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集成电路现状及发展趋势论文题目有哪些及答案

发布时间:2024-07-08 08:03:43

集成电路现状及发展趋势论文题目有哪些及答案

近年来,中国集成电路产业快速发展,市场规模和技术水平都在不断提高,以人工智能、智能制造、汽车电子、物联网、5G等为代表的新兴产业快速崛起,集成电路是我国信息技术发展的核心。下面将带你了解我国集成电路产业的发展现状。我国集成电路分为三个发展阶段,目前我国集成电路产业正处于快速发展阶段。2015年,国务院发布《中国制造2025》,提出中国芯片自给率要在2020年达到40%,2025年达到70%。2018年,中国集成电路产业核心技术取得了突破,芯片设计水平提升了2代,制造工艺提升5代,像32、28纳米的工艺实现了规模化的量产。集成电路产业快速增长2013-2018年,我国集成电路产量逐年增大。据国家统计局数据显示,2018年,我国集成电路产量达1717亿块,同比增长7%。2013-2018年,我国集成电路产业销售额逐年提高。据中国半导体行业协会统计数据显示,2018年,我国集成电路产业销售额达6532亿元,较2017年增长8%。2019年上半年,我国集成电路产业销售额达3048亿元,同比增长8%。集成电路设计业蓬勃发展集成电路产业链分为设计环节、制造环节、封装和测试这三个环节,各形成了相对独立的产业。随着人工智能应用的快速普及,我国IC设计行业蓬勃发展。据中国半导体行业协会统计数据显示,2018年,我国集成电路设计业销售收入为3亿元,占产业总值的6%,位居第一;集成电路晶圆业销售收入为2亿元,占产业总值的8%;集成电路封测业销售收入为9亿元,占比6%。网络通信依旧是第一大市场据CCID统计数据显示,从市场结构来看,2017年,网络通信依旧是我国集成电路的第一大市场,占我国集成电路市场的9%;其次为计算机,占比3%;消费电子、工业控制分别占比0%、1%。—— 以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

集成电路产业信息产业的核心之一,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。“十三五”以来,我国集成电路产业快速增长、龙头企业涌现、但产业的整理竞争力有待提升。“十四五”时期我国集成电路产业将如何发展,本文将从发展重点、发展目标两大方面进行分析。1、“十三五”发展回顾——国内市场快速增长、贸易逆差扩大集成电路产业信息产业的核心之一,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。“十三五”以来,我国集成电路产业快速增长,2020年,集成电路产业销售额达8848亿元,平均增长率达到20%,为同期全球产业增速的3倍。但同时,我国集成电路的进出口贸易逆差总体扩大,2020年达4亿美元。——中国龙头企业涌现、整体实力待提升在全球集成电路产业的竞争格局中,目前仍以美国“一家独大”,中国大陆、韩国快速发展,而欧洲、日本、中国台湾则有所衰退。在国家政策和市场需求的驱动下,国内涌现出一批龙头企业,在集成电路设计环节,有海思半导体、豪威集团、智芯微电子等企业;在集成电路的研发创新方面,2020年,浪潮智能、华虹集团和长江储存科技的专利公开量排名靠前。2、“十四五”发展重点解读——技术、工艺、研发、宽禁带半导体根据《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》,“十四五”期间,我国集成电路产业将围绕技术升级、工艺突破、产业发展和设备材料研发四个方面重点发展:此外,在2021年全国“两会”期间,全国人大代表们围绕金融支持模式、第三代半导体发展、产业资源共享等内容为集成电路产业的发展建言献策:——围绕四大环节重点发展2014年,国务院为支持集成电路产业的发展,印发了《国家集成电路产业发展推进纲要》。《纲要》提出了我国集成电路产业在2015-2030年间的发展目标,并从集成电路设计业、制造业、封测业和关键装备、材料四个方面提出了主要任务和发展重点。3、“十四五”发展目标解读——2030年:产业链主要环境达到国际先进水平根据《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出的发展目标,至2015年,集成电路产业销售收入超过3500亿元;至2020年,全行业销售收入年均增速超过20%,截至2021年3月末,这两项目标均已完成。展望2030年,我国集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。另根据国家制造强国建设战略咨询委员会发布的《中国制造2025》重点领域技术路线图,其中针对集成电路产业的市场规模、产能规模等提出了具体的量化发展目标:——各省市发展目标汇总此外,全国各省市也围绕集成电路产业的产业规模、龙头企业数量等内容,提出了“十四五”时期的发展目标:—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

