對集成電路的認識范文
時間：2023-11-10 18:15:22
導語：如何才能寫好一篇對集成電路的認識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
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[關鍵詞]交通 交通問題 道路交通規劃 人車關系
中圖分類號：TH552 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0295-01
大家都知道，交通是城市四大基本活動之一，近年來，我國城市的道路交通等基礎設施建設發展迅速，機動車保有量也逐年上升，然而，隨著城市人口的增加和機動車保有量的增加，城市交通問題日益突出，交通阻塞，交通事故頻發，大氣污染等交通問題帶給社會經濟發展的影響日益顯現，主要表現在以下幾個方面：
1、交通阻塞
交通阻塞時汽車社會的產物，在人們上下班的高峰期，交通阻塞問題尤為明顯，在許多大城市中心區，高峰期交通速度僅16千米＼小時，交通阻塞導致時間和能源的嚴重浪費，影響城市經濟的效率，大城市圈內的道路還在繼續建設，汽車數量也在進一步增加，道路的建設和汽車的增加有可能形成惡性循環，導致更為嚴重的交通阻塞。
2、交通事故
交通事故是許多大中城市存在的日益嚴重的問題，交通事故不但導致了對貴重醫療設施需求的增加，而且使受傷者痛苦不堪，如果有死亡還會破壞完美幸福的家庭。北方城市多雨雪天氣，道路打滑，更加容易發生各種擦碰的交通事故。
3、公共交通問題
公共交通問題主要表現在①由于對公共交通投資不足，導致峰值期人們對公共交通的需求大于供給，造成交通擁擠；②由于對公共交通的需求波動大，高峰期過于擁擠，而非高峰期使用又不充分，收入銳減。近年來許多國家出現嚴重的財政赤字，因而無能力對公共交通進行大規模投資，致使公共交通設施陳舊，公共交通工具數量減少，服務質量降低，其結果是一方面對公共交通依賴程度較大的低收入群體是一個打擊，另一方面有促進了中產階級甚至低收入階層對小汽車的依賴。
4、步行者問題
在世界上的絕大多數城市，尤其是發展中國家城市，步行或者騎自行車仍是一種重要的交通方式，近年來，人們對健康的重視程度越來越強，出現了走班族，甚至暴走族，現在很多城市改善道路交通進行規劃，如加寬機動車道，卻很少考慮行者的需求，因而步行者的易達性很差，步行者設施缺乏，甚至機動車搶占僅有的不多的步行空間。
5、停車問題
汽車并非總是處于運動狀態之中，當他們處于靜止狀態時，就要占據一定空間。汽車越多，占據的空間越大，在城市中心區，人多車多空間少，停車場和汽車數量很不相稱，停車也最困難。
基于大多數城市存在的這些交通問題，我想我們國內近年來一些決策層也意識到問題的嚴重，發達國家走過的彎路我們一定不能重走，因此國內很多城市都正在花大力氣解決這些交通問題，然而，在實際操作過程中，我國城市的道路規劃建設普遍存在4個認識誤區。
環線加放射狀道路模式不宜簡單“克隆”，城市交通形態應科學規劃。
北京的環線已規劃到六環，上海也將在內環線和外環線之間再造一條中環線。環數不斷增加，但車輛進出市中心仍要“排隊”。
這種情況是由城市形態決定的。我國大多數城市為單中心城市，行政、商業、文化活動圍繞一個點展開，體現在道路上就是“單核心餅狀”交通形態。
這種城市結構造成大量車輛集中涌入市中心狹小的區域范圍。而一些國際大都市則有多個中心可以分散人流，比如：東京就有新宿、銀座幾個中心?，F在，上海等大城市已經開始建設多個城市副中心，這有利于城市交通形態更加合理。
大力發展公共交通，私人汽車買用分離。
