集成電路輔助設計范文

導語：如何才能寫好一篇集成電路輔助設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電子線路輔助設計；Protel；項目化改造

中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0047-01

下面我將本門課程的具體課程設計過程進行介紹：

1課程定位

我院電子專業培養的學生所面向的崗位主要是電子產品裝接工、制版工或者是調試工，他們的后續晉升崗位主要是電子產品生產技術員、質檢員以及電子產品設計初級助理工程師或助理工程師。《電子線路輔助設計》是為設計制作電子產品培養電路板的設計、生產、加工和檢驗調試等先期相關能力的課程。由于本學院依托大慶油田，所以本著“以大慶精神和鐵人精神育人”的原則更注重增強學生克服困難的意識，培養學生分析、解決問題的能力，繼承發揚老一輩的光榮傳統。

2課程設計

2.1課程標準的制定。電子信息專業課程標準是依據行業、企業專家對本專業所對應的職業崗位群進行的職業能力分析來制定的，我們緊密結合《計算機輔助設計繪圖員（電子類）》和《無線電調試工》職業資格中的相關考核要求，確定了本課程的教學內容。

2.2課程拓展。本課程所涉及的知識和能力在學生參加各級各類電子技能大賽中也占有重要地位。我們還依據本門課程申請相關的職業資格鑒定（即計算機輔助設計繪圖員（電子類）職業資格證書）。目前我們已經具備了該鑒定的考評資質。

3內容組織

3.1內容設置。

結合學情分析根據課程標準我對課程內容進行了科學的排序，分別針對電子專業和電氣專業制定了不同的學習情境，并制定了詳細的教學目標和能力要求。針對電子專業本課程的總學時為78學時，每周6學時，設置了兩個項目共10個任務，每個任務都設計了教學情境。根據項目任務的內容和進程，選擇在多媒體教室和實訓機房穿插結合共同完成。多媒體教學部分由教師布置任務、分析任務和演示舉例為主，由學生制定實施方案和操作流程并進行匯報；項目實踐操作部分，學生在老師的輔助指導下完成操作練習和項目任務，對于學生遇到的困難和問題給予適當引導，盡量由學生獨立自主完成任務。

電子專業《電子線路輔助設計課程》教學項目和學時安排：

項目一 繪制電路原理圖（38學時）：任務1 安裝卸載Protel 99 SE軟件（2學時）；任務2 創建數據庫和保存管理文檔（2學時）；任務3 繪制振蕩器和積分器原理圖（8學時）；任務4 繪制甲乙類放大電路原理圖（8學時）；任務5 創建與繪制原理圖元件符號（6學時）；任務6 繪制A/D轉換電路原理圖（12學時）。項目二 繪制電路PCB（40學時）：任務1 繪制振蕩器和積分器PCB（10學時）；任務2 繪制單管放大電路的PCB（制作單面板）（12學時）；任務3 繪制波形發生器電路的PCB（制作雙面板）（12學時）；任務4 繪制存儲器擴展電路（6學時）。區別于電子專業，電氣專業本課程的總學時為56學時，每周4學時，設置了四個教學情境，每個學習情境又設計了具體的操作任務。課程也是在多媒體教室和實訓機房穿插結合共同完成。

電氣專業《電子線路輔助設計》學習情境和學時規劃：

情境一振蕩器和積分器的設計（12學時）：任務1安裝卸載Protel 99 SE軟件（2學時）；任務2創建數據庫和保存管理文檔（2學時）；任務3繪制振蕩器和積分器原理圖（6學時）；任務4進行電氣規則檢查和報表文件的生成（2學時）。情境二繼電器控制電路的設計（16學時）：任務1制定原理圖設計流程和實施工藝（2學時）；任務2創建管理原理圖元件庫并熟練繪制元件（4學時）；任務3繪制兩級放大電路原理圖（2學時）；任務4繼電器控制電路的設計（6學時）；任務5創建網絡表與電路原理圖的輸出（2學時）。情境三A/D轉換電路的設計（8學時）：任務1分析總線原理圖和層次原理圖設計方法（2學時）；任務2繪制A/D轉換電路的原理圖（6學時）。情境四波形發生器電路的設計（20學時）：任務1創建和管理封裝庫并繪制元件封裝（6學時）；任務2繪制振蕩器和積分器電路的PCB（4學時）；任務3繪制波形發生器的原理圖（4學時）；任務4 制作波形發生器電路的PCB（6學時）

3.2教學目標。

根據本課程的教學基本要求，根據教學內容的特點和高職學生的總體認知水平和思維發展水平，制定了知識、能力、情感三位一體的教學目標。（1）知識目標：①掌握Protel軟件的使用和操作；②掌握Protel原理圖和PCB圖的設計和繪制方法；③學會制作各種報表文件的生成和管理；④掌握元件和封裝庫的繪制與管理。（2）能力目標：①能夠學會規范化的繪制電路原理圖和PCB圖；②養成嚴謹的科學作風；③培養學生整體設計能力和操作流程的制定、修改調整和協調操作的能力；④學習新知識、新技術的能力和自主學習、獨立學習的能力。（3）情感目標：①培養學生健康積極樂觀的學生風貌；②培養學生類比思維，理論聯系實際的能力；③培養學生克服困難的精神和解決困難的能力，樹立主人翁和獨立自主的意識；④培養類比思維，理論聯系實際的能力；⑤按照“7S”活動標準要求學生，培養安全環保的意識。

我們采用的教材是高教版的教材另配一本實踐指導書。為了保證教學效果，依據理論與實踐結合、教材與實際結合、操作與管理結合，教學內容符合現場生產

管理要求等原則，我們也自己編寫了適合本專業學生的情境教學教材和學材。教學過程中我們充分利用各種教學資源，包括工藝文件、教學課件、練習題、企業生產視頻、國家應用電子資源庫等網絡資源，可以共享全國關于本門課程和本專業的各種教學資源與前沿資訊。

4教學評價

為更好的考察學生的操作能力和知識運用的情況，考核評價方式我也進行了改革。考試成績：平時成績50%（過程考核）+期末考核成績50%（上機操作）。平時成績：由各項目任務的評價單總評成績組成，主要考察任務完成質量，課堂出勤，綜合作業，職業操守，學習態度和合作精神等方面。上機考核：設置幾個具有中等難度功能全面的電路，設置相應的考核要求，由學生抽簽選擇自己的考核任務，在規定時間內依照操作規范完成考核任務，教師根據完成情況評分。

參考文獻

[1]戴仕弘.職業教育課程教學改革[M].北京：清華大學出版社，2007

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關鍵詞： 電路仿真；Protel；實驗教學

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0720039-02

隨著計算機仿真技術的迅速發展和不斷完善，電子線路的設計由原來的人工手段步入電子設計自動化的（EDA）的時代。采用虛擬仿真手段，使電子線路設計人員能在計算機上完成電路的功能設計、性能分析和測試，直至印刷電路板的自動設計，已成為一種發展的必然趨勢。如何將實物實驗和理論教學有機結合，一直是個難題。在計算機輔助教學廣泛推廣的今天，這個問題得到了解決。本人結合多年的教學工作，在這些方面進行了一些探討，現介紹如下：

1 計算機輔助設計

目前，電子設計自動化（EDA）軟件呈現多樣化，功能越來越強大完善。流行的通用EDA軟件主要有ORCAD、EWB、Protel等，其中ORCAD仿真技術出現早，功能強大，適合于對復雜電路進行全面的分析優化；EWB電子工作臺短小精悍，直觀易用；Protel綜合性好，使用范圍最大，普及率高，非常適合作為電路設計和電子線路教學的輔助教學仿真軟件。而且，掌握好Protel軟件的使用，使學生能為將來的學習和工作打下扎實的基礎。實踐證明，使用Protel 99SE進行電子線路仿真，使得電子技術實驗更加直觀，極大的提高教學效果和學生的實驗興趣。

借助計算機輔助設計CAD（computer aided design），可將人的創造能力和計算機的高速運算能力、巨大存儲能力和邏輯判斷能力很好地結合起來，在開發工程、產品設計中，有許多復雜的數學分析和數值計算任務，需要提出多種設計方案，并進行綜合分析比較與優化，還要給出工程圖樣及生產管理信息等，這些均可以交給計算機完成。設計人員則可對計算、處理的中間結果做出判斷、修改，以便更有效地完成設計工作。計算機輔助設計能極大地提高設計質量，減輕設計人員的勞動，縮短設計周期，降低產品成本，為開發新產品和新工藝創造了有利條件。

2 Protel 99SE電路仿真工具

Protel 99SE是目前非常流行的電子線路EDA軟件，它不但在繪制原理圖、PCB印刷板布線等方面功能完備，而且它為用戶提供了功能強大、使用方便的電路仿真工具。它可以對當前所畫的電路原理圖進行即時仿真，在設計電路的整個過程中都可以仿真查看和分析其性能指標，能及時發現設計中存在的問題并加以改正，從而更好地完成電路設計任務。還能在電子線路教學仿真實驗中，將抽象的理論公式和直觀實驗觀察有機結合，極大的提高教學效果。在Protel 99SE中，集成了一個功能強大、支持模數混合信號仿真的工具軟件SIM99，它同SCH99緊密結合，使得電路設計者能夠在電路原理圖上直接進行仿真操作，觀察電路工作情況，如檢查電路中的錯誤，修改元件的參數值等，觀察欲了解的電路節點信號，最終達到理解電路工作原理的目的，設計出性能優越，功能完善的電路原理圖。

