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科学网 标签 集成电路 相关日志

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相关日志

《电子与封装》征稿2020!
EPjournal 2020-3-6 12:06
《电子与封装》诚挚向您征稿。《电子与封装》是由中国电子科技集团公司主管,中国电子科技集团公司第五十八研究所主办的,兼顾“电子”和“封装”两大领域的专业技术性月刊。 三大选择《电子与封装》的理由 No.1 处理周期短 投稿后 3 个工作日内给出初审结果,平均录用周期 1 个月,录用后 3 个工作日内可在期刊官网优先出版 ! No.2 发表空间大 栏目涉及集成电路全产业链 ! No.3 影响力度强 作为两分会会刊,发行范围覆盖全国! 另外,稿件一经出版可为作者在“万方数据知识服务平台”开设账户并充值 200 元,该额度可用于在“万方数据知识服务平台”上查阅或下载文献。 来稿请点击 官网 右上角 “ 作者投稿 ” ,点击下载 投稿模板 编辑部联系方式: 地址:江苏省无锡市建筑西路 777 号 B5 栋《电子与封装》编辑部,邮编 214072 。 电话: 0510-85860386 。 E-mail: ep.cetc58@163.com 扫描右方二维码,关注“电子与封装”微信公众号查阅稿件状态和阅读期刊论文 《电子与封装》编辑部 2020.3.6
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《电子与封装》诚邀您加入审稿人队伍
EPjournal 2020-1-18 17:05
《电子与封装》 是由中国电子科技集团公司主管、中国电子科技集团公司第五十八研究所主办的技术类期刊,是中国半导体行业协会封装分会会刊、中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊,2001年创刊,是国内唯一一本精于电子封装领域、兼顾半导体器件和IC的设计与制造、产品与应用以及前沿技术、市场信息等的专业学术期刊。现在诚邀您担任本刊的审稿人,基本要求如下: 1、研究方向符合本刊发文方向; 2、活跃在科研一线的专家学者(副教授或相同级别以上职称); 3、每年审理4篇稿件,审稿周期在2周内; 4、本着对作者负责、对知识负责的态度,客观、公平、公正、细致地评审稿件。 同行评议采取“单盲”方式,对作者屏蔽审稿专家信息。有意向者请发送个人简历至邮箱 ep_cetc58@163.com 。 感谢您对我们期刊的关注,您的信息审核通过后,编辑部会和您联系,今后会将符合您研究方向的相关稿件送予您审理,并向您支付审稿费。 欢迎您给本刊推荐优秀稿件,审稿专家推荐的稿件我们会优先处理,并根据稿件质量酌情减免版面费。 《电子与封装》编辑部 2020年1月18日
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感谢张明伟老师和赵广立老师!《一种新型集成电路概念——串音计算》
zlyang 2019-8-15 22:01
感谢 张明伟 老师和 赵广立 老师! 《一种新型集成电路概念——串音计算》 《一种新型集成电路概念——串音计算》,中国科学报,2019-08-15,第七版。 http://news.sciencenet.cn/dz/dznews_photo.aspx?t=id=33020 http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/8/348727.shtm 该文的直接目的是呼吁我国进行“是否有明显实用价值的可行性”分析。 集成电路是当前“卡脖子”的关键核心技术之一。突破围堵和封锁,不仅需要扎实地跟踪国际上的先进研究,还需要放开思路、敢于领先。新型集成电路的设计,是我们弯道超车的可能途径之一。 感谢中国科学报社副总编辑 张明伟 老师! http://www.csd.cas.cn/bsgk/xrld/ 感谢 赵广立 老师! 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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[请教] “半电路、半电磁场”集成电路简称“半场”集成电路?
zlyang 2019-8-4 13:25
听领导说: http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/7/427909.shtm “ 要利用好 朋友圈 ,把自己的冥思苦想变成 集思众创 ,共同把冷板凳 坐热 。” “提升自主创新能力,突破‘卡脖子’的关键创新技术,服务于国家和地方经济发展,迫切需要发挥人才的作用。” “半电路、半电磁场” 集成电路简称 “半场” 集成电路? “ 半电路、半电磁场 ”集成电路,这个称呼太长了。它简称“ 半场 ”集成电路?还是别的名字? “半电路、半电磁场”集成电路,英文写做“semi-circuit and semi-electromagnetic field”integrated circuit? 仿照半导体芯片 semiconductor chips, “ 半场 ”集成电路,英文 写做 “ semi-field ”或“semifield”integrated circuit? 或者干脆“BanChang, Banchang , banchang , BC,Bc”integrated circuit? 相关链接: 2019-07-11, 有没有必要通过媒体《专访》推动“半电路、半电磁场”集成电路芯片的预研? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189103.html 2019-07-10,电路概念《互容》汇报后记 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1188921.html 华春雷,2019-02-14,《自然》发文揭开大科学背后的沉重真相 精选 http://blog.sciencenet.cn/blog-2910327-1162214.html 研究者们以他们富有说服力的统计数据,揭开了隐藏在大科学背后的沉重的真相,说明 大研究团队, 更重视和追求在科学技术领域中的那些现实影响力和知名度很大的项目, 这种项目往往在当时那个时代很风光,舆论度高,媒体更关注, 往往是热点,往往是焦点, 往往是记者追逐的对象, 也往往容易受到投资人的关切和政府的支持. 这种 项目获得资金更容易, 获得的金额量巨大 . 各种奖金奖励等也往往将聚光灯照向他们. 但是令人深思的事实是, 那些科学领域中的不知名的 独立学者或小团队 , 却在科学和技术的最前沿的天际线上在拓荒和耕作. 他们在选择研究课题上, 往往更重视 真正的难题和最尖端性问题 , 因此, 他们才真正承担了科学前沿区的最大的风险性, 正 是他们的努力和工作, 才维持了科学的后驱力, 维持了科学的生命力. 但是, 他们却往往得不到舆论的关注, 没有记者的注意, 无法被聚光灯照射, 在资金上也往往更困难. 这就是该论文所揭示的 当今科学界原始森林中的沉重的生态真相. Large teams develop and small teams disrupt science and technology, 作者: Wu, Lingfei; Wang, Dashun; Evans, James A., NATURE 卷: 566,期: 7744,页: 378-+, 出版年: FEB 21 2019 https://www.nature.com/articles/s41586-019-0941-9 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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[求助] 集成电路 Integrated Circuit 当前最新技术资料?
zlyang 2019-7-17 15:36
集成电路 Integrated Circuit 当前最新技术资料? 哪里有权威的网页之类的? 一、《科技导报》,2019年 37卷 3期,刊出日期:2019-02-13,专题:集成电路 http://www.kjdb.org/CN/volumn/volumn_1684.shtml http://www.kjdb.org/CN/article/showChannelArticle.do?id=339# 回顾60年 展望1世纪——纪念集成电路发明60周年 . 科技导报, 2019, 37(3): 46-48. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15232.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.006 5 期待中国集成电路未来更大的突破 集成电路可谓人类历史上最伟大的发明之一,它使人们的生活、生产和工作方式产生了巨大的变化,人们时时刻刻都在享受着它带来的红利。通过产学研各界专家的探索与交流,使得技术不断优化、进步,相信未来,在不远的将来,集成电路会有更大的突破。 王阳元. 发展中国集成电路产业的“中国梦” . 科技导报, 2019, 37(3): 49-57. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15233.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.007 郝跃. 宽禁带与超宽禁带半导体器件新进展 . 科技导报, 2019, 37(3): 58-61. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15234.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.008 刘明. 半导体存储器技术 . 科技导报, 2019, 37(3): 62-65. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15235.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.009 宋继强. 智能时代的芯片技术演进 . 科技导报, 2019, 37(3): 66-68. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15236.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.010 魏少军. 可重构芯片的方法学原理 . 科技导报, 2019, 37(3): 69-76. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15237.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.011 叶甜春. 集成电路器件工艺先导技术研究进展 . 科技导报, 2019, 37(3): 77-81. http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15238.shtml doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2019.03.012 二、?? 相关链接: 2019-07-01, 量子集成电路、量子芯片 Quantum Chip 今后30年内的实用前景? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187623.html 2019-07-11, 有没有必要通过媒体《专访》推动“半电路、半电磁场”集成电路芯片的预研? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189103.html 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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有关集成电路 Integrated Circuit 的网页
zlyang 2019-7-14 15:34
有关 集成电路 Integrated Circuit 的网页 第一个晶体管,1947 , https://www.britannica.com/technology/integrated-circuit 第一个集成电路,1958,Jack Kilby , https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/IC.html Jack Kilby、Robert Noyce 的集成电路原理 , https://www.explainthatstuff.com/integratedcircuits.html (1)集成电路_百度百科 https://baike.baidu.com/item/%E9%9B%86%E6%88%90%E7%94%B5%E8%B7%AF (2)integrated circuit | Types, Uses, Function | Britannica.com https://www.britannica.com/technology/integrated-circuit (3)集成电路的过去、现在和将来(一)世界集成电路的发展历史,王龙兴,集成电路应用,2014 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perioid=jcdlyy201401009 (4)A Brief History of the Semiconductor Industry Gargini, Paolo A. (Stanford University, Department of Electrical Engineering, 475 Via Ortega Stanford, CA; 94305, United States) Source: Nanoelectronics: Materials, Devices, Applications, v 1, p 1-52, April 8, 2017 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9783527800728.ch1 (5)Integrated Circuit https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/IC.html (6)How do integrated circuits work? - Explain that Stuff https://www.explainthatstuff.com/integratedcircuits.html (7)A Very Small Big Deal: How the Integrated Circuit Made Silicon Valley http://www.mobileranger.com/blog/a-very-small-big-deal-the-history-of-the-integrated-circuit/ (8)信息革命的技术源流,宋德生,四川人民出版社出版,1986 http://www.ishare5.com/6863663/ 相关链接: 2019-07-13, 有关 Mervin Joe Kelly 先生的网页 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189385.html Kelly ……认为半导体有希望能取代电子管。为此,要加强对固体物理基础理论的研究。从1936年起开始招聘有关的尖端人才,组成研究小组。 最早是他挑选了一队研究员成立了半导体项目组。当最后半导体被发明出来的时候,其实项目已经延期两年了。 2019-07-12, 有关费曼 Richard P. Feynman 先生的网页 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189219.html 2019-06-29, 有关 Fred C. Lee 李泽元老师的网页 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187364.html 2019-07-07, 有关 Geoffrey W. A. Dummer 先生的网页 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1188470.html 2019-03-04, Демирчян、Нейман、Коровкин、Чечурин 里谁是院士? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1165610.html 2019-02-25, 俄罗斯学者将俺的电路理论“互容”概念写入了教材? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1164136.html 4 STRANGE NEW WAYS TO COMPUTE, 作者: Moore, Samuel K.,IEEE SPECTRUM,卷: 55,期: 1,页: 10-11, 出版年: JAN 2018 https://ieeexplore.ieee.org/document/8241695 https://spectrum.ieee.org/nanoclast/computing/hardware/4-strange-new-ways-to-make-a-computer 2019-07-01, 量子集成电路、量子芯片 Quantum Chip 今后30年内的实用前景? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187623.html 2019-07-10, 电路概念《互容》汇报后记 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1188921.html 2019-07-11, 有没有必要通过媒体《专访》推动“半电路、半电磁场”集成电路芯片的预研? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189103.html 2018-05-15,中国芯酸: 芯片行业需要百万年薪顶级人才,而非骑自行车的老专家 http://baijiahao.baidu.com/s?id=1600541737421569302wfr=spiderfor=pc http://m.kdnet.net/share-12766846.html 芯片的产业化, 需要依靠无数百万年薪的顶级工程师, 而不是把希望寄托在拿几千块工资骑自行车上下班的老专家们的无私奉献。 如果不能正确认识这个问题,中国人只能在产业一次又一次的挫折中,去怀念那些记忆中的劳模和雷锋。 陈省身: “大师”二字这样写 ,张国 《中国青年报》(2011年10月25日03版) http://zqb.cyol.com/html/2011-10/25/nw.D110000zgqnb_20111025_1-03.htm http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2011/10/254361-2.shtm 当那天才的头脑 沉思时,他会坐着一动不动,两眼盯着一个方向——有时是天花板 。 此时,身边人就知道他在思考,除了端茶送水,不敢打扰。 要做学问就要安静,甚至电话都不要接,不能打断思路。 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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有关 Geoffrey W. A. Dummer 先生的网页
zlyang 2019-7-7 16:15
有关 Geoffrey W. A. Dummer 先生的网页 https://www.computerhistory.org/siliconengine/all-semiconductor-solid-circuit-is-demonstrated/ Geoffrey W. A. Dummer,即 Geoffrey Dummer,全名 Geoffrey William Arnold Dummer (1909-02-25 ~ 2002-09-09,25 February 1909 – 9 September 2002)。英国电子工程师和顾问。 1952年 ,英国的 达默 (Geoffrey W. A. Dummer) 提出 集成电路 的 构想 : 把一个电路所需的晶体管和其它器件制作在一块半导体上。 1958年 9月12日,基尔比(Jack St. Clair Kilby)做出第一个集成电路。The Nobel Prize in Physics 2000, Prize motivation: for his part in the invention of the integrated circuit. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2000/kilby/facts/ 1964年 6月之前,诺宜斯(Robert Norton Noyce)采用平面工艺制成了集成电路。 (1)搜狐,2018-09-22,60年前,世界上第一块集成电路诞生 http://www.sohu.com/a/255427608_132567 1952年,英国皇家雷达研究所(Royal Radar Establishment)的杰夫·达默(Geoff Dummer)就提出了集成电路的想法:把一个电路所需的晶体管和其它器件制作在一块半导体上。 (2)Integrated Circuit https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/IC.html The first man, who must be credited for the conceptualisation of the integrated curcuit, is the British engineer Geoffrey Dummer (see yhe nearby photo). Geoffrey William Arnold Dummer (1909–2002) is a British electronics author and consultant, (3)Geoffrey Dummer http://self.gutenberg.org/articles/eng/Geoffrey_Dummer The Integrated Circuit In May 1952 Geoffrey Dummer read a paper at the US Electronic Components Symposium. At the end of the paper he made the statement: “ With the advent of the transistor and the work on semi-conductors generally, it now seems possible to envisage electronic equipment in a solid block with no connecting wires . The block may consist of layers of insulating, conducting, rectifying and amplifying materials, the electronic functions being connected directly by cutting out areas of the various layers”. This is now generally accepted as the first public description of an integrated circuit. At a later date he said, “It seemed so logical to me; we had been working on smaller and smaller components, improving reliability as well as size reduction. I thought the only way we could ever attain our aim was in the form of a solid block. You then do away with all your contact problems, and you have a small circuit with high reliability. And that is why I went on with it. I shook the industry to the bone. I was trying to make them realise how important its invention would be for the future of microelectronics and the national economy” (4)Geoffrey Dummer Explained https://everything.explained.today/Geoffrey_Dummer/ His work with colleagues at TRE led him to the belief that it would be possible to fabricate multiple circuit elements on and into a substance like silicon. In 1952 he presented his work at a conference in Washington, DC, some six years before Jack Kilby of Texas Instruments was awarded a patent for essentially the same idea. As a result, he has been called The Prophet of the Integrated Circuit. (5)1958: All Semiconductor Solid Circuit is Demonstrated https://www.computerhistory.org/siliconengine/all-semiconductor-solid-circuit-is-demonstrated/ In 1952, G. W. A. Dummer of England's Telecommunications Research Establishment proposed With the advent of the transistor and the work in semiconductors generally, it seems now possible to envisage electronic equipment in a solid block with no connecting wires. (6)Geoffrey Dummer https://upclosed.com/people/geoffrey-dummer/ (7)Geoffrey Dummer: Wikis http://www.thefullwiki.org/Geoffrey_Dummer (8)Geoffrey W. A. Dummer https://ethw.org/Geoffrey_W._A._Dummer 相关链接: 2019-07-01 , 量子集成电路、量子芯片 Quantum Chip 今后30年内的实用前景? http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187623.html 2019-06-29 ,有关 Fred C. Lee 李泽元老师的网页 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187364.html 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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《电子与封装》征稿启事
EPjournal 2019-6-5 14:34
  《电子与封装》杂志是目前国内唯一一本以半导体、集成电路封装技术为主、兼顾半导体器件和ic的设计与制造、产品与应用以及前沿技术、市场信息等的专业技术性刊物,是中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊、中国半导体行业协会封装分会会刊。为促进我国半导体封装测试及相关专业技术水平的提高和生产技术的发展,加强技术交流和信息沟通,特向广大读者和有关专业人员诚征下列内容稿件:    1 反映国内外微电子元器件及ic封装、测试技术的综述文章;    2 微电子元器件和各类ic封装技术、测试技术及相关科研成果;    3 各类集成电路、微系统、mems、sip、soc等的相关技术和研究成果;    4 各种半导体封装材料、管壳、模具、引线框架和设备等的研究、设计和生产技术;    5 与封装、组装技术相关的检验、检漏、测试和可靠性研究等方面的技术;    6 封装测试产业发展的政策和策略、市场信息及市场分析;    7 半导体器件和ic的设计与制造工艺;    8 半导体器件和ic产品与应用;    9 各类半导体、微电子相关前沿技术。 《电子与封装》三大优势    one 处理周期短   投稿后3个工作日内可收到初审结果,平均录用周期为3个月!    two 发表空间大   栏目涉及集成电路全产业链(设计、制造、封装、测试、产品、应用、市场)!    three 宣传力度强   作为中国半导体行业协会封装分会会刊,发行范围覆盖全国!   稿件一经录用,将按照国家有关标准支付稿酬及著作权使用费(论文相关著作权视作全部授予《电子与封装》编辑部使用);同时可为作者的“万方数据知识服务平台”账户充值200元,该额度可用于在“万方数据知识服务平台”上查阅或下载文献。 点击下载投稿模板 特别提示:    1、来稿请附上有作者签名、单位盖章的脱密证明。    2、来稿请注明第一作者或通讯作者的电话、e-mail或其他长期联系方式。   我们将与有识之士一起,竭诚为电子信息产业发展服务,敬请各方人士积极投稿,携手将电子封装行业自己的刊物办好。   来稿请发e-mail至: ep.cetc58@163.com ,或登录采编系统http://dyfz.chinajournal.net.cn/ 编辑部联系方式: 地址:江苏省无锡市建筑西路777号b5栋《电子与封装》编辑部,邮编214072。 电话:0510-85860386。
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《电子与封装》2019年第5期目次(可全文下载)
EPjournal 2019-6-4 11:23
不同等离子清洗在半导体封装中的应用研究 杨建伟; 2019年05期 1-4+44页 PCBA的X射线检测方法研究 田健;李先亚;王瑞崧;王伯淳; 2019年05期 5-7页 安捷伦矢量网络分析仪E5072A射频测控技术应用 邓长开;唐明津;胡义平; 2019年05期 8-11页 基于峰值采样的高速光接收电路设计 郭俊泽;张有润;章玉飞;路统霄;周万礼;柯尊贵;袁菲;甄少伟;张波; 2019年05期 12-15+21页 基于异构多核平台的Caffe框架物体分类算法实现与加速 谢达;周道逵;季振凯;戴新宇;武睿; 2019年05期 16-21页 小型化高隔离三频微带合路器设计 吴士杰; 2019年05期 22-26+30页 一种低电源敏感度线性可调的RC振荡器设计 葛兴杰;邓玉清;高宁;肖艳梅; 2019年05期 27-30页 一种宽电压范围的DCR电流采样电路 陈佳伟;章玉飞;甄少伟;曾鹏灏;石丹;罗萍;张波; 2019年05期 31-35页 基于DITC开关磁阻风力发电系统MPPT 2-SMC控制 支强;於天浩;张晓飞; 2019年05期 36-40页 用于高压ESD防护的高维持电流SCR器件 肖家木;乔明;齐钊;梁龙飞;曹厚华; 2019年05期 45-48页
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《电子与封装》
EPjournal 2019-6-4 09:09
《电子与封装》杂志是目前国内唯一的一本以半导体、集成电路封装技术为主、兼顾半导体器件和ic的设计与制造、产品与应用以及前沿技术、市场信息等的专业技术性刊物,是中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊、中国半导体行业协会封装分会会刊。 期刊名:《电子与封装》 期刊英文名:electronics packaging 出版周期: 月刊 出版issn: 1681-1070 出版cn: 32-1709/tn 主办单位: 中国电子科技集团公司第五十八研究所 出版地: 无锡市 期刊主页网址: http://dyfz.chinajournal.net.cn/ e-mail:ep.cetc58@ 163.com 地址:江苏省无锡市建筑西路777号b5栋《电子与封装》编辑部 邮编:214072。 电话:0510-85860386 《电子与封装》微信公众号.png
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芯片简史选登:西风东渐 - 伟大的中国工业革命中的芯片产业
热度 1 LaoQian09 2019-5-23 03:39