中国计算50年 ——中国数字电子计算机的创业历程及领路人 (2006-09-11 16:18:31) ■ 中国科学院院士、北京科技大学教授 高庆狮 编者按: 一转眼,中国的计算机事业已经走过了50个春秋。在《计算机世界》纪念中国计算机事业发展50年的过程中,我们看到,在这50年里,有太多激动人心的创举出现,也有太多令人黯然的无奈穿过。 几代大师为了中国计算机事业的发展鞠躬尽瘁,更多人为了中国计算机产业的前行奋发图强。为此,我们特邀中国科学院院士、北京科技大学教授、中国科学院计算技术研究所终身研究员高庆狮撰写此文,以纪念过往、庆祝成就,同时也警醒现状、激励未来。 50年风雨之后,为了寻求ICT的融合和计算领域的更大发展,中国正在积极酝酿更好的政策环境。2006年8月29日,全国信息产业科技创新会议在京召开。 自从1946年,世界上第一台数字电子计算机在美国诞生,与计算机最邻近领域的数学和物理界的共和国泰斗、世界数学大师华罗庚教授和中国原子能事业的奠基人钱三强教授,十分关注这一新技术如何在国内发展。 中国诞生计算机 从1951年起,国内外和计算机领域相近的其他领域人才,尤其是从国外回来的教授、工程师和博士,不断转入到该行业中。他们当中的很多人,都在华罗庚领导的中科院数学所和钱三强领导的中科院物理所里,其中包括国际电路网络权威闵乃大教授、在美国公司有多年实践经验的范新弼博士、在丹麦公司有多年实践经验的吴几康工程师,以及从英国留学回来的夏培肃博士和从美国留学回来的蒋士飞博士。 他们积极推动,把发展计算机列入12年发展规划。 1956年3月,由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成代表团,参加了在莫斯科主办的“计算技术发展道路”国际会议,到前苏联“取经”,为我国制定12年规划的计算机部分做技术准备。当时的代表团主要成员后来都参加了12年规划。此外,范新弼、夏培肃和蒋士飞也加入规划制定中。在随后制定的12年规划中,确定了中国要研制计算机,并批准中国科学院成立计算技术、半导体、电子学及自动化等四个研究所。 计算技术研究所筹备处由科学院、总参三部、国防五院(七机部)、二机部十局(四机部)四个单位联合成立,北京大学、清华大学也相应成立了计算数学专业和计算机专业。为了迅速培养计算机专业人才,这三个单位联合举办了第一届计算机和第一届计算数学训练班。计算数学训练班的学生有幸听到了刚刚归国的钱学森教授和董铁宝教授讲课。钱学森教授在当时已经是国际控制论的权威专家,而董铁宝教授在美国已经有过3~4年的编程经验,也是当时国内惟一真正接触过计算机的学者。当时我也是学生之一。 钱学森的数学功底的深度和广度几乎涵盖了我们所学的数学的所有课程,而且运用自如,我们作为北大数学系学生,对此感到十分钦佩。同时,钱学森教授也帮助我们具体了解到,数学如何应用到实际物理世界中。 在前苏联专家的帮助下,由七机部张梓昌高级工程师领导研发的中国第一台数字电子计算机103机(定点32二进制位,每秒2500次)在中国科学院计算技术研究所诞生,并于1958年交付使用。参与研发的骨干有董占球、王行刚等年轻人。随后,由总参张效祥教授领导的中国第一台大型数字电子计算机104机(浮点40二进制位、每秒1万次)在1959年也交付使用,骨干有金怡濂,苏东庄,刘锡刚,姚锡珊,周锡令等人。其中,磁心存储器是计算所副研究员范新弼和七机部黄玉珩高级工程师领导完成的。在104机上建立的、由仲萃豪和董韫美领导的中国第一个自行设计的编译系统,则在1961年试验成功(Fortran型)。 国防是首要服务对象 在任何先进国家,计算机的发展首先都是为国防服务,应用于国家战略部署上,中国也不例外。1958年,北京大学张世龙领导包括当时作为学生的王选在内的北大师生,与中国人民解放军空军合作,自行设计研制了数字电子计算机“北京一号”,并交付空军使用。当时中国人民解放军朱德总司令还亲自到北京大学北阁“北京一号”机房参观了该机器。随后,张世龙带领北大师生(包括王选和许卓群在内),立即投入北大自行设计的“红旗”计算机研制工作,当时设定的目标比前苏联专家帮助研制的104机还高,并于1962年试算成功。但是由于搬迁和文革的干扰,搬迁后“红旗”一直没有能够恢复和继续工作。 与此同时,1958年,在哈尔滨军事工程学院(国防科技大学前身)海军系柳克俊的领导下,哈尔滨军事工程学院和中国人民解放军海军合作,自行设计了“901”海军计算机,并交付海军使用。在海军系康继昌的领导下,哈尔滨军事工程学院和中国人民解放军空军合作,自行设计的“东风113”空军机载计算机也交付空军使用。随后,柳克俊领导的国产晶体管军用的计算机,也在1961年交付海军使用。 1958年~1962年期间,中国人民解放军总参谋部也前后独立研制成功了一些自行设计、全部国产化的计算机。 1964年,中科院计算技术研究所吴几康、范新弼领导的自行设计119机(通用浮点44二进制位、每秒 5万次)也交付使用,这是中国第一台自行设计的电子管大型通用计算机,也是当时世界上最快的电子管计算机。当时美国等发达国家已经转入晶体管计算机领域,119机虽不能说明中国具有极高水平,但是仍然能表明,中国有能力实现“外国有的,中国要有;外国没有的,中国也要有”这个伟大目标。 在119机上建立的,是董韫美领导的自行设计的编译系统,该系统在1965年交付使用(Algol型),后来移植到109丙机上继续起作用。 哈尔滨军事工程学院计算机系慈云桂教授领导的自行设计的晶体管计算机441B(浮点40二进制位、每秒8千次)在1964年研制成功,骨干人员包括康鹏等人。1965年,441B机改进为计算速度每秒两万次。 与此同时,中科院计算技术研究所蒋士飞领导的自行设计的晶体管计算机109乙机(浮点32二进制位、每秒6万次),也在1965年交付使用。为了发展“两弹一星”工程,1967年,由中科院计算机所蒋士飞领导,自行设计专为两弹一星服务的计算机109丙机,并交付使用,骨干有沈亚城、梁吟藻等人。两台109丙机分别安装在二机部供核弹研究用和七机部供火箭研究用。109丙机的使用时间长达15年,被誉为“功勋计算机”,是中国第一台具有分时、中断系统和管理程序的计算机,而且,中国第一个自行设计的管理程序就是在它上面建立的。 这些由中国科研人员自力更生、努力拼搏研制出的第一批计算机,代表了中国人掌握计算机的技术水平和成果,证明了中国有能力发展自己的全部国产化的计算机事业。 突破百万到超越亿计算 虽然我国自行设计研制了多种型号的计算机,但运算速度一直未能突破百万次大关。1973年,北京大学(由张世龙培养的、包括许卓群和张兴华等骨干人员)与“738厂”(包括孙强南、陈华林等骨干人员)联合研制的集成电路计算机150(通用浮点48二进制位、每秒1百万次)问世。这是我国拥有的第一台自行设计的百万次集成电路计算机,也是中国第一台配有多道程序和自行设计操作系统的计算机。该操作系统由北京大学杨芙清教授领导研制,是国内第一个自行设计的操作系统。 1973年3月,在全国实际研制目标200~500万次不能满足中国飞行体设计的计算流体力学需要的情形下,时任国防科委副主任的钱学森,根据飞行体设计需要,要求中科院计算所在20世纪70年代研制一亿次高性能巨型机,80年代完成十亿次和百亿次高性能巨型机,并且指出必须考虑并行计算道路。中科院计算所根据国防情报所和计算所情报室提供的国际上的公开资料,分析了1970年前后美国研制的高性能巨型机的优缺点之后,于1973年5月提出“全部器件国产化一亿次高性能巨型机(20M低功耗ECL、电路-四条流水线)及其模型机(757向量计算机、10M ECL、电路-单条流水线)”的可行方案。