Protel 99SE電路仿真軟件具有豐富元器件庫，包含有各種各樣的分立元件和集成電路元件。這些器件庫有常用的電阻、電容、二極管、三極管、MOS管、單結晶體管、晶振、開關和變壓器等分立元器件，同時還有大量的數字器件和其它集成電路器件，如74系列、CMOS系列、運算放大器、比較器和數/模和模/數轉換器（ADC，DAC）等。在Protel 99SE中，使用者可以在圖紙的任意位置上放人元器件。元器件的放置方向是任意可調的，其屬性是可以編輯的，元器件的屬性包括元器件的封裝、標號、管腳號定義等只要確定起始點和終止點，Protel99SE就會自動地在原理圖上連線，連線可以任意角度切換，使得設計者在設計時更加輕松自如。同時該軟件具有豐富的信號源，包括基本信號源、直流源、正弦源、脈沖源、指數源、單頻調頻源、分段線性源，同時還提供了齊全的線性和非線性受控源。具有足夠的仿真模型庫，這些器件庫有常用的電阻、電容、二極管、三極管、MOS管、單結晶體管、晶振、開關和變壓器等分立元器件，同時還有大量的數字器件和其它集成電路器件，如74系列、CMOS系列、運算放大器、比較器和數/模和模/數轉換器（ADC，DAC）等。這些元器件可滿足用戶的一般需求，同時它還提供了一個開放的庫維護環境，用戶不但可以方便地修改原有器件模型，而且還可以創建新器件模型，以滿足設計與實驗的需求。Protel 99SE還提供了電氣法則測試，在原理圖全部設計完成后，為了確定原理圖的正確無誤，可以執行電氣法則測試操作。該操作可以測試用戶設計的電路是否存在錯誤，程序自動進入文本編輯器并生成相應的測試錯誤報表，系統會在原理圖中發生錯誤的位置設置紅色符號，提示錯誤的位置，方便用戶進行修改。改正錯誤后，再進行電氣法則測試，直到報告文件中不出現錯誤的標記，這樣我們完成了初步的電路原理圖的設計工作。

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關鍵詞：圖形學；發展；應用

1計算機圖形學的發展

計算機圖形學是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學。經過30多年的發展，計算機圖形學已成為計算機科學中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學院（MIT）旋風一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應用于科學計算，為這些計算機配置的圖形設備僅具有輸出功能。計算機圖形學處于準備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學。

2計算機圖形學在曲面造型技術中的應用

曲面造型技術是計算機圖形學和計算機輔助幾何設計的一項重要內容，主要研究在計算機圖象系統的環境下對曲面的表示、設計、顯示和分析。它肇源機、船舶的外形放樣工藝，經三十多年發展，現在它已經形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數化特征設計和隱式代數曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設計對象向著多樣性、特殊性和拓撲結構復雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業和制造工業邁向一體化、集成化和網絡化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數據采樣技術和硬件設備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發展。

2．1從研究領域來看，曲面造型技術已從傳統的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴充到曲面變形、曲面重建、曲面簡化、曲面轉換和曲面位差。

曲面變形（DeformationorShapeBlending）：傳統的非均勻有理B樣條（NURBS）曲面模型，僅允許調整控制頂點或權因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細化模型在曲面特定點進行直接操作；一些簡單的基于參數曲線的曲面設計方法，如掃掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋轉法和拉伸法，也僅允許調整生成曲線來改變曲面形狀。計算機動畫業和實體造型業迫切需要發展與曲面表示方式無關的變形方法或形狀調配方法，于是產生了自由變形（fFD）法，基于彈性變形或熱彈性力學等物理模型（原理）的變形法，基于求解約束的變形法，基于幾何約束的變形法等曲面變形技術和基于多面體對應關系或基于圖象形態學中Minkowski和操作的曲面形狀調配技術。

2．2從表示方法來看，以網格細分（Sub-division）為特征的離散造型與傳統的連續造型相比，大有后來居上的創新之勢。而且，這種曲面造型方法在生動逼真的特征動畫和雕塑曲面的設計加工中如魚得水，得到了高度的運用。

3在計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）的應用

這是一個最廣泛，最活躍的應用領域。計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，CAD）是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，輔助知識勞動者進行工程和產品的設計與分析，以達到理想的目的或取得創新成果的一種技術。它是綜合了計算機科學與工程設計方法的最新發展而形成的一門新興學科。計算機輔助設計技術的發展是與計算機軟件、硬件技術的發展和完善，與工程設計方法的革新緊密相關的。采用計算機輔助設計已是現代工程設計的迫切需要。CAD技術目前已廣泛應用于國民經濟的各個方面，其主要的應用領域有以下幾個方面。

3.1制造業中的應用。CAD技術已在制造業中廣泛應用，其中以機床、汽車、飛機、船舶、航天器等制造業應用最為廣泛、深入。眾所周知，一個產品的設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優化、仿真模擬等幾個主要階段。同時，現代設計技術將并行工程的概念引入到整個設計過程中，在設計階段就對產品整個生命周期進行綜合考慮。當前先進的CAD應用系統已經將設計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統內。現在較常用的軟件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD應用系統，這些系統主要運行在圖形工作站平臺上。在PC平臺上運行的CAD應用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各種因素，目前在二維CAD系統中Autodesk公司的AutoCAD占據了相當的市場。

3．2工程設計中的應用。CAD技術在工程領域巾的應用有以下幾個方面：①建筑設計，包括方案設計、三維造型、建筑渲染圖設計等。②結構設計，包括有限元分析、結構平面設計、框/排架結構計算和分析等。③設備設計，包括水、電、暖各種設備及管道設計。④城市規劃、城市交通設計，如城市道路、高架、輕軌等。⑤市政管線設計，如自來水、污水排放、煤氣等。⑥交通工程設計，如公路、橋梁、鐵路等。⑦水利工程設計，如大壩、水渠等。⑧其他工程設計和管理，如房地產開發及物業管理、工程概預算等。

3．3電氣和電子電路方面的應用。CAD技術最早曾用于電路原理圖和布線圖的設計工作。目前，CAD技術已擴展到印刷電路板的設計（布線及元器件布局），并在集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路的設計制造中大顯身手，并由此大大推動了微電子技術和計算及技術的發展。

3．4仿真模擬和動畫制作。應用CAD技術可以真實地模擬機械零件的加工處理過程、飛機起降、船舶進出港口、物體受力破壞分析、飛行訓練環境、作戰方針系統、事故現場重現等現象。在文化娛樂界已大量利用計算機造型仿真出逼真的現實世界中沒有的原始動物、外星人以及各種場景等，并將動畫和實際背景以及演員的表演天衣無縫地合在一起，在電影制作技術上大放異彩，拍制出一個個激動人心的巨片。

3．5其他應用。CAD技術除了在上述領域中的應用外，在輕工、紡織、家電、服裝、制鞋、醫療和醫藥乃至體育方面都會用到CAD技術。CAD標準化體系進一步完善；系統智能化成為又一個技術熱點；集成化成為CAD技術發展的一大趨勢；科學計算可視化、虛擬設計、虛擬制造技術是CAD技術發展的新趨向。

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關鍵詞微電子技術；課程建設；實驗教學

中圖分類號：G434文獻標識碼：A

前言微電子技術是現代電子信息技術發展的重要前沿領域，取得了很好的經濟和社會效益。微電子技術的發展和應用為促進了電子產品設計及制造領域的變革。微電子技術是以半導體工藝為設計載體，通過器件電路或者硬件描述語言描述硬件電路的連接，再利用專業的開發和設計仿真軟件進行工藝仿真、電路仿真和版圖設計，最終完成半導體工藝流程、電路硬件集成。在實訓教學的過程中，容易將學生帶入到工作環境的實景，能夠提高學生主動學習的興趣，激發學生的求知欲。在微電子技術的實訓教學過程中，利用設計輔助軟件讓學生加深對專業理論知識的深度理解，通過實訓內容的合理安排，驗證所學的專業知識，掌握設計方法和實現手段，從而達到理論和實踐有機結合的教學目的，實現本專業學生素質教育培養的最終目的。

1現階段微電子技術教學模式分析

微電子技術具有抽象、層次化、流程復雜的特點，在教學過程中，應該根據微電子技術的特點，在器件模型、硬件描述語言、配套軟硬件、實驗內容及課程內容設置等幾個方面進行課程教學的改革。

目前，微電子技術的實訓教學，主要圍繞集成電路工藝、硬件描述語言、可編程器件等環節開展。硬件描述語言具有設計靈活、電路設計效率高的特點。大規模可編程邏輯器件通過編程來實現所需的邏輯功能，與采用專用集成電路設計方法相比，具有更好的設計靈活性、設計周期短、成本低、便于實驗驗證的優勢，在實訓環節得到了廣泛的采用。現場可編程門陣列（FieldProgrammableGateArray，FPGA）能夠提供更高的邏輯密度、最豐富的特性和極高的性能，因此，數字集成電路的實訓內容，主要圍繞FPGA的內部結構以及資源分布做相應介紹。