【 缘起 】 这是我即将出版的《芯片简史》中的一个章节。这些天来,中美之间的贸易战涉及到了芯片行业。作为一位芯片行业从业二十多年的研究人员,我在去年年底写下的这个章节是对我国芯片行业的一个历史回顾。今天,先在科学网我的博客中贴出来。让读者对我国的芯片业有一个大致了解。谢谢! 28. 西风东渐:伟大的中国工业革命中的芯片产业 提起 21世纪初世界上的重大事件,非中国的崛起莫属。今天,中国在世界上的重要性已毋庸置疑。这一切都源于40年前的改革开放。改革开放不但为中国带来了全球视野和市场经济,还造就了中国的工业化和现代化。这是一场伟大的中国工业革命,它不但改善了中国人民的民生,提高了中国的世界地位,最重要的是它给予了中国人民和政府强大的自信,让这个古老的、受尽苦难的民族再次获的了主导世界事务的能力和信心。 作为这一场伟大的中国工业革命的最重要成果,就是中国几乎包揽了全球的制造业。从衣食住行到基因工程,从高铁运输到量子计算机,从基础建设到卫星登月,在人类所有的技术领域中,中国和中国制造都占据着最重要的地位。今天,我们进入了工业革命 4.0的时代,在这一场全新的产业革命中,最重要的行业就是本书所讲述的芯片业。在这一章中,让我们来看看在这场伟大的中国工业革命中,中国的电子工业和芯片业是怎样从零开始发展至今的。 1920年 – 1949年:中国电子工业的起步时期 电子技术是一门非常年轻的学科,它诞生于 20世纪初。当时,中国的电子技术和世界电子技术的发展几乎是同步的。 1923年1月23日晚,由美国商人奥斯邦与英文《大陆报》联和创办的中国境内第一座民办广播电台,中国无线电公司就在上海开始播音了。它每晚播音1小时,内容有国内外和本地新闻,以娱乐节目为主,也有一些宗教性节目。 中国第一家广播电台在播音 1924年8月,北洋政府交通部公布了组装广播无线电接收机的暂行规定,市民可以自行组装收音机。 1933年10月,上海亚美无线电股份有限公司生产了1001号矿石收音机,受到了市民的欢迎。1935年10月,该公司又生产出了第一台1651型超外差式五灯收音机。该机除真空管和碳质电阻外,其他元件均为自行设计制造。 1936年,随着广播电台的发展,收音机在上海市逐步普及,总数达10万台以上。 1945年抗战胜利后,上海的无线电制造业得到了恢复,出现了一批新的无线电厂商。1947年年底,上海电器公司有590家,其中无线电公司为235家。 1949年前,中国的电子工业主的重点是无线电和通讯业。 1949年 - 1966年:文革前的新中国电子和芯片产业 1953年,新中国研制出了第一台全国产化的收音机——“红星牌”真空管收音机,投放市场后,大受欢迎。 朝鲜战争爆发后,中国成了世界政治、军事冲突的最前沿。为解决军队的电子通信问题,在苏联和东德的技术支持下,北京筹建了北京电子管厂( 774厂,即今天的京东方)。该厂年产电子管1220万只,是为亚洲最大的电子管厂。 不久,北京电机总厂、华北无线电器材联合厂、北京有线电厂、华北光电技术研究所等工厂和研究所先后成立,是为我国电子工业的基础。 1956年,美国科学家肖克利因为在1947年发明了锗晶体三极管获得诺贝尔物理学奖。和真空管相比,晶体管体积小、寿命长、放大率大的多,全球电子业为之震动。 1956年,国家结合当时全球科技发展趋势,制定了为期十二年的《1956-1967科技发展远景规划》,规划中把计算机、无线电、半导体和自动化作为国家生产和国防急需发展的领域。我国半导体事业从无到有,进入了它的初期发展阶段。 1957年,北京电子管厂拉出了锗单晶。同年,研制出锗晶体管。 1958年,中科院的王守武、王守觉兄弟研制出了我国第一批锗合金高频晶体管,并成功应用在109厂(现中科院微电子所)的109乙计算机上。 1959年,美国德州仪器的基尔比研制出了第一个集成电路即芯片,三个月后,仙童公司的诺伊斯用蒸发沉积金属法替代了金属导线,芯片的量产成为可能。 1960年,美国人发明了平面光刻技术,仙童公司随即开发出全球第一块芯片。 1959年,在我国半导体先驱林兰英的带领下,拉出了硅单晶。同年,李志坚在清华拉出高纯度多晶硅。 1960年,中科院半导体所和河北半导体研究所成立。我国半导体工业体系初步建成。同年,黄昆、王守武、王守觉、林兰英开始研究平面光刻技术,并于1963年研发出5种硅平面器件,被应用于109丙型计算机上。 1965年,王守觉在一块1平方厘米大小的硅片内,蚀刻了7个晶体管、1个二极管、7个电阻和6个电容的电路,我国第一块芯片诞生了。 王守武 黄昆 林兰英 谢希德 1966年–1976年:文革中的电子和芯片产业 1966年,尽管文革对工农业有着极大的冲击,但我国的芯片工业建设并未止步。 1968年,北京成立了国营东光电工厂,上海成立了无线电十九厂,1970年投产。它们生产TTL电路、CMOS钟表电路、A/D转换电路等芯片。他们是中国芯片产业中的南北两强。 1968年,国防科委在四川永川了成立固体电路研究所,是当时中国唯一的模拟芯片研究所。同年,上海无线电十四厂制成了PMOS电路。 1970年代,永川半导体研究所、上无十四厂相继研制成功NMOS和CMOS芯片。 1972年,美国总统尼克松访华后,中国开始从欧美引进技术,全国有四十多家芯片厂家建成投产。 1972年,我国自主研制的PMOS大规模芯片在永川所诞生,仅比美国人晚了4年。 1975年,王阳元在北京大学设计出第一批1K DRAM,比英特尔只晚了5年。 改革开放之前,我国的芯片业得益于一批解放初期回到新中国的半导体人才,如黄昆、谢希德、王守武、高鼎三、吴锡九、林兰英等前辈大师。在他们的带领下,蹒跚起步的中国半导体芯片行业做了两大贡献:一是保障了“两弹一星”等军事项目的电子和计算配套;二是建立了一套横跨院所和高校的半导体芯片人才培养体系。 1976年–1986年:改革开放初期的 电子和芯片产业 1977年7月,邓小平邀请30位科技界代表在人民大会堂召开座谈会,半导体学界的灵魂人物王守武发言道:“全国共有600多家芯片厂,其一年生产的芯片总量,为日本一家大型工厂月产量的十分之一。”这就是改革开放前的中国芯片业的状况。 1978年,王守武和徐秋霞等人在中科院半导体所研制成功4K DRAM,次年量产成功。比美国人晚了6年。 1979年,中国成功反向英特尔的8080八位微处理器,比德国和日本早一年。 1980年,王守武兼任109厂厂长,将厂房升级改造为1000到10000级的高标准洁净室,并在组装成了我国第一条中、大规模集成电路生产线。 1970年代的亚洲,只有日本在美国的帮助下,其芯片技术全面超越了中国。而韩国和台湾尽管通过颁布产业发展计划、引进技术、派遣留学人员学习培训等方式,积极发展芯片技术,但整体技术仍落后于我国。 改革开放之前,我们举全国之力,主攻半导体芯片技术。在一批舍身忘我的芯片人的努力下,从无到有,建立了完整的芯片工业体系。只是在十年文革中放慢了速度。 1980年代,国门打开,人们发现,在芯片行业上,我国已经非常落伍了。 1980年代初,国家缩减了对芯片业的投入,希望各厂家自己找出路。为了在短期内获得效益,大量工厂购买了国外的技术和生产线。自主研发的思路被购买引进所替代。但是,我们引进的只能是别人的淘汰的技术。 1986年 - 2000年:国家计划下的电子和芯片产业 1986年,电子工业部在厦门举办了芯片战略研讨会,提出了“531战略”。即“普及5微米、研发3微米,攻关1微米”,落实了芯片的南北两个基地、一个点的布局。南方集中在江浙沪,北方集中在北京,西北一个点是西安。 然而,由于巴黎统筹委员会(简称“巴统”)的技术限制,我们只能引进落后的二手淘汰设备。各地、各厂各自为战,缺乏统一规划,前沿技术研究被抛在脑后。于是整个芯片产业越引进,越落后。 1984年至1990年,中国各地方政府、国有企业和大学,总共从国外引进类似的淘汰晶圆生产线达33条,按照每座300-600万美元估算,总计花费1.5亿美元左右。这33条晶圆生产线,大多是3英寸、4英寸的晶圆线。而1987年,日本研发的DRAM就已经采用了8英寸线。 1980年代,日本通过技术积累和大规模的人、财、物力投入,在内存技术上超越了美国,并带动了整个芯片业的发展。1990年,全球前十大芯片公司中,6家是日本公司。而韩国也由政府牵头、财阀投入的政策帮助下,在芯片业上追赶日本。 此时的中国芯片业,已全面落后于日本,并被韩国超越。 1981年中科院半导体所研的16K 内存,仅比韩国晚了2年。1985年,该所制造出了中国第一块64K内存比韩国晚了一年。到了1986年,日本已开始研发0.5微米的制程技术了,而韩国则研发出了1M的内存,仅晚日本1年。而我国要到1993年,才由无锡华晶制造出第一块256K内存。 1990年代初,日本经济泡沫破裂,韩国则加大了对芯片业的投资。1992年,三星超过NEC,成为世界最大的内存制造商,同年,开发出了世界第一个64兆的内存。在技术与产能上全面超越了日本。 由于日韩的芯片业的飞速发展,国家决定用重点项目对芯片技术进行集中投资。 1990年8月,国家计委和机电部在京召开了有关领导和专家座谈会,决定实施908工程。国家为908工程投资20多亿元,要建一条月产1.2万片、6英寸、0.8-1.2微米的芯片生产线。 由于审批时间过长,从开始立项到投产历时 7年之久。芯片的制程按摩尔定律每两年就缩减了一半。到1997年无锡华晶建成投产时,其技术水平已落后于国际主流技术达四至五代。产能仅800片/月,投产当年即亏损2.4亿元。 严重亏损的华晶找到了曾创办茂矽电子的台湾人陈正宇来对其进行改造。为了改造华晶,陈正宇请来了老友张汝京博士。张汝京当时刚从德州仪器退休,他用了半年时间就完成任务,改造后的华晶于 1999年5月盈亏平衡,项目得以验收。 没有达到预期效果的 908工程,使中国芯片业浪费了5年时间。当华晶还无法量产0.8微米的芯片时,国外主流制程已达0.18微米,我们的差距越来越大。 1995年10月,电子部和国家外专局在北京召开了国内外专家座谈会,希望加速我国芯片产业的发展。11月,电子部向国务院做了专题汇报,确定实施909工程,对建设芯片生产线项目正式批复立项。909工程项目注册资金为40亿人民币,1996年国务院决定由中央财政再增加拨款1亿美元。 1996年,909工程的主体有100亿人民币资金的上海华虹微电子有限公司与日本NEC公司合作,成立了上海华虹NEC。 1996年7月,33个西方国家签署了《瓦森纳协定》,对中国等国家实施军用、军民两用商品和技术的控制清单,其中有电子器件、计算机、传感器、新材料等9大类高新技术被实施禁运。与芯片业相关的高端设备、技术和元器件无法引进,产业建设更加困难。 1996年,电子部部长胡启立兼任华虹集团董事长,直接主持909工程,带领华虹NEC克服了华晶七年的漫长建厂悲剧,于1997年7月31日开工,1999年2月完工,投产时全球芯片市场大热,2000年销售额达30.15亿元,利润达5.16亿元。 2001年,随着互联网泡沫的破碎,整个科技行业受到重挫,芯片行业也进入低迷期。芯片巨头日本东芝宣布停止生产通用的内存,并全面收缩芯片业务。这一年,华虹NEC亏损了13.84亿元。 1950到1970年代,我国的芯片产业以军事需求为动力,由国家计划推动发展。该传统一直延伸到了908、909工程。这是计划经济的国家工程,和国外芯片企业很难竞争。 1978年到2000年我国的芯片业,早期缺乏统一规划,引进的是国外淘汰的生产线,在产业升级的过程中,全部被淘汰。后期由国家组织了三大工程,全数败北,仅有909工程留下了一座上海华虹。这一阶段中国内与海外芯片技术的差距,并未减小。 这些工程未能成功的原因有两个:一是芯片技术更新速度太快,制程升级一年半就是一代,这需要有连续的资金投入,否则就会被很快淘汰;二是中国的芯片人才实在是太少,无法完全搞懂引进技术,遑论自主研发。 另外,西方国家先后用“巴统”和“瓦森纳协议”来限制向中国出口最先进的高科技设备,我们能得到的技术要比最先进的晚两到三代,这种限制大大阻碍了我们的芯片业发展。 2000年–2011年:加入WTO后的中国芯片产业 一直到加入 WTO前后,中国芯片业才进入了海归创业和民企崛起的新时代。改革开放初期的第一批电子、计算机、通信类大学生,于1980年代出国潮中率先留洋。他们毕业后很多人留在美国芯片业工作,见识和能力得到了大大的锻炼和提高。2000年后,这批有着技术和管理经验的专才,开始陆续回到中国创业。 加入 WTO前后,国际化视野和市场化的企业运作方式也被引入了中国。2000年6月,国务院发布了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(18号文),并推出了一系列促进芯片产业发展的优惠政策和措施。准备在政策引导下,积极发展产业配套,改善产业发展环境。 在这一政策引导下,国内掀起了一波芯片投资热潮。在这一热潮中,出现了一大批优秀的中国芯片公司:它们是成立于 2000年的中芯国际;成立于2001年的展讯通信;成立于2003年的中兴微;成立于2004年的华为海思等。 信息产业部也实施了“中国芯”工程,大力扶持国内具有自主知识产权芯片研发。在国家 863、973计划的支持下,国产微处理器被作为重点攻关项目。 2000年,张汝京在上海为中芯国际奠基。今天,中芯国际和华为海思已成为中国芯片制造和设计的两大巨头。长电科技公司则占了中国芯片封装的鳌头。 2001年,方舟科技的“方舟一号”流片成功,这是我国自主研发的第一款32位RISC指令集的微处理器。 2002年,中科院计算所的“龙芯一号”问世,它是采用了MIPS指令集的32位微处理器。 2002年,北大众志推出了基于自主设计的兼容X86的32位“众志863” 微处理器。 2001年,由美国海归的邓中翰在1999年创立的中星微电子有限公司宣布,国内首枚具有自主知识产权的多媒体芯片“星光一号”研发成功。此后,中星微的多媒体芯片被广泛应用于微机和智能手机的摄像头中,并为索尼、三星、惠普、飞利浦等企业供货。 2003年,中星微的多媒体芯片的全球市场份额达60%。 2005年3月,中星微的数字多媒体芯片荣获国家科技进步一等奖。 2005年11月,中星微在纳斯达克上市,是第一家在纳斯达克上市的具有自主知识产权的中国芯片设计企业。 就在国内半导体行业蒸蒸日上、欣欣向荣的时候,发生了令人痛心的汉芯事件。 2003年2月上海交大微电子学院院长陈进宣布国产高性能DSP“汉芯一号”研发成功,信息产业部、上海市政府及国内顶级专家纷纷表示“汉芯一号”及其相关设计和应用开发平台,已达到了国际先进水平,是中国芯片发展史上一个重要的里程碑。 三年后,水木清华 BBS上有人公开指责陈进的“汉芯一号”造假。随着调查的深入,人们发现,“汉芯一号”不过是雇人把摩托罗拉芯片上的标识抹掉后加上“汉芯”字样而成。陈进用汉芯骗取了无数的资金和荣誉,“汉芯一号”成了一起出名的科研造假事件。汉芯事件,对刚刚起步的国内芯片行业的科研和市场冲击巨大。此后的很长一段时间内,人们对国产芯片一直都不信任。 而邓中翰的中星微在移动端带来的行业变革面前也因转向太慢,而被台湾的联发科后来居上。中星微从此一蹶不振, 2015年12月,从纳斯达克退市。 2011年至今:中国芯片产业飞速发展的时代 但是,国内的缺芯现象则愈演愈烈。 2013年,我国芯片进口达2313亿美元,超过石油,为第一大进口商品。国家也更加意识到芯片产业的战略意义。同年,我国半导体芯片的奠基人王守武先生去世。 在 2011年国务院发布《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的三年后,2014年6月,国务院印发了《国家集成电路产业发展推进纲要》,将芯片业的发展上升为国家战略;9月,国家芯片产业投资基金设立,一期募资1387亿元,用于芯片产业链企业的股权投资。 各大基金也一改以往以项目为主的投资形式,通过控股来扶植产业链上的龙头企业。投资涵盖了芯片制造、设计和封测等方面。从此,国内芯片业进入了发展的快车道。 长电科技的logo 中芯国际的logo 华为海思的logo 2014年,长电科技以7.8亿美元收购了新加坡星科金朋,成为全球第三大封测公司。南车株洲的8英寸IGBT生产线正式投产,在昆明地铁完成运行调试。紫光集团在国开行和华芯资本1500亿资金的支持下,对国内外企业进行了大规模并购。2013年,17.8亿美元私有化展讯科技;2014年,以9亿美元率先在海外完成对锐迪科的私有化;2015年5月,耗资25亿美元从惠普手里收购了新华三51%的股权;2016年12月,长江存储在湖北武汉注册成立,并在南京和成都同步建设芯片国际城,大力开发与存储器相关的产业。 2017年世界半导体市场分布和中国芯片市场的产品分布 今天,中国的改革开放已经过了四十年,这是中国飞速发展的四十年,也是一场伟大的中国工业革命。回顾过往, 17、18世纪的英国以其几百万产业工人造就了第一次工业革命;上世纪初至1970年代的美国以其几千万产业工人造就了第二次和第三次工业革命;从1980年代起,中国开始了一场有几亿人参与的伟大的中国工业革命,他们创造了超出了所有常规的奇迹。无论在基础制造业还是在目前最先进的5G通讯行业里,在现代工业的每个角落里,中国和中国制造都是主角。 中国芯片产业链现状 全球的制造业从第一次工业革命以英国为主的西欧,最先转移到了位于北美的美国,美国为第二次和第三次工业革命做出了傲人的成就。今天,我们可以清晰地看到,即将到来的第四次工业革命的产业重心必将落在亚洲和中国。目前,中国几乎在所有的传统产业中都站到了世界前茅。就连第三次工业革命的主要产品个人电脑、手机、和各类智能产品的最后成品组装也都在中国。这不但是因为中国有廉价的劳动大军,也是因为中国有全球最有知识、最成熟、最勤劳、最有雄心的劳动大军。 今天,中国的芯片业已有了芯片设计的龙头企业华为海思,其 ARM和5G芯片已是行业中最先使用台积电7纳米制程的性能最佳芯片了;芯片制造的龙头企业中芯国际的制程已达10纳米,离台积电7纳米制程只有一代只差;芯片封装测试的长电科技在业内稳坐全球第三把交椅。中国的芯片业离世界最先进的地位仅一步之遥。 芯片行业可能是中国所需攻克的最后一个技术堡垒。在今后的日子里,中国终将在所有产业里占据最重要的地位。这是一个不可逆转的趋势,也是中国在工业革命 4.0中应有的地位,这将是我们这一代中国人即将亲眼见证的伟大的中国工业革命的必然结果。
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[建议] 关于集成电路中研制可变电阻的建议
热度 1 zlyang 2019-3-17 22:26
汉语是联合国官方正式使用的6 种同等有效语言之一。请不要歧视汉语! Chinese is one of the six equally effective official languages of the United Nations. Not to discriminate against Chinese, please! 关于集成电路中研制可变电阻的建议 在集成电路中,目前已有场效应晶体管( field effect transistor )可以作为电压控制的可变线性电阻使用。 在实时性要求高的场合,可以将复杂的程序(软件)转换成相应的硬件集成电路,以提高计算的速度。 随着集成电路的集成度提高,导线(导体)之间的空间距离越来越近。这样分布参数的作用会越来越明显。在还没有达到量子力学性质占主导地位的情况下,直接使用导体之间的“场”传输信号时(即变废为宝),有可能制作出“半路、半场”类型的集成电路。这样,需要研制可变参数的元件(如可变电阻、电容和电感等),以实现相应的集成电路硬件内部参数的自动调节,实现对应软件中的“参数优化”功能。 如支持向量机、人工神经网络等,目前流行的普遍是软件。这样,它们的计算时间,特别是用于训练的时间会降低实时性。当采用相应的集成电路硬件后,预期训练时间和运算时间会明显减少,从而极大地扩展它们的使用范围。 需要高性能“可变参数元件”的硬件集成电路,还应包括“线性 PID 控制”、“模糊控制”等各种有广泛实际应用价值的集成电路。 除了现有的电压控制“可变参数电阻”外,还应该研制“电流控制的可变参数电阻”等。因为电流控制的元件,可能会有更高的抗干扰能力。在“半路、半场”类型的集成电路,电流控制元件有可能会降低设计的难度。把“场”更多地留给“信号传输”,把“电流/‘路’”尽可能留给元件。 参考资料: Moore Samuel K. 4 strange new ways to compute . IEEE Spectrum, 2018, 55(1): 10-11. https://ieeexplore.ieee.org/document/8241695 闵应骅,2018-01-12,放开思路,重振计算科学技术 (180112) http://blog.sciencenet.cn/blog-290937-1094444.html Macha Naveen Kumar, Chitturi Vinay, Vijjapuram Rakesh, 等. A new concept for computing using interconnect crosstalks . 2017 IEEE International Conference on Rebooting Computing (ICRC), Washington, NOV 08-09, 2017: 46-47. https://ieeexplore.ieee.org/document/8123636 杨正瓴. 关于“互容”概念的意义 . 电工教学,1995, 17(4): 35-39. 杨正瓴. 互容的定义和模型 . 科学通报,1990, 35(12): 960. 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关信息 !
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摩尔定律的三种走向(181106)
热度 5 ymin 2018-11-6 09:22
摩尔定律的三种走向(181106) 闵应骅 中兴事件以来,中国集成电路行业的发展受到全国人民的关注。许多人群情激奋,恨不得马上自力更生,赶上先进。也有一些人认为现在的世界经济是一个综合体,一个国家不可能样样领先,需要时日。正好,本月 IEEE Spectrum 2018/11 月号,发表一个新闻,“ 3 DIRECTIONS FOR MOORE’S LAW ”,我想对大家关心的这个问题有参考价值,特介绍于此。 近年来晶体管尺寸日益减小已经成为一个昂贵而棘手的问题 , ,以致只剩 4 家逻辑芯片制造商继续在这个方向做数十亿美元的努力 ----- 它们是全球晶圆( GlobalFoundries )、英特尔、三星和台积电。其他公司只是在观望。他们也许想:假如你有这笔钱,也许买俩智能手机,增加一些功能,照样提高性能,而不去考虑减小晶体管尺寸的事。 ( 1 )坏消息 今年八月,全球晶圆叫停了芯片制造过程的一个顶尖开发项目。原来它计划移到 7 纳米节点,然后开始用超紫外光刻( EUV ),以节省制造过程的花费。从而可以进一步开发更先进的 5 纳米甚至 3 纳米节点。在纽约州马尔他的 8 号设备,即使装备了 2 台 EUV ,也未能成功。公司不得不卖了这 EUV 系统,回归到原来的制造者,即阿斯麦控股。全球晶圆首席技术官 Gary Patton 说:“我们完全从数字出发,对于尖端技术人员转去搞研究,那是一种侵蚀。”最后,公司决定回到盈利上来。 ” 全球晶圆不是唯一一家为新工艺奋斗的公司。英特尔今年早些时候透露,将到 2019 年才移到 10 纳米工艺。(英特尔的 10 纳米工艺基本上等价于其他公司的 7 纳米工艺。) ( 2 )好消息 在台积电, 7 纳米已经过关。在 9 月,苹果高管们说, iPhone X 和 X Max 手机已经用了 7 纳米工艺生产的处理器。几个星期前,华为推出了他们自己的 7 纳米手机处理器,几周以后,该手机就推向了市场。这两家公司的芯片都是台积电生产的,台积电成了实际的胜利者。 台积电今年 4 月开始 7 纳米技术产品的批量生产,而且其趋势看涨。台积电看到了跟随摩尔定律的好处(下图)。台积电主席 Mark Liu 9 月在台湾半导体会议上说:“工艺尺寸会继续走向 3 纳米和 2 纳米。”同时,其竞争者三星电子将在今年底或明年初推出商用 7 纳米产品。 当然, 7 纳米并不是所有地方都是 7 纳米。达到这个边缘的厂家在扩展,新的厂家也在建设。根据世界工厂预测报告,半导体设备及材料协会说,花费在芯片制造设备的资金在 2018 年增长 14% ,达到 628 亿美元,而对新厂建设的投资 4 年内将达到 170 亿美元。 ( 3 )审视 实际上,究竟是谁需要这样不断缩小的尺寸?不爬摩尔定律这把梯子,还有许多办法可以提高性能。 美国国防部高级研究计划局( DARPA )的电子复兴计划有一个 6100 万美元的项目,计划用几十年前的老生产过程制作 3D 单片集成芯片,以便和 7 纳米技术做比较。这个项目集中在明尼苏达州布卢明顿的 SkyWater 技术工厂,那是一个 90 纳米硅片生产厂。其技术是要在通常的 CMOS 芯片上面生产出碳纳米管的晶体管和电阻 RAM 存储器。 SkyWater 总裁 Tom Sonderman 说:“如果能像计划那样完成的话,尺寸就可以回到 90 纳米,在那基础上改进。” 另一个解决办法来自硅谷的 Atomera 公司,它开发了一种技术,提高晶体管速度,减少同一芯片上装置之间的可变性,并且,用保持其早期状态的办法提高了这些装置的可靠性。它让原子那么薄的氧层埋在晶体管硅面之下。 Atomera 把这个方法叫做米尔斯硅技术( MST ),使芯片设计者可以不减小晶体管尺寸而提高晶体管性能。该公司的总裁和 CEO Scott Biband 说:“它可以用于所有不同的工艺节点,包括传统的模拟以及正在开发的新节点。” 中国大陆有中国的情况。我国现在还达不到和这些公司比试的程度,而且,我国基本上靠国家投资。国家投资无非是政府拿主意,请一些有识之士、千人,论证一番,就开干。但这事真是大事,必须慎重。几百上千亿的钱投下去了,成功则皆大欢喜;失败就骑虎难下了。我觉得可能还是按产业发展的规律办事更好一些。
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错位竞争
jiangming800403 2018-7-9 09:19
没有最先进的技术,只有最适应消费者需要的技术 我认为在先进制造领域,中国应该和美国错位竞争。 在航空领域也是如此,C919只是单通道大飞机,先从通飞、支线和单通道干线飞机做起,立足国内非主流干线和国际边缘航空市场,才能逐渐积累技术与资本,才能最终实现对波音空客的逆袭,真正实现国际航空工业的ABC。 转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自赵建民科学网博客。 链接地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1054404.html 上一篇: 波音和空客是不是也是制造飞机壳子的公司? 下一篇: 大飞机再下一城:中国将引进生产An225 ? 对C919构成航线竞争的波音和空客的早期型号已经开始过时,甚至已经停产,他们现在可能也没有兴趣再重新搞一款单通道窄体大飞机。而C919代表了21世纪初年的飞机设计与制造水平,可以说是有史以来最好的单通道窄体大飞机。 中国商飞与波音、空客的错位竞争,可能还要持续一段时间。自主研发生产的洲际大飞机可能需要至少一代航空人的连续努力。 中国大飞机事业正如同30年前的家电工业、世纪之交的汽车和高铁设备,我们要给大飞机和高性能航发充分的信任和足够的时间。20世纪80年代,国产的彩色显像管和制冷压缩机的质量同样差强人意。今天华意压缩已经成为全球最大的压缩机生产商,并把分厂开到了国外。中国航发大发展的市场大门正在打开:不仅是航空工业的需求,航发的核心机同样可以用于船用燃气轮机和燃机热电厂。不论航空运输、船舶还是天然气热电联产,中国正在成为世界最大的单一市场,这也是现在和80年代运10、涡扇6/8下马时候根本的不同。 转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自赵建民科学网博客。 链接地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1054232.html 上一篇: 没有外来人口,京沪会怎样?兼论易富贤先生“京沪衰落”说不靠谱 汽车工业中,国产车主要也是集中在经济型轿车和商用车,特别是五菱之光、红菱宏光、长安之星这些保有量巨大的MPA神车。实际上世界500强中已经有六家中国车企入围,在数量上与日系车并列全球第一,其中上汽集团位列世界汽车工业第七把交椅。次贷危机后通用汽车破产保护的期间,整个通用系的利润主要来自中国市场,其中包括以低端MPA为主力车型的上汽通用五菱。实际上,由于成本问题,欧美主力车厂已经很难生产出2万美元以下,特别是1万美元以下的汽车。但是,世纪汽车市场的消费潜力在发展中国家,全世界只有12%的人收入水平超过中国,70%的人还没有达到中国人均的收入。比中国企业还便宜的汽车,印度的塔塔可以生产,但那时汽车吗?和塔塔汽车可以相提并论的应该是山东地方企业生产的农用车——时风、巨力、五征,起步价一两千美元 28/14乃至35nm量级核心芯片对于普通电脑和手机已经够用了,而且国际主流厂商可能用不了多久就会停产28nm或更早的芯片,所以从中低端产品开始实现芯片自主是可能的,也是完全有必要的,实际上低端通信芯片,已经随着大量的手机出口,充斥着印非市场。但是,更先进的14nm以上、甚至7nm以上的集成电路芯片,中国即使投入大力气开发最后也可能得不偿失,而且我个人也怀疑5nm、3nm或者更高的芯片是否真的具有市场意义 我认为:大概不用等到2025年,中国IC大概就会完全掌握7nm技术,国际集成电路产业就会出现两种不同的生态进化链条,一条是最先进的7/5/3nm制程,另一条就是以中国为主的7/14/28(甚至35nm)制程。 鹿死谁手,尚不得而知,十年以后,我们可能会发现某些科技巨头垮掉是因为技术太先进,投巨资去研发5nm乃至3nm的集成电路,但生产出来了却大量积压、卖不动。 转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自赵建民科学网博客。 链接地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1110515.html 链接地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1122661.html 上一篇: 近10年来,国有企业净资产增加了一倍 我国芯片研发设计和生产核心,特别是宇航级与军品生产企业还是国家队,比如中国电子科技集团公司(CET),属于中国航天科技集团的航天时代电子(中兴其实也是航天系企业),以及中科院计算所(龙芯),有军方背景的国防科大和江南所等。中国大陆最大的芯片代工企业(世界第五)——中芯国际也由台资转变为国企背景(控股股东是大唐电信)。军品和宇航级芯片的技术要求更高,从军品和宇航级芯片来讲,全世界电子产业链最完整、最强大的除了美国之外就属于中国,在这方面日、韩、台基本为零,中国宇航芯片与服务器已经成批量出口到俄罗斯与欧航局。通信卫星、遥感卫星、导航卫星就相当于太空中的基站与服务器。通过军转民、军民融合,我国基站、交换机与服务器关键电子设备在短时期内国产化是有可能实现的,设备体积大一些、能耗高一些对基站、交换机的影响也不是很大。 当然,世界上最强大的半导体公司如Intel、三星、台积电等都在中国大陆设立了加工企业,这是中国微电子行业中的佣兵集团。当然,还有第三支力量,即民营资本主导的“独角兽”企业,其中最著名的有华为海斯、清华展锐,以及寒武纪、商汤科技等。 http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1114479.html 实际上展锐的母公司我国校企之王——清华紫光集团,也属于一种特殊类型的国企。近几年,经过资本的辗转腾挪,紫光系已经形成超过2000亿的资产,在我国电子产业兵团里具有举足轻重的地位。展锐的前身是在nasdq上市的独角兽企业——展讯通信,展讯被紫光收购后合并了 锐迪科 ,就是现在的展锐。展锐在全球通信产业链中,尤其是低端芯片市场中占有重要地位。出货量占全球通信芯片的几乎1/4,但产值只有高通的一个零头,因为展锐的产品都很便宜,便宜到高通乃至联发科都无法生产,售价只有10个八个美元,甚至几美元。所以,展讯芯片在亚非2G手机和百美元3G手机市场中居于霸主地位,三星特供非洲市场的廉价手机也大量采购展讯芯片(三星自己已经不屑于生产这些廉价货),还有传音(非常形象的名字)——非洲手机之王,旗下品牌TECNO、itel、Infinix(这都是什么鬼)用的也是展锐芯片,因为如果用高通或者联发科的产品已经很难生产出百美元级的手机。印度民族品牌手机MicroMax、Intex、LAVA以及印尼的ADVAN等东南亚品牌手机也依赖展锐芯片。当然,印度手机不仅是供应链而且生产线管理也很依赖中国技术,印度人做的最多的是品牌和销售。当洋芯片大量占领中国市场的时候,展锐、传音等等却悄然出海,经略印非,这是符合技术比较优势和市场经济逻辑的。 得中国者天下,得印非市场者得未来,因为那里将来有七十亿人甚至更多。一旦形成品牌黏性,那将得到在未来一个世纪里不断增长的市场空间。非洲也是被iphone忽略了的一个大陆。中国主流手机厂商都把印度作为重要的出口市场。至于传音、天语则采取了东边不亮西边亮,占领边缘市场,“农村包围城市”的错位竞争模式,满足多样化的非洲市场要求,比如多卡多待、超长待机、音乐手机,开发适合非洲人肤色和相貌的摄影模式,避免弱光条件性,照片模糊不清漆黑一团,从而墙内开花墙外香。 即使,美国政府不与中兴和解,中兴与展锐合作,在亚非中低档移动通信市场中生存下去,就像中国制造中另一个“中兴”品牌,在非洲战场上显示的存在一样。当作为巨大中华的一员,中兴是不屑于与传音、天语等三四线品牌血拼非洲市场,如果真是血拼的话,传音和天语的技术和服务还真难拼得过中兴。中兴特别是其附属品牌努比亚和华为荣耀一样,对标的是千美元级的苹果旗舰机,这就相当于移动通信领域里的宝马、奔驰、劳斯莱斯。这也是说明移动通信领域中国制造的市场竞争力比汽车工业更强,除了一汽红旗以外,民族汽车工业的中高端品牌寥寥无几,而移动通信不仅取得了数量优势,并且对苹果、三星这样的技术领跑者也采取了贴身紧逼战术。 当然,作为堂堂清华大学的校办企业,展锐已经不满足于边缘国家的中低端市场,展锐的战略是死磕联发科、追赶高通,从而实现高、中、低端通信芯片的全覆盖。展锐的战略合作伙伴是Intel。Intel以15亿美元入股展锐,获得展锐20%的股权,联合研发并代工14nm芯片。中国设计,美国制造,这不是无数爱国者梦寐以求的吗?Intel还授权给展锐X86架构,以试图打破通信芯片ARM架构的一统天下。携手展锐,也可以看成是PC机CPU霸主Intel试图重返移动芯片市场。 高通现在更在意不断升级骁龙处理器与华为海思的麒麟一争高下,已经不屑于中低端芯片,所以打包给了与大唐电信旗下联芯科技成立的瓴盛(贵阳)公司。 瓴盛(贵州)的股东包括高通、联芯科、建广资本、智路资本,高通只占总股份的1/4。联芯科也是国内通信芯片研发的一支有生力量,小米松果处理器的研发团队主要来自联芯科技。高通还与贵州省合资在贵安新区成立了 贵州华芯通半导体技术有限公司 。此外,贵州已经成为全球第四大手机组装中心,并全力发展大数据、云计算等信息产业,全产业链拥抱信息产业,七彩贵州正在数字时代实现弯道超车。 \0目前看来,中低端移动通信芯片制造商主要是联发科、瓴盛(高通+大唐电信的联芯科)和紫光展锐,而高端芯片则主要是高通的骁龙、华为海思的麒麟和苹果在竞争,整体上通信用集成电路设计和生产的中心也正在向太平洋西岸转移。\0
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也谈中兴被制裁的对策
yangxintie1 2018-6-3 09:37