由于文革中受到严重干扰,以及文革后“走马灯”式良莠不齐的领导乱指挥,尽管在1979年,由亚城负责的20M低功耗ECL电路的集成电路芯片投片已经研发成功,但是最终“全部器件国产化一亿次高性能巨型机”的研发,因为任务变化,最终搁浅。 表1和表2给出了代表中国掌握电子管、晶体管、集成电路计算机技术的发展时间表,水平主要是根据创新的“三性”中的先进性。需要说明的是,表中所列只是代表中国已掌握的计算机技术水平的计算机,其中,带*的103、104、119、150、757,及银河-1号巨型机和银河-2仿真计算机等7台计算机,都被载入“记述对中华文明发展起促进作用的重要历史事件”的中华世纪坛青铜甬道铭文中。 除了研制水平之外,产业、市场和应用的发展也同样重要。在批量生产计算机上,电子工业部及其相关研究所(例如著名的15所)和工厂(例如著名的738厂)功不可没。不仅上述中国早期计算机的研制和批量生产要依靠它们,而且它们也独立设计和研制过一些成批生产的计算机(例如108系列、与清华大学合作的DJS-130等),尤其在人造卫星地面系统(例如320计算机及舰上718计算机)及其他军工任务上,这些研究所和工厂都有过突出贡献。研究所和工厂研究工作的重点,主要是在技术和工艺方面。他们的领军人包括莫根生、陈立伟、曹启章及一批骨干人员,例如江学国等。现任中国工程院院士罗沛霖领导的仿IBM系列也起过历史性作用,沈绪榜和李三立负责的有关卫星天上和地上计算机及其他任务用的计算机也做出了重要的贡献。此外,七机部、清华大学及中科院各分院在发展计算技术方面还做出了许多贡献,这里就不枚举了。 中国自力更生全部国产化的半导体、集成电路计算机事业,和20世纪50~70年代林兰英、王守武、王守觉和徐元森等教授领导的中科院半导体所、上海冶金所和109厂的研究及开发工作是分不开的。中科院半导体所和109厂都是从中国科学院物理所独立出来的,中科院物理所对中国计算机事业的历史贡献功不可没。 人才培养至关重要 发展计算机事业离不开人才培养,20世纪50~70年代,中科院计算技术研究所(及之后的中国科技大学)的夏培肃副研究员、北京大学和哈尔滨军事工程学院,在组织教师和学生动手研制计算机、进行实践、培养人才等方面,都取得了很好的成绩。夏培肃领导组织教师和学生动手研制了107(定点32二进制位、每秒 250次)计算机,该计算机于1960年交付使用,并且还复制了两台。尽管107计算机比103(1958年交付使用)、104计算机(1959年交付使用)速度低了10倍到40倍,但是对培养人才起了重要作用。 一个计算机系统是由多方面研究成果构成的。范新弼领导的磁心存储器长期处于领先地位,其中主要的骨干有伍福宁、王振山、徐正春、张杰、甘鸿,等等。王克本领导了中国第一个八层印刷电路版研究与设计小组。方光旦在磁头、磁胶,张品贤在磁带,顾尔旺在磁鼓等方面,都做出了出色的贡献。实际上,大多计算机的研发都是集体成果,例如全国参加757计算机研发工作的人员,就有上千人。 我国第一个“计算机系统结构设计”小组于1957年在中科院计算所成立。20世纪50~70年代,它承担了中科院计算所代表性的计算机(119、109乙、109丙、757、717等计算机)的系统结构设计任务。参与成员则根据当时前苏联计算机领军人物、前苏联科学院列贝捷夫院士的建议,由年轻的数学专业毕业生组成。第一任小组负责人是国际网络权威人士闵乃大教授,第一个正式设计任务则是1958年5月国防部门的“导弹防御系统计算机”系统结构设计。设计工作由北京大学张世龙和第二任小组负责人虞承宣,加上6名数学专业毕业的大学生组成,其中周巢尘、沈绪榜等3人后来分别由不同领域(软件、航天、系统结构)、不同单位被选为中科院院士。 中国20世纪60年代编译系统的带头人在当时都是年轻人,如中国人民解放军总参谋部杨奇、中科院计算所董韫美和仲萃豪、南京大学徐家福、国防科技大学陈火旺等。中国20世纪60年代操作系统的带头人有北京大学杨芙清、南京大学大孙仲秀等,当时也都是年轻人。软件正确性设计(容易推广到硬件的正确性设计)是近20多年国际上关注的具有巨大经济效益、社会效益和理论价值的重大问题。我国领军人物何积丰院士、周巢尘院士如今已经是国际上知名的佼佼者。20世纪70年代,逐渐形成容错和检测理论和实践的带头人是魏道政,而知识处理的带头人是陆汝钤。 依赖进口弊端过大 20世纪70年代后期以后,中国研制的计算机,几乎全部使用进口元器件、进口部件。 由于超大规模集成电路迅速发展,数千万甚至上亿个晶体管逐渐能够集成在一个芯片上,20世纪80年代及其之后得到迅速发展的计算机,是普通个人使用的“微机”(PC机)及超强“微机”(后者可以组成服务器或者并行处理的高性能计算机),而其他各式各样的计算机(包括超级中小型计算机在内)由于性价比问题,无法和微机竞争,就自然逐步退出舞台了。国际上没有及时调整战略的计算机公司,例如CDC公司、王安公司等,纷纷倒闭。虽然如此,国内那一段过渡时期为了满足用户需求而研制的各种机型也曾有过较大贡献,例如张修领导的KJ8920,在为用户提供优质服务软件方面就很突出。 中国最早意识到个人计算机发展趋势而率先转向研究“微机”,并且做出突出贡献的带头人有倪光南、韩承德等。 国内高性能计算机,有慈云桂、卢锡城、周兴铭、杨学军领导的银河系列;张效祥、金怡濂、陈左宁领导的神州系列;李国杰、孙凝晖领导的曙光系列;祝明发领导的联想深腾系列;以及周兴铭领导的银河-2数字仿真巨型机等。PC机有联想系列、长城系列、方正系列、同方系列等,其学术代表性带头人是倪光南,产业代表性的领军人是柳传志。 计算机产业作为一个产业链,软件发展依赖于整机和应用需求的发展;整机的发展依赖于芯片、部件及需求的发展;芯片的发展则依赖于“集成电路生产线大三角形”的发展。这里集成电路生产线大三角形是指集成电路生产线的三大部分,即大底座、中间层和顶层。大底座(价值十多亿美元的集成电路制造工艺生产线)是从拉单晶硅到光刻-扩散-参杂,到最后封装,相当于过去林兰英、王守武、王守觉和徐元森等领导中科院半导体所、上海冶金所的研究工作。中间层是各种高速低功耗电路设计,相当于过去中科院计算所电路设计组蒋士飞、沈亚城等人的研究工作。20世纪70年代,沈亚城所进行的高速低功耗ECL电路设计,直到做成芯片,才可以算做完成。顶层则是硅编译等等软件工作,这部分工作过去是计算所使用小规模集成电路时把逻辑设计图变成为工程布线图的手工工作,加上半导体所制造小规模集成电路各种掩模版所需的手工工作。在超大规模集成电路的情况下,从复杂性、可靠性角度,手工是绝对不可能完成的,需要依靠硅编译来自动完成。 在允许部分进口的环境下,一个产业链如果要求全部国产化,会造成一环落后引发产业链后续部分全部落后的情况;使用进口元器件、进口部件,使得各种类型整机可以在国际先进基础上得到发展,进而软件和应用都能在国际先进基础上得到发展,从市场经济角度看,这无疑是正确的。 但是,当国内所研制的计算机全部转向使用进口元器件、进口部件时,一方面中国的高性能计算和PC机的发展依赖于进口元器件和进口部件的水平;另一方面中国的集成电路研制力量,由于缺少巨大的经济支持,都转向非计算机用的其他难度小的方向。 “元器件全部进口化”导致的结果是,不仅全部国产化的亿次高性能巨型机研制中止,而且真正完全自主的国产的计算机集成电路研制工作也中断,至今也没有恢复,甚至没有任何恢复的迹象,这两方面对国家安全都很不利。实际上,“集成电路生产线大三角形”依靠进口的集成电路生产线,就等于依赖外国集成电路生产线水平和外国政府批准向中国出口的集成电路生产线的水平。引进无法达到最先进,而且在特殊情况下,引进很可能中断,引进的生产线的备份件也不能得到更新。 “中国芯”何时真正崛起 进入21世纪以后,李德磊负责的“方舟”、胡伟武负责的“龙芯”、以及王沁参加负责的“多思”、方信我负责的“国安”等等“中国芯”项目不断涌现,计算机产业链国产化又前进了一大步。