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集成電路布圖設(shè)計(jì)范文1
[關(guān)鍵詞]集成電路布圖設(shè)計(jì)，法律保護(hù)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)
一、引言：保護(hù)的意義
集成電路，按照《簡(jiǎn)明大不列顛百科全書》的解釋，是指利用不同的加工工藝，在一塊連續(xù)不斷的襯底材料上同時(shí)做出大量的晶體管、電阻和二極管等電路元件，并將它們進(jìn)行互聯(lián)。[1]1958年，世界上第一塊集成電路誕生，引發(fā)出一場(chǎng)新的工業(yè)革命。集成電路的發(fā)明和發(fā)展，導(dǎo)致了現(xiàn)代電子信息技術(shù)的興起。在當(dāng)代世界新科技革命發(fā)展進(jìn)程中，以集成電路為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)為主體的電子信息是最活躍的先導(dǎo)技術(shù)，同時(shí)又是一種嶄新的具有巨大潛力的生產(chǎn)力。而從生產(chǎn)的規(guī)模和市場(chǎng)的效應(yīng)來(lái)看，2000年世界上集成電路的銷售額約為2000億美元，目前世界集成電路的人均消費(fèi)量大約為20-30塊。[2]中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于60年代，雖然在發(fā)展速度上滯后于發(fā)達(dá)國(guó)家，但也已經(jīng)初具規(guī)模并在不斷壯大之中。有人認(rèn)為，“集成電路工業(yè)不僅是現(xiàn)代國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，而且是影響各國(guó)未來(lái)‘球籍’的基本因素。如果把石油比作近現(xiàn)代工業(yè)的血液的話，那么完全可以把小小的芯片（集成電路）比作先導(dǎo)和超現(xiàn)代工業(yè)和生活的某種‘母體’，它是一個(gè)國(guó)家高附加值收益的富源，也是其綜合國(guó)力的基石?！盵3]因此，從國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向來(lái)看，我們需要為集成電路工業(yè)的發(fā)展提供制度上的激勵(lì)，而最根本的促進(jìn)措施就是在集成電路的最初開發(fā)完成（形成布圖設(shè)計(jì)）的時(shí)候賦予開發(fā)者一定的權(quán)利，使相關(guān)保護(hù)可以延及于其后的生產(chǎn)過(guò)程。
而從動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)交易層面來(lái)考察，我們也可以發(fā)現(xiàn)對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)的意義。依照科斯定理，技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的背后是巨大而復(fù)雜的創(chuàng)造性勞動(dòng)投入與資本投入，這需要仰仗市場(chǎng)來(lái)收回成本與獲取收益，而一個(gè)重要的前提是解決市場(chǎng)交易雙方的產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。[4]這一點(diǎn)不僅對(duì)含有集成電路的最終產(chǎn)品是重要的，對(duì)作為中間產(chǎn)品的集成電路布圖設(shè)計(jì)同樣重要。因?yàn)樵谏鐣?huì)化大生產(chǎn)的條件下，專業(yè)的分工越來(lái)越細(xì)致，交易不只是在產(chǎn)品最終完成之后才發(fā)生，而是與生產(chǎn)的過(guò)程相交織。例如一個(gè)手機(jī)的生產(chǎn)廠商可能只進(jìn)行各個(gè)部件的組裝，而核心的芯片以及其他的外殼等可能都是由別的開發(fā)商完成的。因此在這里明確集成電路布圖設(shè)計(jì)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)就是非常重要的，實(shí)際上這也是任何涉及基礎(chǔ)性技術(shù)的生產(chǎn)領(lǐng)域必然要首先解決的問(wèn)題。
對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)的另一個(gè)基本考慮是維護(hù)投資者的利益。這也是當(dāng)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)立法的一個(gè)漸變的趨勢(shì)，在數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)和藥品專利授予等方面也有所體現(xiàn)。集成電路布圖設(shè)計(jì)的創(chuàng)造是一個(gè)以大量資金為依托、以相當(dāng)?shù)闹橇ν度霝橹鲗?dǎo)、以豐富的相關(guān)技術(shù)來(lái)支撐，并仍然有失敗風(fēng)險(xiǎn)的研發(fā)過(guò)程。[5]而新產(chǎn)品一旦上市，不法廠商利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，對(duì)該芯片進(jìn)行解剖、顯微拍照、逐層腐蝕和分析，或者利用激光技術(shù)逐層掃描、拍照，將芯片的布圖設(shè)計(jì)復(fù)制出來(lái)，很快就能仿制出該芯片并大量生產(chǎn)，并以較低的價(jià)格占領(lǐng)原開發(fā)者的市場(chǎng)。[6]在這種情況下，知識(shí)產(chǎn)權(quán)法應(yīng)當(dāng)為付出大量投資和智力勞動(dòng)并最早生產(chǎn)出有益的集成電路產(chǎn)品的主體提供恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。
對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行法律保護(hù)的意義還在于通過(guò)國(guó)際貿(mào)易學(xué)習(xí)和研究國(guó)外先進(jìn)的集成電路技術(shù)，減少我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成本。如何在落后的高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，真正利用好后發(fā)優(yōu)勢(shì)，是每一個(gè)發(fā)展中國(guó)家都必須審慎考慮的問(wèn)題。筆者個(gè)人以為，在集成電路技術(shù)領(lǐng)域我們可以采用“欲擒故縱”的策略。首先明確我們保護(hù)集成電路布圖設(shè)計(jì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的立場(chǎng)，然后利用“反向工程”進(jìn)行我們自己的創(chuàng)新。當(dāng)然，這種創(chuàng)新的實(shí)行以及其后對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品的布圖設(shè)計(jì)保護(hù)還需要我們的企業(yè)加強(qiáng)法律意識(shí)投資，與外國(guó)廠商合作時(shí)簽訂明確的合同，避免不必要的利益糾紛。在這方面，國(guó)家專用集成電路系統(tǒng)工程研究中心的實(shí)踐已經(jīng)提供了較好的可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。[7
集成電路布圖設(shè)計(jì)范文2
關(guān)鍵詞:司法鑒定;集成電路;知識(shí)產(chǎn)權(quán)
Judicial Forensic Evaluation
and Integrated Circuits Intellectual Property Protection
FAN Bing, XIE Xue-jun
(CSIP Intellectual Property Expertise Center of Judicature, Beijing 100038,China)
Abstract: This article introduces the status of the integrated circuit-related intellectual property protection in China and the integrated circuit intellectual property protection system. Further information on the role of judicial forensic in IC related intellectual property disputes , and the current forensic principles and methods. Finally, methods for protection of intellectual property rights in China's IC industry were discussed.