自行車占據大量道路，私人汽車“上路”猛增，我國城市公共交通集約化程度低。據調查，我國大中城市平均只有15%～20%的人利用地鐵、公共汽車等公共交通工具出行，與歐洲60%、日本80%的水平相距甚遠。
大力提升以軌道交通為代表的公共交通，形成長途、中途、短途合理銜接的換乘體系。公交票價應實行“時段一票制”，即在一定時段內買一張票可上任何公共交通工具，鼓勵人們以最快捷的方式到達目的地。
交叉口設計要講究，“人車關系”不容忽視。
我國城市不同等級道路的交叉口間距也不同，主干道的交叉口間距就應比次干道大，不然紅綠燈一多，車就跑不快。沿街開口設計也有講究，比如：主干道交叉口合理間距應為500米～800米左右。實際上每180米就設有一個交叉口，遇上路邊單位大門“左進左出”，又把間距降到了120米，再算上公交?？空?，結果平均交叉口間距不到100米。如此一來，車只能停停開開?！叭塑囮P系”也影響到車行速度。我國道路設計“以車為本”，忽略了行人的立足之地，把行人逼到了車道上。比如：車輛右轉時，擋住了行人的去路，結果“車不讓人，人不讓車”。
――道路建設普遍存在誤區，“五拍工程”和“六邊道路”不少。
我國道路建設存在“五拍”現象：拍腦袋匆忙決策，拍胸脯盲目辦事，拍大腿后悔不及，拍桌子推諉責任，拍屁股走人完事；造成的結果是“六邊”：
邊規劃，邊設計，邊施工，邊開通，邊維修，邊報廢。
我覺得對于解決城市交通問題，我們對如下具體的問題應予優先研究解決：
1、調整規劃與布局，構建快速交通系統
在整個城市的規劃工作中，應將交通問題放在應有的位置上予以考慮，明確各主要道路的交通功能，盡量向市外緣而不是市中心投資，減少向市中心區的出行，在主要的人流集散點之間，優先考慮大運量、高效率的公共交通方式。
2、研究設計標準和技術政策，提高設施建造水平
目前，道路設計主要精力置于道路幾何設計，道路結構和材料設計未予充分重視，這有失偏頗。道路早期損壞現象嚴重，尤其像北方嚴寒城市，對道路的施工要求更加高，如果不重視道路的建造施工質量，造成的浪費是巨大的，會嚴重制約經濟的可持續發展。
3、采用現代交通管理手段，實施有限暢通計劃
目前交通管理或司機出行的盲目性都較高，造成不可避免的交通擁擠。造成這種現象的主要原因是不能及時了解道路上交通流量的變化。而采用先進的交通管理手段可彌補這一不足。當然，要在全市范圍內實施這一計劃有一定的困難，但可在有限范圍內實施這一計劃，保證主要道路的暢通無阻。
4、制定明確、一貫的交通政策
公共交通應成為大城市的主要交通方式。應采取切實的措施，
以改善公交系統的運輸效率。實際上，如果能減少個體交通，則公交系統的運輸效率會大大提高。在實施公交戰略的過程中，政府應能秉承一貫的原則 。
5、交通法規的廣泛宣傳和嚴格執行是尤為重要的
自覺遵守交通規則，應是現代人的一個起碼標志，是城市是否已是文明城市的試金石。如果每人都能規范自己的交通行為，則交通效率可大大提高。
在今后一段時期內，道路設施的修建依然是改善交通狀況的主要措施，政府應制定明確一貫的政策，保證穩定的、足夠的資金投入。
最后，家庭小汽車的發展只是一個時期問題，與其被動地適應這種現實，不如主動去規劃未來，迎接挑戰。從現在起，應主動做出規劃，根據城市交通設施的供給能力，分階段、有步驟地放開家庭小汽車市場，設置合理的車號發放政策，有效控制小汽車盲目增長帶來的一系列交通問題。
參考文獻
[1] 李朝陽，《現代城市道路交通規劃》上海交通大學出版社，2006.
[2] 盛俊、王效峰、范炳全，《小城市的道路交通規劃》，城市建設與發展， 2004（4）.
[3] 徐循初《再談我國城市道路網規劃中的問題》，城市規劃，1994（04）.