但当前或者未来将出现的众多的“中国芯”的共同点,都是“集成电路生产线大三角形”的一个应用。也就是说,其水平仍然是依赖于外国集成电路生产线水平和外国政府批准向中国出口的集成电路生产线的水平,仍然受制于人。 众多“中国芯”的主要的差别只是在系统结构设计上,或者在高速低功耗电路等设计上,有没有重大创新、重大突破。设计明显创新的,有国外学者称之为相当于“大学生课程设计”水平,虽然难听却也有几分道理。尽管能设计“中国芯”的人或公司越来越多,但是能设计“中国集成电路生产线大三角形”的人,如果不采取措施,不仅目前没有,恐怕不远的将来仍然是空白。如果中国不能制造中国的“集成电路生产线大三角形”,那么无论有多少种“中国芯”,中国的高性能计算机和中国PC机的发展水平就必然还是取决于美国“集成电路生产线大三角形”的发展水平及美国政府允许向中国出口的水平。 现实的道路是,我们可以通过引进、消化、吸收与独立研究相结合的方式发展芯片产业,而建立完全自主的“集成电路生产线大三角”,则应该是国家急需解决的重中之重。 早在1965年,中科院半导体所王守觉就开始研制从逻辑图到掩模版的自动形成系统“图形发生器”,这项研究比美国还早。由于文革破坏而中断了3年,1971年初研制成功时,反而比美国晚了一年多。以上历史说明,中国人的独立研究能力也不容忽视,研究环境也不容被忽视。 如何做到既能使产业链的各个环节的发展都能建立在国际最高水平之上,又能确保国家安全?这不仅仅是一个计算机产业链的问题,应该是许多产业链所存在的共同问题,更是决策者急需处理的政策问题。 中国半个世纪电子数字计算机事业的领路人,是在两位共和国功勋科学家华罗庚和钱三强关注下的一个群体,这个群体在50年前,是10多名从相邻领域转过来的30~40多岁的中青年带头人,和五、六十名受过专业教育的20多岁的青年骨干,还有数十名当时尚未出世的后起之秀,本文列举的,只是这个百人群体中的一小部分。 链接:文中部分科学家简历 华罗庚:江苏金坛人。中国解析数论、典型群、矩阵几何学、自守函数论与多复变函数论等很多方面研究的创始人与开拓者,国际知名数学家,先后当选美国科学院外籍院士,第三世界科学院院士,法国南锡大学、美国伊利诺大学、香港中文大学荣誉博士,联邦德国巴伐利亚科学院院士等。 钱三强:浙江湖州人,出生于浙江绍兴。核物理专家、中国核原子科学之父,曾师从居里的女儿、诺贝尔奖获得者伊莱娜?居里及其丈夫约里奥?居里。在中国研发原子弹期间,担任技术总负责人、总设计师,被追授“两弹一星功勋奖章”。 范新弼:电子计算机专家,湖南长沙人。1951年获美国斯坦福大学电子学博士学位,在电子器件研究与应用领域获8项美国专利。归国后,领导我国第一台大型计算机及其后多台大型计算机的磁芯存储器研制工作,领导中国半导体存储元件研究,建立了国内第一批测试设备。 张效祥:计算机专家、中国科学院院士(学部委员)、中国解放军总参谋部计算技术研究所研究员。领导中国第一台大型通用电子计算机的仿制并在此后的35年中主持中国自行设计的电子管、晶体管到大规模集成电路各代大型计算机的研制,为中国计算机事业的创建、开拓和发展,起了重要作用。1985年,领导完成中国第一台亿次巨型并行计算机系统。 钱学森:中国现代物理学家、世界著名火箭专家、全国政协副主席,浙江杭州市人,生于上海。钱学森曾在美国任讲师、副教授、教授以及超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。1950年开始,历经5年努力,于1955年才回到祖国,1958年起长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务。 董铁宝:力学家、计算数学家,江苏武进人,“中国第一个程序员”(王选),长期致力于结构力学、断裂力学、材料力学性能、计算数学的研究和教学,我国计算机研制和断裂力学研究的先驱者之一。1945年赴美学习,1956年归国教学,1968年在文革中因受迫害自杀。 金怡濂:中国工程院院士、著名高性能计算机专家、国家最高科学技术奖获得者,原籍江苏常州。中国第一台大型计算机研制者之一,先后提出多种类型、各个时期居国内领先或国际先进水平的大型、巨型计算机系统的设计思想和技术方案,为我国高性能计算机技术的跨越式发展和赶超世界计算机先进水平有着重要贡献。 王选:江苏无锡人。著名的计算机应用专家,主要致力于文字、图形、图象的计算机处理研究。中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士、国家最高科学技术奖获得者。曾任北大方正集团董事、方正控股有限公司首席科技顾问,九三学社副主席、中国科协副主席、九三学社副主席、中国科协副主席。2003年当选十届全国政协副主席。 周巢尘:计算机软件专家,原籍江苏南汇,中国科学院院士(学部委员)、第三世界科学院院士、中国科学院软件研究所研究员,曾任联合国大学国际软件技术研究所所长。 杨芙清:北京大学计算机学科第一位教授、博士生导师,中国科学院院士(学部委员)、计算机科学技术及软件专家,无锡人。历任软件工程国家工程研究中心主任、北京大学信息与工程科学学部主任、北京大学软件工程研究所所长、北京大学计算机科技系教授。 孙仲秀:计算机科学家、中国科学院院士,原籍浙江余杭,生于江苏省南京市,历任南京大学助教、讲师、副教授、教授、博士生导师、副校长等职。1974年后主持研制了中国国产系列计算机DJS200系列的DJS200/XT1和 DJS200/XT1P等操作系统。从1979年起开始对分布式计算机系统软件和应用进行了研究,1982年在国内首次研制成功ZCZ分布式微型计算机系统,研究和开发了多个实用的分布式计算机系统。 何积丰:中国科学院院士、计算机软件专家,生于上海,祖籍浙江宁波。现任华东师范大学终身教授、软件学院院长,上海嵌入式系统研究所所长、联合国大学国际软件技术研究所高级研究员。早年进行管理信息系统和办公自动化系统的研发。 吴几康:安徽歙县人。计算机专家、中国计算机事业的开拓者之一。曾于1951年至1953年在丹麦任无线电厂开发工程师,归国后调至中国科学院近代物理研究所,后参与筹建计算技术研究所。1965年负责研制成功两台大型通用计算机,后参与筹建771微电子学研究所,任副所长和研究员。 张梓昌:电子计算机专家。江苏崇明(今属上海市)人。历任航天工业部第二研究院所长、测控公司总工程师,中国计算机学会第一届副理事长,中国宇航学会第一、二届理事。长期从事电子设备和计算机的研制,曾负责我国第一台计算机的技术工作,是我国计算机技术的学科带头人之一。 张世龙:北京大学计算机科学与技术系主任、教授,曾参加我国第一台自行设计制造的大型计算机119机和北大红旗计算机的系统设计。 慈云桂:著名计算机科学家、教授,中国科学院技术科学部学部委员,安徽桐城人。历任国防科技大学副校长兼电子计算机系主任和计算机研究所所长等职,先后主持了我国多种型号计算机的研制,从领导研制我国第一台电子管数字计算专用机,到担任“银河”亿次计算机研制的技术总指挥和总设计师,为国家经济建设、国防建设及科学研究事业做出了突出贡献。 冯康:应用数学和计算数学家、中国科学院院士、世界数学史上具有重要地位的科学家。生于江苏南京,原籍浙江绍兴。其独立创造了有限元方法、自然归化和自然边界元方法,开辟了辛几何和辛格式研究新领域。中国现代计算数学研究的开拓者。1997年底国家自然科学一等奖授予冯康的另一项工作“哈密尔顿系统辛几何算法”。历任中国科学院计算技术研究所任副研究员、研究员,中国科学院计算中心主任、名誉主任。(排名不分先后) (计算机世界报)参考资料:

