当前位置:文档之家› 专用集成电路概念与设计流程

专用集成电路概念与设计流程


84.8% 7.1% 6.1 % 2.0%
浙大微电子
84.5% 6.7% 6.6% 2.2%
85.4% 6.4% 6.3% 1.9%
2/50
一、通用集成电路的四种产品形态
IC 产业主要以四大类产品的形态存在 1. 2. 3. 4. 微器件(Micro Device) 存储器(Memory) 逻辑电路(Logic) 模拟电路(Analog)
浙大微电子
8/50
4、8、16、32位元MCU市场出货量
数据来源:In-Stat,2006
浙大微电子
9/50
1.3 数字信号处理器(DSP)
• 与微处理器分类一样,DSP也分为通用DSP 与嵌入式DSP两类。 • 通用DSP的主要市场在于通信应用。 • 嵌入式DSP则应用广泛,包括DVD播放机、 机顶盒、音视频接收设备、MP3播放器、数 码相机和汽车电子等。
浙大微电子
10/50
2.存储器(Memory)
• • •
• • 主要包括DRAM和Flash(闪存)两大类产品。 最为体现半导体先进制程和经营规模效应的产品。 是一种最通用的商品,价格对供求变化的敏感性非 常高,波动幅度极大。 资金需求大、工艺技术要求先进,产业变动起伏, 不易控制。 市场特点决定需要很大规模的制造和量产能力, 是半导体产业中最不稳定的市场,是制造商和投资 者眼中的高风险业务。存储器制造厂商经营压力沉 重,但效益也是半导体产业中最高的。
嵌入式型微处理器
– 嵌入式CPU的基础是通用型CPU,本质上与 通用CPU的区别不大,只是在各种不同的应 用中仅保留与具体应用有关的功能,去除冗 余的功能。
浙大微电子
5/50
通用型微处理器
• 高垄断:整个行业的PC市场基本被Intel、AMD两家所控 制,Sun、IBM等少数公司只能分享工作站与服务器领域 的一部分市场。 • 高技术:通用CPU强烈追求功能的强大和频率的提高, 对 最先进的IC工艺需求十分迫切,高端CPU已进入45 nm工 艺制程。继续缩小加工尺寸将遇到漏电流增大及互连线延 时问题,因而转向通过改变体系框架发展多核CPU来达到 目标。 • 高利润:以Intel处理器为例,其产品享受着30~40%的高 额利润,而像戴尔这样的计算机公司,却只有5%的利润。 • 高风险:高技术意味着新的企业如果想进入这个行业,必 然承受高风险这个代价。
– 通用逻辑电路(与非、或非、倒相器、DFF、MUX…) – 现场可编程逻辑器件(FPLD) – 数字双极电路
浙大微电子
6/50
嵌入式CPU
• 嵌入式CPU主要用于消费类家电、汽车电 子、工业设备等,是一个应用高度分散, 不断创新的产业。 • 与通用CPU领域的“独大”局面不同,嵌 入式CPU呈现的是一个百家争鸣的形态。 • 与通用型CPU主要使用x86或PowerPC两 类核心架构相比,嵌入式CPU常见的核心 架构还包括MIPS、ARM、SuperH等。
专用集成电路(IC)概念
• 通用集成电路:
– 市场上能买到的 IC
• 专用集成电路 (ASIC)
– 市场上买不到、需要自己设计实现的 IC
浙大微电子
பைடு நூலகம்1/50
半导体产业的主要产品分类
分为四大类:
集成电路,分立器件,光电器件、传感器
05-07年全球半导体产品销售比例 2005 2006 2007
集成电路( IC, 通用、专用) 分立器件(Discrete) 光电器件(Optoelectronic) 传感器 (Sensors)
浙大微电子
13/50
1.2 Flash(闪存)
是一种非易失(非挥发)性存储器,用于
– 数码相机 – MP3 – 移动电话 – 移动多媒体等
目前已采用45纳米工艺制程,其基本存储单 元为叠栅型CMOS结构。
浙大微电子
14/50
3.逻辑电路
• 逻辑电路扮演着IC中第一大门类的角色。 • 提供数据通信、信号处理、数据显示、电路接口、 定时和控制操作以及系统运行所需要的其它功能 • 逻辑电路主要包括
浙大微电子
12/50
DRAM现状
美国 TI、Motorola已完全退出DRAM存储器产业, IBM亦淡出,仅剩下全球市占率第四的美光 (Micron)独撑大局 日本 东芝、富士通、日立等均退出DRAM市场,日立 与NEC整合成立尔必达(Elpida)公司,成为全 球第五大存储器厂商。 欧洲 仅剩下德国的英飞凌(Infineon),市场占有率 2000年 窜升至第四。06年剥离其存储器事业部 门成立Qimonda,为全球第三大厂。 韩国 DRAM位居全球首位。三星蝉联冠军。现代及 LG合并而成的Hynix,是全球DRAM第二大厂。 台湾 也有4家公司入围世界10大DRAM公司之列。
浙大微电子
3/50
1. 微器件(Micro Device)
微器件由三部分器件构成
1.1 微处理器(MPU)
通用型、嵌入式
1.2 微控制器(MCU)
4、8、16、32位
1.3 数字信号处理器(DSP)
通用型、嵌入式
浙大微电子
4/50
1.1 微处理器(MPU)
通用型微处理器
– PC机或工作站、服务器等的CPU,具有 高 垄断、高技术、高利润、高风险 等特征。
浙大微电子
7/50
1.2 微控制器(MCU)
MCU是各种自动控制系统的核心,
• 是最早的SoC,它将CPU、RAM、ROM、 定时器、I/O接口和外围电路整合在单一芯 片上,形成系统级芯片。 • 对系统的显示器、键盘、传感器等外围进 行控制。 • 市场的产品生命周期很长(汽车中3到10年, 家电中5年)。运用的软件及操作系统也不 太会更换,这些都有别于MPU市场。
浙大微电子
11/50
2.1 DRAM
DRAM存储器起源于Intel公司,后日本、韩国及 中国台湾纷纷以此为切入点进入IC产业领域,迄 今为止依然是这些国家和地区的主打产品。
– 因为日本企业的逐渐强大,Intel在1985年宣布退出存 储器领域,转而集中发展微处理器。 – 因为日本存储器产业的强大,使得1988年日本位居全 球半导体产业之首,独占世界市场50%以上,并维持 7年之久。 – 同样因为韩、台在DRAM领域的相继崛起,美国称霸 微处理器领域,导致日本在世界半导体市场上的地位 又逐渐下降,近年已仅占20%。
相关主题