| 聚焦半导体产业与市场热点(下) (中国电子报) |
| 类别:电子综合 |
|                    IMEC总裁兼CEO Gilbert Declerck:研发中心创立新商业模式 目前的微电子技术发展异常迅猛,而所需的研发费用也在成倍上升,单靠一家或少数几家公司已难以承受如此高昂的研发费用和相应的风险。因此,IMEC倡导建立在“分担风险、分享人才、共享成果及严格的知识产权规定”平台上的全球性合作,从而使半导体产业能够持续高速发展。 IMEC经过20多年的发展,目前已经成为欧洲最大的独立微电子研发中心。IMEC采用多种方式与工业界合作。对于研发合作,IMEC既有面向一家或两家的双边合作,也有与许多伙伴共同合作的“IMEC工业联盟项目(IIAP)”。IIAP合作方式被公认为是在研发合作模式中最成功的一种,这种合作方式的基础是费用和风险共担,人才和成果共享,并且是建立在健全的知识产权规则之上。对于已开发好的成熟技术,IMEC与工业界的合作主要是技术转移和授权。同时,IMEC还专门设立了微电子培训中心,向大学和公司提供丰富的培训课程。 IMEC的三个主要研发方向为:一是信息和通信系统的设计方法,包括SOC、MPEG4、宽带无线系统、可重构系统、多媒体多模式终端、人体局域网等方面。二是工艺和器件技术,包括光刻、铜互连、硅化物、清洗、高K栅极和深亚微米工艺。在深亚微米工艺方面则包括65纳米、45纳米和32纳米工艺,BiCMOS,闪存,铁电存储器,可靠性分析及新结构器件等方面。三是微系统、元件与封装,包括封装、光电元件、图像传感器、生物芯片、微系统、智能传感器、太阳能传感器、GaN等方面。 2003年10月,IMEC推出面向45纳米以下工艺研发的大型合作项目后,并宣布五家世界级的半导体公司———英飞凌、英特尔、飞利浦、三星和意法半导体成为此项目的核心合作伙伴。今年2月和4月,松下和德州仪器分别成为第六家和第七家核心合作伙伴。核心合作伙伴参加所有子项目,包括光刻模块、基质模块、栅极模块、互连模块、极净清洗模块、新器件模块和锗器件模块的研发。从2004年到2008年,这一项目的总投资将达到8亿欧元,主要资金来源于核心合作伙伴、非核心合作伙伴和设备供应商,而政府的投资不超过20%。 2000年IMEC正式在上海成立了办事处。同年,IMEC与上海华虹集团签署了在半导体制造工艺上的技术转移和技术合作合同。在同一年,IMEC与无锡微斗电子研究所签署了数字CMOS和闪存的技术转移合同。2002年IMEC与中芯国际签署了关于先进半导体制造工艺的技术合作合同。 IMEC希望帮助中国真正掌握先进的微电子制造和芯片设计核心技术,形成先进技术的研发能力,可持续地支持和发展中国的集成电路产业。 爱德万测试株式会社副会长竹下晋平:实现复杂SOC的高效测试 集成电路的工作流程是,产品设计出来后就到代工厂去流片,然后拿回设计公司进行测试与验证。因为从设计、制造到验证是一个环节接着一个环节完成的,因此,效率是一个关键因素。如何把不同流程更好地衔接起来,实现更有效的结果变得很重要。 此外,今天市场由过去以计算机为主导发展为以数码消费电子产品为主导,这也使集成电路从过去的一个个分散的部件,演化为今天的SOC。在一个SOC中可以容纳四五十亿只晶体管,相当复杂,因此,集成电路的设计和制造面临诸多挑战。在设计方面,设计的周期越来越长,还要延长时间来检查额外增加的电路;而在制造方面,随着制造环节的增加,验证的时间也在增加。 预见了中国半导体市场潜力的爱德万测试在1992年就在北京建立了事务所。近几年,中国IC设计业不断成长,并达到世界先进的设计水平,他们的ASIC产品中百万门级产品占总数的35%,百万门到一兆门的产品占到总数的38%,这增加了设计和验证的复杂性。 