集成电路现状及发展趋势论文

制造业增速明显加快,封测业增速相对缓慢,但封测业整体规模处于稳定增长阶段。据中国半导体行业协会统计,我国近几年封测业销售额增长趋势如下表示,从2013年起,销售额已经超过1000亿元,2013年销售额为85亿元,同比增长1%。 过去,国内企业的技术水平和产业规模落后于业内领先的外资、合资企业,但随着时间的推移,国内企业的技术水平发展迅速,产业规模得到进一步提升。业内领先的企业,长电科技、通富微电、华天科技等三大国内企业的技术水平和海外基本同步,如铜制程技术、晶圆级封装,3D堆叠封装等。在量产规模上,BGA封装在三大国内封测企业都已经批量出货,WLP封装也有亿元级别的订单,SIP系统级封装的订单量也在亿元级别。长电科技2013年已跻身全球第六大封测企业,排名较2012年前进一位。其它企业也取得了很大发展。 目前,国内三大封测企业凭借资金、客户服务和技术创新能力,已与业内领先的外资、合资企业一并位列我国封测业第一梯队;第二梯队则是具备一定技术创新能力、高速成长的中等规模国内企业,该类企业专注于技术应用和工艺创新,主要优势在低成本和高性价比;第三梯队是技术和市场规模均较弱的小型企业,缺乏稳定的销售收入,但企业数量却最多。 为了降低生产成本,以及看重中国内巨大且快速增长的终端电子应用市场,国际半导体制造商和封装测试代工企业纷纷将其产能转移至中国,拉动了中国半导体制封装产业规模的迅速扩大。目前,全球型IDM厂商和专业封装代工厂大都在中国大陆建有生产基地,由此造成我国外资企业占比较高。同时,经过多年的努力,国内控股的封测企业得到了较快的发展,正在逐步缩小与国际厂商的技术、市场方面的差距。部分内资封装测试企业已经在国内发行股票上市。 四、集成电路封装的发展趋势 目前我国封测业正迎来前所未有的发展机遇。首先,国内封测业已有了一定的产业基础,封装技术已接近国际先进水平,2013年我国集成电路封测业收入排名前10企业中,已有3家是国内企业。近年来国家出台的《国务院关于印发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》(国发〔2011〕4号),2014年6月国务院印发的《国家集成电路产业发展推进纲要》等有关政策文件,进一步加大了对集成电路产业的支持,国内新兴产业市场的拉动,也促进了集成电路产业的大发展。海思半导体、展讯、锐迪科微电子、大唐半导体设计有限公司等国内设计企业的崛起将为国内封测企业带来更多的发展机会。 此外,由于全球经济恢复缓慢,加上人力成本等诸多原因,国际半导体大公司产业布局正面临大幅调整,关停转让下属封测企业的动作频繁发生,如:日本松下集团已将在印度尼西亚、马来西亚、新加坡的3家半导体工厂出售。日本松下在中国上海和苏州的封测企业也在寻求出售或合作伙伴。英特尔近期也表示,该公司将在2014年的二、三两个季度内,将已关闭工厂的部分业务转移至英特尔位于中国等地现有的组装和测试工厂中。欧美日半导体巨头持续从封测领域退出,对国内封测业的发展也非常有利。 但是,国内封测业的发展也面临制造业涨薪潮(成本问题)、大批国际组装封装业向中国大陆转移(市场问题)、整机发展对元器件封装组装微小型化等要求(技术问题)等重大挑战。国内封测企业必须通过增强技术创新能力、加大成本控制、提升管理能力等措施,才能在瞬息万变的市场竞争中立于不败之地。 目前,集成电路封装根据电路与PCB等系统板的连接方式,可大致分为直插封装、表面贴装、高密度封装三大类型。国内封装业主要以直插封装和表面贴装中的两边或四边引线封装为主,这两大封装类型约占我国70%的市场份额。国内长电科技、通富微电、华天科技等企业已成功开发了BGA、WLCSP、LGA等先进封装技术,另有部分技术实力较强,经济效益好的企业也正在加大对面积阵列封装技术的研发力度,满足市场对中高端电路产品的需求。随着电子产品继续呈现薄型化、多功能、智能化特点,未来集成电路封装业将向多芯片封装、3D封装、高密度、薄型化、高集成度的方向发展。 由于我国封测产业已具备一定基础,随着我国集成电路设计企业的崛起和欧美日国际半导体巨头逐渐退出封测业,我国封测产业面临前所未有的发展机遇,同时也需要应对各种挑战。展望未来,国内封测企业必须通过增强技术创新能力、加大成本控制、提升管理能力等措施,才能在瞬息万变的市场竞争中立于不败之地。我国的封装业发展前途一片光明。 参考文献: 《微电子器件封装——封装材料与封装技术》 周良知 编著 北学工业出版社 《集成电路芯片封装技术(第2版)》 李可为 编著 电子工业出版社 《集成电路封装行业发展现状》 中商情报网 网络文献 《未来集成电路封测技术趋势和我国封测业发展》 电子产品世界 网络文献 《行业数据:集成电路封测技术及我国封测业发展趋势解读》 电子工程网 网络文献你好,本题已解答,如果满意请点右下角“采纳答案”。