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集成電路作為關系國民經濟和社會發展全局的基礎性和先導性產業，是現代電子信息科技的核心技術，是國家綜合實力的重要標志。鑒于我國集成電路市場持續快速的增長，對集成電路設計領域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術產業，但人才缺失的問題是影響集成電路產業發展的主要問題之一。據統計，2012年我國對集成電路設計人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業人才的培養力度，更好地滿足集成電路產業的人才需求，2003年教育部實施了“國家集成電路人才培養基地”計劃，同時增設了“集成電路設計和集成系統”的本科專業，很多高校都相繼開設了相關專業，大力培養集成電路領域高水平的骨干專業技術人才[3]。
黑龍江大學的集成電路設計與集成系統專業自2005年成立以來，從本科教學體系的建立、本科教學內容的制定與實施、師資力量的培養與發展等方面進行不斷的探索與完善。本文將結合多年集成電路設計與集成系統專業的本科教學實踐經驗，以及對相關院校集成電路設計專業本科教學的多方面調研，針對黑龍江大學該專業的本科教學現狀進行分析和研究探索，以期提高本科教學水平，切實做好本科專業人才的培養工作。
一、完善課程設置
合理設置課程體系和課程內容，是提高人才培養水平的關鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業制定了該專業的課程體系，經過這幾年教學工作的開展與施行，發現仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。
首先，在課程設置與課時安排上進行適當的調整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排，不同課程中內容重疊的章節或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設置中，“數字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎，所以學生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結構、特性、工作原理、基本參數、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數字集成電路設計”課程中添加入相關知識，與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現重疊。在調整后的課程設置中，先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授，令學生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數字集成電路設計”課程的學習中，對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手，達到較好的教學效果，同時也避免了內容重復講授的問題。此外，這樣的課程設置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭，避免因學期課程的設置問題，導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程，從而出現理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發揮。調整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環節，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經驗。
其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上，而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。
第三，在選擇優秀國內外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產品及技術、行業需求等方面提取教學內容，激發學生的學習興趣，實時了解前沿動態，使學生能夠積極主動地學習。
二、變革教學理念與模式
CDIO（構思、設計、實施、運行）理念，是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創新教育結合課程教學模式，旨在緩解高校人才培養模式與企業人才需求的沖突[4]。