Keywords: Judicial Forensic;integrated circuit; intellectual property
1引言――集成電路相關(guān)
知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛的現(xiàn)狀
近年來(lái)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,帶動(dòng)了集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。然而,與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀形成鮮明對(duì)比的是,代表著產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力的產(chǎn)業(yè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀況卻不容樂(lè)觀。國(guó)外大公司戰(zhàn)略布局了大量專利,在高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)χ袊?guó)進(jìn)行打壓,針對(duì)中國(guó)集成電路企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛頻頻發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2002年以來(lái)已有10多家中國(guó)集成電路企業(yè)被卷入國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛,訴訟案件近20起。這些知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛往往針對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路某些領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)進(jìn)行,并且目的明確,均經(jīng)過(guò)周密籌劃。無(wú)論訴訟的結(jié)果如何,無(wú)疑都對(duì)被訴企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生極為不利的影響。同時(shí)國(guó)內(nèi)集成電路企業(yè)之間的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛也不斷涌現(xiàn)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為集成電路企業(yè)間最高層次的競(jìng)爭(zhēng),成為技術(shù)、資金、市場(chǎng)、關(guān)稅之后,集成電路企業(yè)間展開競(jìng)爭(zhēng)的主要手段。
2集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度介紹
世界各國(guó)對(duì)于集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)主要體現(xiàn)為對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)的保護(hù),通常的保護(hù)模式可分為三種:專利法保護(hù)、版權(quán)法保護(hù)以及專門立法保護(hù)。
部分國(guó)家將集成電路的布圖設(shè)計(jì)作為一種可專利的技術(shù)方案,通過(guò)授予其專利權(quán)的方法來(lái)進(jìn)行保護(hù)。也有部分國(guó)家將集成電路的布圖設(shè)計(jì)作為一種圖形作品納入版權(quán)法中作品的范圍,通過(guò)版權(quán)法給予保護(hù)。例如,美國(guó)1984年制定的《半導(dǎo)體芯片保護(hù)法案》,該法案明確采用類似版權(quán)的保護(hù)方式對(duì)集成電路進(jìn)行保護(hù),并將這一理念延伸到美國(guó)版權(quán)法中,將其保護(hù)客體界定為“掩模作品”,而不是簡(jiǎn)單地視為“掩模”。在美國(guó),集成電路作為一種單獨(dú)的作品種類已經(jīng)被納入了廣義版權(quán)法的保護(hù)范圍[3]。但在實(shí)踐中,通過(guò)專利制度或者版權(quán)制度保護(hù)集成電路布圖設(shè)計(jì)都存在一定的不足,通過(guò)專門立法加以保護(hù)成為目前世界各國(guó)立法,包括國(guó)際條約的普遍選擇。
自美國(guó)之后,至今共有50多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)制定了保護(hù)集成電路布圖設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)法。
在集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)領(lǐng)域,最重要的國(guó)際公約是1989年世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)在華盛頓締結(jié)的《關(guān)于集成電路的知識(shí)產(chǎn)權(quán)條約》(即“華盛頓條約”)以及1994年關(guān)貿(mào)總協(xié)定締結(jié)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)議(即"TRIPS協(xié)議")。前者是集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域中第一個(gè)國(guó)際公約。我國(guó)也是七個(gè)簽字國(guó)之一,但該條目至今尚未生效。后者對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)提出了更高水平的保護(hù),并援引了前者的一些實(shí)體規(guī)定,使集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)國(guó)際進(jìn)程大大加快[4]。
在我國(guó),集成電路布圖設(shè)計(jì)的立法起步較晚。2001年3月28日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過(guò)了《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》(以下簡(jiǎn)稱《條例》),共六章三十六條,自2001年10月1日起施行,以行政法規(guī)單獨(dú)立法的形式確認(rèn)了對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)的保護(hù)。
2001年9月18日,國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局了《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》,從程序和手續(xù)上保證《條例》規(guī)定的基本權(quán)利義務(wù)實(shí)現(xiàn),共分六章四十三條,也自2001年10月1日起施行。
此外,國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局還于2001年11月28日了《集成電路布圖設(shè)計(jì)行政執(zhí)法辦法》,就國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)行政機(jī)關(guān)處理侵犯布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)的糾紛、調(diào)解侵犯布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)的具體程序、辦法作了更進(jìn)一步的闡釋。
最高人民法院還從司法審判實(shí)踐的角度,于2001年10月30日《最高人民法院關(guān)于開展涉及集成電路布圖設(shè)計(jì)案件審判工作的通知》,就案件的歸類、管轄、訴前責(zé)令停止有關(guān)行為、中止訴訟等實(shí)踐操作進(jìn)行了明確。
目前,我國(guó)在集成電路布圖設(shè)計(jì)方面的條例和法規(guī)還缺乏系統(tǒng)性,在法律效力和立法層次上均處于較低水平,無(wú)法為集成電路行業(yè)發(fā)展提供有效的法律和制度保障。因此,有人大代表在兩會(huì)期間提議有必要盡快制訂《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)法》,為集成電路產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新提供強(qiáng)有力的法律保障。