中兴通讯需要的高速AD/DA、调制器、高性能锁相环、中频VGA 等产品,根本没有国产芯片厂商可提供替代品。这句话说的过了,这些还都算不上什么高端的东西,也不是影响基站和通讯设备的关键,大不了退一步,某些指标优化一下,总有活路的 我也设计过逆变电源,当时是为了一个测量和发动机测功器控制设备提供电源用的,那是一九七五年,我们技术科根据我的提议。五个大学生组成攻关小组来制造这套设备。我是总负责,分工的那部分就包括这个逆变电源,记得我们是用几乎三个月的时间在开山放炮排雷管这间隙中学完了数字电路晶体管电路这些书,然后用一个月时间进行的设计计算。每一个双稳电路,振荡电路我们都仔细算了,它的稳定区域并且选择了可靠的工作点,并且在七五年,那个时候我们就选择了当时能够采购到的最先进的集成电路板做计数器和显示器,然后就是安装焊接和调试,这总的来说还是比较顺利的,当然总会有这样那样困难,但是我们看到昆明的拓东体育场的教练。竟然带一部分人用晶体管焊接出来台式计算机。那给我们的鼓舞也是不小的。这个电源部分逆变器制造 我用了几个可控硅 焊接了晶体管双稳电路当做触发电路,过去没有集成原件的时候我们只能这么干,我设计成分离原件后用手焊的,只是这个体积大一些,其实。功能一样。我们技术科长是一个八级工,老师傅,看到连接在一起的线路板。非常高兴,说这个仪器的壳子,你们可做不了这么漂亮的,这个非我来干不可,他带着我们到车间里做了一个最漂亮的外壳。后来我们带着这台仪器驱车北上到侯马874厂真正的试验台上做了实验。完满成功! 后来为了筹备地震台站点,需要一个警报系统,我又制造了这么一套可控硅逆变电源,实际上就是造出一个高压电加上一个高频的刺耳的信号通过几公里广播线路,把他发射的全部工厂的所在范围内。我试验了一下,这个效果还是蛮好的。从我的亲身经历来看在高精尖的东西也有他的代用品。不要迷信洋人我们总是可以找到解决问题的路。 这个事件和炸馆事件一样会引起重视就非常好,中兴所需要的国产集成电路,就有了研发需求,也有了政府的支持,重视和倾斜。路会越来越宽
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如果中兴一直搞集成电路,也不会有被制裁的资格
热度 4 jiangming800403 2018-5-1 14:02
\0 最近中兴事件上,左翼和右翼的激进派又得到了一个吐槽的机会,很多人持续不断的发扬“痛打落水狗”的精神。但是如果中兴一直搞集成电路,也不会有被制裁的机会。中兴本来是西安微电子公司军转民支援特区建设的产物,而西安微电子公司的母公司是属于中国航天科技集团的航天时代电子。但是中兴的发展已经远远超越了它的母体。西安微电子公司只有千人的规模,而中兴工程师的数量,可能比它的母公司——中国航天时代电子还多,中兴的崛起充分说明了市场经济和自由贸易下的国际分工是正确的。 其实,中兴的研发中投入力度也一直很大,掌握并交叉授权专利的数量是行业内的前几名,这也是它度过严冬的储备脂肪。中兴的IC设计部门——中兴微电子,大概是国内芯片设计行业中的第三把交椅,产值也达到了百亿规模,约占中兴总营收当中的1/10。同时,不论中兴还是华为,在深圳都有很多的高价地产,这些也都是灾难时期的应急储备。 不仅仅是中兴,任何一家电子信息行业的巨头,都无法控制全部的产业链,无法忍受哪怕一个微不足道的零件的彻底断供。如同生态系统里食物链越高的物种越珍稀,集成电路也是高度垄断的行业,水平与垂直分工替代了种内竞争。世界上没有一个公司甚至一个国家做得到全产业芯片链自主自给自足。强悍如三星者,也大量从国际市场采购电子原件。特朗普即使可以强迫苹果公司把生产线搬回美国,但是生产iPhone的电子原件中也不过30%是美国造。欧洲的爱立信、西门子-诺基亚、阿尔卡特,也都用美国的核心芯片。 如果中国在稀土和其他战略金属出口稍稍动动手脚,全世界的电子产业链同样也会断掉,当然中国现在是主张市场经济、自由贸易,搞全球化,不会主动动用贸易武器;而特朗普总统大概喜欢政府管制的指令化计划经济。当然华尔街巨头、硅谷新贵、好莱坞明星大概都不支持川普当总统。 通讯设备和电子计算机的核心芯片,中国不是生产不出来,但国产民用集成电路和国际先进水平差2到3个摩尔周期,性能可以差10倍;但对集成程度要求不太高的军品级和宇航级的芯片,不论CPU、GPU、MPU、MCU,还是DSP、FPGA、射频芯片,国内产品就很好,已经批量出口到俄罗斯与欧盟,但是生产规模很小,成本高,民品市场根本卖不动。 目前,如果等集成电路全部国产化再发展移动互联网,现在手机仍然是摩托罗拉、诺基亚、索爱的天下。等到集成电路技术成熟以后,再去发展手机生产,这就是弗拉基米尔同志曾经批判过的“左派幼稚病”的思想,实际上目前全球每年20亿部手机的出货量当中绝大部分都是在中国完成生产的,同时全球六七成的PC机和平板也是在中国生产的,用同样的原件和材料生产出世界上最便宜的产品,为中国和第三世界的穷人生产汽车和电子产品,充分反映了中国制造的技术和管理水平。美国虽然在某些方面一直有技术领先的优势,但在技术应用和成本控制方面已经不如中国,销售和售后更糟糕,所以即使打到中兴,美国货在消费电子市场也不会有优势。 同时,生产全世界几乎全部的通信设备原件,这完全超出了中国工业的能力,也是对国际贸易的反动,中国出口芯片、美国组装,这种画卷更无法想象。 大概20几年前,现在看了已经很落后的模拟制式手机中国还完全无法生产,完全依赖进口,是少数大款、公款才能消费的奢侈品,违规配置、使用手机往往被认为是一种腐败,至少是不正之风。大概十五年前,国内开始大规模生产功能机,手机产量约占的世界总产量的1/4~1/3,手机才开始进入普通人的手里,但是,那时候的国产手机主要是合资品牌,主要是普天系的一些合资厂生产的,很多人第一部手机都是摩托罗拉、诺基亚、索尼-爱立信、西门子、飞利浦,这些都是70/80后的青春回忆。2010-2012年前后,智能机开始大规模取代功能机,这时候中国手机约占世界产量的六成。此后,年轻的国产品牌实现了对老牌通信巨头的逆袭,摩托罗拉、诺基亚、索-爱、西门子、飞利浦都已经是昨日黄花。中国品牌已经占到了世界智能手机市场的半壁江山,并且把组装厂办到了印度、越南。世界十大手机品牌中,除了苹果、三星和LG之外的七家都是中国货,华为、中兴、小米、酷派、魅族、OPPO、Vivo,已经成为了九零后和零零后的青春记忆。 智能手机诞生之初,国际主流芯片技术已经达到了35nm的水平,而当时的中国更加落后,尚停留在亚微米尺度,最好可以做到100nm左右。完全采用国产集成电路的手机,即使能生产出来,在市场上也不会任何竞争力。面临弯道超车的难得机遇,华为、中兴们该何去何从?历史已经证明,他们做出了正确的选择。 人多是中国最大的优势(亚非拉的穷人更多),因此,基于市场需求的应用产品是中国经济发展的关键。只有占领了市场,才会有足够的利润向上游延伸产业链,我们发展集成电路,也是因为这个产业最终可以产生可观的利润。 先有手机,再有手机芯片,最后才可以有集成电路材料和装备企业,这是正确的发展逻辑,否则即使上游产品搞了出来,下游也不会有厂商给你配套。就像航空发动机一样,如果中国不搞C919,国产的大型涡扇发动机即使性能再好,波音和空客照样也不会采购。上游芯片产业不过关,中国就不该发展手机的思想,同样也是列宁同志所批判的“左派幼稚病”。 中国集成电路28/35nm制程已经成熟,14nm属于入门阶段,7nm还没有眉目,这大概相当于国际巨头2012年的技术水准。实际上,我们现在上网用的芯片基本上也是2015年以前的技术,我认为只要不运行大型3D游戏,28/35nm的芯片已经够用了。 只要全国狠下决心,在28/35nm的技术水平上,大多数关键电子原件的国产化是可以实现的,但 28/35nm芯片在国际市场上已经是便宜货,甚至接近停产。而国产货的初期成本肯定很高,会连续亏损几百亿元甚至更多。但是只要能坚持5年以上,一定会变得比进口芯片更便宜。 中兴事件和我国正在大规模发展28/35纳米制程的生产线,已经成为改变世界微电子产业生态链的一根稻草,我们可能不需要等到完全掌握14纳米技术,就开始大规模进入核心芯片产业。大概不用等到2025年,中国IC大概就会完全掌握7nm技术,国际集成电路产业就会出现两种不同的生态进化链条,一条是最先进的7/5/3nm制程,另一条就是以中国为主的7/14/28(甚至35nm)制程。十年以后,我们可能会发现某些科技巨头垮掉是因为技术太先进,投巨资去研发5nm乃至3nm的集成电路,但生产出来了却大量积压、卖不动。 转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自赵建民科学网博客。 链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1110515.html
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中兴之痛:摩尔定律无法超越
热度 3 jiangming800403 2018-4-20 09:33
中兴之痛:摩尔定律无法超越, 中国集成电路起步大概落后美国5年,而且起点更低。5年大概相当于三个摩尔周期,也就是同时代的产品性能大概差距一个数量级;这对军品无所谓,但是对于民品,在自由贸易情况下,国内产品很难有稳定的下游用户。目前军品级,乃至宇航级的集成电路都是可以自给自足的,但是性能最好能达到2012-2013年的国际产品,不过马马虎虎也能用了。
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贸易战:中国集成电路产业超越发展不多的特殊机遇
热度 2 jiangming800403 2018-4-19 12:12
博主回复(2018-4-18 23:24) : 是的,需要自己研发制造,并且目标是中国的企业以及从业人员能够研发制造的过程中获得足够的利益,这样才是一个持续的过程,期望这种贸易战等特殊行为让中国企业成长起来的机会并不多 -------------------------------------------------------------------------------------------- 我们已故领袖毛泽东主席曾经说过:“封锁吧,封锁个十年、八年,中国什么问题都解决了”。赫鲁晓夫撕毁中苏协议5年以后,国产的原子弹就在西北荒漠上空炸响了。上次美国对华禁售英特尔至强芯片事件,也充分说明,凡是买不到的,中国人都会想办法造出来。离开了Intel,中国超算仍然能发展,具有军方背景的申威芯片占领了更多的服务器市场。 10年前,奥巴马政府动用巨额政府资金援助陷入了困境的通用汽车等大企业,被政敌攻击为搞“美利坚苏维埃社会主义共和国”,如今更加任性的特朗普更是频繁动用政府管制干扰自由贸易,是不是想搞计划经济? 只要存在自由贸易,只要摩尔定律还在起作用,中国集成电路就很难发展起来。就像食物链顶端的物种会很稀少一样。作为现在制造业顶端皇冠上的明珠——集成电路更是一个高度垄断的行业。不仅是华为、中兴,爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特-阿尔斯通等欧陆通信装备巨头也不掌握上游的芯片产业,也是用美国芯。 在美国政府宣布制裁的深夜,弹冠相庆、笑的睡不着觉的应该是中国本土的集成电路厂商。由于一代到两代的技术差距,中国本土集成电路追赶得很苦,利润有限,还需要把大量的资金用于和领跑者搞“军备竞赛”。否则差距就会越来越大,因为即使是反向设计(“山寨”),也需要时间和投入,等做出来,竞争对手又会有更好的产品;因此,国产高端集成电路即使做出来,也很难有稳定的下游客户。在自由贸易的情况下,实现中国制造2025中设定的国产芯片市场占有率由目前的30%增加到70%任重道远。今明两年,有很多家芯片生产企业投产,如果设计规模不足,很容易出现等米下锅。 当然,中低端国产集成电路已经有了可观的市场竞争力,已经成为全球IC工业体系垂直分工与水平分工中重要的一部分。近年来,中国集成电路行业产值以每年15%-20%的速度在增长(是GDP增速的两倍以上),而全球平均水平不到5%,美、日更低。 虽然目前需要每年进口2000亿美元的芯片,但出口额也占到进口额的1/4~1/3,有每年五六百亿美元。美国军方就曾经大量采购来自中国的三无芯片,成为了近年来美军军需部门的一个丑闻。由于进口芯片比出口芯片贵得多,因此从数量上看,中国芯片进出口的差距其实更小。 很多芯片中国其实并不是不能生产,只不过是因为技术落后,市场占有很少。目前世界主流芯片厂商的设计、制造能力可以达到7nm,而中国企业仍然停留在14~28nm,因此产品集成程度更低,运算速度更慢、能耗更高,性价比低,但更便宜。 反正,中兴、华为的大客户在亚非市场,也用不起太贵的设备。中美贸易战打的时间越久,留给中国芯片业的利润空间就越大。只要有足够的利润,才能推动中国集成电路厂商技术投资研发、更新换代。而目前,投产即落后,前期投资都不一定能收回。所以国产IC厂商投资研发和扩大产能的积极性不足,使行业整体上仍停留在中低端、扩大规模、粗放增长的发展模式。 硅谷的科技精英一直与特朗普格格不入。硅谷的精神是崇尚利润与叛逆。在商言商,美国的资本家不会放弃中国的半导体芯片市场。有很多方法突破禁令,比如说直接在东亚投资办厂,全世界范围内,电子信息行业配套能力最强,产业链最完整的,只有东亚地区,特别是长三、朱三两大湾区。
个人分类: 经济时评|2132 次阅读|4 个评论
他造滑翔机、偷猪、拿跳水冠军,还两次痛失诺奖,却缔造了硅谷
热度 5 beckzl 2017-1-4 22:09
没有上天下海的魄力 怎能成就一番事业 …    硅谷从诞生之初就是一个风云之地    人们对硅谷的认可更可谓车轨共文    不仅世界各地开始模仿硅谷建立高新区    甚至还有媒体以硅谷为名,专职报道相关新闻    不过,提起硅谷的起源,却众说纷纭,各执一词    有人认为,斯坦福大学的教授鼓励以知识创业的理念导致硅谷的诞生    也有人认为硅谷是从惠普最初的小车库诞生的    实际上,当年若不是这个人发明了 硅晶集成电路    今天硅谷的地盘也许会是樱桃谷、飞机谷、啤谷 硅谷最有代表性的谷歌公司    他当初年少无知造 滑翔机 让7岁的弟弟爽上天    大学为聚餐而 偷农民的猪 险些被处以绞刑吊死    在实验室研究 量子隧道效应 被驳回    结果被索尼的日本科学家先发明, 拱手让出诺奖 量子隧道效应    他带领实验室另7人叛逃,创立闻名的 仙童半导体    发明了基于硅晶集成电路,性能可靠且价格低廉    后因为公司内部事务,叛逆八人相继离开    四处落地生根,繁荣昌盛,那块谷地也因硅而得名    他则继续依靠集成电路建立起了 因特尔 帝国 叛逆八人组    2000年的 诺贝尔物理学奖 决定颁给在集成电路领域贡献巨大的科学家    可获奖的却是他的老对手 ,与他同时期发明锗集成电路的基比尔    因为这回,他却早在十年前因游泳心脏病突发辞世,再次错过诺奖,令人唏嘘 …    罗伯特·诺伊斯 是个了不起的人    他生长在一个世代做牧师的家庭    祖父和父亲都接受了高等的神学教育    而且祖上还出过诗人、大学创办者甚至是州长    家庭给诺伊斯带来了不少宗教上的戒律清规    这些教条的确给诺伊斯带来了一些秉性    也为他日后的生涯埋下了仁慈的隐患    但却没有从行为上完全限制住诺伊斯    他小时候依旧是个不太规矩的孩子    成天收集一些奇奇怪怪的玩意,敲敲打打搞发明    12岁那年,诺伊斯和大他2岁二哥打算搞个大新闻    他们从百科书上看到了滑翔机的图片,兴趣十足    于是花了他们整幅身家,买来了材料    还找邻居弟弟家的家具店里“借”了些多于的竹竿    有模有样的组装成了 一架滑翔机    诺伊斯从格林纳尔学院的楼顶上平稳滑下    还有人称看到兄弟俩其一从体育场的看台飞出去    他们甚至还说服了7岁的亲弟弟爬上滑翔机    两兄弟开着车,牵引着滑翔机起飞    他们俩最大的也不过14岁而已啊    这怎么可能不引起当地的轰动    后来,《格林纳尔信报》派来了一名记者给这两个小家伙拍摄照片    诺伊斯骄傲地爬上谷仓顶,一跃而下    他在空中滑翔了三秒,但可能是因为操作失误    最后摔了个狗啃屎,差点丢了性命    诺伊斯与哥哥制作的滑翔机    后来他从一个旧洗衣机上拆下电机焊在雪橇后    造出了一个山寨版雪地摩托,并且用它去送报纸    成为了镇上远近闻名的“洗衣机侠”    诺伊斯的那些作品林林总总估计一间房都放不下    至于学习方面,诺伊斯其实根本不用特别上心    因为格林纳尔学院就是他那个牛逼的祖宗创立的    不过尽管如此,诺伊斯的较真劲儿还是主导了他    他以高中全校第一的成绩,实力考入 格林纳尔学院 格林纳尔学院    来到大学,主修物理、数学的诺伊斯绽放了    他不仅学习优秀,各种活动样样精通    1947年获得全美中西部运动会 跳水冠军    除了有优秀运动员的素质,他还能演奏双簧管    甚至还在当地电台的广播剧中饰演角色 罗伯特·诺伊斯    这样完美的学生,不仅迷得女生死去活来    就连物理系主任也对他情有独钟(纯洁的)    主任是晶体管发明人巴丁的同学,手里也有一些高精尖的科技产品    他最喜欢的诺伊斯自然就成为了最早用晶体管做实验的人之一    这段经历对他影响深远,他也从没忘记主任的恩惠    日后诺伊斯总将公司的新产品寄给主任供教学用    然而再完美再老道的司机也总有翻车的一天    那次,诺伊斯的宿舍要举办一次南太平洋风味宴会    一切都准备就绪了,可单单缺少一味香酥的乳猪    诺伊斯不知怎么的,二话不说就和舍友去附近农场捞了一只猪崽回来    据说当时诺伊斯的女友怀孕了,他正为此发愁    事情还没完,他们不单偷猪,还在宿舍三楼的浴室杀猪    小猪刺耳的嚎叫几乎把整栋宿舍的学生都吵醒了    事情败露了,传言说 农场主甚至准备好了绞刑架    的确,在50年前,偷猪和盗马都是要被绞死的    就算在当时也是免不了蹲一年的大牢房的    不过经过父亲的据理力争,诺伊斯逃过一劫    但要被休学一学期,诺伊斯索性去了纽约干保险    一年后返校还是轻松写意地拿到了毕业证    同时拿到的还有一笔不菲的奖学金 罗伯特·诺伊斯    本科毕业后诺伊斯本想延续儿时作死的梦想    他兴致勃勃地报考了空军,想成为飞行员    结果体检的时候还没等到医生检查菊花    他就因为色弱被筛选出局了    残酷的现实逼着他走向“绝路”——上MIT    可来到麻省理工学院,一次摸底考试就让他绝望了    那是他第一次羞于将成绩告诉父母    MIT可不是什么小池塘,这里鱼龙混杂    以前靠小聪明的策略已经行不通了    于是发奋图强,一口气拿到了博士学位和结婚证    毕业后诺伊斯在一家小公司的研发部门干了三年    结果公司的晶体管还是走不出实验室,面临倒闭    就在这时候,他接到了肖克利(同样是晶体管发明人之一)的电话    邀请诺伊斯加入他在西海岸新成立的公司    这还了得! 诺伊斯二话不说就答应了,还没面试就已经买下了一套房子 肖克利    不过,现实没有这么美好,肖克利虽然有才能    但在管理上有些唯我独尊,而且控制欲爆表    那年,诺伊斯刚提出 量子隧道效应 的概念    满心欢喜地请肖克利指教,结果他毫无兴趣    次年,索尼的研究院江崎玲於奈也发现了此现象    他也因此获得1973年的诺贝尔物理学奖 实验室庆祝肖克利获得诺贝尔奖    终于有一天,实验室里这些大学生忍不住了    8名员工不辞而别,被那个老顽固称作 “叛逆八人组”    他们另起炉灶,重新拉投资,建立公司    最终他们与投资人签订协议,共同制定商业计划    达成了 历史上第一次风险投资 , 仙童半导体 成立 仙童叛逆八人组    仅仅半年,仙童在诺伊斯的领导下就已经盈利了    但是由于电子设备分发展,晶体管电路的规模越来越大    不仅设备难以容纳下这些体积算不上小的晶体管    生产成本也居高不下    诺伊斯想方设法地要解决这一难题,结果他一查    德州仪器的基尔比已经制成了锗晶集成电路    但是基尔比的方法是“大力出奇迹”,生产困难    并且采用了比硅性能差的锗,不切实际    1959年,诺伊斯的 集成电路 设计申请了专利    他创造性地在氧化膜上用平面工艺制作出铝导线    让电子元件和导线合为一体,堪称神来之笔    直到今天所有的半导体集成电路都还在使用这种工艺    一开始,仙童靠着诺伊斯的集成电路赚了大钱    诺伊斯也落实了自己同样扁平化的办公理念    消除员工与管理层之间的隔阂,让好的想法和创意第一时间传达    仙童半导体一度生机勃勃,俨然是刚升起的巨星    可好景不长,随着公司越来越庞大,投资人开始插手到公司的事务中    再加上诺伊斯对员工过于仁慈,不愿意解雇员工    仙童半导体的业绩逐步下滑,兵荒马乱    当年叱咤风云的“叛逆八人组”也逃得七七八八了    只剩诺伊斯和摩尔坚守阵地,可也终于撑不住了    他俩一起离开仙童,靠着自己的名字就拿到了250万美元的投资    打算建立新的公司,起名摩尔诺伊斯,可是因为念起来太像more noise只好作罢    最终,他们以“智能”一词的词首作为公司名字    也就是后来靠 “灯,等灯等灯” 洗脑万千人的 因特尔 公司 因特尔第一款8位CPU 8008    英特尔成立后,诺伊斯担任一把手,负责融资谈判    对于公司的人事生产他都交由他人管理    而生产研发则由提出了 “摩尔定律” 的摩尔话事    摩尔凭借敏锐的眼光预测到了处理器和PC的发展    成就了因特尔今天半导体霸主的地位    因特尔刚走上正轨,诺伊斯就开始各种浪    先是滑雪摔断腿,又是开飞机、冲浪    终于在1990年,诺伊斯在一次游泳中心脏病发作 罗伯特·诺伊斯    美国因特尔的优秀员工,久经考验的半导体巨人    因特尔首任首席执行官,集成电路的发明者    麻省理工学院物理学博士,仙童半导体创办人    罗伯特·诺伊斯同志因游泳心脏病发    于1990年6月3日逝世,享年62岁 罗伯特·诺伊斯    一位巨人离开了人世,但是他给人类带来了无限的生机    他掀起了半导体的革命, 那片谷地也因为他的半导体产业而得名“硅谷”    诺伊斯建立的仙童半导体更是养育了众多人才    据说硅谷某一次关于半导体的会议上    出席的400人中只有24位没有在仙童工作过 罗伯特·诺伊斯与乔布斯    2000年,集成电路发明42年后    诺贝尔物理学奖颁给了集成电路发明人    可伟大的 “硅谷市长” 诺伊斯已离去10年    最终获奖的基尔比都表示他应该享有这一荣誉 要是诺伊斯活着的话,他应该与我分享这一荣誉,我的工作引入了处理电路元件的新角度,此后集成电路的绝大多数成果和我的工作没有直接联系。    硅谷虽不由诺伊斯一手建立    但硅谷因他而得名,也因他而充满生机    诺伊斯就是硅谷最无争议的代言人 文章首发于微信公众号:SME 欢迎关注
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国际名家讲堂:可测性设计帮你寻找芯片“出轨”的蛛丝马迹
coofish 2016-8-23 14:59
数字集成电路测试和可测性设计 主讲专家: Erik Jan Marinissen 专家介绍: IMEC首席科学家 IEEE Fellow 计算机学会金核心成员 主办单位: 工业和信息化部人才交流中心 比利时微电子研究中心(IMEC) 承办单位: 南京市浦口区人民政府 南京市浦口区人力资源服务产业园 协办单位: 国家集成电路设计深圳产业化基地 支持媒体: EETOP、半导体行业观察,麦姆斯咨询 组织安排 时间:2016年9月19-21日(3天) 地点:南京明发珍珠泉大酒店 地点:南京浦口区珍珠街178-1号 报到时间: 9月18日16:00-17:00 报到时间: 或 9月19日 07:50-08:20 日程安排: 9月19日08:30举行开班仪式 日程安排: 9月21日17:00举行结业仪式 其余为讲座时间: 09:00-12:00 其余为讲座时间: 14:00-17:00 专家介绍 Erik Jan Marinissen是imec的首席科学家。在此之前,他曾就职于 NXP Semiconductors和Philips Research。他分别于1990年和1992年从埃因霍芬理工大学获得计算机科学理科硕士学位和软件技术工程学博士学位。 Marinissen的研究兴趣涵盖测试和微电子调试领域中的所有课题。他合著有230余篇的期刊和会议论文,共同发明了12项由美国和欧洲授予的同族专利。 Marinissen是 2008年ITC和2010年ITC的Most Significant Paper Awards的获得者,2013年SWTW的Most Inspirational Presentation Award的获得者 ,并分别获得1995年Chrysler-Delco-Ford汽车电子可靠性研讨会和2002年IEEE国际电路板测试研讨会的最佳论文奖。 Marinissen还担任IEEE Std 1500的主编,并且是 IEEE P1838 on 3D test access的创始人和主席。他是研讨会“Diagnostic Services in Network-on-Chips”(DSNOC)、“3D Integration”、和“Testing of Three-Dimensional Stacked Integrated Circuits”(3D-TEST)的创办人之一。他同时还任职于众多会议的委员会,包括ATS、DATE、ETS、ITC、VTS、IEEE设计与测试编委会、IET电脑和数字技术编委会以及Springer的电子测试期刊:理论与应用(JETTA)编委会。 Marinissen已经在飞利浦技术培训中心教授了测试技术的大量课程,并在国际会议中做过23次教程展示。 Marinissen是IEEE Fellow,并且是计算机学会金核心成员(Golden Core Member)。 讲座大纲 学习目标 学习完本课程,学员将掌握以下内容: * 整个IC产品创造过程中的制造缺陷测试的作用和重要性 * IC测试设备的功能 * 基本的IC缺陷类型及相关的故障模型 * 数字逻辑、固定故障的自动测试向量生成概念、对高级测试的基础了解,比如延迟故障测试和静态电流测试 * 嵌入式存储、应用技术的概念,比如March Tests * 使得IC的数字部分可测试的工艺:扫描设计、包装和测试访问机制设计、测试数据压缩、内建自测 * 故障分析和诊断的作用、应用技术的概念 * 板级测试及常见的片上设备,IEEE Std 1149.1(JTAG) * 能够从现有的IC测试和可测性设计工艺中做出理性选择 * 能够更高效地跟进其他IC测试课程和工具培训 讲座描述 * Getting Started * 进入讲座 * Introduction to IC Testing * 介绍IC测试 * Test Execution: Equipment Flows * 测试执行:设备和工艺流程 * Defects and Faults * 缺陷和故障 * Automatic Test Pattern Generation (stuck-at, shorts, opens) * 自动测试向量生成 (stuck-at, shorts, opens) * Scan Design * 扫描设计 * Delay testing * 时延测试 * Memory Testing * 存储测试 * Built-in self-test (BIST) * 内建自测 * Diagnosis and Failure Analysis * 诊断和故障分析 * Test Compression * 测试压缩 * PCB Testing and Boundary Scan Design * 印制板测试和边界扫描设计 * Modular (Core-Based) SOC Testing * 模块化(基于芯核)SOC测试 * Data-driven fault diagnosis in boards and systems * 电路板和系统中数据驱动的故障诊断 * Testing of 3D stacked ICs * 3D堆叠集成电路测试 * Conclusion * 总结 报名方式 发送邮件至wuyue@memsconsulting.com,邮件题目格式为:报名+第29期+单位名称+人数。 其他说明 1. 9月9日前报名成功的参会人,获赠中心“IC精英”精美水晶纪念品一份。 2. 中心将按照报名的先后顺序安排座位。 3. 中心将按照报名的先后顺序安排参会人住宿(协议价为338元/间/天,费用自理,酒店联系人:曹家强 18512529807),若房间超出承载能力,晚报名的参会人,可能会被安排在周边酒店。 4. 发送报名表后,若3个工作日内没有收到中心的邮件确认,请来电告知。 5. 中心将在会议开始前的7个工作日内统一邮件发送报到通知,敬请留意。
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超大规模集成电路互连架构和建模(培训+证书)
coofish 2016-7-1 15:41
关于举办“国际名家讲堂-超大规模集成电路互连架构和建模”的通知 各有关单位: 为了提高我国集成电路行业专业人才整体技术水平,促进行业专业技术人才知识更新,工业和信息化部人才交流中心启动实施了“芯动力”人才发展计划。作为2016年计划的一项重要活动,中心和比利时微电子研究中心(IMEC)将于2016年7月11-13日在深圳举办“国际名家讲堂-超大规模集成电路互连架构和建模”(总第24期)。 一、参加对象 集成电路相关企业、研究机构、高等院校以及政府机构的高级管理人员、技术经理、工程师、研究员和教师等。 二、组织安排 时间:2016年7月11-13日(3天) 地点:维纳斯皇家大酒店(麒麟山景准5) 地址:深圳市宝安区沙井镇沙井路118号(京基百纳购物广场正对面) 日程安排: 7月10日下午15:00-17:00报到 7 月11日上午8:30举行开班仪式 7 月13日下午17:00举行结业仪式 其余为上课时间:上午9:00-12:00 下午14:00-17:30 三、费用 报名费3200元/人(含专家费、场地费、资料费、讲座期间午餐);参会者交通、食宿等费用自理。 四、报名方式 报名截止日期为2016年7月9日,采用以下方式: 邮件报名(推荐) 注:提交报名表并交纳报名费后方视为报名成功 其他说明 1. 7 月1日前报名成功的参会人,获赠中心“IC精英”精美水晶纪念品一份。 2. 中心将按照报名的先后顺序安排座位。 3. 中心将按照报名的先后顺序安排参会人住宿(协议价约为340元/人/天,费用自理,具体信息请以报到通知为准),若房间超出承载能力,晚报名的参会人,可能会被安排在周边酒店。 4. 发送报名表后,若3个工作日内没有收到中心的邮件确认,请来电告知。 5. 中心将在会议开始前的7个工作日内统一邮件发送报到通知,敬请留意。 联系人: 麦姆斯咨询 吴越 电 话:15190305084 E-mail : wuyue@memsconsulting.com 课程目录 1. Interconnect problem 互连问题 2. Capacitance 电容 3. Resistance: Size Effects 电阻:尺寸效应 4. Delay and Crosstalk 延迟和串扰 5. Circuit Solutions 电路解决技术 6. System-Level Modeling and Design 系统级建模与设计 7. Emerging Electrical Interconnects: Alternate Metals, CarbonNanotubes, Graphene 新兴的电气互连:替代金属、碳纳米管、石墨烯 8. Interconnects for Beyond-CMOS Devices: Spintronic, plasmonic, etc 超越 CMOS 元件的互连:自旋,等离子等 专家简介 AzadNaeemi 阿扎德 奈米 佐治亚理工学院 电子和计算机工程系 副教授 Azad Naeemi 于 2001 年和 2003 年获得亚特兰大佐治亚理工学院电子与计算机工程的硕士和博士学位。 2003 到 2008 年,他在佐治亚理工学院微电子研究中心担任研发工程师,并就职于电子和计算机工程系,目前担任副教授。他的研究跨越了材料、元件、电路和系统,探索基于传统和新兴的纳米电子和自旋电子器件和互连的集成电路。 Naeemi 博士 2007 年获得了 IEEE 电子器件协会 ( EDS ) Paul Rappaport 最佳论文奖,其论文刊登在 IEEE Transactions on Electron Devices 。他还获得过 NSFCAREER Award ( NSF 事业奖)、 SRC InventorRecognition Award ( SRC 发明奖)和四次国际性大会的最佳论文奖。 Naeemi 获得的荣誉和奖项还包括 ECE OutstandingJunior Faculty Member Award ( ECE 杰出青年教师奖)、 Richard M. Bass/Eta Kappa Nu Outstanding TeacherAward( 杰出教师奖 ) (由欧洲经委会元老层投票决定), theGeorgia Tech Fund for Innovation in Research and Education Award (研究与教育创新奖)和 Erasmus Mundus Scholarship in Nanoscience andNanotechnology (纳米科学和纳米技术 Erasmus Mundus 奖学金)(由欧洲委员会出资)。
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关于举办“高级超大规模集成电路存储器设计和集成培训班”的通知
coofish 2016-5-23 15:35