微電子技術的實訓教學在本科教學中具有極強的實踐特點，尤其是作為電子科學本科教學，對學生的電子設計思維模式的構建有著重要作用。實踐教學離不開大量的實訓反饋。目前大多數高校微電子技術的授課課時數一般安排為48課時，其中實驗課占10課時，實踐課和理論課的課時數比例約為1：3.8，且課程多安排在三年級。從課時安排來看，存在重理論輕實踐的弊端，容易讓學生產生盲目應試的想法，導致學生只注重考試，而忽略了至關重要的實踐環節。另外，微電子技術課程最好作為專業基礎課程，為學習其它多門課程打下良好基礎。在微電子技術課程開展教學和實訓的時候，最好與學生的其它專業實習的時間錯開，讓學生能夠更加專心對待，避免專業知識和概念的混亂。如果將微電子技術課程課實訓安排在四年級第一學期，非常容易與畢業實習、求職環節發生沖突，導致學生對微電子技術課程和實訓內容認知不足，倉促應付課程和實訓內容，不利于對學生電子設計能力的培養，也會降低學生的就業競爭能力。

微電子技術的實訓環節對于本科生而言，會給學生產生軟件編程的想法，不能真正將電路設計的理念深化，會造成實驗內容的創新性不夠，教學成果難以達到預期。

2微電子技術實踐環節教學

本課題對現階段微電子技術課程和實訓環節做了深入分析，總結了教學過程中存在的問題及改進需求，對未來的微電子技術實訓教學模式進行的理論和實踐探索。自動化設計軟件是的設計人員可以在計算機上完成很多復雜計算工作。微電子技術軟件通常在服務器或者多線程工作站運行，自動化程度很好，具有很強大的功能和豐富的界面。在高校中開展的微電子設計類實訓課程是一門實踐性很強的專業基礎性課程，既可以由學生獨立完成，也可以設計成分工協作的實驗項目。

為了提高學生對微電子技術的理解和設計能力的掌握，微電子實訓由32個課時組成，其中課內實驗分配了16學時、微電子設計實訓分配16學時，重點提高學生的動手能力和主動思考能力，激發學生的創新思維。

2.1課內實驗設計

微電子技術課程的課內實驗包含基礎驗證性實驗和研究型實驗，其目的是掌握基本的硬件描述語言的編程方式及技巧，并能夠采用模擬器件設計模擬集成電路，讓學生能夠具備獨立設計集成電路的能力，熟悉集成電路設計計算機輔助設計手段，結合以往的電子電路知識，完成基本器件的設計和調用。

課內實驗設計以工藝器件仿真、電路設計仿真手段為主，利用準確的工藝和器件模型，準確模擬集成電路工藝的流程和半導體器件的電學特性。軟件仿真已經成為新工藝、新器件、新電路設計的重要支撐手段，可以在短時間內建立實驗環節、調節參數、修改電路結構，彌補實驗室硬件投入不足以及對多種實驗室耗材的依賴，有利于學生建立系統性的知識結構。另外微電子技術的課內實驗也包含綜合性實驗環節，通過調用基本功能模塊，設計一個適當規模的數模混合集成電路，提高整體電路的綜合性能指標，實現良好的信號控制和傳輸，提高學生的綜合設計能力。

例如，半導體工藝演示實驗可以快速呈現不同工藝流程和工藝環境對工藝結果的影響，能夠設定不同的偏置條件來研究器件的能帶、電場、載流子濃度分布、伏安特性等內部特征，避免惡劣繁雜的對物理過程的解析建模，具有直觀和形象的特點，加深學生對理論知識的理解和提高學習的積極性。可以針對成熟工藝，利用仿真軟件進行器件和電路設計。實際過程中，參照經典的器件結構和電路模塊單元，開展新特性、新功能的設計性實驗，鍛煉學生綜合知識的能力，面向工程實踐，對專業知識進行融會貫通。這個過程需要授課教師根據學生的已開設課程和知識結構來編寫適宜的實驗輔助教材，對實驗內容進行精巧的設計及和細致地指導。

2.2實訓環節設計

微電子技術實訓環節旨在鍛煉學生的實踐動手能力，掌握集成電路設計開發流程，能夠根據系統的性能指標進行分層分級設計，根據硬件電路的額性能特點來構建規模化電路。在實訓環節中，強調綜合設計能力的培養，利用微電子設計的計算機輔助設計工具完成一定規模電路的設計、仿真、版圖設計、版圖檢查等環節。通過微電子技術實訓環節的練習，學生能夠培養獨立設計能力、系統分析能力、電路綜合能力等，為將來進入研發設計類型的工作崗位打下堅實的基礎。

對實訓環節的考核，采用大作業或者設計報告的形式，讓學生通過查閱參考文獻進行設計選題，發揮學生的主觀能動性。通過對參考文獻的參考和綜述，掌握課題的結構和流程設計，充分了解系統的模型，理解各模塊對系統設計的影響。實訓環節是的一次較為系統的設計方法訓練，不僅可以鞏固課堂和教材上的內容，還可以引入實際工程系統的指標要求，鍛煉學生的綜合規劃和設計能力。

3微電子技術教學改革實施效果

通過微電子技術的教學和實訓模式的改革，在實踐中積極總結得失，發現微電子技術的教學該給能夠幫助學生提高微電子設計的專業素養，主要體現在以下方面：

1）學生對微電子技術課程內容的理解程度大幅提高，原先學生對課本的知識抱有敬畏的心理，在課程和實踐環節之后，都產生了很大程度的自信。微電子技術課程、實驗、實訓考核成績的優秀率也大大提高，表明通過微電子技術的教學和實踐改革，學生能夠比較好地掌握課程大綱所要求的內容。

2）通過細致地設計實踐環節，能夠調動學生學習專業知識的積極性，實驗項目的完成情況比較理想，報告內容的撰寫也更加細致、全面。

3）通過綜合設計實驗和實訓，讓學生勤于動腦，在多種手段和方法中，尋找最優的方案，優化設計過程。

4結束語

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關鍵詞：計算機；特點；應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0260-02

1 計算機特點介紹

1.1 計算機運算處理速度快

運算速度作為衡量計算機處理數據能力的重要指標，是計算機最為突出的特點之一。一般認為，世界上第一臺電子計算機（ENIAC）于1964年誕生于美國賓夕法尼亞大學，這臺計算機以5000次每秒的運算速度，將人們帶入了計算機的時代，在后來的將近70年的發展過程中，計算機大致經歷電子管時代（1946年―1958年）、晶體管時代（1958年―1964年）、集成電路時代（1964年―1970年）、大規模和超大規模集成電路時代（1970年至今）四個發展階段。每個階段計算機數據處理速度都有了質的飛躍，電子管計算機的運算速度為每秒數千次至數萬次，而且造價高昂、功耗極大；晶體管時代的計算機運算速度有了顯著的提升，達到了10萬次/每秒，功耗、體積以及系統的可靠性都有了較大的提升；再到后來的集成電路時代，計算機的速度達到了令人驚嘆的百萬次至數千萬次/S的數量級，模塊化、設計標準化產品逐漸出現；如今大規模和超大規模集成電路的時代計算機運算處理速度達到了幾百萬次到幾千億次，人們利用計算機技術可以處理復雜計算，對人們日常生產和生活都產生了重大的影響，可以說沒有計算機急速飛躍的處理速度，就不可能有計算機如此廣泛的應用，因此，計算機運算處理速度是計算機最為重要的特點。

1.2 計算機具有較強的數據存儲能力

計算機中存儲數據的介質從速度的快慢來劃分，通常是這樣的寄存器、高速緩存、內存、外部存儲設備，其中高速緩存作為解決CPU運算速度和內存速度不匹配的問題而產生的，其容量相對較小，數據存儲量較少，并且寄存器、高速緩存以及內存中數據斷電丟失，不適合長期存儲數據，其作用主要是為了與CPU配合完成計算機任務，通常計算機強大的存儲功能都指的是外存。常見的外村設備包括硬盤、光盤、可移動磁盤等，現代技術使得計算機的外部數據存儲量以及存儲有效期都得到了極大的提升，從存儲量上來講，計算機可以提供海量的存儲能力供用戶的使用，其中網絡云盤以及磁盤陣列的出現都是為了解決數據存儲可靠性、存儲量的問題；而數據存儲質量也是也來越強，信息可以有效地保持幾年至幾十年，甚至更長時間，這位數據的可維護性和可用性都帶來了極大的便利，滿足了人們對于信息處理的最基本要求，因此計算機數據存儲能力，是計算機應用的基礎，也是計算機重要的特點。

