所統計的數據,和企業(yè)自愿披露的信息統計,中國集成電路設計業(yè)2009年預計銷售總額為379.83億元,同比增長11%,全行業(yè)平均凈利潤率為13%左右(最高為50%)。
據不完全統計,各地區(qū)集成電路設計業(yè)的銷售額為:京津環(huán)渤海地區(qū)104.7億元,長江三角洲地區(qū)132.1億元,珠海三角地區(qū)90.5億元,其它地區(qū)18億元,以上合計345.3億元;一些未進行確切統計的公司的銷售額按已統計數額的10%估算,則2009年中國集成電路設計業(yè)總銷售額預計為345.3×1.1=379.83億元,詳見表1。
排名前35位的56個企業(yè)(占全行業(yè)企業(yè)總數的12%)的銷售額總和為228.85億元,占行業(yè)總額的60.25%。國內設計業(yè)除了總體銷售總額有持續(xù)增長外,還充分利用了國內的加工資源,對整個集成電路產業(yè)的發(fā)展做出了應有的貢獻,例如,士蘭、上華和華越98%左右的加工能力在為國內設計業(yè)服務,中國設計企業(yè)利用中芯國際、和艦與華虹的產能分別達到了16%~35%,利用通富微電、江陰長電、天水華天的封裝產能分別達到了16~90%。
排名前35位的中國設計企業(yè),其2009年銷售額的預計增長率見表2。
2 金融危機影響下
中國集成電路設計業(yè)的表現
面對金融風暴對經濟的沖擊,企業(yè)無非是三種出路,一是淡出市場,具體表現是破產或轉產(即退出所從事的產業(yè));二是頂住壓力,渡過難關,臥薪嘗膽,以求再戰(zhàn);三是積極調整,適應需求,以新思路、新技術、新產品來開拓新市場,擴大企業(yè)的生存和進一步發(fā)展的空間。
下面列舉一些表現:
2009年,在中國集成電路設計行業(yè)的480余家企業(yè)中,約有70家企業(yè)表現為第一種情況,破產者、改行者陸續(xù)有之。少部分企業(yè)則呈現第二種情況,例如有些企業(yè)對2.5代移動通信芯片的研發(fā)投入了大量人力與物力,而3G標準推行后,運營商迅速進入3G時代,使2.5G的產品失去市場。但是這些企業(yè)沒有后退,根據市場形勢變化,迅速加強市場調研,抓緊利用已有的技術優(yōu)勢和成果繼續(xù)再戰(zhàn)。
大多數中國集成電路設計企業(yè)沒有被金融危機擊垮,而是以“重整河山”的勇氣和積極的態(tài)度面對金融風暴的沖擊。從上表可以看出,在排名前35位的企業(yè)中,約有70%的企業(yè)仍實現了正增長,約有10%的企業(yè)基本持平,只有約20%的企業(yè)同比有所下降。
造成銷售額增長率下降主要有以下幾個因素:
1、 世界市場需求萎縮對出口依賴型企業(yè)的打擊。
2、 國內部分企業(yè)的產品同質化現象嚴重,中低檔產品的價格競爭異常激烈,成“一片紅海”之勢。
3、 自身的不足和缺陷。隨著電子消費產品下鄉(xiāng)優(yōu)惠政策的出臺,中國市場巨大的剛性需求又一次得以顯現,在世界經濟危機的沙化漠原中如同一片綠洲充滿了生命力。使得一些國際企業(yè)和臺灣企業(yè)也受到了極大的誘惑和吸引,這些企業(yè)利用其傳統的高端產品技術及其價格的優(yōu)勢迅速針對中國的中低端集成電路與整機市場的需求,快速的開發(fā)對路產品,在家電下鄉(xiāng)這一大市場中獲得較大的收益。同比之下,國內企業(yè)的收效是有限的,一是因為競爭進一步加劇,同時在同一個市場的需求下,暴露了我國集成電路設計企業(yè)生產的集成電路品種針對系統整機明顯的不配套性。這也說明即使有好的政策和市場也往往由于自己的缺陷,競爭力不強而坐失商機。家電下鄉(xiāng)就像一面鏡子,照出了我們企業(yè)存在的不足。需要引起我們高度的重視,這也是激勵我們改進的重要收獲。
設計企業(yè)具有:以知識和人才為主要財富、資產輕型化、產品要不斷創(chuàng)新換代等顯著的特質。市場變化迅猛因而要求企業(yè)必須具有很高的綜合應變能力。而我們有些企業(yè)在關鍵時刻雖然面臨商機,但卻找不到必要的籌資渠道和支持門路,貸款困難,資金鏈十分脆弱,因而研發(fā)資金捉襟見肘;更有甚者,某些企業(yè)的股東難以承受金融海嘯的拍打,在急功近利思想的驅使下,提前撤資,造成企業(yè)運營軌道的斷裂。