   为贯彻落实《国家集成电路产业发展推进纲要》,推进工业和信息化部“软件和集成电路人才培养计划”的实施,培养一批掌握核心关键技术,处于世界前沿水平的中青年专家和技术骨干,推动我国集成电路领域共性、关键性核心技术的整体突破,工业和信息化部人才交流中心和比利时微电子研究中心IMEC定于2016年6月1-3日在武汉共同举办“高级超大规模集成电路存储器设计和集成培训班”,邀请美国犹他大学电气和计算机工程系教授Pierre-Emmanuel Gaillardon授课。 本 课程将通过器件技术、电路设计和系统集成的深入学习,讲述静态、动态和非易失性存储器。本课程将首先讲述体效应技术的内存设计的知识,然后讲述先进的半导体工艺(FinFET、FDSOI和现代Flash工艺),并呈现现代SoC设计中减少存储器能耗影响的解决方案,最后将讨论到非易失性存储器领域的最新研究进展,以及这些进展在未来几年将给半导体行业带来的机会。 现将有关事宜通知如下: 一、主办单位 工业和信息化部人才交流中心 比利时微电子研究中心(IMEC) 二、协办单位 华中科技大学武汉国际微电子学院 武汉集成电路技术及产业服务中心 麦姆斯咨询 三、参加对象 本课程面向相关企业、研究机构、高等院校以及政府机构的高级管理人员、技术经理、工程师、研究员和教师等。课程采用全英文授课,不配备翻译,要求学员具备英语听课学习水平。中心将配备专家助理,协助学员解决英语沟通问题,进行课程辅导。 四、培训安排 培训时间:2016年6月1-3日(3天) 培训地点:武汉(具体地点详见报到通知) 日程安排: 5月31日下午15:00-17:00报到 6 月1日上午8:30举行开班仪式 6 月3日下午17:00举行结业仪式 其余为上课时间:上午9:00-12:00 下午14:00-17:30 培训班结束后,将颁发工业和信息化部人才交流中心和比利时微电子研究中心(IMEC)共同证书,参加培训者可推荐参加国家“软件和集成电路人才培养计划”评选。 五、报名方式 请各单位收到通知后,积极选派人员参加。报名截止日期为2016年5月30日,报名请咨询: 麦姆斯咨询: 联系人:吴越 电 话:15190305084 E-mail :wuyue@memsconsulting.com 课程目录 Module 1 (2h): Reminder on full-custom VLSI Design - Basic MOS transistor theory - Circuit Design: combinationaldesign, wires, scaling - Logical Effort 模块1(2小时):全定制VLSI设计简介 - 基本MOS晶体管理论 - 电路设计:组合逻辑设计,连线,缩放 - 逻辑效力 Module 2 (2h): SRAM Memory Design - Generalities on Static RandomAccess Memories (SRAMs) - 6T cell topology: read,write, sizing, layout - Peripheral circuitry:decoder, column circuits - Alternative memory cells:dual port, 8T, 10T 模块2(2小时):SRAM存储器设计 - 静态随机存取存储器(SRAMs)概论 - 6T 单元拓扑:读,写,大小,版图 - 外围电路:解码器,列电路 - 替代存储单元:双端口、8T、10T Module 3 (2h): SRAM Design with Advanced MOS Technologies - FinFET technologyfundamentals - Specificities of SRAM designwith FinFETs - FDSOI technology fundamentals - Back-biasing techniques andopportunities for low-power SRAM design - Application toultra-wide-voltage-range SoC design 模块3(2小时):具有高级MOS技术的SRAM设计 -FinFET 技术基础 -FinFET 的SRAM设计的特殊性 -FDSOI 技术基础 - 低功耗SRAM设计的反馈偏压技术和机遇 - 在超宽电压范围SoC设计中的应用 Module 4 (2h): Dynamic Memory Arrays - Generalities on DynamicRandom Access Memories (DRAMs) - Peripheral circuitry:decoder, refresh mechanisms - Memory hierarchy: cachedesign and associated mechanisms - Advanced DRAM design:gain-cell eDRAMs, voltage scaling 模块4(2小时):动态内存阵列 - 动态随机存取存储器(DRAMs)概论 - 外围电路:解码器,刷新机制 - 存储器层次:缓存设计和相关机制 - 先进的DRAM设计:增益单元eDRAMs,电压缩放 Module 5 (2h): Other Memory Arrays - Read Only Memories (ROMs) - Content-Addressable Memories(CAMs) - Standard-Cell based Memories(SCMs) - Ultra-low-power SCMs:principles, aggressive voltage scaling 模块5(2小时):其他存储器阵列 - 只读存储器(ROMs) - 内容寻址存储器(CAMs) - 基于标准单元的存储器(SCMs) - 超低功耗的SCMs:原理、激进的电压缩放 Module 6 (2h): Non-volatile Memories - Fundamentals of chargetrapping: SONOS, floating gate Flash, nanocrystal Floating Gate -Flash memory architectures: NAND/NOR memory arrayorganization, read/write circuitries - Embedded NVMs: Review ofcurrent industrial process flows and applications 模块6(2小时):非易失性存储器 - 电荷俘获基础:SONOS,浮栅闪存,纳米晶浮栅 - 闪存架构:NAND / NOR存储器阵列组织,读/写电路系统 - 嵌入式网络视频管理系统:当前产业流程和应用概述 Module 7 (3h): Emerging Non-Volatile Memory Technologies - Magnetic Memories: TAS-MRAM,STT-MRAM, SOT-MRAM - Oxide Memories: bipolarmechanism, unipolar mechanism, bi-layers, role of interfaces - Conductive bridge memoires - Phase-change memories - Mott memories - Embedded emerging NVMsdevelopments: Review of the latest industrial advances. 模块7(3小时):新兴的非挥发性内存技术 - 磁性存储器:TAS-MRAM,STT-MRAM,SOT-MRAM - 氧化物存储器:双极机制,单极机制,双层,接口的作用 - 导电桥存储器 - 相变存储器 -Mott 存储器 - 嵌入式新兴的网络视频管理系统的发展:产业最新进展概论。 Module 8 (3h): Design with Non-Volatile Memory Technologies - Dense memory crossbar design:topologies, sneak path mitigation, selector, peripheral circuitries - Non-volatile Flip-Flopdesign: CMOS-NVM co-integration, FF design, Low-power NVFF design - Logic-in-memoryarchitectures: NVM-based routing architectures, Boolean operation with NVMs - Neuromorphic applications:synapse design, learning techniques 模块8(3小时):具有非易失性存储器技术的设计 - 密集内存交叉设计:拓扑结构,潜路径抑制,选择器,外围电路 - 非易失性触发器设计:CMOS-NVM协整,FF设计,低功耗NVFF设计 - 逻辑内存架构:基于NVM的路由架构,布尔运算与网络视频管理系统 - 神经形态应用:synapse design,学习技巧 专家简介 Pi erre-Emmanuel Gaillardon 美国犹他大学 电气和计算机工程(ECE)系教授 Pierre-Emmanuel Gaillardon 是美国盐湖城犹他大学的电气和计算机工程(ECE)系教授,并担任纳米集成系统实验室(LNIS)主任。他拥有CPE里昂的工程师文凭、法国国立应用科学学院的电气工程硕士学位,并拥有法国原子能委员会电子与信息技术实验室(CEA-LETI)和法国里昂大学的电气工程博士学位。 加入犹他大学之前,他工作于瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL),任职于集成系统实验室,师从Prof. Giovanni De Micheli(瑞士洛桑联邦理工学院教授、ACMFellow、IEEE Fellow、欧洲科学院院士)。同时,他还在斯坦福大学担任客座研究员。此前,他曾任职于法国CEA-LETI研究中心。Gaillardon教授是C-Innov 2011年最佳论文奖和Nanoarch 2012年最佳论文奖的获得者。 Gaillardon 教授是IEEE 纳米技术会刊的副主编。他加入多个大会的技术委员会,包括DATE'15-16, VLSI-SoC'15, CMOS-ETR'13-15, Nanoarch'12-15,ISVLSI'14-15。他还是数个期刊和基金会的评审员。 Gaillardon 教授目前的研究主要集中在利用新兴器件技术和新颖的EDA技术进行可重构逻辑架构和数字电路开发。
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X射线下的集成电路
热度 1 lichunjie08 2016-5-4 10:29
前一篇博文中介绍了扫描电镜下集成电路的内部结构构造,下面的博文我将分享一下 X射线下的集成电路(IC)的结构构造 ,以便更加深入认识集成电路,照片为前年初夏用75KV X光机拍摄。 以下图片版权均属笔者本人所有。 材料与方法: 1、X光机 ; 2、X光胶片;3、胶片冲洗液;4、胶片扫描仪;5、PS(根据灰度将照片处理为假彩色图像) 。 友情提示:X光拍摄实验中一定要做好防护,着胶铅衣,以免遭受电离辐射危害。 图1 X光下的集成电路(DIP封装),左上为LM358集成电路,中线为电解电容器 图2 X光下的集成电路(DIP封装),可见中央矩形晶片
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致敬百年诺贝尔物理学奖——扫描电镜下解剖集成电路
热度 13 lichunjie08 2016-5-3 05:20
集成电路作为二十世纪的重大发明深刻地改变着时代, 地铁里美女们很少知道iphone 6+是由一块块高性能集成电路组成的,尽管他们沉浸于高科技带来的欢愉之中 。 提到集成电路不能不提仙童公司,硅谷至今流行一句名言:“ 进入仙童半导体公司( Fairchild Semiconducto r ),就等于跨进了硅谷半导体工业的大门。 ”1958年,仙童公司的诺伊斯与德州仪器公司的基尔比间隔数月分别发明了集成电路,开创了世界微电子学的历史,第一块集成电路只有5个电路元件。 德州仪器公司的基尔比因发明集成电路而荣获2000年诺贝尔物理学奖。 集成电路设计和制造技术作为世界上第一种纳米技术,也是迄今世界上纳米技术中最为复杂的技术。 为了亲身探究集成电路 内部 神秘的构造,笔者运用 500倍光学显微镜 和 蔡司 100万倍扫描电镜 (SEM),展示了集成电路的内部结构。当然想要观察第一步就是要用打磨机磨开集成电路的封装。以下图片版权均属笔者本人所有 。 图1 打磨封装后的电视机场行扫描集成电路 图2 光学显微镜下的电视机场行扫描集成电路 图3 光学显微镜下的电视机场行扫描集成电路 图4 扫描电镜下的电视机场行扫描集成电路 图5 扫描电镜下的电视机场行扫描集成电路 图6 扫描电镜下的电视机场行扫描集成电路 图7 扫描电镜下的电视机场行扫描集成电路 图8 扫描电镜下的Intel奔腾3CPU沟道 最后, 我们比较光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)在观察集成电路IC方面的表现 :一、光学显微镜在观测1um线宽以上集成电路时,其色彩的层次感和辨识性明显优于扫描电镜,对于集成电路的整体架构和布局显示更为清晰;二、在观察1um线宽的集成电路时,扫描电镜在分辨率方面表现更为优异,这也是普通光学显微镜所不能替代的。
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真空集成电路有进展吗?
热度 1 jiyipeng 2016-4-29 08:22
真空集成电路是在90年代初出现的。 因为在固体中电子的漂移速度最大也不超过热运动速度~107cm/s,所以作为固体器件的晶体管,其频率和速度要受到一定的限制。而真空管内的电子的漂移速度不受到此限制(因为没有晶格振动散射和各种杂质、缺陷的散射),则远高于固体中的速度,从而真空管的频率和速度可以达到远高于晶体管的水平。 真空集成电路充分运用了从硅芯片制作中发展起来的微细精加工技术,把真空三极管和真空四极管加以集成,从而把它们用于因受高频、高温、放射线影响而使半导体集成电路难以发挥作用的场合,充分发挥了真空管技术的特长。 微型真空管有独特的优点: ①因为电子在真空中的渡越时间很短,则截止频率可以做得很高; ②真空管的微小尖端阴极不需要加热,就能发射电子,并且寿命可长达10万小时,因此更适合于恶劣环境下的工作; ③输出功率比晶体管大得多。 目前发展怎么样了??有商用器件么
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专用硬件是一种什么东西?(150504)
热度 11 ymin 2015-5-4 07:29
专用硬件是一种什么东西?( 150504 ) 闵应骅 我在 摩尔定律死了怎么办?( 150406 ) 一文中已经明确地说了:基于 CMOS 技术的摩尔定律死了,问题是以后怎么办?权威专家们说 28 纳米的节点以每个晶体管的成本计算是最便宜的,工艺尺子并不是越小越好。这一趋势对整个计算领域都有深远影响。今后的系统结构主要是增加功能和更强的功耗约束。特别是智能手机,要增加功能,可又要保持电池寿命。而通用计算机满足不了更紧张的能量 - 性能约束。所以,集成电路要专用化。一谈到专用硬件马上使人想起 ASIC ( Application Specific Integrated Circuit ),对特定应用的集成电路批量比较小,太缺乏通用性。而专用硬件( Specialized Computing )则是从体系结构入手来寻求折中的办法。 2015/4 CACM 发表文章,谈谷歌、英特尔和斯坦福大学等帕洛阿尔托 (Palo Alto) 人在美国国防部先进研究项目局项目的支持下开展的此项研究。 改进能量 - 有效性的办法是专用化,就是说设计有一定编程能力、能满足应用要求的特色部件。通用 CPU 为了其灵活性和可编程在能量方面的浪费最高达到 99% 。为了减少这种浪费,需要把数据存储、计算机结构及它们的连接转向数据流和数据定位模式。在通用计算机上完成一个特定任务比专用硬件要多 1000 倍能量,专用硬件用很小硅片,其性能可以高几百倍,取消了许多冗余的数据传输,指令和数据的存取都更近了。 大家知道, GPU 对计算摄影、图像处理、视频加工,比用 CPU 要快,所以超级计算机里面 GPU 的数量比 CPU 还要多。可是, GPU 为什么能快又节能呢?不搞这方面专业的人不懂,我也不懂。通用 CPU 指令开销浪费能量,包括取指、译码、流水线管理、程序定序等。要省电就要做到两条: 1 。每条指令应该做几百个操作; 2 。处理器应该存取很少的数据。 CACM 这篇文章,介绍了一种技术可以提供高有效性,即卷积引擎( Convolution Engine )。卷积是 分析数学 中一种重要的 运算 。在泛函分析中,卷积、旋积或摺积 ( 英语: Convolution) 是通过两个函数 f 和 g 生成第三个函数的一种数学算子,表征函数 f 与 g 经过翻转和平移的重叠部分的面积。一个可编程卷积引擎用 1D 或 2D 模板,和 1D 或 2D 的数据阵列做卷积。一个 2D 图像是典型的例子。模板比图形小得多,它只要 3X3 像素,而图形则有亿万像素。其大小可编程。每一条指令要求做几百个 ALU 操作。它把下一帧图像的存取变成大量的 ALU 操作。真要说它的数学模型,一大堆数学公式,不适宜在博客上谈。许多卷积流应用基于高能量消耗的乘法操作。搞上 128 个 ALU ,让它们并行。卷积引擎本身是一个处理器,其指令可以用 C 编译完成。所以,卷积引擎可编程。从而达到一定的灵活性。 专用硬件由于把数据存储结构转换为数据流和算法的数据定位功能而得到其有效性。卷积使用了许多数据移动。譬如一个可编程卷积引擎用 1D 或 2D 模板,和 1D 或 2D 的数据阵列做卷积。一个 2D 图像是典型的例子。模板比图形小得多,它只要 3X3 像素,而图形则有亿万像素。其大小可编程。已用于移动平台,大量图象处理,又省电。你可以想像,一个几十、几百兆的文件从存储器读写既慢又浪费能量,是很笨的办法。大型图像要存取存储器。但这些存储在卷积类型和模具已知以后是可以按已定义的模式预先计算的,只要运行足够高速,就可以最小化不必要的存取,而减少电源消耗。卷积引擎既不是国定功能的硬件,也不是通用硬件。其出发点有两点:一个用户实现和一个带 SIMD (单指令多数据)指令的通用处理器扩展。 SIMD 指令类似于 INTEL 的 SIMD 流扩展,和 ARM 的 NEON 扩展。卷积引擎比有 SIMD 指令的通用处理器能耗和硅片有效性提高 8-15 倍,而用户单元只占 1/2-1/3 。该文把 SIMD 引擎作为 16 路 8 位数据通路,有时也作为 8 路 16 位通路。卷积引擎结构紧密结合基于卷积算法的数据流,指令流的变化很小。卷积引擎比 SIMD 处理器节省能量 8-15 倍。但是对其他应用只节省 2-3 倍,而硅片面积增加 2 倍。这种结构不但由于路由和多路复用增加了许多逻辑,而且引起漏电流的增加。所以它也有缺点。灵活的功能单元提供了低开销的灵活性。 专用硬件是目前限制能耗的体系结构的主要途径,希望尽可能使用专用引擎。但这又影响灵活性和用户可接近性。这是有矛盾的。在广泛领域关注关键数据流和数据定位模式,使我们可能建造高能源有效性引擎,同样用户可编程。基于类似于卷积模式的计算摄影、图像处理和视频加工,包括各种大小、维度、计算类型的卷积。为了节省能源,卷积引擎抓住数据重用模式,取消数据传送开销,大量增加每周期内操作的数量。 这使我想起一件事。当摩尔定律死了以后,中国人在想摩尔定律或者还可以活几年,或者在某些范围不死。而外国人想的是死了以后怎么办、我们如何前进。就像超级计算机受 INTEL 芯片进口限制,中国人想这对我们影响不大,或者说没有影响,很少有人说在这种情况下,我们怎么办?我们的思维常常诉诸伦理,缺乏建设性。人家知道了通用 CPU 面临的问题,从体系结构入手设法解决。这就是建设性的。我们不是说,计算机体系结构几十年都是老样子吗!其实,创新就从这里开始。创新有两个要素:一个是敢于提出问题;一个是提出解决问题的办法。缺一个就创不了新,只能修修补补了。
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中国制造与中国组装
热度 17 chrujun 2015-2-28 18:27
中国制造与中国组装 IPhone手机背面有一句英文明明白白指出了中国制造的尴尬现实: Designed by Apple in California Assembled in China (加州苹果公司设计 中国组装) 标为中国制造的产品出口量大,达到了世界第一,但中国只赚到了少得可怜的组装费。高科技产品尤其如此,比如手机、电脑、录像机等等。 据权威数据,2013年我国的集成电路进口额已超过原油,成为我国的第一大进口商品。为什么会这样? 因为手机、电脑等高科技产品需要集成电路。 对此我个人有深刻体会,我们设计的精密地球物理仪器,只能完全从美国直接进口集成电路,甚至连电阻和电容也只能全部进口。如果用国产器件,性能根本达不到要求,绝大多数器件国内还无法生产。以前不小心用了国产的假冒电容,在室内条件下就出现了爆炸起火等故障,更不用说恶劣的野外环境了。 中国制造行不行,只要看中国能不能自主生产精密仪器就足够了。很尴尬的现实是,我国的科研院所配备的精密仪器,基本上依赖进口。就我所工作的学院来说,贵重仪器全部进口。 这几年我们主要靠人力成本优势发展制造业,一旦人力成本优势不再,制造业就会面临衰落的危险。不少外资企业将生产工厂搬回母国或越南等地已经拉响了警报。现在中国的制造业可以说是虚胖,内在力量还很不够,与美、德、日等强国还有大的距离。在这个时候,脚踏实地追赶非常重要。国家要鼓励企业生产高、精、尖产品。对研制高、精、尖产品的企业需要政府有持续的科技投入。这方面可以借鉴美国的做法,美国对研制高、精、尖产品的小企业甚至可以持续资助10~20年。
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不要认为单片机就是过去的单板机
热度 4 accsys 2015-2-17 13:08
不要认为单片机就是过去的单板机 集成电路技术的高度发展可以将一个完整的计算机核心部分都放到一个方寸大小的芯片中,这就是现在的单片机技术。超大规模集成电路的 3D 技术已经较为成熟,不仅内部可以放置大量的有源器件,而且也将大量的无源器件集成到了其中。一个芯片中,运算器、控制器、存储器等样样俱全,只是输入输出设备和某些供电设备还未完全放入其中。如今一个芯片就是一台通用计算机的设计已经屡见不鲜。 国内很多人将单片机误认为是功能单一的单板机,因而时常见到有人一提单片机如何复杂,就有人表达出不屑一顾的声音。许多单片机的书籍也很会抢风头,明明是单板机的内容,却也以单片机来命名了。 单片机是通用计算机微化的一种设计技术,莫要小瞧单片机,更不要将单片机误认为就是那些功能相对简单,各种器件放在一块电路板上的专用单板机吧。 2015-2-17
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[转载]将石墨烯用作分子集成电路
hanlingeorge 2013-8-19 08:19
哥本哈根大学化学纳米科学中心以及中国科学院北京的化学家和物理学家们制备出了 一种分子集成电路。这项新突破创造性地应用了二维碳材料石墨烯 。 哥本哈根大学的副教授Kasper Nrgaard认为,这种新研制的石墨烯芯片的第一个优势是能够更容易地检测未来的分子电子元件。而他也非常自信这代表着迈向合适的集成分子电路的第一步。他表示“石墨烯有许多其他材料无可匹敌的有趣的性质,我们首次展示的是在石墨烯的芯片上能够集成功能元件,我真的觉得这是个封面新闻”。 分子计算机芯片是一个由一层金、一层分子元件和一层极薄的碳材料石墨烯构成的三明治结构。三明治中的分子晶体管的开关由光脉冲控制,因而石墨烯的一项特别的性质非常有用。尽管石墨烯由碳构成,但是它却是几乎完全半透明的材料。 寻找由单分子组成的晶体管、导线、连接点以及其他电子元件是研究人员一直不懈努力的方向。与传统元件不同的是,它们不能采用重金属或稀有土壤元素,因此需要尽可能便宜并对土壤、水源、动物无害的元素。不幸的是,迄今为止测试这些功能分子的性能仍非常困难。 此前,研究人员只能靠碰运气的方法测试微元件。而现在,运用新的石墨烯芯片已经可以准确的安置分子。Nrgaard解释说,这使得测试分子导线、连接点和偶极的功能更快更简单,化学家甚至可以马上知道他们是否要重新研制新的功能分子。 “我们已经设计了可以安置许多不同种分子的芯片”,他进一步说,“因为石墨烯支架与真正的芯片结构更接近,这使得测试元件更容易,而自然这也是迈向真正用分子元件集成电路的重要一步。我们必须认识到,要将分子器件用于真正的生活,则并不应该止于集成电路。” 图片: 哥本哈根大学
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复旦大学微电子学院成立—我国科教发展的一个见证
热度 1 jitaowang 2013-7-24 13:40
作者 : 王季陶 半年前, 我写过一篇博文 “ 以亲身经历为大学院系的学科发展叫好! ” 展望了物理类学科中的黑马—微电子学科. 如今的微电子在整个国家经济和军事方方面面的重要性是不言而喻的. 在我国 “ 向科学进军 ” 和国际上半导体技术发展的背景下 , 1956 年 8 月由北京大学黄昆、复旦大学谢希德等前辈学者牵头在北京大学举办了 五校 ( 北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学 ) 联合组成约 100 人的半导体专门化培训班 , 为我国以后半导体事业的发展准备了人才 . 此后我国高校先后纷纷开设了半导体物理 , 半导体材料等相关课程 , 甚至在物理系设立半导体专业 . 在工业界也出现了一些小型的晶体管工厂 . 但是 , 半导体事业的真正快速发展 , 在国内外都是在上世纪 60 年代 , 其中最大的动力就是集成电路 (IC, 又称微电子 ). 复旦大学的微电子研究也是 60 年代才起步的 , 或者应该说国内的微电子事业因为受到当时的政治因素的影响 , 都是在 60 年代后期才起步的 . 整个半导体微电子事业离不开最基本的高纯度硅材料 . 也就是要求达到九个 9 的高纯度 , 即 99.9999999%. 为了方便起见就把这个纯度称为 9 个 N(Nine). 要知道就连国库中的储备黄金的纯度也只有 99.95%(3 个 N). 其他化学试剂的纯度 , 也只有 3-4 个 N. 1969 年复旦大学的半导体物理专业恢复时 , 除了原来物理系的人力物力扩大以外 , 相应地也从化学系调来一批人马 ( 其中也包括我 ) 设立了多晶硅和多晶硅等半导体材料课题组 , 我们研究材料和工艺的小组在一间旧平房中工作了几十年 . 最近的十多年前因为拆迁才搬进了楼房 . 微电子系先后从属于电子工程系 , 信息学院等 . 如今的复旦微电子 ( 包括 “ 集成电路与系统 ” 国家重点实验室 ) 不仅单独成立了学院 , 而且改造后的微电子学院净化实验室已经正式对外开放 . 一系列的最新设备也先后安装完毕 , 包括很多进口的先进设备 . 特别是在原子层淀积 (Atonic Layer Deposition) 方面的优越性见长 . 甚至在软硬件的水平方面超过一些国外的兄弟院校 . 真是令人鼓舞 ! 当然还有集成电路设计等一大批人才和成就都来不及介绍 . 在这样的日子里 , 不能不让人想起当初 1958 年 , “ 微电子学与固体电子学 ” 学科的前身 --- “ 复旦大学半导体物理专业 ” 的创办人谢希德教授 , 2000 年在她只有 79 岁时就离开了我们 . 我在复旦的微电子也将近半个世纪 , 并不是她的子弟或学生 , 但是她的人品一直是我所敬仰的 ! http://me.fudan.edu.cn/index.asp 复旦大学微电子学院(简称学院)成立于 2013 年 4 月,是由原 “ 微电子研究院 ” 、 “ 信息学院微电子学系 ” 和 “985 微纳电子科技创新平台 ” 合并而成,也是复旦大学积极响应 “ 国家急需,世界一流 ” 号召,发展工科 “ 先行先试 ” 的首个改革试点单位,是直属于学校领导的教学科研实体单位。 学院拥有的 “ 微电子学与固体电子学 ” 学科,其前身是 1958 年由谢希德教授创办的半导体物理专业, 1984 年设立博士点, 1988 年成为国家重点学科。学院拥有 “ 专用集成电路与系统 ” 国家重点实验室( 1992 年),具备国际一流的软硬件设计环境。学院承担着推动国家集成电路产业技术创新 “ 抓住不放、实现跨越 ” 的发展重任,以科学前沿和重大需求来驱动基础研究、先导研究和应用研究的有机衔接 , 着眼于培养国际一流的集成电路高级技术人才,解决集成电路领域国家重大需求和学科前沿问题,努力建设成为国际先进水平的集成电路人才培养与科研相结合的平台。 微电子学院净化实验室对外开放 复旦大学作为我国微电子学科的创建者之一,又地处我国集成电路产业最聚集的地区上海,具有建设好微电子学院的独特优势。复旦大学微电子学院围绕国家重大需求,在高端人才培养、科学研究和成果转化上,以创新的模式实现 “ 政产学研用 ” 的无缝联接,将为支撑我国半导体芯片产业跨越式发展做出更多贡献。 微电子学院净化实验室建有 “ 集成电路国家先导工艺平台 - 先进互连子平台 ” ,也是我校 “ 微纳加工与器件平台 ” 的重要组成部分,有千级净化面积约 600 平方米,百级净化面积 100 平方米,拥有多功能集束设备 ( 集成了 ALD 、 PVD 、 MBE 、 RTP 、 XPS 腔体 ) 、电子束直写设备 (EBL) 、刻蚀设备 (RIE 、 ICP) 、薄膜设备 (LPCVD 、 PECVD 、 PVD 、 ALD) 、快速热退火 (RTP) 、微波退火和清洗机等价值 9000 多万元的设备,具有开展先进纳米 CMOS 器件和工艺的研发能力。 最近在半浮栅器件 (SFG) 、锗硅基隧穿场效应晶体管 (TFET) 器件、石墨烯基器件以及先进铜互连技术等方面取得重大研究进展。现已全面对外开放实验室设备,欢迎联系洽谈合作使用。
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《硅火燎原》-5-点石成金
热度 2 tianrong1945 2013-5-17 08:19
5.点石成金 - 半导体的掺杂性 特斯拉梦想的那种取之不竭的能源,也可以靠太阳能电池来实现。太阳能电池大多数用的材料是‘硅’,因此,我们再返回到半导体特性的发现过程。 不同于半导体的姗姗来迟,人类使用金属的历史,可一直追溯到几千年前的青铜时代。虽然金属的最早用途,是作为工具和武器,但早在 17世纪,欧洲科学家已经开始对金属的导电性能有所研究和认识,他们把电流能流过的物体称为导体,不允许电流通过的物体叫做绝缘体。 当然,在现代人眼中,导体和绝缘体的差别更清楚、更量化了。科学家们用一个数字:电阻率,来区分它们。电阻率表明了物体阻挡电流的程度。数字越小,说明越不阻挡,即电流越容易通过。比如,一般将电阻率小于十万分之一( 10^(-5)Ω·m)的材料称为导体,如金属材料等。而将电阻率大于一亿(10^8Ω·m)的材料称为绝缘体,如陶瓷、橡胶、塑料等。 看了上面所说的导体和绝缘体的电阻率的大小范围,疑问自然就来了:导体的电阻率小于十万分之一,绝缘体电阻率大于一亿,中间还有这么一大段,是怎么回事呢?显而易见,物理学家们将那一段范围的电阻率,留给了他们所钟爱的半导体。 用电阻率来区分导体、半导体、绝缘体,使得它们的界限清楚,但同时却又使得它们的界限模糊。这是因为,某种物质的电阻率并非一成不变的,它们会随着温度、光照、种种外界条件的变化而变化。刚才将导体、半导体、绝缘体等物质进行粗略分类的电阻率,指的是常温下的数字。如果条件变化了,各种材料的电阻率会变化。也就是说,一定条件下,原来我们称之为半导体和绝缘体的东西,也有可能表现出导电的性能;原来导电的,也有可能变成不导电。 半导体之所以很晚才被人类所认识,原因之一是因为半导体的另外一个性质:掺杂性。 什么意思呢?就是说,只要半导体材料中加进了微量的杂质,就会使材料的性能有很大改变。而天然的沙子和石头中,虽然包含了大量的硅,但却是非常不纯净的材料,只不过是一块坚硬的石头。硅小姐并不单纯,入污泥而尽染!已经完全没有了原来的秉性。后来,科学家们发展了先进的提纯技术,材料的半导体特性,诸如前面所叙述的:热敏性、光敏性、整流性等等,才得以表现出来。 有趣的是,太纯净的硅,有时在应用上也不是最理想的。 “水至清则无鱼, 人至察则无徒 ”。 如果在纯净的硅晶体中,人为地掺和一些杂质,会得到某些特别的性质,这就是我们下面要提到的 PN结。 尽管很早就有了矿石收音机,但在上世纪 40年代之前,无线电设备大多数使用真空管。因为当时的半导体(矿石)用起来,是如此的不稳定和神秘莫测,那根‘猫胡子’,需要在矿石上移来移去,仔细探索磨蹭老半天,才好不容易使收音机响起来。远不如真空管元件,使用起来既简单又可靠。特别是在1907年,美国发明家德福雷斯特(De Forest Lee),在真空二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板,从而发明了第一只真空三极管之后,这个三脚猫的功夫了得!它的放大作用和开关功能,是当时的半导体完全做不到的。 罗素( Russell Ohl)是美国新泽西州贝尔实验室的一位研究人员。他一直研究硅晶体,注意到硅材料对纯度的敏感性。特别是有一次,1940年2月23日那天,当他用猫胡子探测器的一个旧晶体做实验的时候,发现一个奇怪的现象。 那块旧硅片黑乎乎的,看不太清楚,总也调不出电流来。于是, 罗素 用手电筒照到硅片上,研究是怎么一回事?他注意到在硅片中间有条细小的裂缝,便用电筒的强光照过去。咦!奇怪的事情发生了:线路中接着的电流表使劲地跳动了一下。他连续地用光照射裂缝,电流表便连续指示出一个比 罗素所期望 的值大得多的数字! 罗素又将线路中电源的极性反过来接,那样一来,电路就不通、电流表不动作了。 也就是说,这片硅晶体在光照下表现了整流性,而且,诱发的电流比纯净的硅晶体诱发的电流要大得多。实际上罗素发现,在 光照时,裂缝的两边形成了一个 0.5V左右的电压差, 这是什么原因呢? 图 5.1:a)罗素和Jack Scaff;b)PN结的形成;c)晶体管的发现者 当时,晶体管发明者之一的沃尔特 •布拉顿解释了这个 罗素认为 古怪的现象。 沃尔特·布拉顿于 1902年出生在中国南方美丽的城市厦门,因为他的父亲那时正在中国任教。布拉顿获得物理博士学位后,便在贝尔试验室研究真空管。他被 梅文·凯利叫来看罗素的实验结果时,也感到很吃惊,不过,脑中立刻就 想到了解释。 原因一定是在于硅片上的那道裂纹!裂纹使得晶体两侧的纯度不同,杂质也有所不同。因而造成了一侧有更多的自由电子,而另一侧则有更多的空穴。见图 5.1b。由于电子空穴的异性相吸作用,它们的移动使得在中央裂纹处形成一个薄薄的电压差,这样,电子便只能在一个方向跨越电压差而流动。 后来,专家们把有过多电子载流子的半导体叫做 N型半导体 ,有过多空穴载流子的半导体叫做 P型半导体。当这两种形态的半导体接触在一起时,就形成了一个PN结。 在罗素的实验中,由于光照,电子从 N型半导体中被踢出来,在一个方向(从n到p)形成电子流,这其实就是硅材料的光电效应,罗素所用的硅晶体,就是现代太阳能电池的始祖。 也就是从罗素发现 PN结的那一天开始,贝尔实验室改变了对硅晶体的想法,谁知道呢,没准儿这小玩意儿还真能替代又大又重的真空管啊。 第二次世界大战更是突出了对半导体新材料研究的紧迫性, 1945年夏天,贝尔实验室正式制定了一个庞大的研究计划,决定以固体物理为主要研究方向。这个计划直接导致了晶体管的发现。1948年,贝尔实验室的三个年轻人:威廉•肖克莱、约翰•巴丁、和沃特•布拉顿,成功地制成了世界上第一个半导体三极管。这个被称为“三条腿的魔术师”的东西,使他们获得了1956年度的诺贝尔物理学奖,也使人类迈向了一个崭新的固体电子技术时代。 再后来,肖克莱到加州创建硅谷,招聘人才,将神秘的硅火在硅谷点燃。 上世纪 50年代开始,特别是当初号称‘八大金刚’的肖克莱的追随者们,创建了仙童半导体公司,发明了第一个实用的集成电路之后,半导体技术的发展如日中天。 集成电路的最早构想,是 1952年由英国雷达研究所的电子工程师杜默(GeoffreyW. A. Dummer)提出来的。1958年,德州仪器公司的基尔比用一个硅片,成功地制造出了一个振荡电路,他用半导体作电阻,一个PN结作电容。因为这个简单线路的5个元件集在一个晶片上,所以成为了世界上的第一个集成电路。后来,仙童半导体公司的诺伊斯(RobertNoyce),利用蚀刻等方式,解决了集成电路中导线连接的方法,使集成电路真正走向实用。 从发现、提纯、掺杂,到 PN结,到晶体管,到集成电路,到目前包含几十亿个元件的超大规模集成电路,半导体材料走过了一段漫长的历史,这是一个真正点石成金的过程。如今,睡美人眼中闪烁的硅晶之火,已在全世界掀起燎原之势,蔓延成熊熊烈焰,为人类开辟了一个计算机、通信、电子时代的新纪元。 上一篇: 特斯拉(2) 系列科普目录 下一篇: 原子模型
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集成电路退化效应的研究方法
yzmhit 2013-2-21 23:44
目前,研究集成芯片退化效应的研究有两类验证方法:一类为EDA仿真,另外一类是硬件验证,现在最需要搞清楚的是两种方式都能够做什么?什么目的?这个需要不断补充: EDA仿真: 硬件实验: (1)流片试验:最直接的方式,直接采用某种工艺,生产芯片用于研究。但是价格昂贵,生产周期长。 (2)FPGA试验:利用FPGA的可配置性和可易用性。但最核心的问题,不能改变电路内部结构,而且也无法知晓内部具体结构特性,因此难以进行仿真和分析。若想从该方向入手,要解决两个问题,一是不管针对哪一款芯片,FLASH也好,SRAM也罢,都要利用EDA工具,深入到其内部结构中,能够对其内部结构进行配置;二是要大致获取其内部电路结构,用于进行HSPICE下的仿真工作。另外还有一个问题需要思考,用FPGA作为验证的载体,除了能够说明退化效应存在,还能够说明什么问题,有什么实际的意义?