1.3 計算機具有高精度的數據處理能力

現代計算機除了具有高速的數據處理能力和海量的數據存儲能力，還具備高精度的數據處理能力，計算機可以根據人們的計算要求，被設計為各種計算精度，計算機數據處理類型既包括常見的整數類型計算和浮點數類型計算，同時還具備了邏輯運算能力，如果說整數型和浮點型數據的計算主要運用在科學計算和工程運算（科學計算和工程運算通常對計算結果的精確度有較高的要求，目前計算機可達到的計算精度可以達到小數200萬位的∏值，這基本上滿足絕大多數的日常生活和生產建設）過程中，那么邏輯運算則為計算機具備邏輯判斷能力提供了重要的技術支撐，使得計算機可以進行智能的分析判斷，從而實現智能化的計算控制，這也是近年來智能設備和應用出現的技術基礎。總之，計算機高精度的數據處理能力也是計算機非常關鍵的特點。

1.4 計算機進行自動化任務的處理

現代計算機都是基于“存儲程序”原理的馮諾依曼體系設計的，首先人們將預設數據和程序存儲到計算機中，計算機就可以根據任務步驟進行自動的處理，這就是存儲程序的基本原理。正是因為現代計算機具有高度自動化控制和任務處理過程，計算機才得以在工藝控制、輔助設計、人們日常生活中發揮廣泛的作用。以最前沿的物聯網技術而言，其技術核心在于將傳感器技術與計算機控制技術有機地結合起來，通過計算機對傳感器設備所捕獲的不同數據進行不同的處理過程來實現計算機對于“物”的智能化控制。因此，計算機自動化的任務處理能力同樣是現代計算機技術重要的特點，更是計算機技術得以廣泛應用的重要因素。

2 計算機技術應用的場合

在現代社會中，幾乎所有的領域都可或多或少的發現計算機技術的應用場所，按照不同的處理內容，通常將計算機的應用場所劃分為以下幾個方面，下文將簡要的介紹計算機的不同應領域：

2.1 算領域的應用

計算領域的應用是指利用先進的計算機技術進行數值計算。計算領域不僅僅包括人們日常生活中的簡單計算，同時還包括一些復雜數學模型的計算過程（以自然環境下，天氣情況的計算而言，在過去，由于人們沒有足夠的計算存儲能力，人們所構建的復雜計算模型無法得到快速的計算結果，而無法進行即時的天氣預報，再比如生物研究中，人類基因圖譜的繪制，需要高速計算機發揮舉足輕重的計算存儲作用）。常見的復雜計算包括科學研究方面的計算、自然界與人類復雜問題的計算分析、高難度的工程計算等等，這些行業需要計算機提供可靠的、持續的高速計算能力，從而為破解計算難題提供準確的計算結果。總之，計算機在計算領域的應用是計算機最基本的應用領域，更是計算機得以誕生最重要的原因。

2.2 信息的加工處理應用

信息的加工處理是根據用戶需求，對相關數據信息進行收集、整理、再處理的過程。基本上所有的計算機應用都是在進行信息加工處理過程，無論信息表示形式是數值數據、文本數據、影音視頻數據還是其他二進制形式的數據。此處的信息加工特指對信息收集、整理、再處理以達到用戶特定需求的這么一個過程，常見的數據存儲處理手段可分為文件系統存儲、數據庫存儲以及更高級的DDS，其中文件系統存儲主要是根據操作系統的文件系統將文件存儲在磁盤上的過程，這是最初階段人們對于文件管理的主要形式；隨著數據量的增加、數據復雜關系的應用，簡單的文件系統不能較好地滿足人們的存儲處理需求，應運而生的就是數據庫存儲，數據庫存儲主要是將數據進行格式化存儲、并且可以根據用戶需求對數據進行加工變換，一方面極大地節約了用戶數據的存儲空間，另一方面有利于用戶對于數據的操作處理過程，從而有效地提升了數據的應用效率。再次，就是DDS數據信息處理，這是數據處理更加高級和智能化的應用，人們根據數據特點，依托于數據庫管理系統，再構建數據模型以及操作方法，利用軟件形式智能化的分析處理數據，為用戶提供更加客觀、真實的數據分析處理結果。當前流行的WEB互聯網、信息管理系統、企業ERP系統等信息加工處理應用都有廣泛的應用

2.3 計算機的輔助技術

輔助顧名思義幫扶的意思，而人則是處于主導地位，計算機輔助技術主要是在人操作下，利用計算機技術實現相關任務的完成。常見的計算機輔助技術包括、輔助制造、輔助教學、輔助工藝規劃、輔助設計應用、計算機輔助測試、輔助質量控制等等。 以常見的輔助教學為例，這種計算機輔助技術主要是依托于計算機信息處理技術和多媒體處理技術，進行教學過程展開的應用，教學過程無論是教授內容的展現方式、教授過程的互動性都達到了傳統教學過程無法企及的高度，對于現代意義的教學有著非常重要的意義。再以計算機輔助設計為例，通過將產品的各個參數、形態結構以及功能要求等相關數據在計算機輔助設計軟件（如Auto CAD）的幫助下進行電子化設計，充分發揮輔助設計軟件高度智能化以及計算優勢，實現快速設計和高質量設計的要求，輔助設計被廣泛地應用于電子工業、汽車制造、建筑、家居設計等相關行業。隨著計算機技術的發展，為實現自動化設計、生產過程，企業通常將輔助設計、制造、測試等技術相結合，進行更加智能化、高效化的控制。總之，輔助技術的應用是計算機在產品生產、設計、制造等領域重要的應用。

2.4 工業控制管理應用

工I控制管理應用，主要是利用計算機技術進行工業生產過程的控制過程，工業控制管理與各種傳感設備的應用和發展有著密切的聯系，一定意義上可以說沒有傳感設備的飛速發展就沒有工業控制管理現代化的應用。以常見的生物品產生產過程為例，通過各類傳感設備將生物產品生產所需要的溫度、濕度、PH環境以及各種有機質含量的實時監測，并根據生物產品的生產需求進行智能化控制，使得生物產品過程高度精細化，對于提高生產質量具有非常重要的意義。 一般而言工業控制領域的計算機應用運行環境相對惡劣，可能出現高溫、高壓、PH環境影響嚴重等非常嚴峻的環境，對于計算機以及周邊設備的應用可靠性和應用持續性都提出了較高的要求，根據處理能力的強弱劃分，當前工業控制管理計算主要分為單片機處理和以ARM為代表的的核心處理器處理處理。隨著計算機技術的發展應用，未來計算機技術在工業控制必將朝著更加穩定、智能化管理過程大踏步地發展。

2.5 智能模擬以及其他方面的應用

智能模擬又被稱為人工智能（AI），是利用計算機技術進行人的智力活動進行模擬的一種應用。該領域包括機器人的設計、自然語言識別、圖像處理、專家系統等方面的應用，相對而言，智能模擬技術成熟度較低，但是也取得了令人矚目的成績，產品成果主要集中在人機博弈、模式識別、知識工程等領域，計算機高度智能化地模擬了人的感知、理解、學習和對問題的求解過程，相信隨著計算機技術的不斷發展智能模擬應用必將展現出前所未有的應用度。

除此之外，計算機技術還在智能家居、大數據云計算等諸多領域有著非常重要的應用，基本上只要是人類涉及的行業，都能夠發現計算機應用的身影，限于篇幅的限制本文就不一一介紹了。

總之，計算機技術以其前所未有的發展速度，無論是傳統的數值計算、信息處理、輔助設計，還是當前流行的人工智能、工業控制領域都有著不俗的表現，相信伴隨著計算機技術的飛速發展，計算機技術必將對人類社會的發揮在那做出更加巨大的貢獻。

參考文獻：

[1] 魏宏玲.辦公自動化中的計算機技術應用[J].赤峰學院學報：自然科學版，2013（22）：28-29.

篇6

注意事項：

1. 用鋼筆或圓珠筆將答案直接寫在答題紙上，寫在試題后面一律無效。

2. 試卷共10頁。

3. 答卷前將答題紙上密封線內的項目填寫清楚。

一、單項選擇題(共70小題，每題1分，共70分。在給出的選項中，只有一項是最準確的，請將你選擇的答案寫在答題紙上相應位置處)