面對金融風暴的突然襲擊,我們的大部分企業(yè)采取了積極的應對舉措,從而緩解了市場變化對企業(yè)運營的影響。例如晶門科技受摩托羅拉從手機市場淡出的影響,其主打產品銷售大幅下滑,但該企業(yè)迅速轉向內地市場,與京東方、CEC等大型企業(yè)合作,在TFT大尺寸高端產品方面取得了重要突破,即將走出低谷。
設計企業(yè)與制造企業(yè)、封裝企業(yè)共同開發(fā)新工藝,將產品創(chuàng)新的鏈條延伸到加工和封裝環(huán)節(jié)。在“以設計主控加工”的模式探索中取得了一系列進展,如杭州士蘭3年投入8億元研發(fā)高頻高壓器件工藝,在LED顯示屏的研制中取得重要進展,今年國慶在天安門廣場上矗立的50×5m2的兩幅巨型顯示屏,就是士蘭在國際競標中取得的重大成果。雖然身受金融風暴的沖擊,但是士蘭僅在2009年一年繳稅就超過1億元。又如比亞迪與寧波中偉共同開發(fā)了高壓、高頻器件工藝,并通過技術的合作完成了企業(yè)并購和重組,成立了寧波中偉半導體公司;上海貝嶺業(yè)已完成以設計主控工藝加工的轉變。
此外士蘭、比亞迪、貝嶺、華為、中興通訊、海爾、京東方、長虹等整機企業(yè)積極與設計企業(yè)相結合,有可能打造新型的IDM企業(yè);
北京君正充分發(fā)揮自主知識產權的CPU core-Xbust的潛能,利用Android開放結構;北京創(chuàng)毅視訊抓住CMMB標準,這兩家公司積極調動資源迅速開發(fā)新的信息平臺和應用平臺,并與開發(fā)商、增值商、系統應用商結成全新的聯盟,推出新一代的產品, 2010年兩個企業(yè)的銷售額預計均可望有2-4倍的提升。
銳迪科微電子已經成為有相當實力的射頻集成電路設計公司,是國內能夠提供包括收發(fā)器芯片、功率放大器芯片、天線開關在內的完整射頻前端解決方案的IC廠商,打破了阻礙中國通信產業(yè)發(fā)展的“短板”和瓶頸,可以提供3G(TD-SCDMA)、2G/2.5G(GSM/GPRS)、大靈通(SCDMA)、小靈通(PHS)全系列移動通信核心射頻芯片。
格科微電子(上海)有限公司已經獲得多項關于 CMOS 圖像傳感器結構和工藝方面的美國專利。格科微電子的 CMOS 圖像傳感器產品可以在較低的成本達到 CCD 傳感器的圖像品質水平,并在功耗、系統集成方面享有 CCD 無法比擬的優(yōu)勢。該公司已占據了全球低端圖像傳感器超過 50%的市場份額。
江蘇隆智半導體、北京芯技佳藝與中芯國際、上海華虹合作,推出了NOR-Flash系列芯片。該系列產品采用90-110nm工藝,最大容量為64M。目前,世界Flash市場總額約為250億美元,其中NAND-Flash約為160億美元,NOR-Flash約為90億美元。NAND主要用于數據存儲,存取速度較慢,但容量要大(目前最高32G),對加工工藝要求很高,目前在45nm左右;NOR主要用于編碼存儲,對工作速度和功耗要求高,但容量不大(目前最高512M)加工工藝一般在90-180nm。因此NOR很適合我國的市場需求和加工條件。先行起步,是經濟和客觀的正確選擇。
杭州國芯充分利用所掌握C-Core的技術優(yōu)勢,開發(fā)了多種芯片,2009年銷售額預計增長135%,呈現出逆勢上揚的可喜局面。
3對今后工作的思考和建議
3.1 產品注重功能多樣化
創(chuàng)新與變革是集成電路產業(yè)發(fā)展的主旋律。
集成電路產業(yè)到今天,不斷表現出新的趨勢和特征:一方面繼續(xù)專注于CMOS技術,沿著摩爾定律前進;另一方面,產品多功能化趨勢日益明顯。技術首先是為民所用“More than MOORE”恰恰是貫徹了這個宗旨,所以提供創(chuàng)新產品為己任的設計行業(yè)與設計企業(yè)應把功能多樣化作為我們發(fā)展的重要戰(zhàn)略。
3.2 實施產品品牌戰(zhàn)略