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methology idea: OCD tool for semi inductry promotion
xwang0822 2012-11-24 00:14
2012-05-28写的东西,现贴出来: 这几天有一点有关公司业务和市场的想法。 (一) To be a developer of Opitcal Critical Dimension tool 简单说,即是否可将我们的 OCD 工具和涉及相关工艺制程的工具(如开发光刻设备和刻蚀设备的厂商)联合起来(或将他们定位为我们的客户),联合开发工具,省却 fab 在制程开发和 ramp-up 过程中对制备和检测工具的磨合,从而提升效率。 随着工艺制程的特征尺寸不断微缩至 45nm 及以下,尤其是 intel 提出的应用在 22nm 及以下处理器的 Finfet 结构及其他公司提出的基于 pillar 的 Trigate 结构和 Memoryst 概念,工艺的复杂性也极大提升 OCD 测量的复杂性。当轨道线上的 pad 模块 step-by-step 测量( ADI 、 AEI 等)已较难匹配实际测量环境时,以生产过程中的芯片为实时测量对象应该是发展的趋势吧(对此我不能确定)。总而言之, OCD 工具开发将应对更大挑战性,因此,服务于 match 的 sensitivity 研究也显得愈加重要。同时,在商业模式上可能也存在新机遇。 如同 cadence 等 EDA 工具软件中集成了系统行为级、逻辑级、电路 / 晶体管级、布局布线等的设计和仿真,在应对日益复杂的电路设计中,将不同级别设计的界面和接口进行综合考虑和整合,使工具本身作为黑盒子,虽增加了 cadence 软件开发的复杂性,却可为 design house 人员的工作提升设计效率和提供方便。也比如 mentor graphic 公司这些电路 / 器件参数 extraction 工具,以及 TCAD 模拟和 DFM 、 DFT 等工具,在产业分工细化的趋势下,这些工具无论为设计为制造为测试,核心思想皆可看成是为不同分工的界面和接口提供方便,终能提升出货效率。 那么,基于上述思想,我们是否可将 litho 、 etch 、 CMP 、 DPC 制版等与 OCD 测量相关的制造工具开发商,视作客户出售我们实现良好匹配的工艺检测模型,或与之联合起来在算法上做顶级的联合开发,形成黑盒子,使得制造机台参数和目标 OCD 结果直接固定,省却 foundry 在相应工艺节点的制程开发中,对制造设备和检测工具的磨合,也有利于各个 fab 有关严格制程控制方法学的实现,有助于提升工艺精度和加速先进制程开发速度。如能这样,则可以开创公司新的制造模式,尤其咱们公司处于 02 专项的平台上,或许可借此平台和上海微电子装备 / 北方微电子 / 盛美等国内参与 02 专项的设备企业合作。 甚至,我们在 sensitivity 的研发中,除了在 CD 参数和匹配 GOF 上的关联外,以后会不会可以直接与电路设计工具以及 fab 合作,寻找 CD 参数和器件电学参数的关联,极大提升器件设计和工艺整合的效率。 (二) semi industrial layout 移动终端产品的市场份额快速扩张已成不争事实。近日,为抓住新一轮由移动互联设备引发的半导体产业革命,各大半导体厂商纷纷扩大投入,在设备和研发支出上积极布局。 Intel 已开始研发 14-7nm 制程并考虑布局 450nm18inch 晶圆同时扩充大连 fab68 产能, Globelfoundry 在纽约和德累斯顿建厂及扩充产能, Sumsung 选址西安扩建 22nm 生产线 fab 生产 flash 产品,台积电 TSMC 也扩大资本支出在设备及 22-14nm 工艺研发上,联电 UMC 在新竹工业园实现第五第六期 fab 厂房的破土仪式积极扩张 28nm 产能,包括中芯国际 SMIC 亦与北京政府敲定在经济开发区开展第二期合作事宜,扩建 2 座 12 寸 fab ,以期扩大 45-28nm 产能同时追赶 22nm 技术,不知国有的华虹阵营将有何动作,恐怕不会大肆扩张逻辑制程,继续保持其所谓“差异化”竞争模式。虽然, Erpida 破产并购事宜还没落下帷幕,同时瑞萨电子和 Intersil 等 fabless 厂商也传出大规模裁员的消息,但在 moore 定律走到头之前,技术节点的推进和产业市场的发展速度总体不降反增。半导体制造业的新一轮布局初见端倪,美国政府有心促进优质制造业的回流,日系被韩系压制, SONY Sharp Panasonic 三洋电机等往日大鳄都陷入亏损泥潭,似乎仅 toshiba 维持赢利,余下则倾向于在亚洲尤其我国大陆和台湾地区,以及新加坡和马来西亚。看来真如 isuppli 等机构预言的那样,在未来的一两年内赢来一轮产业的小高潮看来问题不大了,设备和工具厂商当瞄准行情和机遇,顺势而为,没准儿我们公司也借着 02 专项的东风和这波行情 IPO 了,我也跟着鸡犬升天了,呵呵,想多了。。。。。
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2012集成电路研究生暑期学校课件2
feiyou 2012-7-20 11:15
何松柏老师课件 下载地址
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CMOS单片集成MEMS无源器件——一种双赢的选择
kejidaobao 2012-3-21 14:52
微机电系统(Microelect- romechanical Systems,MEMS)的出现和发展与集成电路技术紧密相连,集成电路制造技术是MEMS技术的基础制造技术。与CMOS只包含平面晶体管和金属互连不同,MEMS可以通过体微加工技术、表面微加工技术和LIGA等特殊加工技术制作复杂的三维微结构和可动结构,MEMS的应用范围已经拓展到机、光、热、电、化学、生物等领域。 如今,CMOS已形成成熟的标准工艺,超过95%的集成电路采用CMOS工艺制作。在可以预见的将来,CMOS仍将占据集成电路制作的主导技术地位。但是CMOS成熟的标准工艺也会带来一些困扰——采用CMOS工艺制作的片上无源器件的性能与分立无源器件的性能相比不甚理想,限制了基于CMOS工艺的单片射频集成电路(Radio Frequency Integrated Circuits,RFIC)的发展和应用。研究人员针对该问题开展了大量的工作,首先是基于标准CMOS工艺进行器件结构的优化设计,例如设计模块化接地保护(Patterned Ground Shield,PGS)结构来减小电感的衬底损耗,但是这种优化的效果并不能完全满足单片RFIC对性能的需求;第二种途径则是寻找新技术来设计制作高性能的片上无源器件,其中就包括MEMS技术。 研究表明,采用MEMS技术制作的片上无源器件具有与分立无源器件可比拟的优异性能,因此将MEMS无源器件和CMOS集成电路完全单片集成可以实现优势互补,满足单片RFIC的性能需求。由于MEMS尚未形成标准工艺,同时考虑到CMOS在集成电路中的垄断地位,需要MEMS工艺适应CMOS工艺。MEMS与CMOS集成的常用工艺包括内CMOS工艺、前CMOS工艺和后CMOS工艺等,其中后CMOS工艺是使用较多的集成方法。本期第20—23页刊登了北京理工大学卢冲嬴、徐立新等的文章“一种CMOS集成MEMS片上螺旋电感设计与仿真”,基于后CMOS工艺设计了一种片上集成电感,采用体硅工艺和厚金属工艺显著提高片上螺旋电感的Q值,改善了基于CMOS工艺的单片RFIC的性能。封面图片为空气胶中磁场分布,由卢冲嬴提供;本期封面由金功博设计。 (责任编辑 代丽)
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半导体里程_博物馆_1966-集成电路计算机辅助设计工具的开发
WanghuataoHIT 2012-3-8 15:46
半导体里程_博物馆_1966-集成电路计算机辅助设计工具的开发
IBM的工程师们开发了用以减少研发错误和设计时间的计算机辅助电子设计自动化工具。 当集成电路开始包含几百个门电路和数以千计的晶体管时,他们所支持的计算机已经可以完成加快设计速度和减少设计错误的任务了。这个方法被称作 CAD (计算机辅助设计)或者 EDA (电子设计自动化)。 IBM 在 20 世纪 50 年代末率先开发了在 700 系列电脑文档下运行的 EDA 程序。到了 1966 年, James Koford 和他的同事们在 IBM 纽约州东费西基尔公司用图形显示器采集 STL 混合电路模块( 1964 里程碑事件)的图案,检查他们的错误并自动将信息转换为掩膜模式。在 Koford 加入 Fairchild RD 后他又与 Hugh Mays 、 Ed Jones 及其他同事一起将这项程序应用于单片集成电路。他们的努力创造了逻辑模拟软件( FAIRSIM )、测试程序生成器软件以及门列阵和标准单元布局布线软件( 1967 年里程碑事件),这些为一代又一代的 EDA 工具打下了坚实的基础。 EDA 有两个重要项目源于非主流产业。 20 世纪 60 年代, Larry Nagel 和 Donald Pederson 以及后来的贡献者 Richard Newton 在美国加州大学伯克利分校开发了 SPICE (模拟集成电路重点项目)电路仿真程序。 1979 年,加州理工学院的 Lynn Conway of Xerox 和 Carver Mead 在他们论著的《超大规模集成电路系统导论》中描述的一个新方法揭开了系统设计和芯片设计过程秘密。 20 世纪 80 年代,益华电脑和美国新思科技公司受到在柏克莱加州大学( SIS )、洛杉矶加利福尼亚大学( RSAP )和科罗拉多大学( BOLD )所做调查的激发,开始对综合逻辑系统进行商业化的包装。这些和先进的布局布线技术、逻辑模拟技术以及其他厂商已有的设计核查规则共同使集成电路的设计生产能力能够紧跟设备复杂度不断增加的步伐。 IBM 360/67 仙童公司 1967 年的以大型计算机为运算动力的 CAD 设计系统 图 1 编辑者:费尔柴尔德摄像机仪器公司 掩模草图数字化手绘系统工具 图 2 提供者:因特尔公司 20 世纪 80 年代基于集成电路 CAD 设计系统的工作站 图 3 米德和加威的成就获得了 1981 年的美国电子奖 图 4 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840213- 邱东阳 校对:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840229-朱泯西 版权 copyright by www.computerhistory.org 1966 - Computer Aided Design Tools Developed for ICs IBM engineers pioneer computer-aided electronic design automation tools for reducing errors and speeding design time. IBM 360/67 mainframe-powered CAD system at Fairchild in 1967 Credit: Fairchild Camera Instrument Corporation Mask layout drawing hand digitizing system tool Courtesy of: Intel Corporation Workstation-based integrated circuit CAD system 1980s 1981 Electronics Award for Achievement to Conway and Mead As ICs began to incorporate hundreds of gates and thousands of transistors, the computers they enabled were harnessed to speed the design task and eliminate errors. This process is called CAD (Computer Aided Design) or EDA (Electronic Design Automation). IBM pioneered EDA in the late 1950s with documentation of the 700 series computers. By 1966 James Koford and his colleagues at IBM Fishkill were capturing SLT hybrid circuit module ( 1964 Milestone ) designs on graphical displays, checking them for errors and automatically converting the information into mask patterns. After Koford joined Fairchild RD he worked with Hugh Mays, Ed Jones, and others to apply this process to monolithic ICs. Their efforts created logic simulators (FAIRSIM), test program generators, and place and route software for gate arrays and standard cells ( 1967 Milestone ) that laid the ground work for generations of EDA tools. Two important EDA projects originated outside the mainstream of the industry. Larry Nagel and Donald Pederson, with later contributions by Richard Newton, at U.C. Berkeley developed the SPICE (Simulation Program with IC Emphasis) circuit simulation program in the 1960s. A new methodology described in the 1979 Introduction to VLSI Systems by Lynn Conway of Xerox, PARC and Carver Mead of California Institute of Technology demystified the process of chip design for system designers. Commercial logic synthesis packages from Cadence and Synopsys in the 1980s were stimulated by research at U.C. Berkeley (SIS), U.C.L.A. (RASP), and University of Colorado, Boulder (BOLD). These, together with advancements in place and route, logic simulation, and design rule verification from other vendors, allowed IC design productivity to keep pace with increasing device complexity.
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半导体里程_1962年-航天航空系统首先在计算机中应用集成电路
热度 1 WanghuataoHIT 2012-3-5 11:14
半导体里程_1962年-航天航空系统首先在计算机中应用集成电路
1962年-航天航空系统首先在计算机中应用集成电路 在军事和航空航天系统中,集成电路的尺寸,重量和降低功耗设计相比于分立式晶体管来说更证明了它高成本的合理性。 第一个集成电路仅仅取代了少数元件,速度相对迟缓,但卖价却是它相对应的分立式晶体管价格的好多倍。所以航空航天和军事系统是少数应用这种低功耗和小尺寸的应用程序的系统。 1961 年杰克基尔比的同事哈维克瑞根为美国空军演示“分子的电子化计算机” 来证明 587 个美国德州仪器集成电路在通用设计中可以代替 8500 个晶体管和其它组件来完成同样的功能。 自 1961 年,飞兆半导体微程序控制逻辑装置( 1960 年重要事件)被设计进交流火花塞和马丁马太克 420 计算机中,而不是在美国国家航空和宇宙航行局的阿波罗制导计算机(自动增益控制)中,成为最有意义的早期项目。此装置由麻省理工大学于 1962 年设计,并由雷声公司建成,每个系统大约使用了 4000 个 “G 类型 ” ( 3- 输入或非门)电路。到 1965 年,自动增益控制是集成电路最大的使用者,每个在 20 到 30 美元之间消耗 2000 个单位。 工程师库克设计 51 系列直接耦合晶体管逻辑电路,这是德州仪器的首次平面集成电路系列,以此来满足美国国家航空和宇宙航行局的行星间检测探针( IMP )的光纤层面计算机低功耗的标准。接口信息处理器卫星使用 510 款和 514 款作为二进制计数器,触发器和禁止电路,并于 1963 年携带首个集成电路绕轨道运行。在 1962 年德州仪器赢得一份与北美飞机制造业自动控制部门的合同,来为民兵二的导弹制导系统设计 22 习用电路。可莱维特和西屋电器也为民兵计划制造环路,并且在 1965 年取代了美国国家航空和宇宙航行局的阿波罗电子采购成为唯一一个集成电路的最大消费者。 费兰蒂股份有限公司研发的编码器。属于英国开发的微 NOR ,是欧洲最早的集成电路逻辑系列之一, 1961 年使英国皇家海军系统飞机上的计算机系统小型化。 Philco Ford also produced the Fairchild Type "G" Micrologic gate for the Apollo Guidance Computer Credit: Philco-Ford Microelectronics 飞哥福特还为阿波罗制导计算机生产了“ G ”类型微程序控制逻辑门飞兆半导体 资源出处:飞哥福特微电子科技 Apollo logic module assembled by Raytheon Credit: U. S. National Aeronautics and Space Administration 由雷声公司组装的阿波罗逻辑模块 资源出处:美国国家航空和宇宙航行局 Eldon C. Hall, MIT Instrumentation Laboratory lead hardware designer for the AGC promoted the use of integrated circuits Credit: MIT Archives 埃尔登 C ,麻省理工学院测试试验实验室为自动增益控制促进集成电路的使用主要计算机硬件设计者 资源出处:麻省理工学院档案 TI's "Molecular Electronic Computer" brochure prepared to accompany the demonstration machine on a tour of military contractors Courtesy of: Texas Instruments, Inc. 德州仪器准备在一次军事合约商洽谈中伴随机器示范的“分子化电子计算机”宣传册 提供途径:德州仪器公司 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840202-顾佳慧 校对:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840203-李丹 原文 http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1962-Apollo.html 版权 copyright by www.computerhistory.org ——————————————————————————————————————————————————————— The size, weight, and reduced power consumption of integrated circuits compared to discrete transistor designs justify their higher cost in military and aerospace systems. The first integr ated circuits were relatively slow, replaced only a handful of components, and sold for many times the price of their discrete transistor counterparts. Aerospace and military systems were among the few applications where the low power consumption and small size outweighed these drawbacks. In 1961 Jack Kilby’s colleague Harvey Cragon built a demonstration "Molecular Electronic Computer" for the US Air Force to show that 587 TI ICs could replace 8,500 transistors and other components that performed the same function in a conventional design. Beginning in 1961, Fairchild Micrologic devices ( 1960 Milestone ) were designed into the AC Spark Plug MAGIC and Martin MARTAC 420computers but NASA's Apollo Guidance Computer (AGC) was the most significant early project. Designed by MIT in 1962 and built byRaytheon, each system used about 4,000 “Type-G” (3-input NOR gate) circuits. Consuming 200,000 units at $20-30 each, the AGC was the largest user of ICs through 1965. Engineer Bob Cook designed Series 51 DCTL, Texas Instruments' first planar IC family, to meet a low-power specification for the Optical Aspect Computer on NASA’s Interplanetary Monitoring Probe (IMP). Using the SN510 and SN514 as binary counters, flip-flops, and inhibiting circuits, the IMP satellite carried the first ICs into orbit in 1963. In 1962 TI won a contract from the Autonetics Division of North American Aviation to design 22 custom circuits for the Minuteman II missile guidance system. Clevite and Westinghouse also developed circuits for the Minuteman project, which by 1965 overtook NASA’s Apollo procurement as the largest single consumer of ICs. Ferranti Semiconductor Ltd. of England developed MicroNOR, one of Europe's first IC logic families, in 1961 to miniaturize on-board computing systems in UK Royal Navy systems.
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半导体里程_博物馆_1968年 - 集成电路的硅栅技术开发
WanghuataoHIT 2012-3-5 10:56
半导体里程_博物馆_1968年 - 集成电路的硅栅技术开发
1968年- 集成电路的硅栅技术开发 费德里 科 法根 和汤姆·克莱 用硅栅结构提高了可靠性,封装密度, MOS集成电路的速度 。faggin设计的 了 一个商业化的硅栅集成电路-飞兆半导体3708。 在贝尔实验室的 RobertKerwin,DonaldKleinandJohnSarace 在1967年 用 硅多晶层取代铝金属栅电极提高 了 速度,可靠性和MOS晶体管的 封装 密度(1960里程碑)。博伊德沃特金斯 在 1965年的一般微电子学中 描述 了一个类似 硅栅自对准 的 结构但直到1969年专利申请延迟。费德里科Faggin作为项目负责人,曾在研发商业化的芯片 的 飞兆半导体技术 中 与汤姆·克莱因 合作 。然后 F aggin采用新技术重新设计现有的P-沟道金属 栅 8通道模拟多路复用电路,并于1968年,推出飞兆半导体的首个硅门集成电路,3708。 继飞兆半导体的概念证明 后 ,英特尔追求的硅栅 作为 半导体记忆体 因为它的 主要技术 传递速度快了 3至5倍在传统的MOS芯片 领域占了 一半。英特尔的第一个商业MOS器件,1101256位的RAM,在1969年推出。 F aggin于1970年加入英特尔 尔 公司。通过 给 逻辑应用等过程添加一个 隐秘 的联系 和过程 增强,他 得以能够设计 4004微处理器CPU 以符合 制造模具 的 大小。(1971年里程碑) 英特尔在硅栅转移到生产的开创性的工作 遇到 了许多挑战,但 通过 允许早期引进的高密度动态存储器给 公司带来了 一个重要的竞争 向导 。(1970年里程碑),这也使EPROM存储器不能 经济性的 完成与金属栅极技术 的结合得到了 (1971里程碑) 的发展 。五年内硅栅MOS 因为 取代双极技术新的IC产品 而 成为 工业发展的进程标志 , 除了 最高速 应用不太尽人意 。 当代的文件 Kerwin,RobertE.,Klein,DonaldL.,Sarace,JohnC ,“ 制造 MIS结构的方法,”美国专利3475234(1967年3月27日提 出 1969年10月28日 发行 )。 Watkins,BoydG. 和 Selser,MichaelJ .“半导体设备和生产相同的方法,”加拿大专利8258​​44(1967年9月5日 提出, 1969年10月21日 发行 )。美国专利3576478(1969年7月22日 提出, 1971年4月27日 发行 )。 Sarace,J.C.,Kerwin,R.E.,Klein,D.E., 和 Edwards,R .“金属-氮化物-氧化物自对准 栅 晶体管 的 硅场效应”固态电子卷。11,第7期(1968年7月),页653-660。 Faggin,F.,Klein,T., 和 Vadasz,L “晶体管集成电路 的 硅 栅 绝缘栅场效应”IEEE电子器件的交易,卷1 6 ,第2期(1969年二月)P。236。 F aggin克莱因,T“硅栅技术,”固态电子,卷。13(1970)第1125至1144年。 口述历史笔录在计算机历史博物馆在线 Faggin,F.,Klein,T (仙童,英特尔,Zilog公司),口述历史“(2004年9月22日) 飞兆半导体“MOS集成电路产品”50周年面板-阿梅里奥Faggin,Phillon,沃克(2007-10-5) 更多的口述历史 Faggin,Federico (仙童,英特尔)硅创采访(1995年3月3日)。特藏部,斯坦福大学图书馆,斯坦福大学,加州。 Faggin,Federico , 电气工程师,2004年在约翰·Vardalas,IEEE历史中心,罗格斯大学,新不伦瑞克,新泽西 , 美国口述历史。 更多信息 Faggin,FedericoandKlein,Thomas 。“硅栅集成电路 , 一个更快的低阈值MOS器件 乘着 新一波的 浪潮发展” 电子 杂志 (9月29日,1969年)88-94页。 Vasdaz,L.L.,Grove,A.S.,Rowe,T.A.,Moore,G.E “硅栅技术,” IEEESpectrum 。 第六章 第10 单元 (1969年10月),页28-35。 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装技术 090840217-李新亮 校对:哈尔滨工业大学(威海) 原文: http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1968-SGT.html 版权: Credit: Fairchild Camera Instrument Corporation 英文原文: 1968-SiliconGateTechnologyDevelopedforICs FedericoFagginandTomKleinimprovethereliability,packingdensity,andspeedofMOSICswithasilicon-gatestructure.Faggindesignsthefirstcommercialsilicon-gateIC–theFairchild3708. FedericoFagginandTomKleinatFairchildRDin1967 Credit:FairchildCameraInstrumentCorporation RobertKerwin,DonaldKleinandJohnSaraceatBellLabsimprovedthespeed,reliability,andpackingdensityofMOStransistors( 1960Milestone )byreplacingthealuminummetalgateelectrodewithapolycrystallinelayerofsiliconin1967.BoydWatkinsdescribedasimilarself-aligned,silicon-gatestructureatGeneralMicroelectronicsin1965butpatentfilingwasdelayeduntil1969.Asprojectleader,FedericoFagginworkedwithTomKleinatFairchildRDtocommercializethetechnologyforICs.Fagginthenredesignedanexisting p -channelmetal-gate8-channelanalogmultiplexercircuitusingthenewtechnologyandin1968Fairchildintroducedthefirstsilicon-gateIC,the3708. FollowingFairchild’sproofofconcept,Intelpursuedsilicon-gateastheprimarytechnologyforsemiconductormemoriesasitdelivered3to5timesfasterspeedinhalfthechipareaofconventionalMOS.Intel’sfirstcommercialMOSdevice,the1101256-bitRAM,wasintroducedin1969.FagginjoinedIntelin1970.Byaddingaburiedcontactandotherprocessenhancementsforlogicapplicationshewasabletodesignthe4004microprocessorCPUtofitonamanufacturablediesize.( 1971Milestone ) Intel’spioneeringworkintransferringsilicon-gatetoproductionpresentedmanychallengesbutgavethecompanyasignificantcompetitiveleadbypermittingtheearlyintroductionofhighdensitydynamicRAMs.( 1970Milestone )ItalsoenabledthedevelopmentofEPROMmemories( 1971Milestone )thatcouldnotbeaccomplishedeconomicallywithmetalgatetechnology.Withinfiveyearssilicon-gateMOShadbecometheindustrystandardprocessfornewICproductdevelopmentreplacingbipolartechnologyinallbutthehighestspeedapplications. ContemporaryDocuments Kerwin,RobertE.,Klein,DonaldL.,Sarace,JohnC."MethodformakingMISstructures," U.S.Patent3475234 (FiledMarch271967.IssuedOctober28,1969). Watkins,BoydG.andSelser,MichaelJ."SemiconductorDeviceandMethodforProducingSame," CanadianPatent825844 (FiledSeptember5,1967.IssuedOctober21,1969).Seealso U.S.Patent3576478 (FiledJuly22,1969.IssuedApril27,1971). Sarace,J.C.,Kerwin,R.E.,Klein,D.E.,andEdwards,R."Metal-nitride-oxide-siliconfield-effecttransistors,withself-alignedgates," Solid-StateElectronics, Vol.11,Issue7(July1968)pp.653-660. Faggin,F.,Klein,T.,andVadasz,L."Insulatedgatefieldeffecttransistorintegratedcircuitswithsilicongates," IEEETransactionsonElectronDevices, Vol.16,Issue2(Feb1969)p.236. Faggin,F.,Klein,T."SiliconGateTechnology," SolidStateElectronics, Vol.13(1970)pp.1125-1144. OralHistorytranscriptsonlineattheComputerHistoryMuseum Faggin,Federico(Fairchild,Intel,Zilog),anoralhistory(2004-9-22) FairchildSemiconductor"MOSICProducts"50thanniversarypanel-Amelio,Faggin,Phillon,Walker(2007-10-5) MoreOralHistories Faggin,Federico(Fairchild,Intel)TheSiliconGenesisInterviews(3.3.1995).DepartmentofSpecialCollections,StanfordUniversityLibraries,Stanford,California. Faggin,FedericoElectricalEngineer,anoralhistoryconductedin2004byJohnVardalas,IEEEHistoryCenter,RutgersUniversity,NewBrunswick,NJ,USA. MoreInformation Faggin,FedericoandKlein,Thomas."AfastergenerationofMOSdeviceswithlowthresholdsisridingthecrestofthenewwave,silicon-gateIC’s," Electronics (September29,1969)pp.88-94. Vasdaz,L.L.,Grove,A.S.,Rowe,T.A.,Moore,G.E.“SiliconGateTechnology,” IEEESpectrum, Vol.6No.10(October1969)pp.28-35.