1.依據計算機采用的主要電子元器件，當前計算機發展處在_________階段。

A.電子管 B.晶體管

C.大規模和超大規模集成電路 D.中小規模集成電路

2.計算機中表示信息的最小單位是______________

A.位 B.字節

C.字 D.字符

3.計算機的主要特點不包括__________________

A.運算速度快 B.計算精度高

C.顯示器尺寸大 D.程序控制自動運行

4.計算機在企業管理中的應用屬于_______________

A.科學計算 B.數據處理

C.計算機輔助設計 D.過程控制

5.“神舟七號”飛船應用計算機進行飛行狀態調整屬于_________

A.計算機輔助制造 B.計算機輔助設計

C.信息管理 D.實時控制

6.有關計算機程序的說法正確的是_____________

A.程序都在CPU中存儲并執行 B.程序由外存讀入內存后，在CPU中執行

C.程序在外存中存儲并執行 D.程序在內存中存儲，在外存中執行

7.計算機指令中的操作數部分指出的是_____________

A.數據的操作 B.數據的格式

C.數據或數據的地址 D.數據的編碼

8.計算機中選擇存儲器單元的信號是通過________總線傳輸。

A.控制 B.地址 C.數據 D.USB

9.某微機內存1G，指該微機有1GB的________

A.RAM B.ROM

C.RAM和ROM D.高速緩存

10.在主存儲器和CPU之間加高速緩存，目的是___________

A.解決CPU和主存之間的速度匹配問題

B.擴大主存儲器的容量

C.增加CPU中通用寄存器的數量

D.擴大主存儲器的容量和增加CPU中通用寄存器的數量

11.計算機系統由_________組成

A.計算機和外部設備 B.外部設備和程序

C.操作系統和應用程序 D.硬件系統和軟件系統

12.裸機是指沒有裝入____________的計算機。

A.應用軟件 B.CAD軟件 C.任何軟件 D.字處理軟件

13.在計算機中，外設與CPU__________

A.直接相連 B.經過接口相連

C.無連接標準 D.在生產時集成在一起

14.操作系統的主要功能不包括________

A.處理機管理 B.存儲器管理

C.設備管理 D.網站管理

15.提供用戶與計算機之間接口的是__________

A.應用軟件 B.操作系統

C.輸入設備 D.輸出設備

16.操作系統的英文縮寫為________

A.AO B.OA

C.OS D.OP

17.二進制數1001110110轉換成八進制數的結果為_________

A.4D6 B.1238

C.2326 D.4155

18.字符“A”、“a”、“2”、“9”中ASCH碼值的是___________

A.A B.a

C.2 D.9

19.我國頒布的最新漢字編碼標準是___________

A.GB1988 B.BG2312-80

C.BIG5 D.GB18030-2000

20.關于程序和軟件，說法正確的是__________

A.程序僅指軟件 B.軟件包括程序

C.程序包括軟件 D.軟件僅有程序

21.資源管理器中不能按___________方式排列圖標。

A.名稱 B.大小 C.類型 D.內容

22.Windows XP中，通過“用戶賬戶”組件不能進行________操作。

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關鍵詞：EDA技術 電子工程 作用

EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,是從CAD(計算機輔助設計)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)和CAE(計算機輔助工程)的概念發展而來的。EDA技術是以計算機為工具,集數據庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數學、優化理論等多學科最新理論于一體,是計算機信息技術、微電子技術、電路理論、信息分析與信號處理的結晶。

一、EDA技術的特點

1.現代化EDA技術大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設計程序,從而確保設計方案整體的合理和優化,避免“自底向上(Bottom-up)”設計過程使局部優化,整體結構較差的缺陷。

2.HDL給設計帶來很多優點:①語言公開可利用；②語言描述范圍寬廣；③使設計與工藝無關；④可以系統編程和現場編程,使設計便于交流、保存、修改和重復使用,能夠實現在線升級。

3.自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調試,使設計者能早期發現結構設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節問題,從而把主要精力集中在系統的開發上,保證設計的高效率、低成本,且產品開發周期短、循環快。

4.可以并行操作,現代EDA技術建立了并行工程框架結構的工作環境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統的設計和開發。

二、EDA技術的發展過程

EDA技術的發展過程反映了近代電子產品設計技術的一段歷史進程,大致分為3個時期。

1.初級階段:早期階段即是CAD階段,大致在20世紀70年代,當時中小規模集成電路已經出現,傳統的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設計,將產品設計過程中高重復性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是交互圖形編輯,設計規則檢查,解決晶體管級版圖設計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。

2.發展階段:20世紀80年代是EDA技術的發展和完善階段,即進入到CAE階段。由于集成電路規模的逐步擴大和電子系統的日趨復雜,人們進一步開發設計軟件,將各個CAD工具集成為系統,從而加強了電路功能設計和結構設計,該時期的EDA技術已經延伸到半導體芯片的設計,生產出可編程半導體芯片。

3.成熟階段:20世紀90年代以后微電子技術突飛猛進,一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管,這給EDA技術提出了更高的要求,也促進了EDA技術的大發展。各公司相繼開發出了大規模的EDA軟件系統,這時出現了以高級語言描述、系統級仿真和綜合技術為特征的EDA技術。

三、EDA技術的作用

EDA技術在電子工程設計中發揮著不可替代的作用,主要表現在以下幾個方面:

1.驗證電路設計方案的正確性

設計方案確定之后,首先采用系統仿真或結構模擬的方法驗證設計方案的可行性,這只要確定系統各個環節的傳遞函數(數學模型)便可實現。這種系統仿真技術可推廣應用于非電專業的系統設計,或某種新理論、新構思的設計方案。仿真之后對構成系統的各電路結構進行模擬分析,以判斷電路結構設計的正確性及性能指標的可實現性。這種量化分析方法對于提高工程設計水平和產品質量,具有重要的指導意義。

2.電路特性的優化設計

元器件的容差和工作環境溫度將對電路的穩定性產生影響。傳統的設計方法很難對這種影響進行全面的分析,也就很難實現整體的優化設計。EDA技術中的溫度分析和統計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數、最佳電路結構以及適當的系統穩定裕度,真正做到優化設計。

3.實現電路特性的模擬測試

電子電路設計過程中,大量的工作是數據測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。采用EDA技術后,可以方便地實現全功能測試。

四、EDA技術的軟件

1.EWB(Electronics Workbench)軟件。EWB是基于PC平臺的電子設計軟件,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制開發,該軟件具有以下特點:①集成化工具:一體化設計環境可將原理圖編輯、SPICE仿真和波形分析、仿真電路的在線修改、選用虛擬儀器、借助14種分析工具輸出結果等操作在一個集成系統中完成。②仿真器:交互式32位SPICE強化支持自然方式的模擬、數字和數/模混合元件。自動插入信號轉換界面,支持多級層次化元件的嵌套,對電路的大小和復雜沒有限制。只有提供原理圖網絡表和輸入信號,打開仿真開關就會在一定的時間內將仿真結果輸出。③原理圖輸入:鼠標點擊一拖動界面,點一點自動連線。分層的工作環境,手工調整元器件時自動重排線路,自動分配元器件的參考編號,對元器件尺寸大小沒有限制。④分析:虛擬測試設備能提供快捷、簡單的分析。主要包括直流工作點、瞬態、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、參數掃描、零極點、傳遞函數、直流靈敏度、最差情況、蒙特卡洛法等14種分析工具,可以在線顯示圖形并具有很大的靈活性。⑤設計文件夾:同時儲存所有的設計電路信息,包括電路結構、SHCE參數、所有使用模型的設置和拷貝。全部存放在一個設計文件中,便于設計數據共享以及丟失或損壞的數據恢復。⑥接口:標準的SPICE網表,既可以輸入其他CAD生成的SHCE網絡連接表并行成原理圖供EWB使用,也可以將原理圖輸出到其他PCS工具中直接制作線路板。

2.PROTEL軟件。廣泛應用的Protel99主要分為兩大部分:用于電路原理圖的設計原理圖設計系統(Advanced Schematic)和用于印刷電路板設計的印刷電路板設計系統(Advanced PCB)。

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關鍵詞：EDA技術 FPGA/CPLD VHDL

隨著計算機技術的出現及快速的更新與發展，以此為基礎并且在其強勁的推動下電子技術得到了遠超以往的飛速發展。如今，現代電子產品幾乎滲透入了人類生產生活中的各個領域。由于其的高性能，大復雜程度，價格的相對低廉及較快的更新換代速度，使得人類社會達到了一個高度發達的信息化社會階段，進一步的促進了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高。

作為現代電子設計技術的核心，EDA（Electronic Design Automation）技術是以硬件描述語言HDL（Hardware Description Language）為系統邏輯描述的主要表達方式，以可編程器件PLD（Programmable Logic Device）為實驗載體，依賴功能強大的計算機，在EDA工具軟件平臺上，自動的完成邏輯編譯，邏輯化簡，邏輯分割，邏輯綜合，結構綜合（布局布線）以及邏輯優化和仿真測試，直至實現既定的電子線路系統功能。EDA技術的應用使得設計者的工作僅限于利用硬件描述語言和EDA軟件平臺來完成對系統硬件功能的實現，極大的提高了設計效率，縮短了設計周期，節省了設計成本。

一、EDA技術的發展

回顧自20實際90年代初到如今近30年電子設計技術的發展歷程，EDA工具的發展經歷大致可劃分為三個階段：計算機輔助設計（CAD），計算機輔助工程（CAE）和電子設計自動化（EDA）。

1.計算機輔助設計CAD（Computer Aided Design）階段。

20世紀70年代是EDA技術發展的初期階段，人們開始使用計算機輔助進行IC版圖編輯和PCB布局布線，使設計者從繁瑣，重負的計算和繪圖中解脫出來，由于PCB布局布線工具受到計算機工作平臺的制約，其支持的設計工作有限且性能較差。

2.計算機輔助工程設計CAE（Computer Aided Engineering）階段。

20世紀80年代為CAE階段，此時EDA工具主要以邏輯模擬，定時分析，故障仿真，自動布局和布線為核心，如果說CAD工具代替了設計工作中繪圖的重復勞動，則CAE工具則代替了設計師的部分工作。然而，大部分從原理圖出發的EDA工具仍不能滿足復雜電子系統的設計要求。