注重產品品牌的培植,是改善市場秩序、完善產業(yè)發(fā)展環(huán)境做強產業(yè)的重要舉措。我們講品牌,是指那些在市場中已得到客戶廣泛認同的產品,其產品的性能、質量、價格和服務均是取得認同的要素,產品在大量使用后已積累了很好的商譽。今天市場上秩序動蕩,同類化的產品不是靠性能、質量、價格、服務全面綜合能力的競爭,僅僅靠降價去吸引客戶,最終是丟失質量、丟失性能,產業(yè)和用戶均難逃兩敗俱傷的下場。注重產品品牌和鑄造品牌的過程就是企業(yè)和產業(yè)成熟的過程、市場穩(wěn)定的過程,和實現社會經濟發(fā)展的過程。
3.3 開辟新市場
① 2009年9月,第13屆全國商密產品展覽會在京舉行,展示了一個事實:安全產品市場充滿了商機。近年來國家用于數字認證系統,包括增值稅發(fā)票認證系統、金融數據密碼機、智能IC卡及密鑰、加密傳真機等數字安全產品已達6.71億臺(套),其中芯片由國內13家企業(yè)供給,深圳國民技術公司已成為這一領域的佼佼者。
② 以節(jié)能、減排和低碳能源應用為代表的綠色集成電路市場。目前,除在LED市場有所作為,其余如太陽能、風力發(fā)電等領域尚為集成電路設計企業(yè)未開墾的處女地。
③ 汽車綜合信息平臺。汽車電子預計是今后發(fā)展迅速的、大有可為的市場,應像對手機、PC、電視等智能平臺一樣予以密切關注。在汽車電子領域已取得一定成效的比亞迪公司就此提出了“One Car One Wafer”的口號。
④ 就智能卡而言,城市只剩下“紅海”空間,而農村仍存在巨大的市場空間,并對智能卡的低功耗、安全和成本提出了新的需求。
⑤ 新技術和新應用的市場。比如移動互聯網、物聯網以及傳感網帶來的新技術和新應用市場。MEMS微機電系統將在上述的新應用市場中大有用武之地。
針對上述新市場我們認為在以后的發(fā)展中要特別注意如下幾點:
1、 創(chuàng)新,不僅僅是技術的創(chuàng)新,更要注重技術+產品+品牌+商路的綜合創(chuàng)新。所謂“商路”,就是能夠使得產品變?yōu)樯唐返那篮图记?不僅要和加工制造企業(yè)建立戰(zhàn)略伙伴關系,更要和增值開發(fā)商、應用開發(fā)商建立產業(yè)聯盟。
2、 應用是創(chuàng)新的重要推動力。特別要重視“應用專利”。設計企業(yè)不應只為應用企業(yè)提供通用芯片,在芯片越來越復雜的情況下,設計公司應具備提供“芯片+軟件+解決方案”的能力,從而形成自己獨特的“應用專利”。發(fā)展集成電路產業(yè),不僅要關注傳統的產業(yè)結構,也要關注增值開發(fā)商、應用開發(fā)商的增長,他們是我們產業(yè)的重要聯盟,只有芯片開發(fā)商、增值開發(fā)商、應用開發(fā)商都得到發(fā)展和壯大,才可能帶來市場的繁榮和應用的繁榮。
3、 企業(yè)做強優(yōu)于做大,一般而言指資產規(guī)模大、營業(yè)規(guī)模大,謂之“大”。強則有4個體征:營業(yè)規(guī)模、核心技術競爭力、良好的盈利能力和品牌。我認為中國的設計企業(yè)應盡快出現多個營業(yè)額大于3億美元、凈利潤高于20%(毛利40~60%)的企業(yè)。才可在激烈的競爭中與國際型大企業(yè)一決高低。
4、 打造產業(yè)經濟鏈
自深圳2009年泛珠三角創(chuàng)新應用高峰論壇又一次取得了共識,產品的創(chuàng)新可以興旺一個企業(yè),如i-phone對蘋果的影響,技術的創(chuàng)新可以帶動一個產業(yè)的持續(xù)發(fā)展,比如3G對移動通信產業(yè),甚至連技術提供模式的創(chuàng)新都可以催生出新的產業(yè)機會,比如MTK TURN-Key解決方案對山寨手機產業(yè)。然而產業(yè)鏈的創(chuàng)新屬于生態(tài)系統級的創(chuàng)新,可以帶動整條產業(yè)鏈上下游的協同發(fā)展,并確保和光大產品的創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、技術提供模式創(chuàng)新的成果,使產業(yè)各個環(huán)節(jié)的資源在一起協調配置發(fā)揮最大的效益,是提升產業(yè)經濟的重大革新。產業(yè)鏈的創(chuàng)新是產業(yè)發(fā)展到一定階段后的必然產物,需要產業(yè)的各個環(huán)節(jié)自發(fā)的有針對性的聚集和溝通,達到心理上的融合,是以提升經濟效益為目標,才能打造垂直一體化(IDM)形成真正的產業(yè)經濟鏈。這就意味著芯片設計、制造(含封測)、應用、分銷、系統整合,已成了一個鮮活的整體。深圳作為公認的電子應用設計之都,已在整個產業(yè)鏈資源整合的征程上邁出了強有力的步伐,并呈現了明顯的產業(yè)集聚格局。