因此,我们有一些建议来解决这些问题。首先,在设计方面,应该采用可重复使用的IP来建立功能模块,这样可以减少设计周期及设计成本;为了减少各种设计问题,要用非常先进的EDA工具去做模拟。而在生产方面,要采取预防性措施,如要在早期引入DFM和DFT,这样很多问题就可以得到解决。 从测试供应商的角度来说,我们开发了DFT测试程序。它们可以非常逼真地模拟设计阶段,并灵活地满足不断变化的功能的需求。 我们也开发了基于OPENSTAR半导体测试架构的测试仪器,它是模块化的,很容易进行添加,因此能够方便地实现测试工具的优化与更新。它允许EDA工具间进行相互沟通,并实现从设计到测试流程的沟通,使各阶段测试都在一个平台上实现。 综上所述,如今SOC的设计、制造和测试都非常复杂,因此,这些流程间的合作变得非常关键。现在这些流程之间是高度分割的,我们要精简这些环节,并采用DFT和DFI,同时采用先进的测试仪器实现这些环节的无缝联接。 横河电机执行董事、ATE事业本部长胜部泰弘:中日合作加强SOC测试 系统级芯片是数码消费和移动产品的核心。目前,中国在标准产品的大规模生产方面起到非常关键的作用,设计、代工、测试和系统集成正快速地向中国转移。此外,系统级组装的流程也逐渐转向中国,这样中国就可以生产许多基于系统级芯片的电子产品。而与此同时,相当多的设计流程、代工和测试流程都留在日本,因此,日本也会起到非常关键的作用。而系统级芯片生产量的变化非常大,产品种类繁多,中国和日本要安排好各自的角色,相互配合来解决系统级芯片面临的测试挑战。 那么如何解决SOC设计、制造、测试基地之间的沟通问题,并加强横向与纵向的合作呢?我们建立了一个联盟,这一联盟包括制造商、测试解决方案提供商和测试公司。他们采用测试高速公路作为基础设施,与半导体厂商进行合作。在合作过程中有一些新的测试概念,可以缩短测试周期,控制测试成本。这些测试概念包括:采用标准测试界面语言,应用虚拟测试环境,并将测试机作为制造环境的控制塔。 首先,我们采用“测试高速公路”,它是一个开放式、即插即用的测试平台,来自不同厂商的测试设备和软件都可以得到高效应用。它采用标准测试界面语言,符合IEEE测试标准,无缝地将测试相关环境联接在一起,而这些环境以前是独立存在的,这样就提高了测试效率。 其次,应用虚拟测试环境。测试机通过EDA进行模拟,而虚拟测试机可以在一个模拟器上运行,通过虚拟测试,可以验证并消除设计中的错误,预测未来产品的合格率。虚拟测试机的优势是不需要真实的测试机,因此可以随时随地使用。 三是测试机将不断提高IC生产的效率。测试机会变成制造环境的控制塔,因为它汇总了所有流程的信息,横河的测试机可以操纵积累信息的过程。它可以实现智能测试,提高测试效率,也可以将测试信息反馈到前端,与生产控制联系在一起。 我们希望更多的中国公司加入到这个联盟中,大家形成开放式合作关系,我们建议将这一联盟叫做标准语言测试联盟,并希望它的发展能够跟得上中国半导体业的步伐。 威盛电子股份有限公司中国区行政长徐涛:X86平台将成个人电子发展主流 现今,可以用“数位风华(Digital Brilliance)”来形容社会的发展,因为数字设备日新月异,电子产品供应商不再只提供生硬的设备提高人们的工作效率,而是要做更有趣、能为人们带来更多惊喜的数字产品。 顺应这一发展的脉搏,威盛公司几年前就开始倡导“全方位的连接”,它的内涵包括电子设备间的连接性、电子设备的运算性和其上传递的数字内容。在全方位的连接时代中,通信、IT、媒体与娱乐、消费电子这四个传统上界限分明的领域将相互渗透,并相互融合。威盛把融合了这四大传统产业的行业称为个人电子业。个人电子将非常注重音频、视频、信息和智能化设计这四方面的功能特性,在功能和智能化上会更贴近消费者的需求。 