3.電子設計自動化EDA（Electronic Design Automation）階段。

20世界90年代，設計工程師逐步從使用硬件轉向設計硬件，從單個電子產品開發轉向系統級電子產品開發，即片上系統集成。這時的EDA工具不僅具有電子系統設計的能力，而且能提供獨立于工藝和廠家的系統級設計能力，具有高級抽象的設計構思手段。可以說，20世紀90年代EDA技術的發展是電子電路設計的革命。

二、EDA技術的特征

EDA技術代表了當今電子設計的最新發展方向，其基本特征是設計人員按照“自頂向下”的設計方法，對整個系統進行方案設計與功能劃分，系統的關鍵電路采用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實現。然后采用硬件描述語言（HDL）完成系統行為級設計，最后通過綜合器及適配器生成最終的目標期間，這種設計方法被稱為高層次的電子設計方法。下面介紹與EDA基本特征有關的幾個概念。

1.“自頂向下”的設計方法

過去在較復雜的電子線路設計中，其基本思想是利用“自底向上”方法，用標準集成電路構造出一個新的系統，如同一磚一瓦構造金字塔，不僅效率低，成本高，而且容易出錯。

“自頂向下”的設計方法則是從系統整體進行設計，從頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計，在方框圖一級進行仿真，糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述，在系統一級經行驗證。然后用綜合優化工具生成具體門電路的網表。其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路．由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的。這不僅有利于早期發現結構設計上的錯誤。避免設計工作的浪費。而且也減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設計的一次成功率。

2.ASIC設計

現代電子產品的復雜度日益加深，一個電子系統可能由數萬中小規模集成電路構成，這就帶來了體積大、功耗大、可靠性差的問題，解決這一問題的有效方法就是采用ASIC(Application Specific Integrated Circuits)芯片進行設計。AS1C按照設計方法的不同可分為：全定制ASIC，半定制ASIC。可編程ASIC(@ ~可編程邏輯器件)。

設計全定制AS1C芯片時，設計師要定義芯片上所有晶體管的幾何圖形和工藝規則，最后將設計結果交由IC廠家掩膜制造完成。優點是：芯片可以獲得最優的性能，即面積利用率高、速度快、功耗低。缺點是：開發周期長，費用高，只適合大批量產品開發。

半定制ASIC芯片的版圖設計方法有所不同，分為門陣列設計法和標準單元設計法，這兩種方法都是約束性的設計方法，其主要目的就是簡化設計，以犧牲芯片性能為代價來縮短開發時間。

3.硬件描述語言

硬件描述語言HDL（Hardware Description Language)是一種用于設計硬件電子系統的計算機語言，它用軟件編程的方式來描述電子系統的邏輯功能、電路結構和連接形式，與傳統的門級描述方式相比，它更適合大規模系統的沒計。設計人員可以利用HDL語言來描述自己的設計思想，然后利用EDA工具進行仿真，綜合到門級網表，最后由ASIC和FPGA實現其功能。

硬件描述語言是EDA技術的中的重要組成部分，發展至今已有幾十年的歷史，并且已經成功的應用到系統的仿真，驗證和綜合等方面。目前世界上已有上百種硬件描述語言，常用的硬件描述語言有AHDL,VHDL和Verilog HDL，其中VHDL和Verilog HDL是當前最流行并且已經成為IEEE標準的硬件描述語言。這兩種硬件描述語言的同特點是可以形式化地抽象表示電路的結構與行為，支持邏輯設計中層次及領域的描述，可借用高級語言的精巧結構來簡化電路的描述，具有電路仿真與驗證機制以保證設計的正確性，支持電路描述由高層到底層的綜合轉換，硬件描述與實現工藝無關，便于文檔管理，易于理解和設計重用。同時VHDL與Verilog HDL又各自具有獨自的特點。Verilog HDL非常容易學習理解，一般可在2～3個月掌握這種設計技術，較適合系統級，算法級，寄存器傳輸級，門級及開關級電路設計。簡言之，Verilog HDL對電路底層細節的描述支持較好，較易控制綜合后的電路結果。而相對的，VHDL雖然較難掌握，但其系統級硬件描述能力強，而且用戶可自定義數據類型，設計靈活。缺點則是對電路細節的描述支持稍差。

4. 系統框架結構。

EDA系統框架結構(Framework)是一套配置和使用EDA軟件包的規范，目前主要的EDA系統都建立了框架結構，如Cadence公司的Design Framework，Mentor公司的Falcon Framework等，這些框架結構都遵守國際CFI組織(CAD Framework Initiative)制定的統一技術標準。Framework能將來自不同EDA廠商的工具軟件進行優化組合，集成在一個易于管理的統一的環境之下。而且還支持任務之間，設計師之間在整個產品開發過程中實現信息的傳輸與共享，這是并行工程和Top—Down設計方法的實現基礎。

三、基于EDA軟件的FPGA/CPLD開發流程

（1）設計輸入（原理圖/HDL文本編輯）：利用EDA工具的文本或圖形編輯器將設計者的設計意圖用文本（HDL）或圖形方式（原理圖或狀態圖）表達出來。這是在EDA軟件上對FPGA/CPLD開發的最初步驟（2）編譯：完成設計描述后便可通過編譯器進行排錯，編譯，變成特定的文本格式。為下一步的綜合做準備。（3）綜合：一般來說，綜合是僅對HDL而言的。這是將軟件設計與硬件的可實現性掛鉤，將軟件轉化為硬件電路的關鍵步驟。綜合后HDL綜合器可生成ENIF、XNF或VHDL等標準格式的網表文件。其從門級開始描述了最基本的門電路結構。（4）行為仿真和功能仿真：利用產生的網表文件進行功能仿真。以便了解設計描述與設計意圖的一致性（可省略此步驟）。（5）適配：適配器也稱結構綜合器，其功能是將綜合后的網表文件針對某一具體的目標器件進行邏輯映射操作。其中包括底層器件配置，邏輯分割，邏輯優化，布局布線。適配完成后，EDA軟件將產生針對此項設計的適配報告和JED下載文件等多個結果。適配報告指明了芯片內資源的分配與利用，引腳鎖定，設計的布爾方程描述情況。（6）功能仿真和時序仿真：在編程下載前必須利用EDA工具對適配生成的結果進行模擬測試。該仿真接近真實器件的運行狀態，仿真過程中已考慮到器件的硬件特性，因此仿真精度要高得多。仿真是在EDA設計過程中的重要步驟。（7）編程下載：若以上的所有過程都沒有發現問題，便可以將適配器產生的下載文件通過編程器或編程電纜載入目標芯片FPGA或CPLD中。（8）硬件仿真與測試：最后是將含有載入了設計的FPGA或CPLD的硬件系統進行統一測試，最終驗證設計項目在目標系統上的實際工作情況，以排除錯誤，改進設計。

四、結束語

EDA技術是電子設計領域的一場革命。目前正處于高速發展階段，每年都會有新的EDA工具問世。雖然EDA作為一套完整的電子技術設計系統較為復雜，但作為工具卻十分方便于用戶的使用。EDA工具大都采用系統級目標設計方法，具有良好的設計界面。可視化操作方法及系統框架結構使得設計者可以把精力主要放在概念設計等頂層設計上，而把大量的具體的層次化設計工作留給EDA系統去做。而我國EDA技術的應用水平長期落后于發達國家，因此廣大電子工程人員應盡早掌握這一先進技術。這不僅是提高設計效率的需要。更是我國電子工業在世界市場上生存，競爭與發展的需要。

參考文獻：

[1]江國強.EDA技術與應用（第三版）[M].電子工業出版社,2010.

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關鍵詞：計算機；現狀；應用；發展趨勢

一、我國計算機應用的現狀1956年，中國科學院成立計算技術、半導體、電子學及自動化四個研究所，標志著我國計算機事業的起步。從電子管小型計算機103計算機的問世一直到20世紀70年代集成電路大型計算機150計算機的成功研制，我國計算機主要用于石油、地質、氣象和軍事等部門。20世紀80年代初，我國自行研制出第一臺億次運算計算機――銀河-I號，填補了我國巨型機的空白。近些年，我國高性能計算機和微型計算機的發展則更為迅速，曙光4000A高性能計算機的運算峰值每秒達到10萬億次，進一步縮短了我國高性能計算機與世界頂級水平的差距，通用高性能微處理器龍芯1號和2號的問世也標志我國在現代通用微處理器設計方面實現了零的突破[1]。

20世紀70年代，我國計算機開始被應用到社會的一些領域。隨著計算機應用技術的不斷發展，計算機應用技術在中國已廣泛應用到政府、服務、農業以及文化教育等不同的行業中，同時也走進了人們的家庭生活中。近些年來，計算機網絡技術的發展更是極大地拓展了計算機的應用領域，加快了社會信息化的進程。

1數據管理

數據管理是基于數據庫管理系統為管理者提供決策依據、提高決策水平、改善運營策略的一種計算機技術。數據處理的流程包括數據的采集、存儲、加工、分類、排序、檢索和等。數據加工是當今計算機的一個主要應用，是現代化科學管理的基礎。據不完全非官方統計，八成以上的計算機應用主要是數據管理，成為計算機應用的主導方向。數據管理已廣泛應用于辦公自動化、企事業計算機輔助管理與決策、情報檢索、圖書館、電影電視動畫設計、會計電算化等各行各業。