3司法鑒定在相關(guān)糾紛中的作用
所謂知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)行為判定的規(guī)則是指法官在知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)案件審理過(guò)程中應(yīng)該共同遵守的規(guī)律性的步驟,在知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)行為判定的過(guò)程中,一般應(yīng)遵循以下規(guī)則[5]:
(1)有效性審查規(guī)則,即主動(dòng)對(duì)權(quán)利有效性進(jìn)行審查;
(2)權(quán)利范圍確定的規(guī)則,即以權(quán)利的客體為中心確定保護(hù)范圍;
(3)關(guān)聯(lián)性原則,即由原告確定被控侵權(quán)物或者行為以及證明與被告的關(guān)聯(lián)性;
(4)比對(duì)的規(guī)則,即把原告權(quán)利范圍中的構(gòu)成要素與被控侵權(quán)物或行為相比較,做出是否相同或者相似的判斷。
對(duì)于涉及集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)的糾紛案件,一般主要涉及到專利、商業(yè)秘密和集成電路布圖設(shè)計(jì)等。鑒于集成電路案件涉及的技術(shù)含量較高,且技術(shù)更新?lián)Q代很快,涉及被控侵權(quán)物或者行為與原告的權(quán)利進(jìn)行技術(shù)方面對(duì)比時(shí),法官通常要借助于專家或者專業(yè)的鑒定機(jī)構(gòu)。主要有三種方式:其一,邀請(qǐng)專家以人民陪審員的身份,作為合議庭成員參與案件的審理,對(duì)案件中涉及的技術(shù)問(wèn)題作出判斷,涉及到法律問(wèn)題則由法官進(jìn)行判斷,許多法院已經(jīng)進(jìn)行了這方面的嘗試,取得了較好的效果;其二,根據(jù)案件所涉及的專業(yè)技術(shù),通過(guò)該技術(shù)的專業(yè)協(xié)會(huì),組織行業(yè)知名的專家組成專家組,法院委托該專家組對(duì)涉案技術(shù)進(jìn)行判斷,形成專家組的意見,這就是證據(jù)法中所稱的專家證言;其三,法院委托專業(yè)的鑒定機(jī)構(gòu),對(duì)涉案技術(shù)進(jìn)行鑒定。應(yīng)注意的是,法院無(wú)論是委托專家還是委托鑒定機(jī)構(gòu),僅對(duì)技術(shù)問(wèn)題作出鑒定結(jié)論,是否構(gòu)成侵權(quán)應(yīng)由法官作出判斷[5]。
筆者走訪過(guò)一些知識(shí)產(chǎn)權(quán)廳的法官,在審理集成電路相關(guān)的案件時(shí),對(duì)一些關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題的判斷一定程度上需要依據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)出具的鑒定報(bào)告。一般集成電路相關(guān)案件主要涉及到專利權(quán)、商業(yè)秘密和集成電路布圖設(shè)計(jì)等方面。下面筆者以集成電路布圖設(shè)計(jì)侵權(quán)的技術(shù)鑒定為例來(lái)介紹。
4司法鑒定方法的討論
鑒定需要完成兩個(gè)目標(biāo),即對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行的原創(chuàng)性判斷和相似性分析。
對(duì)于原創(chuàng)性鑒定,原創(chuàng)性的體現(xiàn)可以通過(guò)下列幾個(gè)方面來(lái)綜合判斷[1]:
(1)功能性(function)――指該集成電路布圖設(shè)計(jì)具有什么樣的特定的電氣功能和邏輯功能。這里的“功能”不僅僅停留在集成電路布圖設(shè)計(jì)登記時(shí)所要求的如“邏輯”、“存儲(chǔ)”、“線性”、“微機(jī)”、“其他”等這樣籠統(tǒng)的分類描述,而是從這個(gè)大類別下具體、詳細(xì)地,從名稱到能完成什么樣的任務(wù)去判斷。
(2)選擇性(selection)――該芯片的材料性質(zhì)、集成規(guī)模的大小、結(jié)構(gòu)類別、技術(shù)類別、基本技術(shù)指標(biāo),該布圖設(shè)計(jì)選擇什么樣(類型)的元件以及元件的數(shù)量、集成度等。
(3)布局性(distribution)――如元件是如何分配在基片各層上,分配在該層的什么位置上。
(4)互連性(Interconnection)――這些分配在基片之上或之中的元件之間具有什么樣的連接關(guān)系,全部或者是哪些局部作了連線。
(5)組合性(combination)――由元件的互連而構(gòu)成什么樣的特定組合,以完成其選定的功能。
對(duì)這些方面如果作出獨(dú)立的構(gòu)思與設(shè)計(jì),其結(jié)果應(yīng)當(dāng)是與當(dāng)時(shí)的常規(guī)性設(shè)計(jì)有所區(qū)別的,一般足以達(dá)到被公認(rèn)為非常規(guī)性的水平。
對(duì)相似性鑒定,鑒定人亦僅對(duì)雙方是否存在實(shí)質(zhì)相似性作出判斷。司法鑒定文書,“不得有案件定性和確定當(dāng)事人法律責(zé)任的內(nèi)容”。
集成電路所集成的元器件極多,逐項(xiàng)比較難以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)文獻(xiàn)[1]所提出的以下幾個(gè)步驟結(jié)合起來(lái),可以對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)的相似性作出較準(zhǔn)確的判斷:
(1)類別比較:先按我國(guó)集成電路布圖設(shè)計(jì)登記所要求的布圖設(shè)計(jì)分類,從結(jié)構(gòu)(5種)、 技術(shù)(8種)、功能(5種)作最頂層的比較。
(2)全局位置對(duì)比:可同時(shí)分析布圖設(shè)計(jì)的布局性、選擇性和組合性。首先比較芯片的大小和形狀,這是設(shè)計(jì)者首先要選擇的。布圖的布局是設(shè)計(jì)者設(shè)定的,體現(xiàn)一定程度的組合性和配置意圖,獨(dú)立設(shè)計(jì)者之間不會(huì)生成完全相同的結(jié)果。
(3)采樣的局部比較:除了整體器件對(duì)比之外,對(duì)于元件級(jí)的對(duì)比,可以用隨機(jī)采樣的手段,提取一部分雙方對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)果,包括有源元件、電阻、電容的布置等、進(jìn)行比較。
(4)采樣比較元件之間的連線關(guān)系:互連性是獨(dú)創(chuàng)性的重要體現(xiàn)。互連線在整個(gè)布圖設(shè)計(jì)中往往有“牽一發(fā)動(dòng)全身”的關(guān)系,鑒定人可通過(guò)元件間的互連關(guān)系判斷其相似性。
(5)元、器件間的邏輯關(guān)系比較:組合和連線,其結(jié)果體現(xiàn)在電路的邏輯關(guān)系上,這種關(guān)系可以通過(guò)輸入/輸出的信號(hào)狀態(tài)來(lái)間接表示。在測(cè)試平臺(tái)中用測(cè)試模式測(cè)定該芯片的技術(shù)性能,通過(guò)信號(hào)波形、時(shí)間周期等關(guān)系的對(duì)比,可以進(jìn)一步判定雙方的相似程度。
(6)具體的技術(shù)參數(shù)比較:集成電路的許多參數(shù),如它能實(shí)現(xiàn)的功能、指標(biāo)、元件數(shù)量、元件參數(shù)值、工作電流、休眠電流、工作電壓、工作頻率等等,經(jīng)過(guò)測(cè)定,通過(guò)這方面的相似性可以推斷電路模式及元、器件參數(shù)值的相似程度。
(5)(6)這兩步,是利用芯片的專用測(cè)試平臺(tái)上測(cè)試的。若兩個(gè)芯片,都適用于同一專用測(cè)試平臺(tái),可稱之為這兩個(gè)芯片對(duì)這個(gè)平臺(tái)具有“互用性”,這種情形下,這兩者或者是同一種芯片,或者是具有實(shí)質(zhì)相似性的芯片。
(7)指令集比較:如果集成電路可執(zhí)行某類指令集,則指令集的相同與否,可以判定芯片的整體上邏輯結(jié)構(gòu)是否相同。而整體邏輯結(jié)構(gòu)則是芯片技術(shù)的核心部分,是其獨(dú)創(chuàng)性的重要體現(xiàn)。
以上測(cè)試,可以全都進(jìn)行,也可以進(jìn)行其中一部分,以能夠充分準(zhǔn)確地說(shuō)明相似性的程度為準(zhǔn)。