在實際教學過程中，結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業的“數模混合集成電路設計”課程，基于“逐次逼近型模數轉換器（SAR ADC）”的課題項目開展教學內容，將各個獨立分散的模擬或數字電路模塊的設計進行有機串聯，使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內，以學生為主體、教師為引導的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中，完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養學生善于思考、發現問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創新能力，并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發學生的積極性和創新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學生得分，而是以畢業論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數據報告，鍛煉學生撰寫論文、數據整理的能力，為接下來學期中的畢業設計打下一定的基礎。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗，因此青年教師要不斷提高專業能力和素質?？赏ㄟ^參加研討會、專業講座、企業實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗，同時還應定期邀請校外專家或專業工程師進行集成電路方面的專業座談、學術交流、技術培訓等，進行教學及實踐的指導。
三、加強EDA實踐教學
首先，根據企業的技術需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業前就可以熟練掌握應用，將工程實際和實驗教學緊密聯系，積累經驗的同時增加學生就業及繼續深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎。2009―2015年，黑龍江大學先后引進數字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建，實現遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。
其次，根據企業崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容，適當增加實踐課程的學時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態機、分頻器、數顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析，令學生掌握數字、模擬、數?；旌霞呻娐返脑O計方法及流程，在了解企業對于數字、模擬、數?；旌霞呻娐吩O計以及版圖設計等崗位要求的基礎上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通，為今后就業做好充足的準備。
第三，根據集成電路設計本科理論課程的教學內容，以各應用軟件為基礎，結合多媒體的教學方法，選取結合于理論課程內容的實例，制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件；通過網絡平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。
四、搭建校企合作平臺
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一、充分認識加快發展集成電路產業的重要性
集成電路產業對于現代經濟和社會發展具有高倍增性和關聯度。集成電路技術及其產業的發展，可以推動消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及相關產業的發展，集成電路芯片作為傳統產業智能化改造的核心，對于提升整體工業水平和推動國民經濟與社會信息化發展意義重大。此外，微電子技術及其相關的微細加工技術與機械學、光學、生物學相結合，還能衍生出新的技術和產業。集成電路技術及其產業的發展已成為一個國家和地區調整產業結構、促進產業升級、轉變增長方式、改善資源環境、增強競爭優勢，帶動相關產業和領域跨越式發展的戰略性產業。
*省資源環境良好，集成電路設計和原材料生產具有比較優勢，具有一批專業從事集成電路設計和原材料生產的企業及水平較高的專業人才隊伍。*省消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及利用信息技術改造傳統產業和國民經濟與社會信息化的發展為集成電路產業的發展提供了現實需求的空間。各級、各部門要高度重視集成電路產業的發展，有基礎有條件的地區要充分發揮地域優勢、資源優勢，加強規劃，因勢利導，積極組織和推動集成電路產業發展，加快招商引資步伐。省政府有關部門要切實落實國家和省扶持集成電路產業發展的各項政策，積極推動和支持*省集成電路產業的發展。