2科學計算

科學計算是計算機較早的應用領域之一，它是指利用計算機技術來處理科學研究和工程技術中所遇到的數學計算問題。在現代科學和工程技術中，經常會遇到大量復雜的數學計算問題，這些問題如果用一般的計算工具來解決是非常困難的，而利用計算機高速的處理能力、數據存儲量大和連續運算能力強等特性來進行處理，則可以解決人工無法完成的各種科學計算問題。例如：衛星導航、天氣預測、工程設計、數學計算等都需要依靠計算機來承擔其繁雜的計算工作。

3計算機過程控制

過程控制是通過計算機技術對數據進行采集、分析并按預定目標對控制對象進行自動控制。過程控制技術的應用可以提高自動化、智能化水平，提高控制的準確性和實效性，從而提高生產力水平。目前石油開發、機械制造、交通運輸、電力行業等都是計算機過程控制技術的重要應用領域。

4計算機輔助技術

計算機輔助技術包括計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）和計算機輔助教學（CAI）。

計算機輔助設計是指利用計算機技術輔助人們進行最佳設計效果的一種技術。CAD技術已應用于集成電路設計、交通工具設計、工程建筑設計等領域。計算機輔助設計技術的應用不但縮短了設計時間，提高了工作效率，節省了人力、物力和財力，更重要的是提高了設計質量。

計算機輔助制造是利用計算機系統進行產品的加工控制過程，輸入的信息是零件的工藝路線和工程內容，輸出的信息是刀具的運動軌跡。將CAD和CAM技術集成，可以實現設計產品生產的自動化，這種技術被稱為計算機集成制造系統。

計算機輔助教學則是指利用計算機技術進行教學的一種應用。如：制作教學課件可以用Authorware、PowerPoint、Flash等工具軟件。CAI的應用能讓教學內容更生動，激發學生的學習興趣，提高教學質量，提升教學氛圍，是現代教學中必不可少的一種手段。

5互聯網

互聯網（Internetwork），又稱為因特網，它是指網絡與網絡之間進行互聯形成的一個龐大的網絡，這些網絡遵守一定的通信協議，從而在邏輯上形成全球性的巨大網絡。互聯網能夠不受空間的限制來進行個性化信息的實時相互交換，它替代了傳統的以實物為載體的交換方式，并使得信息傳遞的形式多樣化，成本也更低，有價值的信息資源通過整合使得人們獲取的速度更快、更準。在現實生活中互聯網的應用非常廣泛，在互聯網上可以進行信息檢索、收發電子郵件、學習、娛樂、購物、網絡會議、遠程醫療服務等，讓人們在學習、生活、事業上都受益匪淺[2]。

二、計算機未來的發展趨勢1巨型化

未來計算機在功能方面要巨型化。計算機在軍事、天文、科學計算、生物工程等領域應用面臨著大量的數值計算，對計算機存儲容量和處理速度的要求也越來越高，功能強大的巨型計算機必將成為其重要發展趨勢。

2微型化

從計算機的發展歷程來看，其經過了電子計算機、晶體管計算機、中小規模集成電路計算機、大規模和超大規模集成電路計算機四個大的階段，從最開始的體積大、功耗大、速度慢、存儲容量小、可靠性差、維護困難和價格昂貴到現在的每一個人都能擁有個人計算機，其成本和體積在成千上萬倍地縮小，這就促使了計算機在社會中的各個領域快速地滲透和普及。隨著電子技術的進一步發展，人們對計算機使用的方便性有著更高的要求，希望能隨時隨地隨身攜帶、使用計算機，如目前已慢慢興起的智能化穿戴設備已具備計算機的部分功能。所以未來計算機的發展也將會不斷地趨向于微型化。

3專業化

嵌入式設備和工業計算機在專業領域和工業上有著廣闊的應用前景，如工控計算機、車載電腦、智能終端設備等。隨著社會信息化程度越來越高，很多特殊行業對計算機的應用要求變得更加有針對性、更加個性化，這也就要求計算機未來的發展更專業化。

4網絡化

由于計算機技術的飛速發展，網絡在通信、交通、醫療、金融、教育等各行各業中，甚至是我們的家庭生活中都得到了廣泛的應用。目前計算機網、通信網、有線電視網在向著三網合一的方向進行建設，以便將來能更好地通過網絡傳遞信息，使計算機的實際應用效用得到進一步的提升，所以，未來計算機的網絡化會進一步加深。

5智能化

人們目前使用的第四代計算機已經能夠代替人進行部分的腦力勞動和體力勞動，但是相對于人的邏輯能力則顯得笨拙多了，所以人們希望計算機能具有更多人的智能，比如相互交流、自主學習和思考、語言理解、感觀和視覺的判別等，這就促使了一批新型計算機的誕生，如量子計算機、DNA計算機、光子計算機、分子計算機和納米計算機，等等。這些計算機技術的出現將會從根本上改變目前計算機存在的一些弊端，加快人類文明發展的步伐[3]。

參考文獻：

〖=1〗王吉.計算機系統硬件發展探析〖=J〗.計算機光盤軟件與應用，2013（21）.

篇10

關鍵詞： 三維集成電路； 三維晶圓級封裝； 三維堆疊技術； 三維片上系統

中圖分類號： TN431.2?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）06?0104?04

依靠減小特征尺寸來不斷提高集成度的方式因為特征尺寸越來越小而逐漸接近極限，而三維芯片則是繼續延續摩爾定律的最佳選擇[1]。理想的三維芯片是在硅片上交替的制造器件層和布線層，由于難度較大，現階段基本無法實現。目前的三維芯片，本質上是封裝技術的一種延伸，是將多個裸晶片（die）堆疊起來，這種技術允許基本電路元件在垂直方向堆疊，而不是僅僅在平面互連。三維芯片的主流技術有兩種：SOI技術[2]和純硅技術[3]，TSV最小間距可達6 mm，最小直徑可達2 mm，即將走向量產階段，成為主流技術[4]。

三維芯片優勢很多，除了明顯的提高集成度之外，更小的垂直互連，還可提高互連速度和減小最長全局連線。同時，連線的縮短會減少長連線上中繼器的數量，從而減少功耗[5]。因為堆疊的晶片可以是不同工藝的，三維芯片非常符合片上系統（System?on?Chip，SoC）的需求，生產異構的復雜系統。三維芯片符合未來的高性能計算和多核/眾核處理器的需求。目前IBM和Intel都紛紛在眾核處理器中試用三維堆疊技術，如IBM的Cyclops系統[6]和Intel的萬億次計算系統[7]。

1 三維互連技術定義

為了能夠對三維技術的前景有個更清晰的了解，首先需要確定三維技術的定義，并給眾多的技術一個明確的分類[8]。組成電子系統的基本模塊為晶體管、二極管、被動電路元件、MEMS等。通常電子系統由兩部分組成：基本模塊和用于連接它們的復雜的互連系統。互連系統是分級別的，從基本模塊之間窄而短的連線到電路塊之間的長連線。設計良好的集成電路，線網會分為本地互連線、中層互連線和頂層互連線。電路也是分級別的，則從晶體管、邏輯門、子電路、電路塊到最后的帶引腳的整電路。如今被稱為三維技術的，是一種特別的通孔技術，這種技術允許基本電路元件在垂直方向堆疊，而不是僅僅在平面互連。這是三維集成技術的最顯著特征，它帶來了單位面積上的高集成度。三維互連技術，指的是允許基本電子元件垂直堆疊的技術。這里的基本電子元件指的是基本電子器件，例如晶體管、二極管、電阻、電容和電感。三維互連技術相關的一些定義見表1。

表1 三維互連技術的定義及特征

3D?Packaging（3D?P）：使用傳統包裝技術的三維集成，例如引線鍵合（wirebonding），層疊封裝（package?on?package stacking）或嵌入PCB板。

3D?Wafer?Level?Packaging（3D?WLP）：使用晶圓級封裝技術的三維集成，在晶圓制造之后進行，例如倒裝封裝、fan?in和fan?out重構晶圓級封裝。

3D?System?on?Chip（3D?SoC）：做為片上系統（System?on?Chip，SoC）設計的電路，但是用堆疊的多層晶片實現的。三維互連直接連接不同晶片上的電路塊。這種互連是全局級別的互連，可以允許大量的使用IP塊。

3D?Stacked?Integrated?Circuit（3D?SIC）：允許三維堆疊棧中的不同層的電路塊之間有直接的互連，這種互連是頂層和中層級別的互連線。這種三維堆疊棧由一系列的前段工藝（器件）和后段工藝（互連線）的交替堆疊而成的。