5從司法鑒定角度
對(duì)集成電路企業(yè)的建議
集成電路企業(yè)屬于高新技術(shù)企業(yè),根據(jù)所屬行業(yè)的特點(diǎn),對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)關(guān)系到一個(gè)集成電路企業(yè)的生死存亡,除了對(duì)其核心技術(shù)進(jìn)行專利申請(qǐng)保護(hù)和對(duì)芯片進(jìn)行集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)登記之外,用不斷完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理來(lái)維護(hù)其核心競(jìng)爭(zhēng)力。加強(qiáng)對(duì)非公開技術(shù)秘密的保護(hù),可通過(guò)將商業(yè)秘密在有資質(zhì)的鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)秘密備案,起到一定的保護(hù)效果。只有這樣,一旦相關(guān)糾紛案件發(fā)生時(shí)才能夠占領(lǐng)先機(jī),維護(hù)企業(yè)自身的利益。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
集成電路布圖設(shè)計(jì)范文3
【關(guān)鍵詞】集成電路；設(shè)計(jì)方法；IP技術(shù)
基于CMOS工藝發(fā)展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應(yīng)用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術(shù)，但基于64kb動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)展，集成電路微小化設(shè)計(jì)逐漸引起了人們關(guān)注。因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合集成電路時(shí)代的發(fā)展，應(yīng)注重在當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中從微電路、芯片等角度入手，對(duì)集成電路進(jìn)行改善與優(yōu)化，且突出小型化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。以下就是對(duì)集成電路設(shè)計(jì)與IP設(shè)計(jì)技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。
1當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)方法
1.1全定制設(shè)計(jì)方法
集成電路，即通過(guò)光刻、擴(kuò)散、氧化等作業(yè)方法，將半導(dǎo)體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內(nèi)，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了營(yíng)造良好的電路設(shè)計(jì)空間，應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對(duì)全定制設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，即在集成電路實(shí)踐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開展過(guò)程中通過(guò)版圖編輯工具，對(duì)半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，最終通過(guò)版圖布局、布線等，達(dá)到元器件組合、優(yōu)化目的。同時(shí)，在元器件電路參數(shù)優(yōu)化過(guò)程中，為了滿足小型化集成電路應(yīng)用需求，應(yīng)遵從“自由格式”版圖設(shè)計(jì)原則，且以緊湊的設(shè)計(jì)方法，對(duì)每個(gè)元器件所連導(dǎo)線進(jìn)行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如，隨機(jī)邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度，即采取全定制集成電路設(shè)計(jì)方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行需求。但由于全定制設(shè)計(jì)方法在實(shí)施過(guò)程中，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，為此，應(yīng)注重對(duì)其的合理化應(yīng)用。
1.2半定制設(shè)計(jì)方法
半定制設(shè)計(jì)方法在應(yīng)用過(guò)程中需借助原有的單元電路，同時(shí)注重在集成電路優(yōu)化過(guò)程中，從單元庫(kù)內(nèi)選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動(dòng)化方式對(duì)集成電路進(jìn)行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設(shè)計(jì)方法，同時(shí)注重在半定制設(shè)計(jì)方式應(yīng)用過(guò)程中融入門陣列設(shè)計(jì)理念，即將若干個(gè)器件進(jìn)行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過(guò)導(dǎo)線連接形式形成統(tǒng)一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，亦可采取標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)方式，即要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)運(yùn)用版圖編輯工具對(duì)集成電路進(jìn)行操控，同時(shí)結(jié)合電路單元版圖，連接、布局集成電路運(yùn)作環(huán)境，達(dá)到布通率100%的集成電路設(shè)計(jì)狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)對(duì)半定制設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，有助于縮短設(shè)計(jì)周期，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。
1.3基于IP的設(shè)計(jì)方法
基于0.35μmCMOS工藝的推動(dòng)下，傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)方式已經(jīng)無(wú)法滿足計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域集成電路應(yīng)用需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了推動(dòng)各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)注重融入IP設(shè)計(jì)方法，即在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中將“設(shè)計(jì)復(fù)用與軟硬件協(xié)同”作為導(dǎo)向，開發(fā)單一模塊，并集成、復(fù)用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求相關(guān)工作人員應(yīng)注重通過(guò)專業(yè)IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎(chǔ)上，完善檢索系統(tǒng)、開發(fā)庫(kù)管理系統(tǒng)、IP核庫(kù)等，最終對(duì)1700多個(gè)IP核資源進(jìn)行系統(tǒng)化整理，并通過(guò)VSIA標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估方式，對(duì)IP核集成電路運(yùn)行環(huán)境的安全性、動(dòng)態(tài)性進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)、評(píng)估，規(guī)避集成電路故障問(wèn)題的凸顯，且達(dá)到最佳的集成電路設(shè)計(jì)狀態(tài)。另外，在IP集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，亦應(yīng)注重增設(shè)HDL代碼等檢測(cè)功能，從而滿足集成電路設(shè)計(jì)要求，達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)狀態(tài)，且更好的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域中。