二、發展思路和原則
（一）發展思路。根據*省集成電路產業發展的基礎，當前以發展集成電路設計和原材料生產為重點，建成國內重要的集成電路設計和原材料生產基地。以內引外，促進外部資金、技術、人才和芯片加工、封裝、測試項目的進入，建立集成電路生產基地。
1.大力發展集成電路設計。充分發揮*省高校、科研單位、企業集成電路設計的基礎優勢，加快集成電路設計企業法人資格建立和集成電路設計企業資格認證的步伐，與信息產業和其他工業領域及國民經濟與社會信息化發展相結合，促進科研、生產、應用聯動，建立科研、生產、應用、服務聯合體，形成有利于集成電路設計企業成長和為企業生產發展服務的體制和機制，促進一批已具備一定基礎的集成電路設計企業盡快成長起來。進一步建立和完善有利于集成電路產業發展的政策環境，構筑有利于集成電路產業發展的支撐體系和服務體系，加強與海內外的合作與交流，加快人才培養和引進，加大對集成電路設計中心、公共技術平臺、服務平臺、人才交流培訓平臺建設的投入，重點培植3—5家集成電路設計中心，使之成為國內乃至國際有影響力的企業。加強人才、技術、資金、企業的引進，形成一大批集成電路設計企業和人才隊伍。密切跟蹤國際集成電路發展的新趨勢，大力發展和應用SOC技術、IP核技術，不斷提高自主創新能力，在消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子和其他應用電子產品領域形成發展優勢。
2.加快發展集成電路材料等支撐產業。以當前*省集成電路材料生產企業為基礎，通過基礎設施建設、技術改造、引進技術消化吸收再創新、合資合作和引導傳統產業向集成電路材料生產轉移，進一步壯大產業規模，擴大產品系列，增添新的產品品種，提高產品檔次。通過加快企業技術中心建設，不斷提高自主創新能力；通過拉長和完善產業鏈，積極發展高純水氣制備、封裝材料等上下游產品，提高配套能力；鼓勵半導體和集成電路專用設備儀器產業的發展。培養多個在國內市場占有率第一的自主品牌，擴大出口能力，把*省建設成為圍繞以集成電路用金絲、硅鋁絲、電路板用銅箔和覆銅板、柔性鍍銅板、金屬膜基板、電子陶瓷基板、集成電路框架和插座、硅晶體材料的研發和生產為主的集成電路支撐產業基地。
3.鼓勵發展集成電路加工產業。大力招商引資，通過集成電路設計和原材料生產的發展，促進省外、海外集成電路芯片制造、封裝和測試業向*省的轉移，推動*省集成電路芯片制造、封裝和測試產業的發展。
（二）發展原則。
1.政府推動原則。充分發揮各級政府在統籌規劃、宏觀調控、資源組織、政策扶持、市場環境建設等方面的作用，充分發揮社會各方面的力量，推動集成電路產業發展。
2.科研、生產、應用、服務聯動原則。建立科研、生產、應用、服務一體化體系，促進集成電路設計和最終產品相結合，集成電路設計和設計服務相結合，公共平臺建設和企業發展相結合，設計公司之間相結合，人才培訓和設計企業需求相結合。重點支持共性技術平臺、服務平臺、人才培訓平臺建設和科研、生產、應用一體化項目研發。
3.企業主體化原則。深化體制改革，加快集成電路設計中心認證，推動集成電路設計公司（中心）建設，建立符合國家扶持集成電路發展政策和要求的以企業為主體、自主經營、自負盈虧、自主創新、自*發展完善的集成電路產業發展體制和機制。
4.引進消化吸收與自主創新相結合原則。加強與海內外集成電路行業企業、人才的交流合作，創造適合集成電路產業發展的政策環境，大力引進資金、技術、人才，加快消化吸收，形成產業的自主創新能力，盡快縮短與發達國家和先進省市的差距。
5.有所為，有所不為原則。發揮*省優勢，重點發展集成電路設計、電路板設計制造和原材料生產，與生產應用相結合，聚集有限力量，聚焦可行領域，發揮基礎特長，形成專業優勢。
三、發展重點和目標
（一）發展重點。整合資源，集中政府和社會力量，建立公共和開放的集成電路設計技術服務平臺、行業協作服務平臺和人才交流培訓平臺。重點扶持建設以海爾、海信、浪潮、*大學、哈工大威海國際微電子中心、濱州芯科等在集成電路設計領域具有基礎和優勢的集成電路設計中心，建設青島、濟南集成電路設計基地，加快有關促進集成電路產業發展的配套政策、措施的制定，重點在以下領域實現突破。
1.集成電路設計業。以消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子、信息安全和其他應用電子產品領域為重點，以整機和系統應用帶動*省集成電路、電路板設計業的發展，培育一批具有自主創新能力的集成電路設計企業，開發一批具有自主知識產權的高水平的集成電路產品。
（1）重點開展SOC設計方法學理論和設計技術的研究，發揮其先進的整機設計和產業化能力，大力發展稅控收款機等嵌入式終端產品的SOC芯片，努力達到SOC芯片規模化生產能力。開發采用先進技術的SOC芯片，應用于各類行業終端產品。
（2）強化IP核開發標準、評測等技術的研究，積極發揮IP核復用技術的優勢，以市場為導向，重點研發MCU類、總線類、接口類和低功耗嵌入式存儲器（SRAM）類等市場急需的IP核技術，加速技術向產品的轉化。
（3）順應數字音視頻系統的變革，以數字音視頻解碼芯片和視頻處理芯片為基礎，突破一批音視頻處理技術，提高*國電視整機等消費類電子企業的技術水平和核心競爭力。