您好,以下论述希望对您有帮助:(来自于电子发烧友论坛,集成电路的发展趋势与设计挑战)伴随着 CMOS 集成电路特征尺寸越来越小,并逐渐逼近物理极限,未来集成电路技术 的发展将沿着按比例缩小(More Moore)和功能的多样化(More than Moore)的两个方向发展。其中"More Moore"即为继续按照进一步缩小的方向发展,该发展方向包括 在空间尺度上继续缩小、并提高集成度的"几何缩小"和 3 维集成、多核结构等不单纯追求 尺寸缩小的"等效缩小"两个方面,其发展总体目标都是为了使 Moore 定律得以继续。而 "More than Moore"则是追求集成系统的多样性,其总体目标是将更多的数字和非数字功能模块集成到系统中。从三个方面分析集成电路的发展趋势与设计面临的挑战:1)、单芯片向机电光异质集成、多功能一体化发展 由于工艺水平不断提升,单片集成的晶体管数目继续快速增长,单片集成度将更高,片上存储容量更大,IO 带宽更高,片上集成外设和应用型 IP 将更加丰富。集成电路上晶体管数目仍将以符合摩尔定律的大约 18 到 24 个月翻一番的指数速度增长。2002 年 Pentium M 的晶体管数量是 91 亿个,2007 年 Penryn 的晶体管数量己经发展到 2 亿个。2009 年 32 纳米的处理器问世,晶体管数将达到 19 亿个。摩尔定律会继续有效, 这将意味着晶体管密度还会迅速增加,预计到 2030 年,单片集成的晶体管数将达数千亿以 上。晶体管集成数量越多,芯片功能也将越丰富。片上存储器将更大。预计到 2020 年,嵌入式 CPU 与 DSP 片上集成的存储器容量将达50MB 以上,到 2030 年,嵌入式 CPU 与 DSP 片上集成的存储器容量将达数百 MB 以上。 通用 CPU 集成的片上存储器将更大。集成能力和功能密度进一步提高,片上外设和应用型 IP 更加丰富。通过更快(如存储 器的 DDR 接口)、更多的外部接口增加多点处理的实时性;通过更为标准、通用的接口增 加可用性,如 PCI、GPIO、MsBSP 接口;片上将实现大规模片上网络,确保多核之间高效 通讯;通过多芯片的接口(如 RapidIO、HPI、LINKs)增加多机连接的高效性;视频 IP 等。TI 的 BluetoothBRF6150 在 5 cm2 的芯片上全面集成了逻辑、内存、模拟、电源/稳压器管理与 RF 功能;单芯片手机解决方案更是将数字基带、内存、逻辑、RF、电源管理、模拟基 带集于一身;视频 DM642 将 10 个 IC 集于一片。随着应用的不断发展,系统需要进一步小 型化,单个 SoC 芯片集成更多器件、更多功能的趋势还将继续。微电子和机械、光器件融为一体,实现异质集成。微电子、光学和 MEMS 的交叉领域 面临未来最大的挑战和机遇。集成电台频率、光传感和信号处理器的智能微系统能够以接近实时的方式将搜集来的数据转化为行动的信息。融合、集成数模电路、光电器件、射频和功 率器件以及传感和微机械为一体的“纳光机电”集成电路芯片有望在 2020 年以前研制成功, 并在 2030 年以前实现产业化,成为未来集成电路发展的新的增长点,并为信息产业的发展 带来广阔的发展空间。2)、基于纳米工艺和材料的集成电路芯片将快速发展,基于量子和光计算等非传统计 算机制的新概念集成电路芯片将获得实际应用硅器件采用下一代光刻技术,继续向微细化方向发展。随着特征尺寸的一次次缩小,目前微电子的加工工艺己达到 35nm 水平,漂移速度饱和、沟道杂质起伏等微观物理效应逐渐 显现。预计到 2020 年,工艺水平将达到 11nm,到 2030 年,工艺水平将接近 4nm,硅器件 将达到发展的极限。随着硅技术限制障碍的增大,集成电路芯片将探究采用新电子器件、新结构、新设计系 统和新制造方法,实现低成本、快速和可靠的计算、存储和通信。非传统计算(包括光计算、 生物计算、量子计算等)越来越受到学者的关注以及各国政府财政的资助。2000 年 12 月,英特尔(Intel)公司率先开发出栅极长度为 30 纳米的单晶体管;2001 年 11 月,英特尔宣布己开发出栅长仅为 15 纳米的新型晶体管,同时单个晶体管的实际工作 频率己经达到了 63THz。英特尔发布的 15 纳米晶体管采用“耗尽型衬底晶体管(depleted substrate transistor)”的新型结构和绝缘硅技术及“高 k 栅电介质”材料,从而使制造出的芯片 的晶体管数量可以达到现有微处理器的 25 倍,运行速度提高 10 倍。2002 年 12 月,IBM 宣 布了当前世界上最细小的晶体管加工技术。利用该技术生产出的晶体管栅长仅为 6 纳米。能 够以如此之小的尺寸制造出可实际动作的晶体管,意味着芯片的晶体管数量可以达到现有微 处理器的 100 倍以上。多栅晶体管技术是一种新型电路结构技术。传统晶体管是每个晶体管只有一个栅用来控 制电流在两个结构单元之间通过或中断,进而形成计算中所需的“0”与“1”。而多栅晶体管技 术是每个晶体管有两个或三个栅,从而提高了晶体管控制电流的能力(即计算能力),并降 低了功耗,减少了电流间的相互干扰。目前,英特尔、AMD 和 IBM 公司己分别在实验室成 功开发出多栅晶体管。2003 年 9 月,AMD 公布了采用全耗尽型绝缘硅(Fully-depleted SOI, FDSOI)、硅错、三栅(Tri-Gate)和镇硅金属栅(NiSi)的栅长为 20 纳米的硅晶体管。IBM 则己开始致力于将双栅晶体管技术应用于芯片的生产,其硅错生产工艺等方面的进展会加快 双栅晶体管技术的产品化。英特尔于 2003 年 6 月在实验室实现了栅长为 30 纳米的三栅晶体 管,预计 在 2010 年前后实现三栅晶体管技术的产品化,并逐渐使三栅晶体管成为未来生产 出尺寸更小、处理性能更强的芯片的关键技术。3D 芯片技术是 IBM 公司、Matrix 半导体公司等研发的未来芯片技术。在一块芯片的设 计中,将晶体管封装成两层或三层以上。这种技术通过充分利用立体空间,在差不多同样大 小的芯片里,将数量成倍的晶体管封装进去,缩短了晶体管之间金属连接导线的长度,有助 于增强芯片的性能。纳米材料界己研制出许多新技术。例如双稳态单分子开关,因为许多单分子表现出良好 的双稳态特性,可作为可控开关器件,用作存储器和逻辑器件。碳纳米管也是纳米材料界最 为关注的材料之一,碳纳米管直径只有 1 纳米至 2 纳米,只是硅晶体管尺寸的 1/500。因其超常的能量及半导体性能而被认为最有可能在未来取代硅,成为生产晶体管及微处理器的主要材料。此外,碳纳米管投入运行时产生的热量和功耗都比晶体管要小得多。IBM 科学家 己经研制出世界上最小的计算机逻辑电路——一个由单分子碳组成的双晶体管元件。单电子 晶体管的用途非常广泛,可以用作超高密度存储、超高灵敏度电流计。纳米材料和纳米电子 技术在将物理器件尺寸推到量子极限的同时,也会将器件功耗降低 1-2 个数量级。随着硅光技术的成熟,光计算技术将逐步成熟,开始部分替代目前的单纯硅电计算器件。 光互连技术将更多的在未来集成电路芯片中使用。Intel 在 DARPA 资助下己经开发了能够支 持 340GHz 主频互连的光检测器,能支持超过 100 核以上的处理器实现。另外,非冯诺依曼体系结构的计算系统,如量子计算和生物计算技术从目前来看仍然 是面向特定应用的计算模式。对于密钥管理、加密解密和海量信息筛选等特定应用,非传统 的计算模式要比传统计算系统高效数个数量级。但特定计算模式的物理器件尚难以大规模制 备,在未来 10-20 年,量子计算和生物计算会突破器件制备和实际应用障碍,在特定领域发 挥作用。工艺发展面临物理极限,新的物理机制将被集成电路芯片所采用。世界各国正在积极推 动技术创新,通过开辟新的技术途径,突破原技术的物理极限限制。超导器件、量子器件、 单电子器件和分子器件的研究,为集成电路的长远发展提供了新的技术增长点。预计到 2030 年在未来 10 到 20 年内,基于纳米管、超导、量子、分子和光计算等新物理机制的新概念集 成电路芯片将获得实际应用,主频可望提升到数百 GHz,并将对信息产业带来革命性的影 响。3)设计方法朝向系统级和纳米尺度物理级两极的发展,成为未来 10-20 年的重要方向 工艺技术的进步为系统设计者提供了更多的资源来实现更高性能的芯片,也导致了芯片 设计复杂度的大幅度增加。一支现代处理器设计队伍动辄几百到几千人,但设计能力的增长还是远远赶不上复杂度提高的步伐,验证能力更是成为芯片设计的瓶颈。 为了应对设计复杂性的挑战,基于平台的设计方法将成为主流技术,针对不同类型的应用领域,都有相应的芯片设计平台。例如,针对无线通信、媒体处理、控制、卫星平台等领 域,都会有成熟的设计平台。随着集成电路复杂度的提升和 SOC 的迅速发展,更方便的支撑 SOC 系统级设计将成为 设计技术发展的重要方向。高层抽象描述语言越来越重要。使用 C、SystemC、systemVerilog 或更高层次的语言进行系统级描述是发展的必然。未来,人们在设计片上系统时,会首先将 应用行为用软件语言描述出来,通过编译映射到硬件资源上,使硬件资源和软件描述一一对 应,从而实现用软件描述一个应用,继而映射出一个硬件结构的设计方法。片上系统调试设 计的自动化设计方法将成为重要的研究方向。未来的调试工具应当像验证工具一样融入片上 系统设计流程,并和其它工具结合起来,实现调试设计自动化。基于片上网络的片上系统调 试和 SOC 的测试技术都有待进一步研究。系统日益复杂,验证系统正确性的难度越来越大,验证技术也越来越重要,从设计后验 证演化到在设计开始就考虑可验证、易验证,以大大提高验证的效率,降低系统验证的难度。 形式验证工具将得到更大的发展和更广泛的应用。随着晶体管数目的增加以及主频的提高,功耗问题越来越突出。现代的通用处理器功耗 峰值己经高达上百瓦。例如, AMD Opteron 是 95 瓦,英特尔的安腾II己超过 100 瓦。如 果功耗超过 150 瓦,无论是芯片的封装还是主板的供电能力,都己经难以为继了。在移动计 算领域,功耗更是压倒一切的指标。因此如何降低功耗的问题己经十分迫切。虽然每个晶体 管的功耗随着特征尺寸的缩小有所减少,但晶体管数目的增加以及主频的提高使得整个芯片 的功耗大幅度增加。此外,纳米级工艺中晶体管的漏电量大幅度增加更对功耗增加起着推波 助澜的作用。在 65 纳米工艺的时候,二氧化硅绝缘层的厚度己经降低至 2 纳米,约为 5个硅原子层的厚度,隧道穿越引起的漏电电流急剧增加。如果沿用目前的电路和结构,到2018 年左右,微处理器芯片的功耗将超过封装功耗极限(200W/mm2)的 4 倍(即达到1KW/mm2)。低功耗设计技术,如动态 Vt、门控时钟、电源岛、动态电压与频率调整、多 Vt 晶体管、体偏置,将会得到更多的应用。可以预见,在未来的 20 年里芯片工作电压将会 持续降低,超低电压电路技术将在芯片设计中得到广泛应用。必须探索新的结构,通过包括 工艺技术、物理设计、体系结构设计、系统软件以及应用软件设计的共同努力来降低功耗。时钟系统和时钟树的设计将更加复杂。在复杂的芯片系统中,时钟功耗所占的比重超过30%。纳米级芯片上的性能参数(如介电常数、掺杂浓度等)的漂移变化会导致时钟树产生 很大偏差(Clock Skew),需要结合不同工作环境下的晶体管性能参数变化,对时钟树的结 构进行优化调整,保证在各种工作环境下达到时钟偏差的最小化和均衡化,保证芯片性能的 可靠和稳定。此外,以异步全局信号取代时钟将成为复杂芯片设计的重要方法。全局异步、 局部同步(GALS)将成为重要的设计方法。异步时钟技术的进展取决于商用 EDA 工具的 支持,支持异步设计的 EDA 工具将继续得到发展。互连问题更加重要。集成度的提高意味着线宽变窄,信号在片内传输单位距离所需的延 迟也相应增大。在现代的高性能微处理器中,信号在一个时钟周期内传输的距离只相当芯片 尺寸的十分之一左右。导致连线延迟而不是晶体管翻转速度将越来越成为影响处理器主频的 主要因素。需要通过预防(如限制最大线长)、分析及修复等手段防止线间串扰对正确性或 性能的影响,并在信号完整性分析中避免由于过于保守而牺牲性能。CMP 工艺过程中导致 的 互 连 线 金属 厚 度、 宽度 的 偏 离 程度 成 倍增 加, 由 此 引 发的 互 连线 延时 仿 真 误 差可 达15%-30%,这是导致目前 100nm 以下工艺 IC 设计失败的主要因素之一。从上世纪九十年代 开始,集成电路设计方法学发生了以器件为中心的第一代设计转移到以互连线为中心的第二 代设计的变革。可靠性问题日益突出。随着摩尔定律的延续,芯片特征尺寸进一步按比例缩小,在单芯 片上集成数十亿晶体管己成为可能。与此同时,传统的考虑故障容忍的容错方法成本较高, 且其有效性受到失效速率上升的严重影响。统计设计和分析方法将占主导地位。冗余技术与 自修复技术会在设计中得到普遍应用。必须研究使电路和系统从故障中自动恢复的新原理, 从缺陷容忍、故障容忍和差错容忍等方面研究支持芯片高可靠设计的新结构、新方法,从而 提高芯片成品率,降低成本,构造稳定可靠、性能可预测的系统。可制造性问题将得到更多的关注。器件尺寸减小,会造成纵向电流强度增大,引起热载 流子效应,造成集成电路失效。参数变化的增加,掩膜版制作成本和数据的爆炸式增长,以 及光刻设备的限制为未来集成电路的可制造性设计带来了巨大的挑战。纳米尺度集成电路的 可制造问题突出表现为版图上规则的几何图形无法在硅片上正确地制造。设计规则检查的复 杂性将会增加,设计规则将会演化为一个二重甚至三重的系统。光刻设备的精度限制要求在 设计流程中更直接的考虑刻度增强技术(RET),如光学邻近效应校正(OPC)和相移掩膜 (PSM)技术等保证芯片能够正确制造。在设计阶段考虑可制造性和成品率问题是解决成品 率下降的有效方法。该方法将会导致一个与最终电路实现结合更加紧密的设计流程,在 RTL 级 的 工 具 中 就 需 要 将 RET 和 OPC 的 因 素 考 虑 进 去 。 可 制 造 性 设 计 (DFM:Design for Manufacturability)和成品率驱动的设计(DFY:Design for Yield)成为新一轮国际微电子学术和 产业竞争的新的制高点。对于目前和将来的设计而言,显式地考虑制造工艺中片内以及片间 的不确定性将势在必行,对制造过程中各种参数变化的考虑应当渗透到设计的每一个步骤。