2集成電路設(shè)計(jì)中IP設(shè)計(jì)技術(shù)分析
基于IP的設(shè)計(jì)技術(shù)，主要分為軟核、硬核、固核三種設(shè)計(jì)方式，同時(shí)在IP系統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中，需完善32位處理器，同時(shí)融入微處理器、DSP等，繼而應(yīng)用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運(yùn)作環(huán)境下。而IP設(shè)計(jì)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)測(cè)試平臺(tái)支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開展過(guò)程中，應(yīng)注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨(dú)立性IP模塊設(shè)計(jì)方式，對(duì)芯片布局布線進(jìn)行操控，簡(jiǎn)化集成電路整體設(shè)計(jì)過(guò)程。此外，在IP設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，必須突出全面性特點(diǎn)，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進(jìn)IP文件化，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)信息的全方位反饋。另外，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，IP設(shè)計(jì)技術(shù)涵蓋了ASIC測(cè)試、系統(tǒng)仿真、ASIC模擬、IP繼承等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，且制定了IP戰(zhàn)略，因而有助于減少IP集成電路開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，為此，在當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)工作開展過(guò)程中應(yīng)融入IP設(shè)計(jì)技術(shù)，并建構(gòu)AMBA總線等，打造良好的集成電路運(yùn)行環(huán)境，強(qiáng)化整體電路集成度，達(dá)到最佳的電路布局、規(guī)劃狀態(tài)。
3結(jié)論
綜上可知，集成電路被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，推進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步。為此，為了降低集成電路設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，減少開發(fā)經(jīng)費(fèi)，縮短開發(fā)時(shí)間，要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計(jì)工作開展過(guò)程中應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對(duì)基于IP的設(shè)計(jì)方法、半定制設(shè)計(jì)方法、全定制設(shè)計(jì)方法等的應(yīng)用，同時(shí)注重引入IP設(shè)計(jì)技術(shù)理念，完善ASIC模擬、系統(tǒng)測(cè)試等集成電路設(shè)計(jì)功能，最終就此規(guī)避電路開發(fā)中故障問(wèn)題的凸顯，達(dá)到最佳的集成電路開發(fā)、設(shè)計(jì)狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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集成電路布圖設(shè)計(jì)范文4
EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫,EDA技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心，它依賴功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，在EDA工具軟件上，對(duì)以硬件描述語(yǔ)言HDL（HardwareDescriptionLanguage）為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設(shè)計(jì)文件，自動(dòng)完成邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯綜合、結(jié)構(gòu)綜合（布局布線），以邏輯優(yōu)化和仿真測(cè)試，直至實(shí)現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。EDA技術(shù)在硬件實(shí)現(xiàn)方面融合了大規(guī)模集成電路制造技術(shù)、IC版圖設(shè)計(jì)技術(shù)、ASIC測(cè)試和封裝技術(shù)、FPGA/CPLD編程下載技術(shù)。自動(dòng)測(cè)試技術(shù)等，在計(jì)算機(jī)輔助工程方面融合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)以及多種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的設(shè)計(jì)概念。EDA技術(shù)為現(xiàn)代電子理論和設(shè)計(jì)的表達(dá)與實(shí)現(xiàn)提供了可能性。
2.EDA技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
EDA技術(shù)的發(fā)展過(guò)程反映了近代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的一段歷史進(jìn)程,就過(guò)去幾十年電子技術(shù)的發(fā)展歷程，大致可以將EDA技術(shù)的發(fā)展分為三個(gè)階段。（1）初級(jí)階段:早期階段即是CAD(ComputerAssistDesign)階段,大致在20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn),傳統(tǒng)的手工制圖設(shè)計(jì)印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費(fèi)大、制造周期長(zhǎng)。人們開始借助于計(jì)算機(jī)完成印制電路板一PCB設(shè)計(jì),將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中高重復(fù)性的繁雜勞動(dòng)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(shè)計(jì)規(guī)則檢查,解決晶體管級(jí)版圖設(shè)計(jì)、PCB布局布線、門級(jí)電路模擬和測(cè)試。（2）發(fā)展階段:20世紀(jì)80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段,即進(jìn)入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)階段。