我们认为基于X86的平台将能成为个人电子发展的主流。X86平台有非常多的优势,例如,它有很高的运算速度和兼容性,开发人员对它的架构也相当熟悉。我们现在的许多数字文件提供格式,如DVD、CD、TV输入、记忆棒、LAN等,数字媒体格式,如MPEG2、MPEG4、WMV、WMA、AVI、MP3、CD、DVD等,高质量的视频和音频输出,如1080p、24/1928频道输出等都基于X86平台,而这一平台的内容管理和延展性也非常强,因此,X86平台将在个人电子发展中起到重要作用。 威盛开发出了EPIA主板,它的主频是1GHz,而且具有低功耗、低噪音、硬件加密、连接性好等特点,其上的CPU只有15mm×15mm大小,整个主板也只有12cm×12cm。我们基于它已经开发出两大平台供数字家庭产品领域选择,一个是多媒体平台,另一个是家庭机器人平台。在数字商务领域,我们开发出三个平台,分别是瘦身机平台、网络平台和POS平台,基于这些平台,我们的合作伙伴正在开发出更多的应用。 未来产业的发展,系统会扮演主导角色,半导体公司只做元器件或只有简单的硅解决方案是不够的,大家必须提升去做系统,只有做系统才能把握未来的发展趋势。因此,IC设计企业要与芯片代工企业、系统厂商形成垂直整合的力量,去创造更多的应用。安凯开曼公司总裁、执行长胡胜发:应用处理器移动时代唱主角 在今天移动数据服务时代,多媒体应用处理器将成为手持终端架构的主角,而基带处理器将变成系统中的配角。这是因为日益丰富的媒体与应用功能使得应用处理器要不断升级,而基带处理器的升级并不频繁。基带处理器芯片与通信供应商们只要专注于提供可靠与稳定的基带模组芯片与软件就可以了。因此,谁掌握了应用处理器,谁就在移动数据服务时代唱主角。 在数据服务时代,手机数据的应用处理有三种解决方案,分别是协处理器方案、应用处理器(AP)方案和单芯片应用与基带处理器方案。 AP与基带一体化架构方案有一定的局限:在稳定性方面,首先一个手机基带平台的成熟往往需要1000万只手机的商用验证;其次,在基带平台上频繁增减应用模块对基带平台的稳定也不利;第三,一体化架构将延长基带产品推向市场的周期。在功耗方面,多媒体和应用处理需要较高的CPU工作频率。受限于单芯片架构,应用程序的运行将使得通信协议软件也连带处于高频工作状态,不利于降低系统的功耗。在芯片制造工艺方面,随着3G系统和应用的日趋复杂,系统与芯片的复杂性不断增加,如何在不超过12mm×12mm的基片上实现整个方案是个挑战。 而从2.5G到3G移动通信的发展中,采用“基带模组芯片+应用处理器”的架构至少有以下优势: 一是在稳定性方面,应用处理独立于手机基带平台,不需要频繁更改基带平台,有利于系统的稳定,从而加快了推向市场的速度。二是在功耗方面,应用处理器或协处理器与基带处理器相对独立运行,处理应用时基带可以处于低频或睡眠状态,从而有利于降低功耗。三是在芯片制造方面,利用目前成熟的0.18微米工艺就可以实现各种复杂的多媒体和应用功能,商用条件已经成熟。 基于中国的以应用处理器为主的芯片设计公司,与国外相关厂家相比,其优势至少有三: 一是研发费用低,是美国公司的四分之一到八分之一。二是离市场最近。中国本土的手机生产厂家、设计公司越来越强,所占的市场份额越来越大。系统公司的强大,一定会带动相关电子元器件设计公司的发展。三是中国芯片产业的产业链正在完善之中,以中芯国际为代表的芯片生产产业的形成,将极大地帮助本土的芯片设计公司。安凯开曼公司四年前就看到了应用处理器这一行业发展的大趋势,我们深信,基于中国市场的应用处理器芯片公司有很大机会成为这一领域的行业领头羊。           |
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