集成电路现状及发展趋势论文题目怎么写的

我觉得不是好去处,你如果在国外英语还比较好的话,其实很明显啊,当然是cs比较好,在国外工作好找,国内也是。。。。。

集成电路技术目前还是有待进一步提高的。目前和国外的差距还是存在的。

这其实建筑还是非常不错的,因为这个集成电路的技术的话,在相关的一个概念里面都是可以达到的一个效果,所以说这个机床电路也是在技术方面有一个相关突破口。

模具发展现状及趋势论文题目有哪些及答案

课题1:推力滚子轴承外罩冲压工艺与(某一冲压工序)模具设计 指导教师:刘良瑞 推力滚子轴承外罩的材料:08或10,年产量:6万件 要求:设计推力滚子轴承外罩的冲压工艺;选某一冲压工序,完成该工序模具的设计计算工作;用AutoCAD绘制冲压工艺卡(绘图比例不作要求,打印在A4图纸上)两张,模具总装图(绘图比例1:1,打印在A3图纸上)一张,凸模,凹模,凸凹模或固定板零件图(绘图比例1:1,打印在A4图纸上)各一张;编写设计说明书(不少于4000字);上交电子文档和打印文档 课题2:我国模具制造的发展趋势 指导教师:刘良瑞 要求:进行调查研究,查阅中外文献,论点要鲜明,论据要充分,图文并茂;论文不少于5000字;上交电子文档和打印文档 课题3:冲裁模压力中心计算的快捷方法 指导教师:刘良瑞 要求:查阅中外文献,利用专业知识进行比较,分析,探求新的,快捷的计算方法,论据要充分,图文并茂;论文不少于5000字;上交电子文档和打印文档 课题4:金属手柄冲裁工艺与模具设计 指导教师:陈坚 工件名称:手柄 生产批量:中批量 材料:Q235-A钢 材料厚度:2mm 工件如下图所示: 设计要求: 1,对此工件进行成形工艺设计,包括工艺分析及选择方案,工艺计算,制定冲压工艺方案,确定模具结构尺寸和选择压力机; 2,编写冲压工艺过程卡片; 3,要求绘制冲模总装配图一张和部分主要零件图(包括落料凸模 ,冲孔凸模,凹模,导料板和卸料部件等零件图)各一张; 4,完成设计计算说明书一份(字数不少于5000字); 5,上交电子文档和打印文档 课题5:金属盖落料拉深工艺与模具设计 指导教师:陈坚 零件名称:盖 生产批量:大批量 材料:镀锌铁皮 厚度:1mm 设计任务: 1,对此工件进行成形工艺设计,包括工艺分析及选择方案,工艺计算,制定冲压工艺方案,确定模具结构尺寸和选择压力机; 2,编写冲压工艺过程卡片; 3,要求绘制冲模总装配图一张和部分主要零件图(包括落料凹模,凸凹模,卸料板和拉深凸模零件图)各一张; 4,完成设计计算说明书一份(字数不少于5000字); 5,上交电子文档和打印文档 课题6:落料凹模的制造 指导教师:郭胜 落料凹模材料Cr12,硬度60—64HRC 要求:根据落料凹模的图纸和质量技术要求,拟定合理的工艺方案,并对所拟定的工艺方案进行技术和经济效益的综合分析及评价,编制加工工艺卡(用AutoCAD绘制,打印在A4图纸上);根据拟定的工艺卡,能正确选用机床,刀具,夹具,量具等工艺装备和工艺参数,完成落料凹模的加工(在加工时,允许采用45钢代替,并可以不热处理); 编写工艺设计说明书(不少于3000字);上交电子文档和打印文档并提供样品 课题7:转子芯片冲头的制造 指导教师:郭胜 冲头材料DF—2, 60—62HRC(淬火温度800—850℃,油冷,回火温度180—225℃,60—62HRC,用作五金箔片冲压模,各种测规) 要求:根据转子芯片冲头的图纸和质量技术要求,拟定合理的工艺方案,并对所拟定的工艺方案进行技术和经济效益的综合分析及评价,编制加工工艺卡(用AutoCAD绘制,打印在A4图纸上);根据拟定的工艺卡,能正确选用机床,刀具,夹具,量具等工艺装备和工艺参数,完成导正销的加工(在加工时,允许采用45钢代替,并可以不热处理); 编写工艺设计说明书(不少于3000字);上交电子文档和打印文档并提供样品 课题8:塑料盖子注塑模设计 指导教师:黄常翼 材料:PP-R 收缩率:5% 技术要求:内表面拔模斜度5°,一模四件,零件顶部打标"HGZY+学号" 设计内容及要求:来源: 1)分析零件的成形工艺性,制品的基本参数的计算及注射机选用,模具类型及结构的确定; 2)模具和成型机械关系的校核; 3)模具零件的必要计算; 4)使用AutoCAD绘制模具装配图(绘图比例1:1,打印在A3图纸上)一张,绘制型腔,型芯及重要零部件零件图(绘图比例1:1,打印在A4图纸上)共五张; 5)编写设计说明书(不少于4000字); 6)要上交电子文档和打印文档 课题9:浅谈激光加工技术在模具制造中的应用 指导教师:黄常翼 要求:进行调查研究,查阅中外文献,论点要鲜明,论据要充分,图文并茂;论文不少于5000字,摘要200-300字,参考资料不少于5篇;上交电子文档和打印文档 课题10:垫圈冲孔—落料复合模设计 指导教师:舒剑峰 冲件名称:垫圈 冲件材料:10 冲压料厚:1mm

模具制造技术与发展趋势摘要】论述了模具与模具工业概况,以及我国模具工业的现状和发展趋势,指出了我国模具技术与国外的差距,同时对国内外的模具市场进行了分析。关键词:模具制造技术;发展;模具工业1引言模具是当今工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备,是最重要的工业生产手段和工艺发展方向,一个国家工业水平的高低在很大程度上取决于模具工业的发展水平,模具工业的发展水平是一个国家工业水平的重要标志之一。模具工业称作“黄金工业”。国民经济的5大支柱产业:机械、电子、汽车、石化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应,模具是“效益放大器”,用模具生产的最终产品价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍,模具生产水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,也在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力,因此,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。2模具与模具工业概述模具是一种专用工具,用于成形(型)各种金属或非金属材料所需要零件的形状制品,这种专用工具统称模具。模具是工业生产中最基础的设备,是实现少切削和无切削的不可缺少的工具,广泛用于工业生产中的各个领域,如汽车、摩托车、家用电器、仪器、仪表、电子等,它们中60%~80%的零件都需要模具来进行制造;高效大批量生产的塑料件、螺钉、螺母和垫圈等标准件也需要模具来生产;工程塑料、粉末冶金、橡胶、合金压铸、玻璃成型等更需要用模具来成型。1我国模具工业的现状我国模具工业从起步到飞跃发展,历经了半个多世纪,近几年来,我国模具技术水平有了很大的发展和提高;大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了一个新台阶,模具质量及寿命明显提高,模具交货期大大缩短。模具CAD/CAE/CAM技术广泛地得到应用,并开发出了自主版权的模具CAD/CAE/CAM软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展中发挥了重要作用。2我国模具工业的发展趋势当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈,在这种情况下,用户对模具制造要求是“交贷期短”“、精度高”“、质量好”和“价格低”,模具技术的发展应该与这些要求相适应。现代模具制造技术是以两大技术的应用为标志的,一是数控加工技术,二是计算机应用技术。(1)数控加工技术包括:数控机械加工技术、数控电加工技术和数控特种加工技术。数控机械加工技术:模具制造中的数控车削技术、数控铣削技术,这些技术正在朝着高速切削的方向发展。数控电加工技术:如数控电火花加工技术、数控线切割技术。数控特种加工技术:通常利用光能、声能和超声波等来完成加工的,如快速原型制造技术等,它们为现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径。(2)计算机技术。CAD/CAM技术:用于建模和为数控加工提供NC程序。CAE技术:主要是针对不同的模具类型,以相应的基础理论,通过数值模拟方法达到预测产品成型(形)过程的目的,改善模具设计。仿真技术:主要是检测模具数控加工的NC程序,减少实际加工过程中的失误。网络技术:通过局域网和广域网达到异地同步通信、及时解决问题的目的。3我国模具技术与国外的差距虽然我国模具工业在过去10多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中占的比重较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。(1)产需矛盾。工业发展水平的不断提高,工业产品更新速度加快,对模具的要求越来越高,尽管改革开放以来,模具工业有了较大的发展,但无论是在数量上,还是在质量上仍满足不了国内市场的需要,目前满足率只能达到70%左右,造成产需矛盾突出的原因:一是专业化、标准化程度低,除少量标准件外购外,大部分工作均需模具厂去完成,加工企业管理体制上的约束,造成模具制造周期长,不能适应市场要求;二是设计和工艺技术落后,如模具CAD/CAM技术普及率不高,加工设备数控化程度低等,也造成了模具生产效率不高,周期较长。(2)产品水平。衡量模具产品的水平,主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度,加工模具的复杂程度、模具的使用寿命和制造周期等,国内外模具产品水平仍有很大差距,见表1、表2和表3所示。(3)工艺装备水平。我国机床工具行业已经可以提供成套的高精度模具加工设备,如加工中心、数控铣床、数控仿形铣床、电加工机床、座标磨床、光曲磨床和3坐标测量机等。但在加工和定位精度、加工表面粗糙度、机床刚性、稳定性、可靠性、刀具和附件的配套性方面,与国外相比,仍有较大差距。3我国模具技术的发展趋势当前,我国工业生产的特点是产品的品种多、更新快和市场竞争激烈,在这种情况下,用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低,因此,模具工业的发展趋势是非常明显的。1模具产品的大型化和精密化模具产品成型(形)零件的日趋大型化,以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达到一模几百腔),使模具日趋大型化。随着零件微型化和模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加,其步距精度的提高),精密模具精度已由原来的5μm提高到2~3μm,今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下,这就要求发展超精加工。2多功能复合模具新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的,一副多功能模具除了冲压成形零件外,还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务,通过多功能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件。3新型的热流道模具塑料模中由于采用热流道技术,可以提高模具制造的生产效率和质量,并能大幅度节省制作的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模的一大变革,国外模具已有一半用上了热流道技术,有的企业甚至已达80%以上,效果十分明显。4气体辅助注射模和高压注射成型工艺模具气体辅助注射成型是一种塑料成型的新工艺,它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成型、壁厚差异较大等优点,可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。5快速经济模具目前快速经济模具在生产中的比例将达75%以上,一方面是制品使用周期短和品种更新快,另一方面制品的花样变化频繁,均要求模具的生产周期越快越好。因此,开发快速经济模具越来越引起人们的重视。6高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,主轴转速可达到40000~100000转/min,快速进给速度可达到30~40m/min,换刀时间可提高到1~3s,这样就大幅度提高了加工效率,如在加工压铸模时,可提高7~8倍,并可获得Ra≤10μm的加工表面粗糙度,形状精度可达10μm。另外,还可加工硬度达60HRC的模块,形成了对电火花成型加工的挑战。因此,高速铣削加工技术的发展,促进了模具加工的发展,特别给汽车、家电行业中大型腔模具制造方面注入了新的活力。4模具市场分析从模具市场发展的总体趋势来看应该是平稳向上的,国内外行家都称现代模具工业是不衰亡工业。模具市场的总体趋势虽然平稳向上,但各类模具的表现却不可能一致,冲模、塑料模和压铸模的总和一般占模具总量的80%左右,在未来的模具市场中,塑料模和压铸模的发展速度将高于冲模,它们在模具总量中的比例将逐步提高。模具需要量是根据有关主机产量及其技术发展来进行预测的,模具需求发展高于主机发展速度是一般规律。国内的汽车、摩托车行业的模具市场是模具最大的市场,1家用电器行业单台电冰箱需用模具生产的零件约150个,共需模具约350副,价值约400多万元,其中冲模与塑料模之比为2:1。单台洗衣机需用模具生产的零件约为500多个,共需模具200副,价值约2000万元到3000万元,其中冲模与塑料模之比为1:2~1:3。单台空调器仅塑料模就需近20副,价值约为150万元左右。单台微波炉共需模具近100副,价值约200万元。2电子及通讯产品电子产品中,音像产品是模具的主要市场,其中以彩色电视机为主,单台彩电大约有150个零件需用模具生产,共需模具约140副,价值约700万元,其中塑料模约10副,价值120万元左右。3建材行业随着建筑业的发展,建材的需求量将大幅度增长,塑料型材和铝合金型材模具需求量将日益增大,其中塑料型材模具增幅将高于模具行业总体发展水平。4塑料制品2005年,我国塑料制品将达1800万吨,其中工程塑料是我国重点支持和优先发展的产业,目前满足率只有2%,预计每年将有25%的增长率。5国际模具市场分析目前世界模具市场供不应求,近几年,世界模具市场总量一直为600~650亿美元,美国、日本、法国和瑞士等国一年出口的模具约占本国模具总产值的1/3。我国模具出口数量极少,模具标准件虽已开始向香港和东南亚地区出口,但为数也不多,1998年模具出口总额约为96亿美元,约为全国模具总产值的6%,与其他先进国家相比差距甚大。我国模具钳工技术水平高,劳动力成本低,只要配备一些先进的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。随着经济的高速发展,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所带来的市场走势。综上所述,未来几十年,国内外模具市场需求很旺,前景很好。5参考文献[1]蒋建强模具数控加工技术[M]北京:电子工业出版社,[2]李发致模具先进制造技术[M]北京:机械工业出版社,[3]孔德音模具制造学[M]北京:机械工业出版社,[4]蒋建强数控加工技术与实训[M]北京:电子工业出版社,2003