由于集成電路規(guī)模的逐步擴(kuò)大和電子系統(tǒng)的日趨復(fù)雜,人們進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)軟件,將各個(gè)CAD工具集成為系統(tǒng),從而加強(qiáng)了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),該時(shí)期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導(dǎo)體芯片的設(shè)計(jì),生產(chǎn)出可編程半導(dǎo)體芯片。（3）成熟階段:20世紀(jì)90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進(jìn),一個(gè)芯片上可以集成幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)乃至上億個(gè)晶體管,這給EDA技術(shù)提出了更高的要求,也促進(jìn)了EDA技術(shù)的大發(fā)展。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng),這時(shí)出現(xiàn)了以高級(jí)語(yǔ)言描述、系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。
3.EDA技術(shù)的特點(diǎn)
EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向,它的基本特征是采用高級(jí)語(yǔ)言描述,即硬件描述語(yǔ)言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件電路的功能。信號(hào)連接關(guān)系及定時(shí)關(guān)系的語(yǔ)言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時(shí)具有系統(tǒng)仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點(diǎn):（1）現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設(shè)計(jì)程序,從而確保設(shè)計(jì)方案整體的合理和優(yōu)化,避免“自底向上(Bottom-up)”設(shè)計(jì)過(guò)程使局部?jī)?yōu)化,整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。（2）HDL給設(shè)計(jì)帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn):①語(yǔ)言公開可利用;②語(yǔ)言描述范圍寬廣;③使設(shè)計(jì)與工藝無(wú)關(guān);④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場(chǎng)編程,使設(shè)計(jì)便于交流、保存、修改和重復(fù)使用,能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級(jí)。（3）自動(dòng)化程度高,設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)可以進(jìn)行各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試,使設(shè)計(jì)者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤,避免設(shè)計(jì)工作的浪費(fèi),同時(shí)設(shè)計(jì)人員可以拋開一些具體細(xì)節(jié)問(wèn)題,從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上,保證設(shè)計(jì)的高效率、低成本,且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。（4）可以并行操作,現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時(shí)并行地進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
4.EDA技術(shù)的應(yīng)用
EDA技術(shù)在電子工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
4.1驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)方案的正確性
設(shè)計(jì)方案確定之后,首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性,這只要確定系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學(xué)模型)便可實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應(yīng)用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),或某種新理論、新構(gòu)思的設(shè)計(jì)方案。仿真之后對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析,以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性及性能指標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性。這種量化分析方法對(duì)于提高工程設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,具有重要的指導(dǎo)意義。
4.2電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)
元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對(duì)電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法很難對(duì)這種影響進(jìn)行全面的分析,也就很難實(shí)現(xiàn)整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計(jì)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(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度,真正做到優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3實(shí)現(xiàn)電路特性的模擬測(cè)試
電子電路設(shè)計(jì)過(guò)程中,大量的工作是數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析。但是受測(cè)試手段和儀器精度所限,測(cè)試問(wèn)題很多。采用EDA技術(shù)后,可以方便地實(shí)現(xiàn)全功能測(cè)試。
集成電路布圖設(shè)計(jì)范文5
1.1初級(jí)階段
大約在二十世紀(jì)的七十年代，早期的EDA技術(shù)處于CAD階段，出現(xiàn)了小規(guī)模的集成電路，由于傳統(tǒng)手工在制圖設(shè)計(jì)中的集成電路和集成電路板的花費(fèi)大、效率低、周期長(zhǎng)，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)印刷，采取了CAD工具實(shí)現(xiàn)布圖布線的二維平面編輯和分析，取代了高重復(fù)性的傳統(tǒng)工藝。
1.2發(fā)展階段
到了二十世紀(jì)八十年代，EDA技術(shù)進(jìn)入了發(fā)展完善的階段。集成電路的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，電子系統(tǒng)日益復(fù)雜化，人們深入研究軟件開發(fā)，將CAD集成為系統(tǒng)，加強(qiáng)了電路的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，這一時(shí)期的EDA技術(shù)已經(jīng)開始延伸到半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)的領(lǐng)域。
1.3成熟階段
經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的發(fā)展，直至二十世紀(jì)九十年代，微電子技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，單個(gè)芯片的集成就能夠達(dá)到幾百萬(wàn)或是幾千萬(wàn)甚至上億的晶體管，這種科技現(xiàn)狀對(duì)EDA技術(shù)提出更高的要求，推動(dòng)了EDA技術(shù)的發(fā)展。各類技術(shù)公司陸續(xù)開發(fā)出大規(guī)模EDA軟件系統(tǒng)，出現(xiàn)了系統(tǒng)級(jí)仿真、高級(jí)語(yǔ)言描述和綜合技術(shù)的EDA技術(shù)。