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半导体里程_博物馆_1974 电子手表是第一个系统芯片集成电路
WanghuataoHIT 2012-3-5 10:27
半导体里程_博物馆_1974 电子手表是第一个系统芯片集成电路
1974 年 - 电子 手表是第一个系统芯片集成电路 Microma 液晶显示 (LCD) 数字表是第一个往单个硅晶片上集成一个完整电子系统的产品,称为系统芯片或 SOC。 一个系统芯片 ( SOC ) 集成电路包含所有电子组件,包括装有一个系统模拟装置和界面电路的单个芯片。1970 年在强尼·卡森展览会上SOC solution 公司首次展示了他们研发的从2,100 美元密尔顿脉冲星“手腕电脑”演变产生的电子表。这块由Electro-Data公司的George Thiess和Willy Crabtree 设计,包含44 块芯片和 4,000 条键合引线的表性能十分不可靠直到RCA 的工程师将 timekeeping 电路缩小到一块芯片才得以改观。但外部晶体管仍需消耗LED显示器的电量。1972-73年 Microma 和Seiko 推出了低功耗液晶显示器 (LCD),从而延长了电池寿命的数量级。Intersil 的创始人John Hall和Jean Hoerni 则设计了Seiko芯片。 1974年当Peter Stoll 将液晶屏驱动晶体管以及计时功能集成到Microma 手表上的英特尔 5810 CMOS 芯片时系统芯片才开始真正出现。( 1963年里程碑) 1976年自从TI推出了低于20美元的单芯片手表,它就与Timex以及几十个其他半导体制造商进入市场的消耗战。National 和 TI公司是在未来SOC的应用——电子计算器的主要竞争者,但当电子计算器的价格下跌到10美元以下时,二者都将这一低端消费产品留给了亚洲供应商。 许多ASIC供应商( 1967年里程碑)在20世纪90年代通过将微控制器( 1974年里程碑)和DSP (1979里程碑)植入系统芯片SOC的机会,开发出了手持式游戏和工具以及语音处理,数据通信等电脑周边产品。 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840223--吴帅 校对:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840221--马东超 http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1974-digital-watch-is-first-system-on-chip-integrated-circuit-52.html 版权 copyright by www.computerhistory.org Electronic module from a Hamilton Pulsar digital watch 一只汉密尔顿脉冲电子表的电子模块 Credit: Hamilton Watch "Breadboard" design for the Intel 5810 CMOS watch chip 为 Intel 5810 CMOS 手表芯片设计的"Breadboard” Advertisement for the 1975 Microma LCD watch 1975年 Microma LCD手表的广告 National’s NS 600 calculator sold for $19.95 in 1973 1973年National’s NS 600计算器售价19.95美元
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技术的进步与资源的抢夺(120127)
热度 2 ymin 2012-1-27 10:54
技术的进步与资源的抢夺(120127) 闵应骅 技术的进步对资源提出很多新的需求,而地球的资源有限,于是就产生了抢夺的现象。 在自给自足的小农经济时代,人们耕种着那一亩三分地,资源抢夺情况较少,也许在灌溉用水的时候有点水资源的争议。到了资本主义时代,就开始抢土地、抢市场,甚至发展到国与国之间的战争。二次大战以美国的两颗原子弹而结束。其实,日本在二次大战期间也在研制原子弹。1943年年末,德国派一艘潜艇运送一吨铀矿石前往日本,结果由于情报外泄,潜艇被埋伏在马六甲海峡的美军击沉。从此,计划就泡汤了。铀在周期表里面有,但是,之前没有用处。而要搞原子弹,就缺它不可。我们国家1958年大跃进,也要研制原子弹。外国还禁运。于是,我们自力更生,自己找。我的家乡也来了好多人,动员群众挖山。那时候,山上树砍了,老屋拆了当肥料了,山上的红土露出来。经过群众运动,据说果然在广西发现了铀矿。这就是新技术对资源的新需求。我国地大,各种资源基本都能找到,对小国就不然了。近年来,中国稀土的实际储量占全球稀土总储量30% ,但是全球95%的稀土产品由中国长期以低廉的价格供应。当然,我们也有很多资源是缺的,譬如石油。石油的产品和技术可以说无数,但我们需要大量进口。我国铁矿石对外依存度在50%以上。宝钢的铁矿石靠澳大利亚,而必和必拓基本垄断了它的出口铁矿石资源,涨价简直就随心所欲了。 在刚果的深山雨林中,内战打了13年。而美国的大公司,譬如HP,INTEL,APPLE,Motorola,都在使用有争议的地区的这些矿石。他们有兴趣的是三T:即 tin(锡),tantalum(钽(符号Ta,原子序73)),tungsten(钨),和金。这些都是集成电路、智能手机、电视、笔记本等系统中非常重要的材料,锡大量用在电路板的焊料中,钽用在电容器中, 钨用在电话的振动马达中。现在全世界只有45个熔炉处理3T。美国正在试着制定法律来规范他们的行动。因为购买刚果的矿石就等于支持了他们的内战。而要清查公司的供应链是一件很困难的事情。 下图为刚果东部的蒙布瓦卢的大人和孩子们在挖金矿,该矿由一部军队控制,大公司用这里的矿石影响他们的名声。选自IEEE Spectrum 2011/12.
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[转载]国务院关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知
whyhoo 2012-1-12 16:58
国发〔2011〕4号 各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构: 现将《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》印发给你们,请认真贯彻执行。 软件产业和集成电路产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础。近年来,在国家一系列政策措施的扶持下,经过各方面共同努力,我国软件产业和集成电路产业获得较快发展。制定实施《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,继续完善激励措施,明确政策导向,对于优化产业发展环境,增强科技创新能力,提高产业发展质量和水平,具有重要意义。各地区、各有关部门要高度重视,加强组织领导和协调配合,抓紧制定实施细则和配套措施,切实抓好落实工作。发展改革委要会同有关部门及时跟踪了解政策执行情况,加强督促指导,确保取得实效。 国务院 二○一一年一月二十八日 进一步鼓励软件产业和 集成电路产业发展的若干政策 《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2000〕18号,以下简称国发18号文件)印发以来,我国软件产业和集成电路产业快速发展,产业规模迅速扩大,技术水平显著提升,有力推动了国家信息化建设。但与国际先进水平相比,我国软件产业和集成电路产业还存在发展基础较为薄弱,企业科技创新和自我发展能力不强,应用开发水平急待提高,产业链有待完善等问题。为进一步优化软件产业和集成电路产业发展环境,提高产业发展质量和水平,培育一批有实力和影响力的行业领先企业,制定以下政策。 一、财税政策 (一)继续实施软件增值税优惠政策。 (二)进一步落实和完善相关营业税优惠政策,对符合条件的软件企业和集成电路设计企业从事软件开发与测试,信息系统集成、咨询和运营维护,集成电路设计等业务,免征营业税,并简化相关程序。具体办法由财政部、税务总局会同有关部门制定。 (三)对集成电路线宽小于0.8微米(含)的集成电路生产企业,经认定后,自获利年度起,第一年至第二年免征企业所得税,第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税(以下简称企业所得税“两免三减半”优惠政策)。 (四)对集成电路线宽小于0.25微米或投资额超过80亿元的集成电路生产企业,经认定后,减按15%的税率征收企业所得税,其中经营期在15年以上的,自获利年度起,第一年至第五年免征企业所得税,第六年至第十年按照25%的法定税率减半征收企业所得税(以下简称企业所得税“五免五减半”优惠政策)。 (五)对国家批准的集成电路重大项目,因集中采购产生短期内难以抵扣的增值税进项税额占用资金问题,采取专项措施予以妥善解决。具体办法由财政部会同有关部门制定。 (六)对我国境内新办集成电路设计企业和符合条件的软件企业,经认定后,自获利年度起,享受企业所得税“两免三减半”优惠政策。经认定的集成电路设计企业和符合条件的软件企业的进口料件,符合现行法律法规规定的,可享受保税政策。 (七)国家规划布局内的集成电路设计企业符合相关条件的,可比照国发18号文件享受国家规划布局内重点软件企业所得税优惠政策。具体办法由发展改革委会同有关部门制定。 (八)为完善集成电路产业链,对符合条件的集成电路封装、测试、关键专用材料企业以及集成电路专用设备相关企业给予企业所得税优惠。具体办法由财政部、税务总局会同有关部门制定。 (九)国家对集成电路企业实施的所得税优惠政策,根据产业技术进步情况实行动态调整。符合条件的软件企业和集成电路企业享受企业所得税“两免三减半”、“五免五减半”优惠政策,在2017年12月31日前自获利年度起计算优惠期,并享受至期满为止。符合条件的软件企业和集成电路企业所得税优惠政策与企业所得税其他优惠政策存在交叉的,由企业选择一项最优惠政策执行,不叠加享受。 二、投融资政策 (十)国家大力支持重要的软件和集成电路项目建设。对符合条件的集成电路企业技术进步和技术改造项目,中央预算内投资给予适当支持。鼓励软件企业加强技术开发综合能力建设。 (十一)国家鼓励、支持软件企业和集成电路企业加强产业资源整合。对软件企业和集成电路企业为实现资源整合和做大做强进行的跨地区重组并购,国务院有关部门和地方各级人民政府要积极支持引导,防止设置各种形式的障碍。 (十二)通过现有的创业投资引导基金等资金和政策渠道,引导社会资本设立创业投资基金,支持中小软件企业和集成电路企业创业。有条件的地方政府可按照国家有关规定设立主要支持软件企业和集成电路企业发展的股权投资基金或创业投资基金,引导社会资金投资软件产业和集成电路产业。积极支持符合条件的软件企业和集成电路企业采取发行股票、债券等多种方式筹集资金,拓宽直接融资渠道。 (十三)支持和引导地方政府建立贷款风险补偿机制,健全知识产权质押登记制度,积极推动软件企业和集成电路企业利用知识产权等无形资产进行质押贷款。充分发挥融资性担保机构和融资担保补助资金的作用,积极为中小软件企业和集成电路企业提供各种形式的贷款担保服务。 (十四)政策性金融机构在批准的业务范围内,可对符合国家重大科技项目范围、条件的软件和集成电路项目给予重点支持。 (十五)商业性金融机构应进一步改善金融服务,积极创新适合软件产业和集成电路产业发展的信贷品种,为符合条件的软件企业和集成电路企业提供融资支持。 三、研究开发政策 (十六)充分利用多种资金渠道,进一步加大对科技创新的支持力度。发挥国家科技重大专项的引导作用,大力支持软件和集成电路重大关键技术的研发,努力实现关键技术的整体突破,加快具有自主知识产权技术的产业化和推广应用。紧紧围绕培育战略性新兴产业的目标,重点支持基础软件、面向新一代信息网络的高端软件、工业软件、数字内容相关软件、高端芯片、集成电路装备和工艺技术、集成电路关键材料、关键应用系统的研发以及重要技术标准的制订。科技部、发展改革委、财政部、工业和信息化部等部门要做好有关专项的组织实施工作。 (十七)在基础软件、高性能计算和通用计算平台、集成电路工艺研发、关键材料、关键应用软件和芯片设计等领域,推动国家重点实验室、国家工程实验室、国家工程中心和企业技术中心建设,有关部门要优先安排研发项目。鼓励软件企业和集成电路企业建立产学研用结合的产业技术创新战略联盟,促进产业链协同发展。 (十八)鼓励软件企业大力开发软件测试和评价技术,完善相关标准,提升软件研发能力,提高软件质量,加强品牌建设,增强产品竞争力。 四、进出口政策 (十九)对软件企业和集成电路设计企业需要临时进口的自用设备(包括开发测试设备、软硬件环境、样机及部件、元器件等),经地市级商务主管部门确认,可以向海关申请按暂时进境货物监管,其进口税收按照现行法规执行。对符合条件的软件企业和集成电路企业,质检部门可提供提前预约报检服务,海关根据企业要求提供提前预约通关服务。 (二十)对软件企业与国外资信等级较高的企业签订的软件出口合同,政策性金融机构可按照独立审贷和风险可控的原则,在批准的业务范围内提供融资和保险支持。 (二十一)支持企业“走出去”建立境外营销网络和研发中心,推动集成电路、软件和信息服务出口。大力发展国际服务外包业务。商务部要会同有关部门与重点国家和地区建立长效合作机制,采取综合措施为企业拓展新兴市场创造条件。 五、人才政策 (二十二)加快完善期权、技术入股、股权、分红权等多种形式的激励机制,充分发挥研发人员和管理人员的积极性和创造性。各级人民政府可对有突出贡献的软件和集成电路高级人才给予重奖。对国家有关部门批准建立的产业基地(园区)、高校软件学院和微电子学院引进的软件、集成电路人才,优先安排本人及其配偶、未成年子女在所在地落户。加强人才市场管理,积极为软件企业和集成电路企业招聘人才提供服务。 (二十三)高校要进一步深化改革,加强软件工程和微电子专业建设,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划和教学方式,努力培养国际化、复合型、实用性人才。加强软件工程和微电子专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设。教育部要会同有关部门加强督促和指导。 (二十四)鼓励有条件的高校采取与集成电路企业联合办学等方式建立微电子学院,经批准设立的示范性微电子学院可以享受示范性软件学院相关政策。支持建立校企结合的人才综合培训和实践基地,支持示范性软件学院和微电子学院与国际知名大学、跨国公司合作,引进国外师资和优质资源,联合培养软件和集成电路人才。 (二十五)按照引进海外高层次人才的有关要求,加快软件与集成电路海外高层次人才的引进,落实好相关政策。制定落实软件与集成电路人才引进和出国培训年度计划,办好国家软件和集成电路人才国际培训基地,积极开辟国外培训渠道。 六、知识产权政策 (二十六)鼓励软件企业进行著作权登记。支持软件和集成电路企业依法到国外申请知识产权,对符合有关规定的,可申请财政资金支持。加大政策扶持力度,大力发展知识产权服务业。 (二十七)严格落实软件和集成电路知识产权保护制度,依法打击各类侵权行为。加大对网络环境下软件著作权、集成电路布图设计专有权的保护力度,积极开发和应用正版软件网络版权保护技术,有效保护软件和集成电路知识产权。 (二十八)进一步推进软件正版化工作,探索建立长效机制。凡在我国境内销售的计算机(大型计算机、服务器、微型计算机和笔记本电脑)所预装软件必须为正版软件,禁止预装非正版软件的计算机上市销售。全面落实政府机关使用正版软件的政策措施,将软件购置经费纳入财政预算,对通用软件实行政府集中采购,加强对软件资产的管理。大力引导企业和社会公众使用正版软件。 七、市场政策 (二十九)积极引导企业将信息技术研发应用业务外包给专业企业。鼓励政府部门通过购买服务的方式将电子政务建设和数据处理工作中的一般性业务发包给专业软件和信息服务企业,有关部门要抓紧建立和完善相应的安全审查和保密管理规定。   鼓励大中型企业将其信息技术研发应用业务机构剥离,成立专业软件和信息服务企业,为全行业和全社会提供服务。 (三十)进一步规范软件和集成电路市场秩序,加强反垄断工作,依法打击各种滥用知识产权排除、限制竞争以及滥用市场支配地位进行不正当竞争的行为,充分发挥行业协会的作用,创造良好的产业发展环境。加快制订相关技术和服务标准,促进软件市场公平竞争,维护消费者合法权益。 (三十一)完善网络环境下消费者隐私及企业秘密保护制度,促进软件和信息服务网络化发展。逐步在各级政府机关和事业单位推广符合安全要求的软件产品。 八、政策落实 (三十二)凡在我国境内设立的符合条件的软件企业和集成电路企业,不分所有制性质,均可享受本政策。 (三十三)继续实施国发18号文件明确的政策,相关政策与本政策不一致的,以本政策为准。本政策由发展改革委会同财政部、税务总局、工业和信息化部、商务部、海关总署等部门负责解释。 (三十四)本政策自发布之日起实施。 原文见 http://www.gov.cn/zwgk/2011-02/09/content_1800432.htm
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科研课题要具体要实际(111125)
热度 13 ymin 2011-11-25 14:47
科研课题要具体要实际(111125)
科研课题要具体要实际(111125) 闵应骅 我们常常听到各界对我们的谴责:说我们的科研文章多,成果少;花钱多,效益少。我觉得原因就在于我们的科研课题太大、太抽象,不具体、不实际。本文用一个例子来说明。 今天在IT行业,功耗问题最使人头痛。手机、笔记本用不了多久就要充电。集成电路内部发热,影响更高度的集成和可靠性。一台超级计算机简直需要一个小发电厂,开机几小时,电费就是几百万。学术界和工业界都很着急。关于功耗问题,不知道有多少万篇论文,多少千个科研项目,搞系统的人设计功耗控制器、局部拉掉电源等等办法,企图来缓解这个问题,有人甚至把它提高到绿色经济的高度列题。其实,基本都不得要领。最基本的还是要从晶体管的结构人手。 据IEEE Spectrum本月刊报道,今年5月,INTEL宣布了集成电路中晶体管结构的革命性的变化。那是一个真正的3D晶体管机构,而不是原来人们想象的集成电路的3D。他们说,这一革命性的变化将使摩尔定律至少持续6年。 自从1980年以来,CMOS场效应晶体管一直是各种数字集成电路的主流。近年来,面临要命的瓶颈:CMOS晶体管越小,断开时的漏电流就越大。标准的CMOS晶体管有四部分:源、漏、二者的通道、和控制该通道的门。当门开启时,电子或空穴就能打开通道。当门关闭时,该通道就消失。但到纳米级,源和漏距离很小,门的控制能力很弱,电流通过远离门的通道和硅基漏过来。进入20纳米技术,这个问题没有原创性的进展,已经无法解决。 早在1974年IBM T. J. Watson研究中心的工程师 Robert Dennard提出了晶体管小型化可以提高开关速度、节省功耗和时间延迟。但是,到80年代,随着PC的普及,小型化、高密度。到2001年,漏电流很快接近开启电流了。这还了得,计算机工作和不工作消耗一样的电流。搞半导体的人要不取消硅基,代之以通道建于绝缘材料顶部,要不把通道放在边上,突出晶体管平面,成为3D。而INTEL的革命性变化则最值得关注。 20年来,为了提高门的控制能力,工业界主要有两种办法:一种是在绝缘层上建非常薄的一层硅,称为UTB SOI;另一种是把硅通道转90度,立起来成为一个片,突出平面,使门从三面盖上通道,以加强控制,称之为FinFET(参见后面的图),真正的3D晶体管。这两种办法当然各有优缺点,在工艺实现上也各有各的困难,这里没法说得更详细。法国的一家公司Soitec在做UTB SOI,硅层厚道可达10±0.5纳米。台积电说它在2015年将生产14纳米的FinFET。各家公司都在奋斗,但是达到晶体管厚度7nm肯定还需要时间。 我们一直在呼唤创新,不知道中国大陆的企业界和学术界在这方面能有什么作为。我想,这种原创性的研究远比发几篇SCI论文重要得多了。我们申请科研课题,总觉得题目越大、越抽象,甚至涵盖一个科研领域,才能申请到大钱。可申请到了,又不知道该做什么。所以,课题必须切实、具体。目标才能明确。不知道这能否给我们科研工作者和管理者对如何原创有所启示。
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[转载]温家宝文章:关于科技工作的几个问题(3)
kongfj 2011-7-16 21:23
三、加强基础研究和前沿研究   基础和前沿研究是人类认识客观世界基本规律的科学活动,是新知识的源泉,是新技术、新发明的先导,一旦取得重大突破,往往会催生新的科技革命,以至推动人类社会发生变革。当代基础和前沿研究,其深度和广度日益拓展,学科分化与交融并进,先导性更加显著,与技术创新的关系更加密切。 20 世纪以来,引发人类经济和社会发生翻天覆地变化的新兴产业,几乎毫无例外地与科学上的重大突破紧密相关。例如,量子论和相对论促成了半导体、微电子集成电路技术、信息技术、激光技术以及核能源和核技术的发展; DNA 作为遗传信息载体及其双螺旋结构的阐明,奠定了遗传工程和现代生物技术的基础。当代技术革命的成果主要来自基础研究的开拓。根据有关资料,美国企业申请专利的科学基础 70% 以上来自政府支持的基础研究,每一项新技术专利平均涉及两篇基础研究论文。   作为一个大国,我们必须有自己的基础研究和前沿研究。没有基础和前沿领域的原始创新,自主创新就没有根基。在激烈的国际竞争中,花钱可以买来产品,但买不来核心技术,高技术含量的设备也买不来。原始创新是我国科技发展的灵魂,是民族发展的不竭动力,是支撑国家崛起的筋骨。   党和国家一直高度重视基础和前沿研究。从新中国成立初期,周恩来总理、聂荣臻元帅等老一辈革命家亲自领导和参与制定的 “ 十二年科技规划 ” ,到改革开放后对科技发展进行前瞻性部署,实施 “863” 、 “973” 等科技发展计划,实施知识创新工程,再到制定实施国家中长期科技发展规划纲要,党中央、国务院一直十分重视基础研究和前沿研究,对一系列领域进行了超前部署,相关领域的研究不断向前推进。从 1986 年开始设立的国家自然科学基金,主要用于支持基础和前沿研究。近年来中央财政投入一直在快速增加。基金设立之初为 8000 万元, 2006 年为 36.2 亿元, 2010 年增加到 103.7 亿元。 “ 十一五 ” 期间年均增加 30% 以上。   但总体上看,我国在基础研究和前沿技术方面与世界先进水平的差距仍然较大。主要表现为:原始创新能力不足,在可能发生科技革命的重要方向上,基本上处于前沿跟踪水平,真正由我国科学家率先提出和开拓的新问题、新理论和新方向很少;关键核心技术仍受制于人,许多重要产业技术对外依存度高,先导性战略高技术薄弱,直接影响产业结构升级、战略性新兴产业发展和国家安全。随着我国经济快速发展和产业结构升级,基础与战略前沿研究积累不够、能力不强的问题逐步显现,这些问题如果不抓紧解决,将成为制约我国长远发展的新瓶颈。   对基础和前沿研究,必须进一步予以重视和加强,同时要从国情国力出发,坚持有所为、有所不为。一要着眼于科学前沿和国家战略需求,紧紧把握可能发生革命性变革的重要研究方向,选择具有一定基础和优势、对国家发展具有全局和长远影响的关键领域,有效组织力量开展攻关,力争在科学上取得原创性突破。近年来国际上在基础和前沿领域出现了一些新动向,展示了一些新前景。例如,在物质科学领域,宇宙暗物质和暗能量研究探索,很可能像牛顿发现万有引力、爱因斯坦提出相对论一样,引发新的物理学革命;对量子调控的研究和突破,可能引发信息、能源、材料等技术的革命性变革。在生命科学领域,对生命起源和进化的探索,开辟了合成生物学这一新领域,打开了从非生命化学物质向生命物质转化的大门,可能引发人类健康、生物经济和资源环境领域的产业革命,等等。在原有部署基础上,我们还要重点加强哪些领域、怎么调整部署,应尽快根据新情况组织论证,进一步明确重点领域和主攻方向。二要加大对基础和前沿研究的支持力度,提高基础和前沿研究投入占科技投入的比重。基础与前沿研究具有周期长、风险大、难度高的特点,需要长期潜心研究、持续攻关。国家财政要对基础和前沿研究提供长期稳定支持,保障研究的连续性、稳定性。三要依托高水平国家科研机构和研究型大学,建设一批多学科综合交叉的科学研究中心,稳定支持和培养造就一批创新能力强、潜心研究的优秀人才和团队,提高我国基础和前沿研究能力。四要改革评价体系,为从事基础和前沿研究的科研人员营造一个能充分发挥自主性创造性、长期潜心研究的环境。并通过稳定支持,提高他们的收入,不断改善他们的生活和工作条件。
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1981模拟集成电路的分析与设计
lcj2212916 2011-5-8 15:48
P.R.格雷 R.G.迈耶 著 周宁华 陈幼松 译 共459页。 http://radarew.5d6d.com/thread-225-1-1.html
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千呼万唤才出来
热度 1 david2000abc 2011-4-5 13:14
我的专业是电子科学技术下面的二级学科-电磁场与微波技术。读博士(硕博)几年来一直做的方向是计算电磁学。说白了就是类似于开发商业软件(Ansoft HFSS, Designer,Feko)的底层代码。一开始自己是小博士的时候一直迷恋于快速方法觉得能开发一些快速方法真是件令人兴奋地事情。当然也出了些成果。后来一个新加坡国立大学的教授来到我们学校说快速方法真是害了很多人,把很多人引向了一个误区。本来许多物理概念,基本设计技能,与专业相关的集成电路的发展,信号完整性分析。。。等等都应该是我们去掌握的。结果现在就变成整天在忙乎些怎么快速求解线性方程组,是啊 这些又和我的专业有啥关系。应该是搞数学计算的人去研究的。 发现这些开始猛补一些资料,集成,高频是以后电路发展的趋势。所以就想多看些资料,看看国内都在做些什么,国际上都在做些什么。国内做这块的个人觉得是复旦大学的微电子国家重点实验室和上海交大的微波实验室。国内也就这两家能在IEEE. advanced package, IEEE.CAD 上给国人争口气。自己觉得自己对快速方法的掌握还是不错从FMM,FFT based method 到Rank based method 三大类快速方法都比较了解。真的很想拿手上的武器去杀出一片战场,解决一些实际工程需要商业软件又很不成熟的问题。 课题的难度是很大的从基本的模型到底是什么个样子,怎么建模,怎么提取参数。。。一系列问题摆在我的面前,当然对于会的这些都是小问题。先从简单的互联线模型开始,再到整个system in package(SIP),system on chip(SOC)。有时想这些基础工作也可能出国访学半年啥都会了,一面又告诫自己不能偷懒,总想着靠别人。 希望国内做微电子的同行一起加把油,若干年后由我们去引领潮流。(好像和题目不符合)
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什么样的技术才称得上平台技术?