除了地域上的趨向外,我們也需要有大企業(yè)出臺,援手這種創(chuàng)新的整合,最終打造中國的集成電路產業(yè)經濟鏈。華潤集團、中國電子和中國電子科技集團均已在戰(zhàn)略規(guī)劃和資本層面上做出了安排。整合以創(chuàng)新為主體的設計企業(yè)的序幕已經展開。
5、 充分利用國家的政策和專項資金加速設計企業(yè)做強做大的步伐。如2009年4月國務院出臺了“電子信息產業(yè)調整和振興規(guī)劃”;8月份啟動創(chuàng)業(yè)板;2009年10月,籌謀已久的“核高基”國家重大專項也已啟動。國家對于行業(yè)的發(fā)展給予的扶助也正向廣度和深度發(fā)展,今年在國家發(fā)改委有關司局的倡導下,設計分會組織了行業(yè)內有關企業(yè)和產業(yè)化基地對我國的集成電路市場和應用進行了較為深刻的調研,并在現有的產業(yè)資源可以支撐的市場需求中,首先對五大類集成電路應用領域進行了規(guī)劃,旨在打造中國品牌。擬申請一個有明確經濟考核目標的產業(yè)化專項,以夯實產業(yè)基礎,并希望成為承接“核高基”項目的產業(yè)平臺和資源重組與結構調整的平臺,工信部、財政部實施多年的電子生產發(fā)展基金,每年針對集成電路產品層面,與時俱進的強化著對集成電路企業(yè)的推動。
在經歷了全球性金融危機的沖擊后,弱小的設計業(yè)受到了磨練,也體會到自強不息的喜悅,但是在今天的競爭環(huán)境下,面對國際化企業(yè)的挑戰(zhàn),沒有國家政策的必要扶持是不客觀的,所以,全行業(yè)依然企盼著作為普惠性政策的新18號文件的出臺。
中國的集成電路設計業(yè)是一個植根于本土的產業(yè),是一個擁有龐大市場需求的產業(yè),是一個有所作為、也應該有更大作為的產業(yè)。作為行業(yè)協會,我們理應繼續(xù)為大家提供更好的服務,爭取各級政府對設計業(yè)的大力支持,開拓各種交流信息的渠道,建立不同層面的溝通平臺;作為企業(yè),一定要克服浮躁作風,客觀冷靜的分析和明確自己的市場定位,隨時根據市場的變化對自己的技術和產品策略進行必要的調整,以創(chuàng)新為本,摒棄最低端的價格競爭方式,逐步在國內以至在世界市場上建立自己的品牌,為企業(yè)做強做大、為中國做強做大不斷做出新的貢獻。
21世紀是信息產業(yè)大有可為的時代,是集成電路技術面臨新的革命的時代。為此我們希望兩岸的集成電路業(yè)界同仁能夠攜手合作,共同為集成電路產業(yè)的春天再創(chuàng)輝煌。在CCD、光纖之后,或許在不久的將來,新的諾貝爾獎金獲得者就在我們中間出現,我們期待著。
現在,北方已經是寒風凜冽,但廈門依然是春色滿園。金融風暴可以造成一時的蕭條,但絕對不會阻擋住人類社會前進的步伐。
1發(fā)揮省實訓基地作用,提升學生核心能力
“集成電路版圖設計”、“微電子工藝及管理”、“半導體設備維護”為微電子技術專業(yè)學生培養(yǎng)的核心工作崗位.在省實訓基地的建設中，建立了IC版圖設計實驗室、微電子材料及器件工藝實驗室和IC封裝測試實驗室.依托省實訓基地，瞄準本專業(yè)的核心工作崗位需求，進行本專業(yè)的新技術、新工藝、新材料等實訓，使學生在校期間掌握本行業(yè)的先進技術，提升就業(yè)競爭力.在微電子工藝的教學中，改變原來學生只能通過教師解說、觀看錄像等了解相關工藝過程，沒有機會親自動手的狀況，采用理實一體化的教學模式；在IC版圖設計、IC封裝測試的教學中，進行大力教學改革，以項目或任務驅動，面向工作過程，實現融知識、技能與職業(yè)素質于一體的人才培養(yǎng)[4].