（4）集中力量開展大規模通信、網絡、信息安全等專用集成電路的研究與設計，力爭取得突破性成果。
（5）重點發展廣泛應用于白色家電、小家電、黑色家電、水電氣三表、汽車電子等領域的芯片設計，在應用電子產品芯片設計領域形成優勢。
（6）發揮*省在工業控制領域的綜合技術、人才力量及芯片研發軟硬件資源等方面的優勢，重點發展部分工業控制領域的RISC、CISC兩種架構的芯片設計，并根據市場需求及時研發多種控制類芯片產品，形成一定優勢。
2.集成電路材料等支撐產業。充分利用*省現有集成電路材料生產企業的基礎條件，加快發展集成電路材料產業。重點發展集成電路用金絲、硅鋁絲、引線框架、插座等產品，同時注重銅箔、覆銅板、電子陶瓷基片、硅晶體材料及其深加工等產品的發展，形成國內重要的集成電路材料研發和生產加工出口基地。支持發展集成電路相關支撐產業，形成上下游配套完善的集成電路產業鏈。
（1）集成電路用金絲、硅鋁絲。擴大大規模集成電路用金絲、硅鋁絲的生產規模，力爭到2010年占國內市場份額80%以上。
（2）硅單晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅單晶片由現在的年產600萬片發展到1000萬片；單晶棒由目前的年產100噸發展到200噸。支持發展高品質集成電路用多晶硅材料，填補省內空白，至2010年發展到年產3000噸。
（3）集成電路引線框架。到2010年，集成電路引線框架生產能力由目前的年產20億只提高到年產100億只。
（4）電子陶瓷基板。通過技改和吸引外資等措施，力爭到2010年達到陶瓷覆銅板年產160萬塊、陶瓷基片年產30萬平米的能力。
（5）銅箔、覆銅板。到2010年，覆銅板由目前的年產570萬張發展到800萬張，銅箔由目前的年產8500噸發展到10000噸。
（6）相關支撐產業。通過引進技術和產學研結合等多種形式，積極發展集成電路專用設備、環氧樹脂等塑封材料、柔性鍍銅板和金屬膜等基材、高純水氣制備等相關產業。
3.加快大規模、大尺寸集成電路芯片加工和有關集成電路封裝、測試企業的引進。
（二）發展目標。經過“*”期間的發展，基本建立和完善有利于*省集成電路產業發展的政策環境、支撐體系和服務體系，建成20-30家集成電路設計中心、2個集成電路設計基地，形成一大批集成電路設計企業、配套企業、咨詢服務企業，爭取引進3—5家集成電路芯片制造企業。政府支持集成電路產業發展的能力進一步增強，社會融資能力進一步提高，對外吸引和接納人才、技術、資金的能力進一步提高，集成電路設計、制造對促進*省信息產業發展、傳統產業改造和提升國民經濟與社會信息化水平發揮更大作用，并成為*省信息產業發展和綜合競爭力提升的重要支撐。促進*省集成電路材料產業做大做強，使其成為國內重要的產業基地。
四、主要措施和政策
（一）加強政府的組織和引導。制定*省集成電路產業發展中長期發展規劃，實施集成電路產業發展年度計劃，《*省支持和鼓勵集成電路產業發展產品指導目錄》，引導產品研發和資金投向。各地要加強本地集成電路產業發展環境建設，結合本地實際制定有利于集成電路產業發展和人才、資金、技術進入的政策措施。各有關部門要加強配合，制定相關配套措施，形成促進集成電路產業發展的合力。參照財政部、信息產業部、國家發改委《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》，結合*省信息產業發展專項資金的使用，對集成電路產業發展予以支持。具體辦法由省信息產業廳會同省財政廳等有關部門制定。
（二）加強集成電路設計公司（中心）認證工作。推動體制改革和產權改革，鼓勵科技人員在企業兼職和創辦企業，通過政策導向促進集成電路設計公司（中心）獨立法人資格的建立。按照國家《集成電路設計企業及產品認定暫行管理辦法》的有關規定，加強對*省集成電路產品及集成電路企業認定工作。
（三）加強人才引進與培養。加強對集成電路人才的培養和引進工作，鼓勵留學回國人員和外地優秀人才到*投資發展和從事技術創新工作，重點引進在國內外集成電路大企業有工作經歷、既掌握整機系統設計又懂集成電路設計技術的高層次專業人才。對具有普通高校大學本科以上學歷的外省籍集成電路專業畢業生來*省就業的，可實行先落戶后就業政策，對具有中級以上職稱的集成電路專業人才來*省工作的，有關部門要優先為其辦理相關人事和落戶手續。要加強集成電路產業人才培養，建立多層次的人才培養渠道，加強對企業現有工程技術人員的再培訓。在政策和待遇上加大對專業人才的傾斜，鼓勵國內外集成電路專業人才到*發展，建立起培養并留住人才的新機制。
（四）落實各項優惠政策。各級、各部門要切實落實《關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》及各項優惠政策，將集成電路設計、生產制造和原材料生產納入各自的科研、新產品開發、重點技術攻關計劃及技術中心、重點實驗室建設計劃，并給予優先支持和安排。集成電路設計企業適用軟件企業的有關政策，集成電路設計產品適用軟件產品的有關優惠政策，其知識產權受法律保護。對于批準建設的集成電路項目在建設期間所發生的貸款，省政府給予貸款利息補貼。按照建設期間實際發生的貸款利率補貼1.5個百分點，貼息時間不超過3年；在政府引導區域內建設的，貸款利息補貼可提高至2個百分點。