2EDA技術(shù)軟件
2.1EWB軟件
所謂EWB是一種基于PC的電子設(shè)計(jì)軟件，具備了集成化工具、仿真器、原理圖輸入、分析、設(shè)計(jì)文件夾、接口等六大特點(diǎn)。
2.2PROTEL軟件
該技術(shù)軟件廣泛應(yīng)用了Prote199，主要由電路原理圖的設(shè)計(jì)系統(tǒng)和印刷電路板的設(shè)計(jì)系統(tǒng)兩大部分組成。高層次的設(shè)計(jì)技術(shù)在近年的國(guó)際EDA技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)、研究、應(yīng)用中成為熱門課題，并且迅速發(fā)展，成果顯著。該領(lǐng)域主要包括了硬件語(yǔ)言描述、高層次模擬、高層次的綜合技術(shù)等，伴隨著科技水平的提升，EDA技術(shù)也必然會(huì)朝向更高層次的自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)不斷發(fā)展。
3EDA在電子工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù)流程
近年來(lái)的EDA技術(shù)深入到了各個(gè)領(lǐng)域，包括了通信、醫(yī)藥、化工、生物、航空航天等等，但是在電子工程設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中應(yīng)用的最為突出，主要利用了EDA技術(shù)為虛擬儀器的測(cè)試產(chǎn)品提供了技術(shù)支持。EDA技術(shù)在電子工程設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中，主要應(yīng)用于了電路設(shè)計(jì)仿真分析、電路特性優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面。主要的技術(shù)流程如下：
3.1源程序
通常情況下，電子工程設(shè)計(jì)首要的步驟就是通過(guò)EDA技術(shù)領(lǐng)域中的器件軟件，利用了文本或者是圖形編輯器的方式來(lái)進(jìn)行展示。不管是圖形編輯器或者是文本編輯器的使用，都需要應(yīng)用EDA工具進(jìn)行排錯(cuò)和編譯的工作，文件能夠?qū)崿F(xiàn)格式的轉(zhuǎn)化，為邏輯綜合分析提供了準(zhǔn)備工作。只要輸入了源程序，就能夠?qū)崿F(xiàn)仿真器的仿真。
3.2邏輯綜合
在源程序中應(yīng)用了實(shí)現(xiàn)了VHDL的格式轉(zhuǎn)化之后，就進(jìn)入了邏輯綜合分析的環(huán)節(jié)。運(yùn)用綜合器就能夠?qū)㈦娐吩O(shè)計(jì)過(guò)程中使用的高級(jí)指令轉(zhuǎn)換成層次較低的設(shè)計(jì)語(yǔ)言，這就是邏輯綜合。通過(guò)邏輯綜合的過(guò)程，這可以看作是電子設(shè)計(jì)的目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程，將文件輸入仿真器，實(shí)施仿真操作，保持功效和結(jié)果的一致性。
3.3時(shí)序仿真
在實(shí)現(xiàn)了邏輯綜合透配之后，就可以進(jìn)行時(shí)序仿真的環(huán)節(jié)了，所謂的時(shí)序仿真指的就是將基于布線器和適配器出現(xiàn)的VHDL文件運(yùn)用適當(dāng)?shù)氖侄蝹鬟_(dá)到仿真器中，開始部分仿真。VHDL仿真器考慮到了器件特性，所以適配后的時(shí)序仿真結(jié)果較為精確。
3.4仿真分析
在確定了電子工程設(shè)計(jì)方案之后，利用系統(tǒng)仿真或者是結(jié)構(gòu)模擬的方法進(jìn)行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)節(jié)的函數(shù)傳遞，選取相關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析。這一系統(tǒng)的仿真技術(shù)同樣可以運(yùn)用到其他非電子工程專業(yè)設(shè)計(jì)的工作中，能夠應(yīng)用到方案構(gòu)思和理論驗(yàn)證等方面。
4結(jié)束語(yǔ)
集成電路布圖設(shè)計(jì)范文6
關(guān)鍵詞EDA技術(shù);電子工程
1EDA技術(shù)的基本概念
EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation)的縮寫，是從CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAT(計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試)和CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)的概念發(fā)展而來(lái)的。EDA技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為工具，集數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形學(xué)、圖論與拓?fù)溥壿嫛⒂?jì)算數(shù)學(xué)、優(yōu)化理論等多學(xué)科最新理論于一體，是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號(hào)處理的結(jié)晶。
2EDA技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
EDA技術(shù)的發(fā)展過(guò)程反映了近代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的一段歷史進(jìn)程，大致分為3個(gè)時(shí)期。
1)初級(jí)階段:早期階段即是CAD(Computer Assist Design)階段，大致在20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn)，傳統(tǒng)的手工制圖設(shè)計(jì)印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費(fèi)大、制造周期長(zhǎng)。人們開始借助于計(jì)算機(jī)完成印制電路板一PCB設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中高重復(fù)性的繁雜勞動(dòng)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(shè)計(jì)規(guī)則檢查，解決晶體管級(jí)版圖設(shè)計(jì)、PCB布局布線、門級(jí)電路模擬和測(cè)試。
2)發(fā)展階段:20世紀(jì)80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段，即進(jìn)入到CAE(Computer Assist Engineering Design)階段。由于集成電路規(guī)模的逐步擴(kuò)大和電子系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，人們進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)軟件，將各個(gè)CAD工具集成為系統(tǒng)，從而加強(qiáng)了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該時(shí)期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導(dǎo)體芯片的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)出可編程半導(dǎo)體芯片。
3)成熟階段:20世紀(jì)90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，一個(gè)芯片上可以集成幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)乃至上億個(gè)晶體管，這給EDA技術(shù)提出了更高的要求，也促進(jìn)了EDA技術(shù)的大發(fā)展。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng)，這時(shí)出現(xiàn)了以高級(jí)語(yǔ)言描述、系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。
3EDA技術(shù)的特點(diǎn)
EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向，它的基本特征是采用高級(jí)語(yǔ)言描述，即硬件描述語(yǔ)言HDL(Hardware Description Language)，就是可以描述硬件電路的功能。信號(hào)連接關(guān)系及定時(shí)關(guān)系的語(yǔ)言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性，同時(shí)具有系統(tǒng)仿真和綜合能力，具體歸納為以下幾點(diǎn):
1)現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設(shè)計(jì)程序，從而確保設(shè)計(jì)方案整體的合理和優(yōu)化，避免“自底向上(Bottom-up)”設(shè)計(jì)過(guò)程使局部?jī)?yōu)化，整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。
2)HDL給設(shè)計(jì)帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn):①語(yǔ)言公開可利用;②語(yǔ)言描述范圍寬廣;③使設(shè)計(jì)與工藝無(wú)關(guān);④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場(chǎng)編程，使設(shè)計(jì)便于交流、保存、修改和重復(fù)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級(jí)。
3)自動(dòng)化程度高，設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)可以進(jìn)行各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試，使設(shè)計(jì)者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，避免設(shè)計(jì)工作的浪費(fèi)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員可以拋開一些具體細(xì)節(jié)問(wèn)題，從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上，保證設(shè)計(jì)的高效率、低成本，且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。
4)可以并行操作，現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時(shí)并行地進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
4EDA技術(shù)的作用
EDA技術(shù)在電子工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
4.1驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)方案的正確性
設(shè)計(jì)方案確定之后，首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，這只要確定系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學(xué)模型)便可實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應(yīng)用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，或某種新理論、新構(gòu)思的設(shè)計(jì)方案。仿真之后對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析，以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性及性能指標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性。這種量化分析方法對(duì)于提高工程設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，具有重要的指導(dǎo)意義。
4.2電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)
元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對(duì)電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法很難對(duì)這種影響進(jìn)行全面的分析，也就很難實(shí)現(xiàn)整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計(jì)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(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，真正做到優(yōu)化設(shè)計(jì)。
4.3實(shí)現(xiàn)電路特性的模擬測(cè)試
電子電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，大量的工作是數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析。但是受測(cè)試手段和儀器精度所限，測(cè)試問(wèn)題很多。采用EDA技術(shù)后，可以方便地實(shí)現(xiàn)全功能測(cè)試。
5EDA技術(shù)的軟件
目前EDA技術(shù)的軟件很多，如EWB、PROTELL等。
1)EWB(Electronics Workbench)軟件。EWB是基于PC平臺(tái)的電子設(shè)計(jì)軟件，由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制開發(fā)，該軟件具有以下特點(diǎn):①集成化工具:一體化設(shè)計(jì)環(huán)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(jié)果等操作在一個(gè)集成系統(tǒng)中完成。②仿真器:交互式32位SPICE強(qiáng)化支持自然方式的模擬、數(shù)字和數(shù)/模混合元件。自動(dòng)插入信號(hào)轉(zhuǎn)換界面，支持多級(jí)層次化元件的嵌套，對(duì)電路的大小和復(fù)雜沒有限制。只有提供原理圖網(wǎng)絡(luò)表和輸入信號(hào)，打開仿真開關(guān)就會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)將仿真結(jié)果輸出。③原理圖輸入:鼠標(biāo)點(diǎn)擊一拖動(dòng)界面，點(diǎn)一點(diǎn)自動(dòng)連線。分層的工作環(huán)境，手工調(diào)整元器件時(shí)自動(dòng)重排線路，自動(dòng)分配元器件的參考編號(hào)，對(duì)元器件尺寸大小沒有限制。④分析:虛擬測(cè)試設(shè)備能提供快捷、簡(jiǎn)單的分析。主要包括直流工作點(diǎn)、瞬態(tài)、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、參數(shù)掃描、零極點(diǎn)、傳遞函數(shù)、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(shè)計(jì)文件夾:同時(shí)儲(chǔ)存所有的設(shè)計(jì)電路信息，包括電路結(jié)構(gòu)、SHCE參數(shù)、所有使用模型的設(shè)置和拷貝。全部存放在一個(gè)設(shè)計(jì)文件中，便于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享以及丟失或損壞的數(shù)據(jù)恢復(fù)。⑥接口:標(biāo)準(zhǔn)的SPICE網(wǎng)表，既可以輸入其他CAD生成的SHCE網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用的Protel99主要分為兩大部分:用于電路原理圖的設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)(Advanced Schematic)和用于印刷電路板設(shè)計(jì)的印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)(Advanced PCB)。
