微电子技术综述
ASIC系统工程技术研究中心
主要内容
IT技术概述 微电子技术简介 SOC 设计技术 结束语
IT技术概述
IT在现代社会中的地位
农业社会
工业社会
后工业社会
后工业社会就是信息社会
IT 技术将改变我们的…
工作
学习
生活
甚至…
战争
IT 技术的基本构架
以INTERNET为核心的信息共享，处 理，存储，交换的平台
总销售额 1370 1346 1577 1846 2214 3872 8956
增长率(%)
-1.8 17.2 17 20 15 15
微电子产业和科学技术的发展水平
随着科学技术的进步，半导体产品销售额占电子产品销售额中的份额逐年
提高，1992 年为 11.6%，1996 年为 16.5%，1999 年达到 19.4%。预计 2000
200
液晶显示器*
120
190
仿制品
115
180
燃油汽车
110
微电子产业和科学技术的发展水平
大约十年为一周期，自1996年以来的半导体衰 退期到1998年底已经基本过去，今后十年将是 一个新的增长期
1998 ~ 2010年世界半导体市场增长预测(亿美元)
1997 1998 1999 2000 2001 2005 2010
• 不发展微电子技术难圆强国之梦
微电子——经济发展的基石
电子装备更新换代都基于微电子技术的
进步，其灵巧（Smart）的程度都依赖于
集成电路芯片的“智慧”程度和使用程
度 普通机床
数字化技术改造
数控机床
价格相差10倍
整机系统 高附加值
集成 电路
在成长期进入 市场，增强市
场竞争力
微电子——经济发展的基石
表（3-3）半导体发展计划（SIA 1999年版）
年份
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2008 2011 2014
DRAM半径距
（ nm）
180
165
150
130
120
110
100
70
50
35
MPU栅长 (nm) 140
120
100 85-90
80
70
65
45
30-32 20-22
存贮器引入阶段
产品代
1G
2G
4G
8G
64G
存贮器生产阶段
产品代
256M
512M
1G
2G
16G
MPU芯片功能数
（百万晶体管） 23.8
47.6
95.2
190
539
1523 4308
我国IT企业与Intel公司利润的比较
销售额
Intel公司
294亿 美元
我国中关村一家
很 著名 的以计 算 200亿 机销售生产为主 人民币
的IT企业
我国的VCD产业
利润 73亿 美元
5亿 人民币
利润率 24.8%
2.5%
2% 只有美国芯片企
业利润的1/10
微电子——经济发展的基石
不发展集成电路产业，IT行业只能停留 在装配业水平上，挣的是“辛苦钱”， 在国际分工中只能处于低附加值的低端 上
信息技术的发展趋势
地位上升 产业融合 领域深化 Web Wireless Wideband Consumer Optical Multimedia
微电子产业是信息技术的基石
微电子技术简介
微电子科学技术的战略地位 微电子产业和科学技术的发展水平 我国微电子产业发展展望 微电子技术的发展方向
630
超薄显示器*
170
470
IC 卡*
165
380
地面微波广播*
160
300
DNA 生物芯片
160
270
ห้องสมุดไป่ตู้
多用途通讯设备*
155
250
半导体设备*
150
250
电力交通工具
150
230
墙壁式超薄电视*
145
230
移动电话*
140
210
直接引入工具
140
210
ITS 设备
140
200
DNA 加工食品
135
微电子科学技术的战略地位
微电子产业规模和科学技术水平已成为衡量一
个国家综合实力的重要标志
• 国民经济的当代“食物链”关系
集成电路
电子产品
国民经济产值
1元
10元
100 ~ 300元
• 进入信息化社会的判据：半导体产值占工农业总产值的 0.5%
国家安全的保障
• 未来信息战的核心和关键是集成电路芯片
年将达到 21.1%，2010 年将达到 33%。半导体产品在电子产品销售额中所占
份额情况
表(3-2) 半导体产品在电子产品销售额中所占份额
年度
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2010
份额（%） 11．6 13．4 15．7 19．1 16．5 16．9 17．9 19．4 21．1 33
INTERNET基础设施
– 各种各样的网络：电缆、光纤(光电子)、无线 ...… – 路由和交换技术：路由器、交换机、防火墙、网关 ...… – 终端设备：PC、NetPC、WebTV ...… – 网络基础软件：TCP/IP、DNS、LDAP、DCE ...…
INTERNET服务
– 信息服务: 极其大量的各种信息 – 交易服务: 高可靠、高保密 ...… – 计算服务: “网络就是计算机 !”, “计算机成了网络的外部设
备 !”
微电子产业的战略重要性
2020年世界最大的30个市场领域：其中与
微电子相关的22个市场：5万亿美元（Nikkei Business 1999）
市场
销售额
市场
销售额
（10 亿美元）
（10 亿美元）
手提数据通讯* 个人电脑* 移动电话服务* CPU* 数据存储产品* 磁存储* 电子商务* 网络信息服务* 高密度磁存储* 系统集成芯片* 家庭医疗设备* 互联网* 有线电视* 智能传输系统 代理软件*
国外有人戏称说：“你们说中关村是硅 谷，但是一个无“芯”的硅谷，产品不 可能有竞争力”
微电子对传统产业的渗透与带动作用
几乎所有的传统产业与微电子技术结合，用集 成电路芯片进行智能改造，都可以使传统产业 重新焕发青春
• 全国各行业的风机、水泵的总耗电量约占了全国发电 量的30%，仅仅对风机、水泵采用变频调速等电子技 术进行改造，每年即可节电500亿度以上，相当于三 个葛洲坝电站的发电量(157亿度/年)
• 对白炽灯进行高效节能改造，并假设推广应用30%， 所节省的电能相当于三座大亚弯核电站的发电量(139 亿度/年
2000
1500
1000
对国民经济的贡
献率
500
0 钢铁
彩电 集成电路
没有微电子的电子工业只能是劳动密集型的 组装业，不能形成高附加值的知识经济，中 国的硅谷将是无芯的硅谷
微电子对信息社会的重要性