模具设计与制造旨在培养掌握模具设计与制造基础专业知识,具有较强的实际工作能力,能在生产第一线从事模具设计、工艺设计、模具制造、模具维修、质量管理等工作,适应机械模具行业生产、管理、服务第一线需要的,具有良好职业道德和创新精神的高素质技能型专门人才。下面是学术堂整理的关于模具设计与制造的论文题目,欢迎大家阅读参加:  1、冲压模具设计与制造中数字化技术的应用探讨  2、模具设计与制造的现状及发展趋势  3、CAD/CAM技术在模具设计与制造的应用探究  4、探析逆向工程技术在机械模具设计制造中的应用  5、冲压模具设计与制造教学设计与实践  6、关于汽车冲压模具设计制造与维修  7、模具设计与制造的现状及发展趋势  8、北京高职模具设计与制造(3D打印)专业职业能力分析与研究  9、数字化技术的模具设计与制造研究  10、项目教学法在模具设计与制造专业中的应用  11、仿形技术在模具设计制造中的应用探讨  12、《塑料模具设计与制造》课程教学效果考核新方法的探索与思考  13、北京高职模具设计与制造专业定位研究  14、构建模具设计与制造专业实践教学体系的研究  15、浅谈高职模具设计与制造课程实践安排

集成电路现状及发展趋势论文题目怎么写初中

近年来,中国集成电路产业快速发展,市场规模和技术水平都在不断提高,以人工智能、智能制造、汽车电子、物联网、5G等为代表的新兴产业快速崛起,集成电路是我国信息技术发展的核心。下面将带你了解我国集成电路产业的发展现状。我国集成电路分为三个发展阶段,目前我国集成电路产业正处于快速发展阶段。2015年,国务院发布《中国制造2025》,提出中国芯片自给率要在2020年达到40%,2025年达到70%。2018年,中国集成电路产业核心技术取得了突破,芯片设计水平提升了2代,制造工艺提升5代,像32、28纳米的工艺实现了规模化的量产。集成电路产业快速增长2013-2018年,我国集成电路产量逐年增大。据国家统计局数据显示,2018年,我国集成电路产量达1717亿块,同比增长7%。2013-2018年,我国集成电路产业销售额逐年提高。据中国半导体行业协会统计数据显示,2018年,我国集成电路产业销售额达6532亿元,较2017年增长8%。2019年上半年,我国集成电路产业销售额达3048亿元,同比增长8%。集成电路设计业蓬勃发展集成电路产业链分为设计环节、制造环节、封装和测试这三个环节,各形成了相对独立的产业。随着人工智能应用的快速普及,我国IC设计行业蓬勃发展。据中国半导体行业协会统计数据显示,2018年,我国集成电路设计业销售收入为3亿元,占产业总值的6%,位居第一;集成电路晶圆业销售收入为2亿元,占产业总值的8%;集成电路封测业销售收入为9亿元,占比6%。网络通信依旧是第一大市场据CCID统计数据显示,从市场结构来看,2017年,网络通信依旧是我国集成电路的第一大市场,占我国集成电路市场的9%;其次为计算机,占比3%;消费电子、工业控制分别占比0%、1%。—— 以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

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这其实建筑还是非常不错的,因为这个集成电路的技术的话,在相关的一个概念里面都是可以达到的一个效果,所以说这个机床电路也是在技术方面有一个相关突破口。

集成电路产业信息产业的核心之一,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。“十三五”以来,我国集成电路产业快速增长、龙头企业涌现、但产业的整理竞争力有待提升。“十四五”时期我国集成电路产业将如何发展,本文将从发展重点、发展目标两大方面进行分析。1、“十三五”发展回顾——国内市场快速增长、贸易逆差扩大集成电路产业信息产业的核心之一,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。“十三五”以来,我国集成电路产业快速增长,2020年,集成电路产业销售额达8848亿元,平均增长率达到20%,为同期全球产业增速的3倍。但同时,我国集成电路的进出口贸易逆差总体扩大,2020年达4亿美元。——中国龙头企业涌现、整体实力待提升在全球集成电路产业的竞争格局中,目前仍以美国“一家独大”,中国大陆、韩国快速发展,而欧洲、日本、中国台湾则有所衰退。在国家政策和市场需求的驱动下,国内涌现出一批龙头企业,在集成电路设计环节,有海思半导体、豪威集团、智芯微电子等企业;在集成电路的研发创新方面,2020年,浪潮智能、华虹集团和长江储存科技的专利公开量排名靠前。2、“十四五”发展重点解读——技术、工艺、研发、宽禁带半导体根据《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》,“十四五”期间,我国集成电路产业将围绕技术升级、工艺突破、产业发展和设备材料研发四个方面重点发展:此外,在2021年全国“两会”期间,全国人大代表们围绕金融支持模式、第三代半导体发展、产业资源共享等内容为集成电路产业的发展建言献策:——围绕四大环节重点发展2014年,国务院为支持集成电路产业的发展,印发了《国家集成电路产业发展推进纲要》。《纲要》提出了我国集成电路产业在2015-2030年间的发展目标,并从集成电路设计业、制造业、封测业和关键装备、材料四个方面提出了主要任务和发展重点。3、“十四五”发展目标解读——2030年:产业链主要环境达到国际先进水平根据《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出的发展目标,至2015年,集成电路产业销售收入超过3500亿元;至2020年,全行业销售收入年均增速超过20%,截至2021年3月末,这两项目标均已完成。展望2030年,我国集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。另根据国家制造强国建设战略咨询委员会发布的《中国制造2025》重点领域技术路线图,其中针对集成电路产业的市场规模、产能规模等提出了具体的量化发展目标:——各省市发展目标汇总此外,全国各省市也围绕集成电路产业的产业规模、龙头企业数量等内容,提出了“十四五”时期的发展目标:—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

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