2校內外實訓基地相融合，推進教學改革
微電子涉及的實訓設備昂貴，學校由于本身經費的限制，只能建立非常有限的微電子實驗環(huán)境，其它的要依靠校企合作方式來解決.為發(fā)揮企業(yè)的優(yōu)勢，與蘇州中科集成電路設計中心進行緊密合作.蘇州中科集成電路設計中心是中國科學院和蘇州市政府聯合創(chuàng)辦的大型院地合作項目，是蘇州市集成電路公共實訓基地.雙方合作的主要內容有：中科積極參與學校微電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建設，在教材及教學內容上互相學習，相互滲透，該專業(yè)基于項目教學法的“IC版圖設計”課程就是雙方合作開發(fā)的結果，中科每年都免費接受該專業(yè)學生到中科進行為期2-3天的參觀、實習、設計體驗等活動，每年都派工程師到學校給學生進行行業(yè)發(fā)展及職業(yè)規(guī)劃的輔導，該專業(yè)每年推薦優(yōu)秀的學生，由學生自愿參加中科組織的有關“集成電路版圖設計”和“集成電路測試”方面的高技能培訓，并由學校與中科共同擇優(yōu)推薦學生就業(yè).校企深度合作，校內外實訓基地相融合的培養(yǎng)方式，使學生參與到企業(yè)的實際工作中，按企業(yè)員工的要求進行實戰(zhàn)訓練，提高學生的責任感、團隊意識和實際技能，也降低了學生的就業(yè)成本.
3工學結合，提高人才培養(yǎng)質量
國家在“十二五”高等職業(yè)教育發(fā)展規(guī)劃中明確提出：繼續(xù)推行任務驅動、項目導向、訂單培養(yǎng)、工學交替等教學做一體的教學模式改革.頂崗實習是讓學生對社會和專業(yè)加深了解的有效方法和途徑.在學校的大力支持下，先后與蘇州中科集成電路設計中心、信音電子(蘇州)有限公司、秉亮科技(蘇州)有限公司、旺宏微電子(蘇州)有限公司等公司建立了緊密的合作關系，成為本專業(yè)的校外實訓基地.2009級微電子專業(yè)三個班的同學2011暑期在信音電子(蘇州)有限公司進行了為期三個月的頂崗實習，這也是學校第一次一個年級的全專業(yè)學生到企業(yè)去.這是一次難得的了解企業(yè)的機會，鍛煉了學生各方面的能力，特別是毅力和個人意志品質及團隊合作精神.學生到企業(yè)頂崗實訓，雖然很辛苦，但加深了對社會和企業(yè)的了解，掙了自己所需的學費，學生感到特別自豪，也體會到父母掙錢給自己讀書的艱辛，深刻體會到以后努力學習、提高自己謀生手段的重要性.本專業(yè)探索出既增強學生的就業(yè)競爭力，又降低企業(yè)的用人成本的人才培養(yǎng)模式，實現企業(yè)、學校、學生、家庭等多方共贏.
4構建雙師結構教學團隊
實施“請進來，走出去”的培養(yǎng)方式，向校外實訓基地蘇州中科集成電路設計中心、蘇州瑋琪生物科技有限公司、無錫華潤矽科微電子有限公司等先后派出5名教師以項目合作的方式到企業(yè)短期工作，深入企業(yè)一線親身了解最新技術、體驗工程環(huán)境，促進雙師型教師隊伍的建設.另外，也把企業(yè)項目帶進來，目前本專業(yè)教研室的教師們承擔了來自校外實訓基地的3項研發(fā)項目.與此同時，實訓基地先進的儀器設備，也為教師開展科研創(chuàng)造了條件，提升了教師的科研水平，為指導學生實訓打下基礎[5].
