《IC设计引言》PPT课件.ppt

1,80年代以后DRAM的发展,表1.2,2,1.2当前国际集成电路技术发展趋势,3,12英寸(300mm)0.09微米是目前量产最先进的CMOS工艺线,关心工艺线,4,集成电路技术发展趋势,1)特征尺寸：微米亚微米深亚微米，目前的主流工艺是0.35、0.25和0.18m，0.15和0.13m已开始走向规模化生产；2)电路规模：SSISOC；3）晶圆的尺寸增加,当前的主流晶圆的尺寸为8英寸,正在向12英寸晶圆迈进；4）集成电路的规模不断提高,最先进的CPU(P-IV)已超过4000万晶体管,DRAM已达Gb规模；,5,5）集成电路的速度不断提高,人们已经用0.13mCMOS工艺做出了主时钟达2GHz的CPU；10Gbit/s的高速电路和6GHz的射频电路；6）集成电路复杂度不断增加，系统芯片或称芯片系统SoC(System-on-Chip)成为开发目标；7）设计能力落后于工艺制造能力；8）电路设计、工艺制造、封装的分立运行为发展无生产线（Fabless）和无芯片（Chipless）集成电路设计提供了条件，为微电子领域发展知识经济提供了条件.,集成电路技术发展趋势,6,1.3无生产线集成电路设计技术,7,集成电路发展的前三十年中，设计、制造和封装都是集中在半导体生产厂家内进行的，称之为一体化制造(IDM，IntegratedDeviceManufacture)的集成电路实现模式。近十年以来，电路设计、工艺制造和封装开始分立运行，这为发展无生产线（Fabless）集成电路设计提供了条件，为微电子领域发展知识经济提供了条件。,IDM与Fabless集成电路实现,8,FablessandFoundry:Definition无生产线与代工:定义,WhatisFabless?ICDesignbasedonfoundries,i.e.ICDesignunitwithoutanyprocessownedbyitself.WhatisFoundry?ICmanufactorypurelysupportingfablessICdesigners,i.e.ICmanufactorywithoutanyICdesignentityofitself.,9,RelationofF&F(无生产线与代工的关系),Layout,Chip,Designkits,Internet,Foundry,Fabless,设计单位,代工单位,10,RelationofFICD&VICM&Foundry无生产线IC设计-虚拟制造-代工制造,FoundryI,FoundryII,FICD:fablessICdesigner,VICM:virtualICmanufacture(虚拟制造)(MOSIS,CMP,VDEC,CIC,ICC),FICD1,FICD2,FICD3,FICD4,FICDn,VICM,VICM,11,FablessICDesign+FoundryICManufactureFablessFoundry,Designkits,12,1.4代工工艺,13,国内可用Foundry(代客户加工)厂家,14,国内在建、筹建Foundry(代客户加工)厂家,上海:“中芯”，8”,0.25m,2001.10“宏力”，8”,0.25m,2002.10“华虹-II”，8”,0.25m,筹建台积电(TSMC),已宣布在松江建厂北京:首钢NEC,8”,0.25m,筹建天津:Motolora,8”,0.25m,动工苏州:联华(UMC),已宣布在苏州建厂,15,境外可用Foundry工艺厂家,16,1.5芯片工程与多项目晶圆计划,ManyICsfordifferentprojectsarelaidononemacro-ICandfabricatedonwafersThecostsofmasksandfabricationisdividedbyallusers.Thus,thecostpaidbyasingleprojectislowenoughespeciallyforR&DTheriskoftheICsR&Dbecomeslow,SingleICMacro-ICMPW(layout)(layout/masks)(wafermacro-chipsinglechip),17,MPW:cost,Chip1,Chip1,Chip6,Chip2,Chip5,Chip4,Chip3,$50000,$50000,500/mm2,CMP/France,Charter/Singapore,18,无生产线集成电路设计EDA工具投资,单独购买一套可设计IC的国外EDA工具:50万元单独获得CIDC支持多套Panda2000:5万元高校联合参加“中国芯片”工程多套完整的国内外EDA工具:10万元(?)最低可能的一套可设计IC软件:2000元(!)(DSCH+Microwind),19,集成电路设计技术的内容,国内外可用生产线资源(工艺,价格,服务)的研究和开发可用生产线工艺文件(Tech-files)的建立元件库(Cell-libraries)的开发具有知识产权的单元电路、系统内核(IP-cores)功能模块的开发和利用系统芯片(SoC)设计多项目晶圆的开发与工艺实现芯片测试系统和方法的研究,20,多项目晶圆技术,Chip1,Chip1,Chip6,Chip2,Chip5,Chip4,Chip3,$30000,$30000,$5000,21,MeasurementSystemofUltra-High-SpeedICs,DCSupplier,Agilent86100A,Cost:US$400000,ProbeStation,22,1.6集成电路