3D?Integrated?Circuit（3D?IC）：由各種有源器件直接堆疊而成。這里的互連是本地級的。這種三維堆棧是由器件和互連線混合堆疊而成的。

在上述介紹了很多實現三維互連的技術。其中備受關注的一個是硅通孔TSV技術，這個技術被廣泛的用于3D?WLP， 3D?SoC和 3D?SIC的互連線中。

硅通孔（Through Silicon Via，TSV），也叫硅穿孔，是一種穿透硅晶圓的器件層的垂直電連接[3]。具體的說，TSV就是用來連通晶圓上下兩邊的通孔，在通孔中灌注導體形成連線。灌注的導體可以根據其具體工藝來確定，如導電材料銅、鎢以及多晶硅，并用絕緣層（常為二氧化硅）將TSV導電材料與基底隔離開。這層絕緣層也確定了TSV主要的寄生電容及熱性能。TSV導體與通孔壁之間鍍有一層很薄的阻礙層（如鉭），用來阻止導體中的金屬原子向硅基底滲透。TSV通孔的形成有Bosch深反應性離子蝕刻（Bosch Deep Reactive Ion Etching，Bosch DRIE）、雷射鉆孔（laser drilling）、低溫型深反應性離子蝕刻（cryogenic DRIE）和各種濕式蝕刻（等向性和非等向性蝕刻）技術。在通孔形成的工藝上，特別強調其輪廓尺寸一致性，導孔不能有殘渣，且通孔的形成必須滿足相當高的速度要求。

有很多方法可用于實現基于TSV的3D?SIC和3D?WLP，不過大致都劃分為如下工序：硅通孔階段、晶圓減薄、薄晶圓處理和背部處理、三維鍵合。這些工序的順序可能不同，會產生一系列的工藝流程。這些工藝流程可以按照四種特征來分類，具體如下：

（1） 按照TSV過程與器件擴散過程的先后順序（見圖1）。先通孔：通孔工藝在前段工藝（Front?End of Line，FEOL）之前；采用這種技術使用的導電材料需要承受后段工藝的高溫熱沖擊（常大于1 000 oC），所以只能選擇多晶硅為通孔材料；中通孔：通孔工藝在前段工藝FEOL器件制造之后，但是在后段工藝（back?end of line，BEOL）互連線之前；后通孔：通孔工藝在后段工藝之后，或與互連線工藝集成在一起進行；采用這種技術可以使用金屬材料如銅和鎢。

（2） 根據TSV工藝與三維鍵合工藝的順序來劃分：TSV工藝在三維鍵合工藝之前或者之后。

（3） 根據晶圓減薄與三維鍵合工藝的順序來劃分：晶圓減薄工藝在三維鍵合工藝之前或者之后。

（4） 根據三維鍵合工藝來劃分：分為晶圓到晶圓（Wafer?to?Wafer，W2W）[9]鍵合、晶片到晶圓（Die?to?Wafer，D2W）[10?11]鍵合、晶片到晶片（Die?to?Die，D2D）[12?14]鍵合三種。采用的晶圓鍵合方法，包括：氧化物融熔鍵合（oxide fusion bonding）、聚合物黏著鍵合（polymer adhesive bonding） 、金屬?金屬鍵合（metal?metal bonding）。其中，金屬?金屬鍵合又可分為：金屬融熔鍵合（metal fusion bonding）和金屬共晶鍵合 （metal eutectic bonding），如：銅錫共晶（Cu?Sn eutectic）等。

以上是按照四種主要的特征來劃分，除此以外，還可以按照另外的特征來劃分，例如F2F（face?to?face）鍵合或者B2F（back?to?face）鍵合等。上面定義的通用流程特征可應用于3D?WLP和3D?SIC的頂層互連線和中層互連線。

對于3D?WLP TSV技術，后通孔的路徑是最重要的，它在三維鍵合之前完成，可以是前面TSV（TSV與互連線在器件的同側）或者是背面TSV（TSV在器件背面）。這些方法不僅僅可以用于平常的半導體技術，而且可以用于無源器件或者混合信號模塊。另外，與TSV相關的問題還包括成品率、TSV可靠性、TSV寄生效應、TSV冗余、熱通孔等問題，均是研究熱點。

2 三維技術藍圖

依據上文的三維互連線級別和三維工藝的定義，給出了每個級別的TSV的發展藍圖如表2，表3所示[8]。對于3D?SIC，它分兩個互連線級別，具體如下：頂層互連線級別的3D?SIC和3D?SoC。這種技術允許W2W， D2W和D2D堆疊。這種三維TSV工序一般與硅晶圓的制造生產線集成在一起，而三維鍵合工序一般在硅工序之外。中層互連線級別的3D?SIC，例如小電路塊的三維堆疊。這種技術一般是W2W堆疊。三維TSV工序與三維鍵合工序都集成在硅制造生產線之中。

表2 頂層互連線級別的3D?SIC/3D?SoC發展藍圖

Intel認為三維芯片是未來芯片的發展趨勢，它會帶來架構的極大改變，未來即將邁入三維時代。Intel實驗室與臺灣工研院有合作開發采用三維芯片架構的低功耗內存技術，該技術將來可應用在百萬級計算、超大規模云數據中心等大型系統以及智能手機、Ultrabook、平板計算機等移動系統中。Amkor公司和位于比利時的納米電子和納米技術研究中心IMEC，將合作開發成本效益高的基于晶圓級三維集成技術。許多公司如IBM；Amkor，Intel，IMEC，Samsung，Qimonda AG，德州儀器、Tessera，Tezzaron，Ziptronix，Xanoptix，ZyCube都在研究三維集成技術；TSMC（臺灣）、Tezzaron、特許（新加坡）已有晶圓廠宣布有意將TSV技術量產，這些都是三維技術走向量產階段、成為主流技術的前兆。

表3 中層互連線級別的3D?SIC發展藍圖

3 三維集成技術面臨的挑戰

成功的發展三維集成電路是一個綜合復雜的問題，這個過程中面臨多種挑戰，需要克服很多問題。本文列出了幾個最關鍵的問題，具體如下：

（1） 技術限制。三維集成技術的工藝還不完善。現在比較成熟的技術我們俗成2.5D，采用的bond?pad方式連線的晶圓級封裝技術。基于TSV的三維堆疊技術目前已能實現，但是尚未大規模量產和一個完整的量產方案。例如是先通孔還是后通孔，三維集成是采用原有的設備改裝還是全新的技術，是否會產生一種全新的三維集成廠，負責專門的三維集成工作，這些各個公司都有自己的研究方案，但尚未形成成熟的技術路線。

（2） 測試問題。測試技術也面臨挑戰，傳統測試技術是針對單層系統設計的，未提供針對多層芯片集成的整體系統測試技術。

（3） 三維互連的設計問題。三維互連設計的問題主要表現在：第一，三維芯片中個各層可能是采用不用工藝完成的，要綜合的對不同的層進行互連設計難度很大。現在常用的方法是，先進行一個三維劃分，然后再進行各個層內的設計；第二，跨越幾個層的全局互連線，例如時鐘和電源電路，均需要重新考慮設計問題。

（4） 散熱問題。在二維集成電路中，芯片發熱已經對電路性能和可靠性產生了重要影響，采用三維工藝后，有源器件集成密度的大幅提升促使芯片功耗劇增，加之芯片內部使用的電介質填充材料導熱性能不佳，種種不利因素使得三維集成電路芯片散熱問題雪上加霜，散熱問題成為集成電路物理設計中必須首先考慮的難點問題之一。目前也提出了很多解決熱量問題的方案，但是并沒有一個公認的完善的解決方案。

（5） CAD工具問題。集成電路的計算機輔助設計作為芯片設計的關鍵技術，對芯片性能、功耗、工作溫度、設計?制造通過率等都有著巨大影響，是三維集成電路發展的基石。過去幾年來三維集成工藝的發展成熟，使得人們已開始在三維集成電路方面開展積極的探索，但是目前的三維集成電路的CAD軟件尚不完善，大部分均為現有的二維CAD軟件的簡單擴展，還沒有一個通用的全面的軟件。

4 結 語

CMOS集成電路發展至今，傳統二維（2D）平面集成工藝已達集成密度極限，為了提升芯片性能，集成更多晶體管，就必須增加芯片尺寸，而芯片尺寸增加帶來全局互連距離的延長，從而引發了更嚴峻的互連問題：延時增加、噪聲、信號串擾問題不斷加劇限制了數據總線帶寬，互連問題成為二維集成電路的瓶頸。要克服互連線帶寬限制，必須實質性地改變設計方法。

三維集成電路是傳統二維集成電路從傳統平面集成方式向垂直方向立體集成方式的延伸。三維集成電路的優勢在于：多層器件重疊結構使芯片集成密度成倍提高；TSV結構使互連長度大幅度縮短，提高傳輸速度并降低了功耗；重疊結構使單元連線縮短，并使并行信號處理成為可能，提高了芯片的處理能力；多種工藝，如CMOS、MEMS、SiGe、GaAs混合集成，使集成電路功能多樣化；減少封裝尺寸，降低設計和制造成本。本文給出了三維技術的定義，并給眾多的三維技術一個明確的分類，包括三維封裝（3D?P）、三維晶圓級封裝（3D?WLP）、三維片上系統（3D?SoC）、三維堆疊芯片（3D?SIC）、三維芯片（3D?IC）。給出了比較有應用前景的幾種技術，三維片上系統和三維堆疊芯片的技術藍圖。最后，分析了三維集成電路存在的一些問題，包括技術問題、測試問題、散熱問題、互連線問題和CAD工具問題，并指出了未來的研究方向。

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