SNPs 2011-3-10 08:33
这是网上找到的定义: 一个平台技术可以支撑许多产品的产生;或者,一个技术可以让科学家对许多问题进行探讨。 不过,这些定义都是从功能的角度,从用户的角度去讲的。从技术平台开发者的角度如何看呢? 从研发者的角度看,一个技术平台应该是由多项技术突破组成的,或者是横向整合了几个“各行隔山”的技术。而技术整合的结果就是能让人们做前人所不能做的事情,或者把前人做得事情做得好上加好,不是一个档次地好。 拿iCubate来说,之所以称得上是一个技术平台是因为它既含有许多技术突破(如arm-PCR多重扩增技术,PPI多聚酶亲和指数技术),有整合和许多现有的技术(自动化,激光,集成电路,软件)。而所有这些研发加在一起,才使得iCubate技术平台具有核酸 提取,扩增,检测 三步合一,且能做到 多重 ,全 自动 ,全 封闭 。有了这样的平台技术才能让许许多多的科学家参与开发多重PCR分子鉴别诊断产品。 所以,一项,两项技术突破是 发明 ,而把一些相关的发明集成起来派上一个大用场,才是 创新 。(参考博文“ 创新是把发明派上用场” )平台技术是搭建舞台,让所有人都有机会展现才能。平台技术也应该是开放的,不然就是“阳台”技术,只能让外人从外面往里面看,只有欣赏的份,没有参与的份。
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[转载]信息科学技术的长期发展趋势和我国的战略取向
热度 1 libing 2011-2-19 12:27
信息科学技术的长期发展趋势和我国的战略取向 作者:李国杰   信息科学技术面临重大突破    信息科学技术面临新的革命   在过去几十年中,信息技术一直走在信息科学的前面,无论是图灵机理论、冯·诺依曼计算机模型,还是香侬信息论,都是在20世纪30~40年代建立起来的。半个多世纪过去了,尽管信息技术飞速发展,但许多重要的信息科学基本理论问题仍没有得到解决。根据前苏联经济学家康德拉季耶夫提出的经济长波理论,我们预计21世纪上半叶信息科学将取得突破性发展,而下半叶将出现一次基于科学突破的新的信息技术革命。   中国科学院信息领域战略研究组 通过一年多的战略研究工作,做出的最基本的判断是:   第一,信息技术经过半个世纪的高速发展以后,不会变成以增量改进为主的传统产业技术,而是面临一次新的信息科学革命;在整个21世纪,信息科学技术将与生物、纳米、认知等科学技术交织在一起,继续焕发出蓬勃的生机,引领和支撑国民经济的发展,改变人们的生活方式。   第二,不论是集成电路、高性能计算机,还是互联网和存储器,2020年前后都会遇到只靠延续现有技术难以逾越的障碍(信息技术墙),孕育着新的重大科学问题的发现和原理性的突破。所谓信息技术墙是指:挖掘并行性和可扩展的困难, 信息处理的高功耗, 复杂信息系统安全可靠性低。   到2020年左右,摩尔定律将不再有效,集成电路正在逐步进入“后摩尔时代”,我们必须更多地从“Beyond CMOS”中寻找新的出路。计算机也正逐步进入“后PC时代”,终端设备将从“高大全”向“低小专”(“专”指个性化 )转变,降低功耗是首要目标。2020年以后 ,超级计算机的“千倍定律”将失效,只在现有的技术基础上做改进,到2030年将无法制造出Zettaflops级(1021 flops ) 水平的计算机。进入“后IP”时代是不可避免的发展过程,可能需要15-20年时间才能真正突破TCP/IP协议的局限。   信息领域的技术在以下三个方向必须有革命性的突破:在扩展性方面,要可扩展到亿级甚至百亿千亿级并行度,惠及数十亿用户;在低功耗方面,性能功耗比要提高几个数量级;在可靠安全方面,要致力于研制自检测、自诊断、自修复的高可信系统。    10~15年的战略机遇期   基于以上的分析,我们认为,信息领域的科技工作者在2020年以前必须积极探索攻克“信息技术墙”的核心技术,重点解决信息系统的可扩展性、低能耗、安全性和易用性等难题;2020年以后,什么技术将成为新的主流技术就会逐步明朗;2020到2035年将是信息技术改天换地的大变革期;2035到2050年,符合科学发展观的新的信息网络体系会逐步形成。   这样的结论给我们的重要启示是:从现在开始,历史留给我们难得的机遇期只有10~15年左右。 如果错过这15年,我国就很难在21世纪上半叶成为信息产业的强国,也必将对我国的现代化进程产生十分不利的影响。   U社会和发展网络科学技术    构建“普惠泛在的信息网络体系”   从2010年至2050年,我国发展信息科学技术的总目标是:抓住信息技术跃变的机遇,提升自主创新和可持续发展能力,使我国全面进入信息社会:绝大多数中国人成为信息用户,信息成为中国经济和社会发展最重要的资源,社会信息化总体上接近国外发达国家水平。   信息社会的发展可粗略分为e社会和u社会两个阶段,e社会是信息社会的初级阶段,u社会是信息社会的高级阶段。2020年以前我国要为迈向信息社会奠定坚实基础,称为e社会,2020年以后的目标是向u社会过渡。U有三种含义, 第一是Universal,即全民普及、惠及全民;第二是User-Oriented 和User-Centric, 即面向用户和以用户为中心;第三是Ubiquitous,即网络通信和服务无处不在。   今后几十年内,我国发展信息科学技术的总体战略目标和任务是构建“普惠泛在的信息网络体系”,简称U-INS体系(Universal, User-oriented, Ubiquitous Information Network Systems)。U-INS体系包含六个方面的内容:(1)支撑网络、具有变革性的器件与系统;(2)面向大众、普及全民的网络系统;(3)安全可信、个性化的网络服务技术;(4)支持产业升级和发展数据知识产业;(5)网络科学与新的信息科学;(6)国家与社会信息网络安全体系。这一体系体现了21世纪上半叶我国要全面进入信息社会的重大战略需求,也包含了信息领域需要重点发展的科学技术。我国未来40年要高度关注和积极发展惠及全民、以用户为中心、无所不在的信息网络体系。    21世纪网络科学技术的变革   传统的计算机科学主要致力于研究如何最好地设计、构造、分析和编程计算机,而现在研究的问题主要是如何最好地设计、构建、分析和操作网络。继20世纪发展系统论、信息论和控制论之后,21世纪将提出新的网络论(Net Theory),将整个网络看成一个复杂巨系统,发现其中的规律,这一理论将对网络的发展与普及产生深远影响。历史上并没有人设计互联网, Internet是自己演化涌现(emerge)形成的。未来网络一定要建立在对网络的深刻理解上,不仅要理解网络的协议层,而且要理解网络的动力学行为、可控制性、安全性、健壮性和演化规律。   到目前为止,网络领域引用率最高的6篇论文中有4篇发表在Science, Nature 和Reviews of Modern Physics,均不是网络领域的学术期刊。著名的Scale Free Model并不符合Internet的真实情况。要发展真正的网络科学,只有在Network Science Community 和 Network Research Community中相互交流,才能对网络有正确的认识。网络科学是研究人机物三元世界的网络共性规律、表达模型和计算理论的新兴学科,涉及经济、社会等和信息科学交叉领域所面临的科学问题。网络科学将会提出网络信息理论的新概念并发展新的理论体系。   未来互联网设计(Future Internet Design, FIND)计划是美国国家科学基金会(NSF)网络技术和系统研究计划(NeTS Research Program)中的一个新的重大长期研究倡议。 FIND邀请学术界考虑15年后的全球网络的需求是什么,并要求解除受网络现状限制的普遍心理来构思未来,主要致力于以下5个问题:   第一,网络是否要继续采用分组交换;   第二,端对端原理是否要改变(端对端原理的提出者Clark 教授在2009年的一次FIND工作会议上建议:将E2E 原理改为trust-to-trust原理,即应用的智能不一定在终端,而是放在有足够的信任能正确完成任务的设备上);   第三,路由和包转发是否要分开;   第四,拥塞控制和资源管理问题;   第五,身份认证和路由问题。   以上这些内容涉及互联网的根本原则。FIND项目的研究内容给了我们深刻的启迪:信息领域的科研不能停留在对现有平台的修修补补,要敢于挑战现有平台,考虑革命性的技术换代。   设计未来互联网不同于其他工程设计,它不是设计一个有具体目标的人造物品,而是设计一个环境,使之能引发出我们希望出现的网络产品与服务。因此,我们需要能适应未预见到未来变化的新理论。    无处不在的传感网与物联网   传感网络是数字世界与物理世界的桥梁,主要实现对物理世界的信息获取和处理,数字物理系统(Cyber Physical System, CPS),又称为物联网,是数字世界与物理世界交互的网络系统,主要功能是监视与控制。传感网络和数字物理系统的研究重合的部分很大、但侧重各有不同,前者重点在感知与网络、,后者在计算与控制,它们都是未来泛在网的重要组成部分。传感网和物联网是典型的多学科交叉的综合研究,涉及通信、光学、微机械、化学、生物等诸多领域。   如果把手机比喻成自然界的鱼类(约3万种),PC机比喻成比鱼类还高级的各种生物(约2万种),物联网的终端(包括各种贴有RFID标签的物品)就类似自然界的昆虫(约100万种),物联网终端:手机:PC机约为100∶3∶2。物联网的普及将使上网设备成百倍地增长。但必须指出,将来也不会出现像手机网和PC网一样庞大的统一的物联网,每一种应用的物联网可能都是一个规模不太大的网络,每一种传感器或RFID可能都是Niche Market,但累计起来规模巨大。发展物联网需要与发展手机和PC机不同的思路。   随着大量的嵌入式设备和传感器纳入信息系统,每个服务器的客户端设备数量可达到几万个之多,对这些嵌入式设备和传感器发送的海量信息进行存储、搜索、校对、汇总和分析,将是21世纪信息领域新的挑战任务。我国在传感器、无线射频标签(RFID)、传感网络应用等方面与国外先进水平有较大差距,要抓紧突破传感网和物联网核心技术,在技术标准上争取更大的发言权。    云计算的出现具有一定的历史必然性   古人云:天下大势,分久必合,合久必分。信息技术领域宏观上也呈现一种长周期现象,即每隔15~20年,计算模式会出现集中-分散交替主导的现象。 这种现象被称为“三国定律”(见图3)。   美国电气化过程, 在1880~1900年期间,美国和英国只有小电站,每个工厂、每条电车道都有自己的发电设备。 银行和股市支持私人发展电力。 这导致20世纪初伦敦的电力有10种不同的频率、32种不同的电压、70种不同的电价 。 为了实现电力系统的融合,美国规定地方政府可控制的地区只允许用公共电力,私人电力公司可在城市之间发展,逐渐实现供电方式和价格等的统一。 近几年国外又在探讨分布式的热电联产的绿色智能电网系统,第二代能源系统成为21世纪能源工业结构调整的方向之一。目前相当分散的信息中心与上世纪初美国电气化开始阶段的情景极其类似,信息网络与电力网络一样,都要经历分散-集中-分散的螺旋式发展过程。   云计算符合“三国定律”的宏观规律,有一定必然性。 它是网络计算的一个新阶段,既有集中又有分散,尚未完成下一个“集中--分散”转折,有专家称“云计算是软件大型机”。云计算也是我国走向信息社会的一个必经阶段。云计算适应用户的需求和软件转向服务的发展趋势,体现了信息系统聚集的趋势——集中服务模式。   云计算“火”起来的原因有三:一是互联网的普及,如带宽的保证,不仅是带宽越来越宽,而且保证24小时不间断的连接; 二是存储成本下降非常快;三是互联网改变了人们的传统思维习惯,比如人们从习惯于一切自建到逐渐习惯于付费的网上订阅服务。云计算“火”起来的真正推手则是需求。 用户无需购买服务器、存储设备,也无需建设数据中心,根据使用收费,想用多少就用多少,这些好处对用户无疑具有相当的诱惑力。分布式处理技术和虚拟化技术的进步是云计算的重要推动力,特别是在以VMware为代表的虚拟化技术供应商们的大力推动下,X86平台的虚拟化技术逐渐成熟并普及,使得数据中心的整合不再成为一件费时费力的事情,这也为云计算平台的搭建提供了条件。   云计算已成为当今最热的话题,其关键是资源集中和虚拟化技术,应当引起我们的重视。   云计算涉及国家信息基础设施的基本安全问题,不能掉以轻心。必须建立自主可控的云计算中心。网络信息技术的长远发展目标应该是真正以用户为中心,而不是以服务商为中心。变相的Client-Server结构或虚拟的Mainframe结构可能不是理想的结构。信息不同于能量,信息的根本性质是可无限次共享而本身不减少,理想的信息服务模式可能不同于电力。 因此,我们需要寻求符合信息本质规律、真正以用户为中心的网络体系结构。   我国信息领域的战略取向是重点跨越    技术发展主要取决于人们的战略取向   有一种观点认为:科学技术的发展很难预见,它是随机发生的,主要依靠科学家的灵机一动,技术的演进则取决于科学发明。但如果从更全面的角度认识技术变革,就会发现技术的进步很大程度上取决于人们的战略取向。   马克思曾指出:劳动资料不仅是人类劳动力发展的测量器,而且是劳动借以进行的社会关系的指示器 。麻省理工学院的著名技术史教授戴维·诺布尔更直接指出:技术仅仅是一种社会变量,可以根据我们的选择而做出改变。获得技术的真正成就的惟一有效方式就是变更整个体系的技术基础。这是人的问题,而不是技术问题,只有人才能解决它。这无疑是一个巨大的挑战,它要求我们从根本上反思科技的形式与作用,反思建构更为民主、更为平等、更为人道、更具有创造性的和谐社会的现实途径。新技术扩散并不是自发的市场行为而是取决于人们的战略取向。例如,创造美国制造体系的主要动机并不是经济的,而是军事的;这种新型制造方法的主要推动者并不是自我调节的市场而是站在市场之外的美国陆军军械部。因此,技术并非症结所在,也不是解决之道,真正的问题是政治、道德与文化。   技术变革的主要动力是经济和社会发展的需求。发明电子计算机的驱动力来自二战时计算弹道的紧迫需求,发明晶体管的驱动力来自电话通信的交换机。远离真实需求的所谓新技术往往成为泡沫。2009年11月3日温家宝总理向首都科技界发表《让科技引领中国可持续发展》的讲话中强调:选择新兴战略性产业非常重要,选对了就能跨越发展,选错了将会贻误时机。要以国际视野和战略思维来选择和发展新兴战略性产业,着眼于引发技术和产业变革。    做出与国力相称的贡献   荷兰Groningen大学著名经济学教授A.Maddison预测:按国际上流行的购买力平价法(PPP)计算,中国经济总量2015年将超过美国,相当于美国的107%,2030年将相当于美国的138%,占全球GDP 23% 。2008年我国人均GDP已经超过3300美元,深圳、上海、北京、广州、苏州、杭州、佛山等市的人均GDP已超过或接近1万美元。 浙江、广东、山东、江苏等省的人均GDP也超过或接近5000美元。   按照穆荣平研究员在文献 中论述的工业化发展与GDP的关系(见表1),可以看出,我国发达地区应进入以创造技术为主的阶段了。 事实上,在英国《经济学家》公布的IT产业竞争力排名中,我国已经有明显进步,2009年排名39位(见表2),比2008年上升11位,但RD环境与IT基础设施的得分仍然很低。温家宝总理2009年9月23日在新兴战略性产业发展座谈会上指出:“面对全球新一轮科技革命的挑战,中国完全有能力在若干关系长远发展的领域抢占经济科技制高点,使国民经济和企业发展走上创新驱动、内生增长的轨道。中国要抢占未来经济科技发展的制高点,就不能总是跟踪模仿别人,也不能坐等技术转移,必须依靠自己的力量拿出原创成果。”从现在起,信息领域应努力争取做出与国力相称的创新贡献,科技国家队要致力于做“改天换地”的科研工作。    支撑与引领“两手”都要硬   中央制定的2006~2020年科学技术发展规划纲要中两个最重要的目标是:科技对经济的贡献率提高到60%;对外技术依存度降低到30%,即平均每年科技贡献率至少要提高1~2%;对外技术依存度每年至少要降低1%。这一“率”一“度”是发展中国科技的总纲。可是,根据国务院发展研究中心的统计,2002~2006年我国科技进步对第二产业的贡献率已从上世纪90年代的37.8%下降到10%,(投资贡献率占82%)。为了应对国际金融危机,近年来国家加大了对基础设施建设的投资力度,提高全要素贡献率(即科技贡献率)的难度还在加大。   国家中长期科技发展规划纲要已制定了发展科技的十六字方针:“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”。 而在实际工作中,很多科研人员却往往只重视支撑发展,忽视重点跨越和引领未来。未来10年要纠正这一倾向,支撑与引领“两手”都要硬。   回顾改革开放30年来信息科学技术的发展历程,科技界没有摆脱跟踪模仿的思维方式,30年未建立自主可控的基础信息技术平台,总是认为自己底子薄、基础差,不具备创造技术的条件,习惯于在国外的基础技术平台上做科研工作。 计算机领域基本上不敢跳出Wintel平台去思考创新。 但这样下去的恶果将是:今天不作引领性的科研,不重视“重点跨越”,明天就只能靠国外的技术支撑我国的产业。支撑发展、重点跨越和引领未来可以理解为自主创新的三种不同层次。 我们必须统筹规划技术创新的不同模式,不断提高技术创新的水平。    真正走自主创新、科学发展之路   今后10年是中国信息企业打翻身仗的好时机。 从芯片、计算机、网络到信息服务系统,未来10年中国有能力走出一条新路,建立自己的信息技术体系。中国的网络服务体系必须针对中国自己的问题,目前我们面对的最大问题是信息化与工业化的融合,实现经济结构的转型和提升。   21世纪上半叶信息科学技术将迎来一场新的革命,而历史留给我国科技界难得的机遇期只有10~15年左右。在未来15年里我国信息领域科技人员必须进一步解放思想,改变观念,下决心攻克“信息技术墙”,掌握核心技术,实现重点跨越,抢占未来经济科技发展的制高点,促使我国经济真正走上创新驱动、内生增长的轨道。   (本文作者系中国工程院院士、中国科学院计算所所长)   来源:《中国教育网络》2010年2-3月合刊 ------------------------分割线------------------------ 访谈:未来计算机科学发展的趋势与难点、问题 记 者:计算机科学从诞生的那一天起就和其他的学科有着密不可分的关系,它有力地促进其他学科的发展,同时也使自己迅速成长。在您看来,未来的计算机科学的发展趋势如何,它与其他学科之间的关系是否会愈来愈紧密? 李国杰院士:我在看待计算机科学发展趋势时,通常是把它分为三维考虑。一维是是向"高"的方向。性能越来越高,速度越来越快,主要表现在计算机的主频越来越高。像前几年我们使用的都是286、386、主频只有几十兆。90年代初,集成电路集成度已达到100万门以上,从VLSI开始进入ULSI,即特大规模集成电路时期。而且由于RISC技术的成熟与普及,CPU性能年增长率由80年代的35%发展到90年代的60%。到后来出现奔腾系列,到现在已出现了奔腾4微处理器,主频达到2GHz以上。而且计算机向高的方面发展不仅是芯片频率的提高,而且是计算机整体性能的提高。一个计算机中可能不只用一个处理器,而是用几百个几千个处理器,这就是所谓并行处理。也就是说提高计算机的性能有两个途径:一是提高器件速度,二是并行处理。与前所述,器件速度通过发明新器件(如量子器件等),采用纳米工艺、片上系统等技术还可以提高几个数量级。以大规模并行为标志的体系结构的创新与进步是提高计算机系统性能的另一重要途径。目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行,美国的ASCI计划已经完成每秒12。3万亿次并行机。目前正在研制30万亿次和100万亿次并行计算机。美国另一项计划的目标是2010年左右推出每秒一千万亿次并行计算机(Petaflops计算机),其处理机将采用超导量子器件,每个处理机每秒100亿次,共用10万个处理机并行。专用计算机的并行程度比通用机更高。IBM公司正在研制一台用于计算蛋白质折叠结构的专用计算机,称做兰色基因(Blue Gene)计算机,一块芯片中就包括32个处理机,峰值速度达每秒一千万亿次,计划2004年实现。将几千几万台计算机连结起来构成一台并行机,就如同组织成千上万工人生产一个产品一样,决不是一件容易的事。并行计算机的关键技术是如何高效率地把大量计算机互相连接起来,即各处理机之间的高速通信,以及如何有效地管理成千上万台计算机使之协调工作,这就是并行计算机的系统软件---操作系统的功能。如何处理高性能与通用性以及应用软件可移植性的矛盾也是研制并行计算机必须面对的技术选择,也是计算机科学发展的重大课题。 另一个方向就是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势就是无处不在,以至于像“没有计算机一样”。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,即在广度上的发展开拓。国外称这种趋势为普适计算(Pervasive Computing)或叫无处不在的计算。举个例子,问你家里有多少马达,谁也说不清。洗衣机里有,电冰箱里有,录音机里也有,几乎无处不在,我们谁也不会去统计它。未来,计算机也会像现在的马达一样,存在于家中的各种电器中。那时问你家里有多少计算机,你也数不清。你的笔记本,书籍都已电子化。包括未来的中小学教材,再过十几、二十几年,可能学生们上课用的不再是教科书,而只是一个笔记本大小的计算机,所有的中小学的课程教材,辅导书,练习题都在里面。不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料。而且这些计算机与现在的手机合为一体,随时随地都可以上网,相互交流信息。所以有人预言未来计算机可能像纸张一样便宜,可以一次性使用,计算机将成为不被人注意的最常用的日用品。 第三个方向是向"深"度方向发展,即向信息的智能化发展。网上有大量的信息,怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识,这是计算科学的重要课题,同时人机界面更加友好。未来你可以用你的自然语言与计算机打交道,也可以用手写的文字打交道,甚至可以用你的表情、手势来与计算机沟通,使人机交流更加方便快捷。电子计算机从诞生起就致力于模拟人类思维,希望计算机越来越聪明,不仅能做一些复杂的事情,而且能做一些需“智慧”才能做的事,比如推理、学习、联想等。自从1956年提出“人工智能”以来,计算机在智能化方向迈进的步伐不尽人意。科学家多次关于人工智能的预期目标都没有实现,这说明探索人类智能的本质是一件十分艰巨的任务。目前计算机"思维"的方式与人类思维方式有很大区别,人机之间的间隔还不小。人类还很难以自然的方式,如语言、手势、表情与计算机打交道,计算机难用已成为阻碍计算机进一步普及的巨大障碍。随着nternet的普及,普通老百姓使用计算机的需求日益增长,这种强烈需求将大大促进计算机智能化方向的研究。近几年来计算机识别文字(包括印刷体、手写体)和口语的技术已有较大提高,已初步达到商品化水平,估计5-10年内手写和口语输入将逐步成为主流的输入方式。手势(特别是哑语手势)和脸部表情识别也已取得较大进展。使人沉浸在计算机世界的虚拟现实(Virtual Reality)技术是近几年来发展较快的技术,21世纪将更加迅速的发展。 说到计算机科学同其他学科的关系,我认为有几个学科和计算机科学的发展关系很密切。从技术的角度说,通信技术与计算机科学是密不可分的,实际上,通信技术中的很多设备就是一台专用的计算机。另外是各种工业制造中也离不开计算机。例如,将来的汽车、飞机中的大量部件都是计算机构成的。未来一部汽车主要的成本可能不是车身、轮子、发动机,而是其中的微处理器芯片和软件。从科学的角度说,我认为计算机科学与生物学的关系会越来越密切。科学的发展的一般规律是每隔四五十年就会有新的技术出现,来拉动其他学科的发展。最近二三十年是以是以微电子、信息技术为标志的科技浪潮。这一段时期预计到2020年基本结束。下一次科技浪潮将是以生物技术为标志的科学的飞跃。而与以生物信息学为代表的生物与计算机科学的交叉学科正在蓬勃地兴起。例如用信息学的理论和方法去研究生命科学,未来可能会有很多学计算机的人去从事生物信息学的研究,这是未来研究的一大热点。 从另外一方面来说,其他学科反过来也会促进计算机科学的发展。目前计算机用的几乎都是半导体集成电路,但现在人们也在努力研究基于其他材料的计算机,如超导计算机,光学计算机,生物计算机等,比如我们常听到的生物芯片技术。但目前的生物芯片还只是作测试用,还不能够用来计算。虽然这些技术现在还都不成熟,与实际应用有很大的差距,但可以预计这些技术的发展必将使计算机科学的前景更加美好。 记 者:网络的出现极大地改变了我们的生活,也使得计算机技术走进了千家万户。它的发展前景十分美好。但是我们知道,在科学研究中经常会遇到意想不到的困难。您认为当前计算机科学发展遇到的主要困难什么? 李国杰院士:当前计算机科学的主要问题有三方面。首先是复杂性的问题。计算机科学的实质是动态的复杂性问题。一个芯片的晶体管有上亿甚至几十亿个,这个数目已和大脑里的神经元的数目一样多,如何保证这样一个复杂的系统能够正常的工作而不出现错误,这已不止是一般的测量能够解决的问题了。另外一个问题就是功耗。当前功耗似乎不是什么问题或者说不是重要问题,但再过十几年它就会变得十分重要。根据摩尔定律,大约每隔一年半,芯片的性能翻一翻,但是性能翻一翻可能会造成功耗也翻一翻。功耗越大,放热越多。现在一个芯片可能放热一两百瓦,还可以用风扇来散热,但再翻一翻几百瓦,相当于一个电炉了。这时的散热就十分困难了。所以,如何在提高性能的同时不增大功耗甚至减小功耗是当前计算机科学发展的重大问题。功耗问题极为复杂,由于集成电路的微型化,将来的工艺达到0.1微米以下,每一层芯片只有几个原子,这时的单位面积上的热量已经极高了。所以在计算机科学发展的早期就有一位著名的科学家说过计算机科学是制冷的科学。最后一个问题是智能化的问题。现在网上有很多信息,如何让计算机把这些信息变成你所需要的知识。这是一件很难的事情。这不是说简单的我点一个网站,里面能搜索到与我输入的字符匹配的内容,而是说计算机要将收集到的知识系统化。比如,你想找一个人,你问计算机:"拉登是什么人?" 未来的计算机有这个能力,它能在千千万万的网页中找到与拉登是什么人相关的内容,组织一篇文章来告诉你答案。再如,你想知道什么是纳米技术,你就可以问计算机什么是纳米技术,计算机就会为你搜索网页,找到你所需要的答案。
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列席代表成了大会学术报告人
热度 4 jitaowang 2011-2-14 09:26
列席代表成了大会学术报告人
看到科学网上最近有一篇博文“学术会议 ‘扫描’”, 内容只有一句话: “有人对学术会议的‘扫描’——下来几个老汉,上了几个二蛋,吃了几顿好饭,侃了几天大山”. 我不敢对学术会议“扫描”. 甚至连一次学术会议“扫描”都担心力不从心, 为此仅仅就我的第一次参加国内学术会议的经历谈起. 我当时的身份仅仅是一个埋头干了10年还是“新手上路”级别的“列席代表”, 最后有幸成为一名全国学术会议的大会报告人. 这种机遇在国内外可能都是绝无仅有、空前绝后的. 我深信绝大多数的中国年轻教授超过我们一辈. 同时我自己也和同时代的中国教授基本一样, 有时幸运一点. 当然还需要努力, 而不是侃了几天大山.  今年将召开这一会议系列的第17届会议,通知中说: 这“是我国半导体集成电路、硅材料技术最高级别学术会议”. 至少直到如今还是有文献记载1979年的这个第一届会议如下:      “中国电子学会半导体与集成技术学会和电子材料学会联合举办的《全国集成电路和硅材料学术会议》于1979年12月29日至1980年1月6日在福州市举行.这是建国以来第一次全国性的半导体集成电路和硅材料专业学术会议.来自全国24个省、市、自治区220个单位的科研,工业部门和高等院校.”      当时(1979年底)我作为一个复旦大学化学系老师从1969年开始转行, 合并到复旦大学物理系半导体集成电路的“四一工厂”已经有10年经历的“新手上路”, 居然能够得到一个“列席代表”的名额, 已经是深感荣幸. 当时还没有脱离计划经济的影响, 那次全国会议分配给复旦大学的正式代表名额只有5个.   我二话没说, 立刻全力以赴积极“备战”, 准备我的学术报告. 当时正好我在“低压化学气相淀积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD)”的基础理论和工艺技术方面都取得一定的进展, 推广到集成电路工厂中取得实际应用, 经过了上海市科委主持的技术鉴定. 我为这次的会议学术报告准备的技术资料、鉴定书、技术推广合同、照片和实物样品等,足足装满了一个牛皮纸档案文件袋和还有一个面积更大的装有照片和实物(硅片)的照相册等.   从上海上车乘硬卧火车前往福州. 在同一列火车上也遇到一些参加同一个学术会议的代表. 恰好有一位当时也是年轻的代表,来自天津电子部硅材料重点单位. 在火车上他一看到我的资料就说: 一个学术报告居然有这么多的材料, 我是大会秘书组的成员, 到了福州我要向大会组委会汇报, 建议安排一个大会报告.   从1979年12月底起, 包括1980年元旦, 会议参加者都住在福州的西湖宾馆(会议场所), 真是一个身穿夹衣、满园春光的冬季, 就连过去上海女士们最喜欢的白兰花, 居然还在树上开着花呢! 住的是中式分散在园中的住房. 可惜没有时间欣赏了, 一心准备报告, 叽里咕噜地自己走在园子冷僻角落里.   大会报告的那一天, 恰好林兰英、黄敞、李铁映、王守菊等著名前辈,除了王守武前辈晚一天到会以外都坐在容量约500人的大会堂第一排. (其他时间接受到福州市领导的邀请等很繁忙)   大会报告的第一个报告是半导体研究所的重要成果报告, 标志着我国在集成电路方面的新进展. 接着在同一个半天中有我的30分钟大会报告, 题目是“低压化学气相淀积(LPCVD)的计算机模拟”(后来发表在“半导体学报”1980年第1期创刊号上). 在掌握报告时间方面, 作为学校老师是有优势的.   我的报告刚刚讲完, 主持人说: 开始提问. 后排就有人站起来, 高声问:   “这一工艺要用很危险的高浓度硅烷气, 你是哪里弄来的?”   我答:   “是我们自己做的, 100% 的硅烷气我们也能做.”   第二位也高声问(当时没有场内的话筒):   “这一工艺要用(抽气量很大的)罗茨真空泵, 国内没有, 你是怎么办的?”   我答:   “国外的LPCVD工艺是做3-4英寸的硅片, 我们现在是做2英寸的硅片, 不用罗茨真空泵完全可以了, 我用的就是最普通的2XZ-4和2XZ-8真空泵.”   第三位马上接着问:   “硅烷气抽到真空泵里就爆炸, 怎么办?”   我答:   “只要在真空泵出口端通入氮气就不会炸了.”   第三位马上在后面高声叹了一口气说:   “唉! 那就没有办法了! 都给他解决了!”   这最后一句话, 立即引起全场几百人的哄堂大笑! 所有这一些问和答都是在几秒钟内完成的, 连大会主席台的主持人都来不及插话! 这些提问者都是高手和大内行! 他们都是不顾硅烷气(即一遇空气就会燃烧或爆炸的四氢化硅, SiH4)的危险性, 争抢时间要把这项LPCVD技术掌握到手! 因为当时LPCVD技术被列入对中国和其他社会主义国家实施禁运的巴黎统筹会清单中的,   最后还有一点必须说明, 当时没有现在意义上的普及“PC机”, 1978年复旦大学刚刚在全体教师中扫盲推广了“计算机”技术, 所用的计算机占地约一、二百平米, 这是我校教师用半导体二极管、三极管和印刷线路板自己装配而成的. 语言是Algol 60, 程序是黑色的穿孔纸带. 我当时的“LPCVD的计算机模拟”计算工作就是在这台机器上完成的.   附上当时的LPCVD薄膜样品的厚度均匀性照片. 图1中颜色是干涉色, 左边四片LPCVD新工艺样品的均匀性远超过右边两片原有工艺的均匀性.