5結語
近兩年多來微電子技術專業(yè)就業(yè)率和簽約率較高，連續(xù)3年簽約率高達85%以上，也高于學校的平均水平，2012屆的簽約率更高達96%.近3年的畢業(yè)生約有1/4—1/3進入集成電路設計公司從事IC版圖設計的工作，成為研發(fā)輔助人員，這在高職院校各專業(yè)中是不多見的.其中不少學生被本行業(yè)的著名公司，如旺宏微電子、秉亮科技、奇景光電(蘇州)有限公司等公司競相錄用，不少學生已成為公司的技術骨干.在蘇州地區(qū)的主要集成電路設計公司，其后端版圖設計人員，基本上有一半以上的員工是本校微電子專業(yè)畢業(yè)的學生.在微電子工藝領域，本專業(yè)也有不少學生進入像蘇州納米所等單位從事微電子工藝工作.通過推行校內外實訓基地相融合，教學和課程相滲透的人才培養(yǎng)模式，提高了學校微電子技術專業(yè)學生的人才培養(yǎng)質量，成為本地區(qū)特色鮮明并有一定影響的專業(yè).
本文作者:吳塵陳偉元工作單位:蘇州市職業(yè)大學
一、企業(yè)對IC版圖設計的要求分析
集成電路設計公司在招聘版圖設計員工時，除了對員工的個人素質和英語的應用能力等要求之外，大部分是考查專業(yè)應用的能力。一般都會對新員工做以下要求：熟悉半導體器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成電路制造工藝；熟悉集成電路（數字、模擬）設計，了解電路原理，設計關鍵點；熟悉Foundry廠提供的工藝參數、設計規(guī)則；掌握主流版圖設計和版圖驗證相關EDA工具；完成手工版圖設計和工藝驗證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設計人員除了懂得IC設計、版圖設計方面的專業(yè)知識，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關知識[3]。正因為其需要掌握的知識面廣，而國內學校開設這方面專業(yè)比較晚，IC版圖設計工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經驗的設計工程師，就成為各設計公司和獵頭公司爭相角逐的人才[4，5]。
二、針對企業(yè)要求的版圖設計教學規(guī)劃
1.數字版圖設計。數字集成電路版圖設計是由自動布局布線工具結合版圖驗證工具實現的。自動布局布線工具加載準備好的由verilog程序經過DC綜合后的網表文件與Foundry提供的數字邏輯標準單元版圖庫文件和I/O的庫文件，它包括物理庫、時序庫、時序約束文件。在數字版圖設計時，一是熟練使用自動布局布線工具如Encounter、Astro等，鑒于很少有學校開設這門課程，可以推薦學生自學或是參加專業(yè)培訓。二是數字邏輯標準單元版圖庫的設計，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標準單元版圖庫，因此對于初學者而言設計好標準單元版圖使其符合行業(yè)規(guī)范至關重要。2.模擬版圖設計。在模擬集成電路設計中，無論是CMOS還是雙極型電路，主要目標并不是芯片的尺寸，而是優(yōu)化電路的性能，匹配精度、速度和各種功能方面的問題。作為版圖設計者，更關心的是電路的性能，了解電壓和電流以及它們之間的相互關系，應當知道為什么差分對需要匹配，應當知道有關信號流、降低寄生參數、電流密度、器件方位、布線等需要考慮的問題。模擬版圖是在注重電路性能的基礎上去優(yōu)化尺寸的，面積在某種程度上說仍然是一個問題，但不再是壓倒一切的問題。在模擬電路版圖設計中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設計師作為前端電路設計師的助手，經常需要與前端工程師交流，看是否需要版圖匹配、布線是否合理、導線是否有大電流流過等，這就要求版圖設計師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。3.逆向版圖設計。集成電路逆向設計其實就是芯片反向設計。它是通過對芯片內部電路的提取與分析、整理，實現對芯片技術原理、設計思路、工藝制造、結構機制等方面的深入洞悉。因此，對工藝了解的要求更高。反向設計流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗證、電路調整、版圖提取整理、版圖繪制驗證及后仿真等。設計公司對反向版圖設計的要求較高，版圖設計工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設計師不僅要深入了解工藝流程；而且還要熟悉模擬電路和數字標準單元電路工作原理。