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高速铁路--地面飞行轨道建设是一个可以让中国腾飞的巨大产业
zbouyang 2010-12-8 11:14
历史表明,一个国家能抓住一个或数个产业做大做强,则可以实现国家的腾飞。英国是抓住蒸汽机产业成就了第一个工业文明霸主,德国是抓住内燃机及汽车制造业等相关产业实现了经济的腾飞,美国是抓住军事工业、航空工业和半导体产业取得了经济霸主的地位,日本是依靠集成电路产业、液晶手表、显示产业等实现了经济的腾飞。当前,一个巨大的机遇摆在了我们的面前,这就是高速铁路产业!这里给一个粗略的估算:设想一下,全球有100万公里的高速铁路建设规模,每公里投资按1.5亿人民币计算的话(将来的磁悬浮真空管道高速铁路会略高),则有150万亿元的产值规模。按5倍的产业带动效应计算,则可以带动750万亿的产业,如果中国能占据其中1/10的话,则有一个75万亿元的产业规模,这个要比美国现今的GDP要高。 目前,我国在高铁建设方面已经走在了世界前列,需要利用这一优势,在全球范围内大力发展高铁产业,促使我国尽快获取经济霸主的地位。 当然,不是说除了高铁工业,其它工业就不重要了。由于中国人力资源巨大,经济总量已经据世界第二,中国有能力在数个产业领域取得世界领先地位。这里想说的是,中国需要像重视电子工业、光电产业、物联网产业、生物基因工程、医药、能源等产业那样重视高铁产业。 在发展高铁产业方面,既要重视高速轮轨铁路技术,也要重视真空管道磁悬浮高速铁路技术,这样才能始终引领世界高铁技术潮流。事实上,真空管道磁悬浮高速铁路技术已经不存在原则上的困难,是可以迅速开发并加以实现的技术。真空管道磁悬浮高铁耗能低、环保、低噪音、速度高、效率高是不久的将来就会得到普及推广的技术,需要引起政府高层官员和铁路科研和工程技术人员高度的重视,特别是科技部和铁道部领导需要对此加以高度重视,需要设立大力度的专项资金、组建大规模的人才队伍和相应的机构(如铁道部高铁局、高铁研究院)来开展有关技术开发工作,组建高铁建设集团、高铁技术开发公司等上市公司通过证券市场快速融资加快高速铁路建设,推动高铁技术的快速发展。 本人极力推荐积极发展1/10~1/50个大气压的低真空环境下的真空管道磁悬浮高铁技术。这样的低真空环境利用现有的技术非常容易实现,造价低廉(其造价应为现今高铁的建设成本的1.2~2倍)。在这样的低真空环境下,只需用当今高铁同样的能耗,就可以实现1200~2800公里的时速(在这样高速的情况下,轮轨方式是行不通的,因为轮子与铁轨之间的高速摩擦极易引发电火花熔解损坏轮轨并导致事故发生。而磁悬浮列车完全避免了摩擦,不会出现这个问题)。到时,航空工业将主要服务于军事、国防、抢险救灾等领域,而所有的民用航空业将全部被高铁取代。
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从穴居人到集成电路和光纤通信的高科技
jitaowang 2010-11-5 09:52
大家一定很奇怪:穴居人和集成电路或光纤通信有什么关系?其实当前的集成电路和光纤通信制造过程中有一项技术就和穴居人的当时生活密切有关。这就是 化学气相淀积( Chemical Vapor Deposition ,简称 CVD ) 技术,又称 化学气相沉积 。最方便的叫法就叫 CVD 。 说白了,就是原料经过气相的化学反应,变成了固体物质,淀积下来成为薄膜、晶体、锭块、粉末、纳米颗粒、纳米线、纳米管或石墨烯都可以。原来如此!当然从古代到现代都离不开它。那么原料是什么?固体、液体或气体都可以,但是有一个条件,就是必须首先得变成气体。 一句话 CVD 就是:原料 气体 反应 固体就行! 这件事最早是谁做的?穴居人! 说话要凭证据:至今在山洞中可以看到岩洞顶上还留有黑色的碳膜就是最古老的 CVD 证据 -- 化学气相沉积的古老原始形态。可这是穴居人在取暖或烧烤时熏在岩洞壁或岩石上的黑色碳层。它是木材或食物加热时释放出的有机气体,经过燃烧、分解反应沉积生成岩石上的碳膜。这就完成了一个 CVD 的全过程!因此考古学家发现的古人类烧烤遗址也是原始的 CVD 最古老遗迹。但这是古人类无意识的遗留物,当时的目的只是为了取暖、防御野兽或烧烤食物。 这些文字在相关的国内外书上就是如此写的。还要有趣的是:中国的古人也在 CVD 方面做出非常突出的贡献 -- 留下了 CVD 技术方面世界上最古老的文字记录! 证据:我国的著名学者陆学善前辈在为《晶体生长》一书所写的前言中说 : 关于银朱的制造也值得我们的注意。银朱就是人造辰砂(王注: HgS ,硫化汞),李时珍引胡演《丹药秘诀》说 : 升炼银朱,用石亭脂二斤,新锅内熔化。次下水银一斤,炒作青砂头,炒不见星,研末罐盛。石板盖住,铁线缚定,盐泥固济,大火锻之,待冷取出。贴罐者为银朱,贴口者为丹砂。 这里的石亭脂就是硫磺。这里所描写的是汞和硫通过化学气相沉积而形成辰砂的过程,这一过程古时候称为 升炼 。在气相沉积的输运过程中,因沉积位置不同所形成的晶体颗粒有大小的不同,小的叫银朱,大的叫丹砂。我们现在生长砷化镓一类电光晶体,基本上用的就是 升炼 方法。这种方法我国在炼丹术时代已普遍使用了。 注意:李时珍 (15181593) 可是明朝人,生活在 16 世纪的中国。他引用的胡演《丹药秘诀》的原著一定还要古老。不管怎样,这一段从汞 ( 即水银 ) 和硫作用生成硫化汞的论述就是人类历史上对化学气相沉积技术迄今发现的最古老的文字记载。对这一点被 CVD 同行尊称为 Sir CVD 的国际会议主席 Blocher 在 1989 年第 7 届欧洲 CVD 学术会议开幕式上也曾专门向国际同行作了介绍了这一点。因此可以说是得到国际公认的。当然关键还是白纸黑字的证据是客观的事实。 尽说古代的事没有用,还看今朝!如今 CVD 技术在高科技行业中的应用是遍及全球的,从集成电路芯片制造到光纤制造无处不在。从机械行业的镀黄硬质合金刀具, TiN 金黄色装饰薄膜、半导体硅单晶,砷化镓晶体、超纯多晶硅锭块、白炭黑高强度增强橡胶填充剂粉末、众多的纳米颗粒、纳米线和纳米管,低压人造金刚石克拉钻以及今年获得诺奖的石墨烯等的具体应用都和 CVD 技术密切有关。真是前途无量!
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台湾的芯片业为什么非常发达?
chrujun 2010-5-25 22:24
台湾的芯片业非常发达,N年前就会造顶级CPU和芯片组了。中国的山寨手机就是靠台湾联发科设计的通用芯片和可定制软件发展起来的。 这次我参加I2MTC 2010会议,正好碰到了在国立台北科技大学从事IC(集成电路)设计和教学的范育成博士副教授,和他进行了长约20分钟的交流。我觉得我找到了台湾IC业发达的原因。 范博士做了一个POSTER,展示了他为图像处理设计的新算法及效果。我注意他为新算法同时设计了IC版图。我知道做 IC流片要花不少钱,少则100万人民币,多则上千万人民币,国内的高校一般不敢做 。做成IC芯片很贵啊,您的设计能够实现吗? 我好奇地问道。这个没有问题, 我们把IC设计版图送到台积电审查,只要审查通过了,就可以立即流片,全部开支由政府出。 范博士立刻回答。由此可以看出,在台湾,做芯片设计的人专心设计芯片就行了,年轻人也可以设计芯片,只要设计符合要求,流片的开支全部由政府出。 我看见范博士的芯片设计方案里只用了SRAM,我问他为什么不用容量大的DRAM呢? 范博士告诉我,DRAM芯片所采用的工艺不同,只能专门制造DRAM。不能在IC里同时放DRAM和其它数字电路。和范博士的交流收获很多。 我们常常说, 一个好的体制可以培养大量优秀人才,培育好的高科技产业。台湾的成功经验有力地证明了这一点。作为大陆同胞,只能羡慕了。
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花大钱也要搞的技术
accsys 2010-2-6 10:42
下面这几段报道让我们看到了纳米级集成电路工艺的快速发展。纳米级集成电路技术关系到国计民生,即使花大价钱也要自己搞。在这方面我国不应该怕花钱,买技术,买设备,买人才,要不惜血本!中国的钱要花在刀刃上。 2010年2月2号,北京基于技术上保持领先的历史,Altera公司(NASDAQ: ALTR)今天宣布了在即将推出的28nm FPGA中采用的创新技术:嵌入式HardCopy 模块、部分重新配置新方法以及嵌入式28-Gbps收发器,这些技术将极大的提高下一代Altera FPGA的密度和I/O性能,并进一步巩固相对于ASIC和ASSP的竞争优势。 Altera总裁、主席兼CEO John Daane评论说:两年前,Altera推出了业界首款40-nm FPGA,并继续实现了业界的多项第一,例如嵌入式11.3-Gbps收发器等。随着向下一工艺节点的迈进,Altera的这些创新技术将引领业界超越摩尔定律,解决带宽挑战,同时满足成本和功耗要求。 1月13日台湾媒体也报道过:台积电28纳米去年已与富士通微电子共同宣布,双方同意以台积电先进的技术平台为基础,针对富士通微电子的28纳米逻辑IC 产品进行生产、共同开发并强化28纳米高效能制程,首批28纳米工程样品预计于今年底出货。 2月1日消息,据国外媒体报道,英特尔和美光科技星期一预计将宣布这两家公司将推出全球第一个基于25纳米NAND闪存技术的芯片。这种25纳米的8GB闪存芯片目前还是样品,预计将在2010年下半年之前开始大批量生产。 2010-2-6
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纳电子时代摩尔定律还灵吗?(090915)
ymin 2009-9-15 10:28
纳电子时代摩尔定律还灵吗? 闵应骅 许多人对摩尔定律特别热衷,关心它能不能延续下去。摩尔定律说集成电路上的晶体管数每18-24月会翻一翻。四十年来的经验证明,摩尔定律一直是正确的。每一代集成电路都把晶体管的宽度和高度降低到1∕2,单位面积的晶体管数就增加一倍。所以才有0.180.1390nm65nm45nm。(0.18/2=0.13)。但是,现在由微电子时代进入纳电子时代,集成电路加工工艺进入90纳米以后,摩尔定律以后还灵吗? 纳米集成电路现在碰到的主要是两大问题:高速和能耗。在纳米集成电路制造过程中,由于线宽只有几个原子,生产过程的变差不可避免。制造出来,即使是好的,有的晶体管快,有的晶体管慢,线间还相互干扰。如果按最坏的情况来设计,高速芯片基本上做不出来。所以,我们才会有同一设计、同一批产品的CPU,有的可以工作在2.7G,有的是2G,有的只有1G。而速度和功耗又是互相矛盾的。对CMOS电路,工作频率越过,功耗就会大。例如用193nm的ArF准分子激光光刻很难做到几十纳米的精确度。不过,最近Intel称已将193nm沉浸式光刻技术延伸至15nm制程,至少已在实验室得到了实现。当材料加工达到原子级,随机性不可避免。例如,阈值电压的变化、晶体管门边缘的粗糙、绝缘层厚度的变化等。 本人提出的布尔过程论就是为了做定时分析,其精度可以和SPICE媲美,而速度可以提高两个数量级。这是一种确定性的定时分析方法。但是,由于计算复杂性的原因,未被公司应用,甚至一些研究生也望而生畏。现在,Michael Orshansky和Wei-Shen Wang等人提出统计定时分析方法。统计方法是从宏观的角度,在生产过程和工艺参数已知的情况下,考虑和计算最大通路时间延迟的分布。这种方法并不从结构上确定某一条通路延迟是多少,而是从总体来看,某一种生产过程,能有多少芯片达到多少运行速率。这对改进设计和工艺过程都是有价值的。对于芯片测试和诊断效果也许会差些。至于摩尔定律是不是还灵,我不大在意。物理学家们所说的死限,我也不在乎。根据存在的实际问题,关注集成电路设计、测试、制造、封装技术的发展,恐怕更加现实一点。
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看到一个网站,或许对科学研究有用
superjin 2009-8-5 21:44
参看: http://icinfo.kkgg.net/ http://icinfo.kkgg.net/ 集电资讯 /IC Information ICIL主要针对工程师,特别是大中院校学生、工程师、科研工作者和企业。仅仅从书本知识和学校课堂是很难开发出实用产品,因为书本知识很难反映最近5-10年设计理念的变化,并且产品开发需要经验,这些经验是课堂上很难学到。开发一款成功的集成电路,50%以上的知识是实际设计经验中积累获取。ICIL是几个志同道合长期专注于第一线集成电路开发、至少具有5年以上实际产品开发经验的成员构成。本着无私贡献自己的KNOW-HOW、以最新USA专利和IEEE论文为了设计理念、以诚信、服务为宗旨、以期帮助短期突破设计理念的朋友和企业。为打造平台和进一步发展以便服务更多的客户,收取少量的费用。 友情提醒:相关软件等只作为科学研究用,用于其他用途请买正版文件。 ICIL provides service for engineers, students, and researchers. It is a difficulty to develop a successful product only based on the knowledge of both book and classroom. It is because the knowledge only feedback the development of the recent 5-10 years and the know-how is important to the product design. More than 50% of one successful product comes from the know-how technology of the practical experience above 3-5 years. ICIL provide the designs based on the USA patents and IEEE papers to help the friends obtain the breakthrough in a short time. Only a small fee to be charged is helpful to develop the service platform. Kindly remind: Related files is provided as the science research and please buy the normal file if using as other applications. Contact Email: iclab@163.com
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集成电路发明50周年-那些不能忘却的人和事
eloa 2008-11-28 09:02
科学松鼠会 发表于2008-11-27 星期四 13:48 本文是网友投稿。 作者: 宋堃 引言 50年前,杰克基尔比发明了集成电路,这一发明奠定了现代微电子技术的基础,如果没有他的发明,就不会有计算机的存在,信息化时代也能只空谈。50年过去了,谁能够想象到现在这些小小的芯片已经影响了整个人类社会,渗透到我们每一天的生活。2008年9月12日是集成电路发明50周年纪念日,50年来那些改变着人类社会里程碑式的人还有事历历在目,难以忘却。 一 杰克 基尔比 (Jack S. Kilby) 集成电路之父 1947年12月23日第一块 晶体管 在贝尔实验室诞生,从此人类步入了飞速发展的电子时代。但是对于从小就对电子技术感兴趣的基尔比来说可不见得是件好的事情:晶体管的发明宣布了基尔比在大学里选修的电子管技术课程全部作废。但是这并没有消减这个年轻人对电子技术的热情,反而更加坚定了他的道路。 也许这就是天意,在晶体管发明十年后的1958年,34岁的基尔比加入德州仪器公司。说起当初为何选择德州仪器,基尔比轻描淡写道:因为它是惟一允许我差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司,给我提供了大量的时间和不错的实验条件。也正是德州仪器这一温室,孕育了基尔比无与伦比的成就。 虽然那个时代的工程师们因为晶体管发明而备受鼓舞,开始尝试设计高速计算机,但是问题还没有完全解决:由晶体管组装的电子设备还是太笨重了,工程师们设计的电路需要几英里长的线路还有上百万个的焊点组成,建造它的难度可想而知。至于个人拥有计算机,更是一个遥不可及的梦想。针对这一情况,基尔比提出了一个大胆的设想: 能不能将电阻、电容、晶体管等电子元器件都安置在一个半导体单片上?这样整个电路的体积将会大大缩小,于是这个新来的工程师开始尝试一个叫做相位转换振荡器的简易集成电路。 1958年9月12日,基尔比研制出世界上第一块集成电路,成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想,并通过了德州仪器公司高层管理人员的检查。请记住这一天,集成电路取代了晶体管,为开发电子产品的各种功能铺平了道路,并且大幅度降低了成本,使微处理器的出现成为了可能,开创了电子技术历史的新纪元,让我们现在习以为常一切电子产品的出现成为可能。 伟大的发明与人物总会被历史验证与牢记,2000年基尔比因为发明集成电路而获得当年的诺贝尔物理学奖。这份殊荣,经过四十二年的检验显得愈发珍贵,更是整个人类对基尔比伟大发明的充分认可。诺贝尔奖评审委员会的评价很简单:为现代信息技术奠定了基础。 我认为,有几个人的工作改变了整个世界,以及我们的生活方式亨利福特、托马斯爱迪生、莱特兄弟,还有杰克基尔比。如果说有一项发明不仅革新了我们的工业,并且改变了我们生活的世界,那就是杰克发明的集成电路。或许德州仪器公司董事会主席汤姆恩吉布斯的评价是对基尔比贡献最简洁有力的注解,现在基尔比的照片和爱迪生的照片一起悬挂在国家发明家荣誉厅内。 二 罗伯特 诺伊斯( Robert Noyce) :科学、商业双料巨人 罗伯特诺伊斯,是一位科学界和商业界的奇才。他在基尔比的基础上发明了可商业生产的集成电路,使半导体产业由发明时代进入了商用时代。同时,还共同创办了两家硅谷最伟大的公司:一个是曾经有半导体行业黄埔军校之称的-仙童(Fairchild)公司,一个是当今世界上最大设计和生产半导体的科技巨擎英特尔公司。 生活在美国大萧条时代的罗伯特诺伊斯向来奉行自己动手,12岁的时候,他与二哥自造了一架悬挂式滑翔机。13岁的时候,他们用家里洗衣机淘汰的旧汽油发动机造出了一辆汽车。甚至还同朋友一起造出了一台粗糙的无线电收发两用机,互相发信息。当然诺伊斯这一生最大的发明,还属可商业生产的集成电路。 1959年7月,诺伊斯研究出一种二氧化硅的扩散技术和PN结的隔离技术,并创造性地在氧化膜上制作出铝条连线,使元件和导线合成一体,从而为半导体集成电路的平面制作工艺、为工业大批量生产奠定了坚实的基础。与基尔比在锗晶片上研制集成电路不同,诺伊斯把眼光直接盯住硅-地球上含量最丰富之一的元素,商业化价值更大,成本更低。自此大量的半导体器件被制造并商用,风险投资开始出现,半导体初创公司涌现,更多功能更强、结构更复杂的集成电路被发明,半导体产业由发明时代进入了商用时代。 当然在这个商用时代还诞生了诺伊斯最大的成就:1968年诺伊斯离开了曾经有半导体行业黄埔军校之称的-仙童(Fairchild)公司(孕育出包括英特尔、AMD、美国国家半导体等当今半导体行业著名公司)与戈登-摩尔、安迪-格罗夫同创建了英特尔(Intel)。 1971年,诺伊斯所在的Intel成功地在一块12平方毫米的芯片上集成了2300个晶体管,制成了一款包括运算器、控制器在内的可编程序运算芯片,也就是我们现在所说的中央处理单元(CPU),又称微处理器,这也是世界上第一款微处理器4004。开始了英特尔(Intel)飞速发展,从1968年的收入为零直到今天超过三百五十亿美金营业额。 一个人同时置身科学界和企业界,最终还能功德圆满,实属罕见,而诺伊斯却做到了,他已经成为半导体工业的象征人物,人们尊敬的称他为:硅谷市长。这位硅谷市长的成就也成为半导体行业工程师日夜奋斗的目标。 三 戈登 摩尔(Gordon Moore): 一个人一个行业的定律 在今天的IT行业有一个神话,这个神话就是一条定律把一个企业带到成功的巅峰,这个定律就是摩尔定律,而这个企业就是Intel。这个定律的发现者不是别人,正是世界CPU市场霸主Intel公司的创始人之一的戈登摩尔。 1929年1月3日,戈登摩尔出生在距离旧金山南部的一个小镇,1954年获物理化学博士学位,1956年同诺伊斯一起创办了传奇般的仙童(Fairchild)公司,主要负责技术研发。1968年在诺伊斯辞职后,戈登摩尔跟随而去一起创办了Intel, 1975年成为公司总裁兼CEO。 1965年,有一天摩尔离开硅晶体车间坐下来,拿了一把尺子和一张纸,画了个草图。纵轴代表不断发展的芯片,横轴为时间,结果是很有规律的几何增长。这一发现发表在当年第35期《电子》杂志上。这篇不经意之作也是迄今为止半导体历史上最具意义的论文。摩尔指出:微处理器芯片的电路密度,以及它潜在的计算能力,每隔一年翻番。这也就是后来闻名于IT界的摩尔定律的雏形。为了使这个描述更精确,1975年,摩尔做了一些修正,将翻番的时间从一年调整为两年。实际上,后来更准确的时间是两者的平均:18个月。摩尔定律不是一条简明的自然科学定律,尊它为发展方针的英特尔公司,更是取得了巨大的商业成功,而微处理器也成了摩尔定律的最佳体现,也带着摩尔本人的名望和财富每隔18个月翻一番。 当时,集成电路问世才6年。摩尔的实验室也只能将50只晶体管和电阻集成在一个芯片上。摩尔当时的预测听起来好像是科幻小说;此后也不断有技术专家认为芯片集成已经到顶。但事实证明,摩尔的预言是准确的,遵循着摩尔定律目前最先进的集成电路已含有超过17亿个晶体管。 摩尔定律的伟大不仅仅是促成了英特尔巨大的商业成功,半导体行业的工程师们遵循着这一定律,不仅每18个月将晶体管的数量翻一翻,更是意味着同样性能的芯片每18个月体积就可以缩小一半,成本减少一半。也可以说是因为摩尔定律让我们生活中的电子产品性能越来越强大,体积越来越轻薄小巧,价格越来越低廉。 1900年已经退休的摩尔从美国前总统布什的手中接过了美国技术奖。今天,他的名字就像他提出的摩尔定律一样,响彻在半导体行业每个人的心中。摩尔定律就像一股不可抗拒的自然力量,统治了硅谷乃至全球计算机业整整三十多年。 四 安迪 格罗夫 (Andy Grove) 微处理器之王狂妄的匈牙利人 Only the paranoid survive.只有偏执狂才能生存。说这句话正是安迪格罗夫。 还记得没有电脑之前的生活吗?可以这样说,没有英特尔的微处理器,就算一万个年少轻狂才华横溢的比尔盖茨也无济于事。从1987年接过英特尔的CEO接力棒之后,他不断以打破传统、挑战现有逻辑的战略思维,使微处理器这颗数字革命的心脏强劲跳动,为数字时代提供源源不断的动力。同样地,没有安迪格罗夫,也就没有今天最成功的半导体公司英特尔。 进入20世纪80年代,随着美国经济的衰退与日本人咄咄逼人的攻势,英特尔公司最终储存业务陷入了重重困境,财务周转失灵,库存积压成山。 1986年格罗夫提出的新的口号英特尔,微处理器公司,毅然舍弃储存业务把英特尔的主营业务转到微处理器上去。正是这个决策让英特尔顺利地穿越了存储器劫难的死亡之谷,使英特尔从一个二流的DRAM厂商转变为一个垄断性的CPU厂商。 同年英特尔推出386系列处理器,又相继推出486,奔腾系列中央处理器,处理器的性能越来越强大,速度越来越快,甚至不再是简单的单个核心,双核、四核的处理器逐渐步入人们生活,个人电脑时代来临了。印有Intel Inside品牌标志的处理器成了世界上80%计算机的心脏,Intel Inside一度成为本产业的黄金标准响彻全球也在改变着世界。 五 张忠谋 新行业机构的缔造者 一个人定义了一个产业,一个人开创了一个新的代工时代,一个人让整个集成电路行业更有活力,这个人就是张忠谋。 27岁的张忠谋效力于德州仪器公司,并且一干就是25年。1985年,受台湾方面邀请,张忠谋辞去在美国的高薪职位返回台湾,出任台湾工业技术研究院院长,致力于台湾半导体业的崛起和产业升级,1987创建了全球第一家专业代工公司台湾积体电路制造股份有限公司(台积电)开创了半导体代工时代。 在台积电之前集成电路行业的模式都是一样的:所有的集成电路都是自己设计自己做,Intel、三星等公司集芯片设计和生产于一体,全能但庞大臃肿。正是这种大而全的设计生产方式,带来了高成本,高门槛的弊端,放慢了整个集成电路行业的步伐。 看到这一商业机会的张忠谋,大胆成为第一家纯晶圆代工公司,不与客户竞争,不设计或生产自有集成电路,只帮助半导体公司生产已经设计成型的集成电路。正是这种模式为台积电带来巨大财富的同时也创造了两个新的行业-晶圆代工厂, Fabless (无生产线集成电路设计公司)。由于省去了费用高昂的晶圆制造环节,集成电路行业整体门槛降低,诞生了一大批新生的具有活力的集成电路设计公司,为整个集成电路行业带来了新活力与创意。 2007年,英特尔宣布与台积电同时生产45纳米工艺的芯片。这标志着台积电在技术提高方面如此可靠,以至于像英特尔这样的国际性大芯片公司都决定停止或放缓自己生产技术的发展步伐,把更多的精力放在技术研发领域。同时传统芯片公司NXP和德州仪器公司也宣布,将停止开发一些芯片生产技术,转而与台积电等亚洲晶圆代工企业制造芯片,集成电路细分工时代全面到来,一个崭新的更具活力的集成电路行业展现在我们面前。 转载原创文章请注明,转载自: 科学松鼠会 本文链接: http://songshuhui.net/archives/5040.html
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沙的智慧—从硅到人工智能
biotrader 2008-11-16 23:17
这是我给生物专业的博士们介绍IT业基本概念的一个PPT。IT业是一个热闹的行业,基本上每个月都有新技术,新名词出现,什么是这个行业这个学科的大根、大本?只有从历史出发,“重走长征路”理清那些最原始最朴素的思想才能有所发展创新吧,从其他行业进入这个行业(或者要完成学科的集成融合)也才能不是只看热闹吧。 硅的提纯制造工艺,我们国家还没有掌握,有了CPU的设计版图还要到台湾去流片。其实我们在装备制造业链条中我们很多东西不能生产,这大大的阻碍了科技研发。怀念六七十年代,人人几乎都可以买到一些电阻、电容等等自己去组装收音机,收音机可是当时的高科技产品呀。实际上两弹一星和神七的很多技术基础也是那时候搞出来的。 场效应管象一个水阀门一样,把电子从两个绿色的方块中间推开,电路断;把电子从底部吸引到两个绿色中间搭桥则电路通。这个水阀门简称门电路,P(postive)表示正,N(negative)表示负,M—金属 O—氧化物 S—半导体 图中红蓝白三个东西。 单用NMOS或单用PMOS也能完成数字逻辑,但是静态功耗不是0,就是说不用也耗电。在大规模集成电路情况下,这点尤其不能容忍。曙光集群一天的电费可是以万元计的。所以用NMOS和PMOS组成CMOS,C是互补的意思P永远接正极,N接地,静态功耗为0. 数字逻辑,布尔代数的运算可以在二进制下实现很多组合。 1930年左右数学家图灵提出了串行状态的计算和存储的模型(是一个数学的可计算性问题),计算机的方向有了,物理就剩下解决集成电路如何运算,如何存储的问题了。加法是最基本的,再复杂的运算也可以归结到加法,实变函数是y轴上的积分,还可以归到加法。其他很多可以用级数、连分数逼近的值计算机就更拿手了。ENAIC是世界上第一台计算机,但是还要有人推最后一把,因为运算和存储解决了,但程序指令还是外部人工用纸带输入的,这个速度太慢了,不解决的话计算机就会夭折。这时冯诺依曼加入了ENAIC团队,他把指令当作数据一样存储起来,读指令——执行——读指令。。。。。自动完成。计算机终于实用化了。当然这个存储程序的思想不是冯诺依曼首先提出的,在图灵之前就有,图灵本人也提过。 我们知道电是不好存贮的,用自反馈实现存储真是一个天才的想法! 其实最需要加和跳转就好了。CPU设计在体系结构方面为了更快的速度又衍生出很多奇思妙想,比如多级流水、乱序发射、动态调度、转移猜测等。它最大程度利用有效运算能力,保证指令进去时和最后出来时有序就行了,中间执行序允许在不影响结果的情况下打乱,当然有时打乱是错误的,但它有机制回退到原处。通用CPU有一个评定的标准SPEC是一套程序,有编译器,图形处理,浮点运算看运行效果来给CPU打分。所以通用CPU设计要权衡的因素很多,有时CPU中cache占的面积和运算单元的面积不相上下。这就如同排兵布阵一样,“运用之妙,存乎一心”。 FPGA的设计需要了解verilog,SystemC等。注意Verilog是描述语言和我们一般的C语言不同,不要在里面for,他是并行的就是一下全部执行,而C语言是串行的。这些描述和硬件的排布关系很大。不过随着SystemC等发展软件工程师和硬件工程师之间的鸿沟正在磨平。要学的话最好有相关设备,学电脑都知道要买电脑,这个学硬件,光有书效果不好。 验证和设计是一体的两面,因为芯片验证不到位,欧洲掉过火箭,Intel赔过几十亿美元。 层层的封装往往使人忘了来时路,社会大分工下的人们只能看到细枝末节吗?歧路亡羊尤可叹。BTW,现在有了VMware server可以用GDB远程调试linux内核,学习操作系统就方便多了。 编译器转化的汇编人看不懂了吧,但是注意有很多add,mov吧,其实还是归结到前面的加法器。 理解人的语言?那是机器吗?那是人!人工智能的永恒悖论。 但是在简化的计算机语言中我们还是可以实现的,如上下文无关文法。 1.小明放学回家了,他已经不在了。 2.小明去世10年了,他已经不在了。 后半句“他已经不在了”意思不同,因为和上半句有关,机器语言不允许这种情况,叫上下文无关文法,而上下文有关文法中“他已经不在了”这段可以是一段话,也可以是空集。当选空集时,就是上下文无关文法了。 而编译原理教材上来就告诉你乔姆斯基2型(无关)文法属于乔姆斯基1(有关)型文法,也不介绍乔老原始和朴素的思想过程,你很容易糊涂,我无拘无束的(无关),还属于你有限制多多的了(有关)? 编译器是用了一个超复杂的数据结构,而操作系统是用了一大批较简单(也有复杂的)的数据结构,总之都是数据结构了。数据结构和算法是一体的两面,树、图等复杂的结构配合复杂的算法。但是也有实现有两个路线,现在主流的语言基本是队列、树、图、分别定义使用。但是相Lisp这样的语言只有一个广义表,List因为这个列表本身内部的元素可以又是列表,有嵌套,所以它一种就可以实现树、图等所有的结构了。 开个玩笑,聪明人学不好数据结构。因为聪明人他总是用人的思维,还是人的思维中难度最大的,哪里能容忍你电脑把好好的并行的东西,硬拗到串行硬件上,然后再通过栈等的延迟来回到假并行。艺术家学数据结构能把他委屈死。 这里挂一漏万地提到了计算机学科的各个领域,整篇语言粗陋而且学术上也很不严谨,但是目的在于帮助初学者在心中建立一个计算技术大厦的整个体系——从沙到人工智能。我们希望教材要有体系,语言要严谨,但绝不能空洞乏味,更不能割裂知识与其原创者直觉之间的联系。 邮箱 zyubin AT gmail DOT com
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