三、教學實現
1.數字版圖。數字集成電路版圖在教學時，一是掌握自動布局布線工具的使用，還需要對UNIX或LINUX系統熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是數字邏輯單元版圖的設計，目前數字集成電路設計大都采用CMOS工藝，因此，必須深入學習CMOS工藝流程。在教學時，可以做個形象的PPT，空間立體感要強，使學生更容易理解CMOS工藝的層次、空間感。邏輯單元版圖具體教學方法應當采用上機操作并配備投影儀，教師一邊講解電路和繪制版圖，一邊講解軟件的操作、設計規(guī)則、畫版圖步驟、注意事項，學生跟著一步一步緊隨教師演示學習如何畫版圖，同時教師可適當調整教學速度，適時停下來檢查學生的學習情況，若有錯加以糾正。這樣，教師一個單元版圖講解完畢，學生亦完成一個單元版圖。亦步亦趨、步步跟隨，學生的注意力更容易集中，掌握速度更快。課堂講解完成后，安排學生實驗以鞏固所學。邏輯單元版圖教學內容安排應當采用目前常用的單元，并具有代表性、擴展性，使學生可以舉一反三，擴展到整個單元庫。具體單元內容安排如反相器、與非門/或非門、選擇器、異或門/同或門、D觸發(fā)器與SRAM等。在教授時一定要注意符合行業(yè)規(guī)范，比如單元的高度、寬度的確定要符合自動布局布線的要求；單元版圖一定要最小化，如異或門與觸發(fā)器等常使用傳輸門實現，繪制版圖時注意晶體管源漏區(qū)的合并；大尺寸晶體管的串并聯安排合理等。2.模擬版圖。模擬集成電路版圖設計更注重電路的性能實現，經常需要與前端電路設計工程師交流。因此，版圖教學時教師須要求學生掌握模擬集成電路的基本原理，學生能識CMOS模擬電路，與前端電路工程師交流無障礙。同時也要求學生掌握工藝對模擬版圖的影響，熟練運用模擬版圖的晶體管匹配、保護環(huán)、Dummy晶體管等關鍵技術。在教學方法上，依然采用數字集成電路版圖的教學過程，實現教與學的同步。在內容安排上，一是以運算放大器為例，深入講解差分對管、電流鏡、電容的匹配機理，版圖匹配時結構采用一維還是二維，具體是如何布局的，以及保護環(huán)與dummy管版圖繪制技術。二是以帶隙基準電壓源為例，深入講解N阱CMOS工藝下雙極晶體管PNP與電阻匹配的版圖繪制技術。在教學時需注意晶體管與電阻并聯拆分的合理性、電阻與電容的類型與計算方法以及布線的規(guī)范性。3.逆向版圖設計。逆向集成電路版圖設計需要學生掌握數字標準單元的命名規(guī)范、所有標準單元電路結構、常用模擬電路的結構以及芯片的工藝，要求學生熟悉模擬和數字集成單元電路。這樣才可以在逆向提取電路與版圖時，做到準確無誤。教學方法同樣還是采用數字集成電路版圖教學流程，達到學以致用。教學內容當以一個既含數字電路又含模擬電路的芯片為例。為了提取數字單元電路，需講解foundry提供的標準單元庫里的單元電路與命名規(guī)范。在提取單元電路教學時，說明數字電路需要歸并同類圖形，例如與非門、或非門、觸發(fā)器等，同樣的圖形不要分析多次。強調學生注意電路的共性、版圖布局與布線的規(guī)律性，做到熟能生巧。模擬電路的提取與版圖繪制教學要求學生掌握模擬集成電路常用電路結構與工作原理，因為逆向設計軟件提出的元器件符號應該按照易于理解的電路整理，使其他人員也能看出你提取電路的功能，做到準確通用規(guī)范性。集成電路版圖設計教學應面向企業(yè)，按照企業(yè)對設計工程師的要求來安排教學，做到教學與實踐的緊密結合。從教學開始就向學生灌輸IC行業(yè)知識，定位準確，學生明確自己應該掌握哪些相關知識。本文從集成電路數字版圖、模擬版圖和逆向設計版圖這三個方面就如何開展教學可以滿足企業(yè)對版圖工程師的要求展開探討，安排教學有針對性。在教學方法與內容上做了分析探討，力求讓學生在畢業(yè)后可以順利進入IC行業(yè)做出努力。
作者：李亮工作單位：蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院
動手更需動腦
如果考生有幸翻看過電子類書籍，比如《數字電路設計》《單片機原理》《微型計算機原理》等書，你會發(fā)現它的序言一般都會有這樣一段話：“隨著微電子學技術的快速發(fā)展，××技術在此基礎上逐漸成熟起來。”是的，如果說電子是21世紀文明的基礎，那么微電子學就是基礎中的基礎。在筆者本科階段就讀的電子科學與技術學院，微電子學的課程基本上囊括了所有的電子類學科知識，無論是集成電路設計，還是網絡通信，乃至系統編程，都需要微電子學的知識。
微電子學屬于工學學科，最初是從凝聚態(tài)物理和光學物理劃分出來的專業(yè)，微電子學在我國起步較晚，在20世紀五六十年代作為半導體物理專業(yè)研究。后來由于企業(yè)對大規(guī)模集成電路設計人才的需求，微電子學才逐漸變成一門獨立的專業(yè)學科。工學學科要求學生有較強的動手實驗能力。在工藝課實驗上，老師一般會帶領大家去公司參觀或者讓學生學習實驗儀器的使用，比如如何測量半導體的晶圓片電流等。在注重動手能力培養(yǎng)的同時。微電子人也不能把理論知識落下。在實驗課上，老師會讓我們完成各種簡單的數字電路設計。很多同學在設計完電路后，經常是電源一打開，一股白煙騰空而起，芯片就燒壞了。這就是因為他們連芯片的引腳定義都沒有搞清楚就盲目地搭建電路所造成的。
另外，微電子學專業(yè)要求學生有較強的數學能力，我們不僅需要學習高等數學的相關知識，而且需要掌握很多數學物理的研究方法。在課程設置上，集成電路設計原理、半導體器件物理、半導體工藝是微電子學的“三板斧”。集成電路設計原理是教學生如何設計出合格的電路，半導體器件物理是告訴學生芯片所用的材料性質和背后的推導模型，半導體工藝則教會學生有關芯片制作的工藝。
針對目前社會需要軟硬件都精通的復合型人才的現狀，微電子學專業(yè)的學生在校期間可以報名參加計算機等級考試獲取相關等級的證書。或者參加微軟的資格認證，它包括系統工程師、技術支持工程師、軟件工程師等，培訓合格后頒發(fā)Mc相關證書。另外北大青鳥等專門培訓機構的證書也被很多企業(yè)認可。而且在很多高校的培養(yǎng)模式中，學生獲得相關職業(yè)的資格證書在各方面都會有額外的加分。
連接高中與社會的橋
大學連接著高中的基礎知識和未來職業(yè)的專業(yè)知識，是一座跨在學校和社會之間的橋梁。在大學期間不僅要學會以后進入社會的生存技能，也要能夠為自己以后的未來做一個規(guī)劃。
對于微電子學專業(yè)的學生來說，選擇自己感興趣的方向尤為重要。在大學期間若想建立起自己的學習方法和專業(yè)興趣，可以多參加教育部、企業(yè)、學校等單位舉辦的電子競賽，如中國大學生電子設計競賽、國家創(chuàng)新實驗室項目等，通過參加這些項目活動，個人能力會得到飛速提高。也能使你在學習微電子學相關課程的過程中，能夠體會到一種系統性的知識架構，以及科學的分析實驗數據的方法。
很多人認為學IT專業(yè)就是一天到晚打游戲，誠然，有一部分人是這樣渾渾噩噩度過大學四年的，但并不局限于IT類專業(yè)。追根到底，我覺得這是由于沒有找到專業(yè)的興趣。興趣是最好的老師，在這里拿創(chuàng)新工場總裁、谷歌前全球副總裁兼中國區(qū)總裁李開復老師說過的一句話和大家共勉：“我現在感到當你做你喜歡做的事情的時候，你吃飯、睡覺、洗澡都不停地在想它，然后它就不得不變成你的一種天賦，然后它就不得不變成你的興趣 。”
擇校與擇業(yè)
在院校的選擇上。北京大學的微電子工藝全國最好，器件也很好；清華大學整體很強，設計較好；東南大學則是微機電系統（MEMS）最好；電子科技大學的微電子專業(yè)在通訊方面研究能力很強，工業(yè)器件和薄膜集成方面的實力也屬上乘。