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集成電路(IntegratedCircuit)產業是典型的知識密集型、技術密集型、資本密集和人才密集型的高科技產業，是關系國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業，是新一代信息技術產業發展的核心和關鍵，對其他產業的發展具有巨大的支撐作用。經過30多年的發展，我國集成電路產業已初步形成了設計、芯片制造和封測三業并舉的發展格局，產業鏈基本形成。但與國際先進水平相比，我國集成電路產業還存在發展基礎較為薄弱、企業科技創新和自我發展能力不強、應用開發水平急待提高、產業鏈有待完善等問題。在集成電路產業中，集成電路設計是整個產業的龍頭和靈魂。而我國集成電路設計產業的發展遠滯后于計算機與通信產業，集成電路設計人才嚴重匱乏，已成為制約行業發展的瓶頸。因此，培養大量高水平的集成電路設計人才，是當前集成電路產業發展中一個亟待解決的問題，也是高校微電子等相關專業改革和發展的機遇和挑戰。[1_4]
一、集成電路版圖設計軟件平臺
為了滿足新形勢下集成電路人才培養和科學研究的需要，合肥工業大學(以下簡稱"我校”從2005年起借助于大學計劃。我校相繼開設了與集成電路設計密切相關的本科課程，如集成電路設計基礎、模擬集成電路設計、集成電路版圖設計與驗證、超大規模集成電路設計 、 ASIC設計方法、硬件描述語言等。同時對課程體系進行了修訂，注意相關課程之間相互銜接，關鍵內容不遺漏，突出集成電路設計能力的培養，通過對課程內容的精選、重組和充實，結合實驗教學環節的開展，構成了系統的集成電路設計教學過程。56]
集成電路設計從實現方法上可以分為三種：全定制(fullcustom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可編程器件設計。全定制集成電路設計，特別是其后端的版圖設計,涵蓋了微電子學、電路理論、計算機圖形學等諸多學科的基礎理論，這是微電子學專業的辦學重要特色和人才培養重點方向，目的是給本科專業學生打下堅實的設計理論基礎。
在集成電路版圖設計的教學中，采用的是中電華大電子設計公司設計開發的九天EDA軟件系統(ZeniEDASystem),這是中國唯1的具有自主知識產權的EDA工具軟件。該軟件與國際上流行的EDA系統兼容，支持百萬門級的集成電路設計規模，可進行國際通用的標準數據格式轉換，它的某些功能如版圖編輯、驗證等已經與國際產品相當甚至更優，已經在商業化的集成電路設計公司以及東南大學等國內二十多所高校中得到了應用，特別是在模擬和高速集成電路的設計中發揮了強大的功能，并成功開發出了許多實用的集成電路芯片。
九天EDA軟件系統包括設計管理器，原理圖編輯器，版圖編輯工具，版圖驗證工具，層次版圖設計規則檢查工具，寄生參數提取工具，信號完整性分析工具等幾個主要模塊，實現了從集成電路電路原理圖到版圖的整個設計流程。
二、集成電路版圖設計的教學目標
根據培養目標結合九天EDA軟件的功能特點，在本科生三年級下半學期開設了為期一周的以九天EDA軟件為工具的集成電路版圖設計課程。
在集成電路版圖設計的教學中，首先對集成電路設計的_些相關知識進行回顧，介紹版圖設計的基礎知識，如集成電路設計流程，CMOS基本工藝過程，版圖的基本概念，版圖的相關物理知識及物理結構，版圖設計的基本流程，版圖的總體設計，布局規劃以及標準單元的版圖設計等。然后結合上機實驗，講解Unix和Linux操作系統的常用命令，詳細闡述基于標準單元庫的版圖設計流程，指導學生使用ZeniSE繪制電路原理圖，使用ZeniPDT進行NMOS/PMOS以及反相器的簡單版圖設計。在此基礎上，讓學生自主選擇_些較為復雜的單元電路進行設計，如數據選擇器、MOS差分放大器電路、二四譯碼器、基本RS觸發器、六管MOS靜態存儲單元等，使學生能深入理解集成電路版圖設計的概念原理和設計方法。最后介紹版圖驗證的基本思想及實現，包括設計規則的檢查(DRC),電路參數的檢查(ERC),網表一致性檢查(LVS),指導學生使用ZeniVERI等工具進行版圖驗證、查錯和修改。7]
集成電路版圖設計的教學目標是：
第熟練掌握華大EDA軟件的原理圖編輯器ZeniSE、版圖編輯模塊ZeniPDT以及版圖驗證模塊ZeniVER丨等工具的使用;了解工藝庫的概念以及工藝庫文件technology的設置，能識別基本單元的版圖，根據版圖信息初步提取出相應的邏輯圖并修改，利用EDA工具ZSE畫出電路圖并說明其功能，能夠根據版圖提取單元電路的原理圖。
第二，能夠編寫設計版圖驗證命令文件(commandfile)。版圖驗證需要四個文件(DRC文件、ERC文件、NE文件和LVS文件)來支持，要求學生能夠利用ZeniVER丨進行設計規則檢查DRC驗證并修改版圖、電學規則檢查(ERC)、版圖網表提取(NE)、利用LDC工具進行LVS驗證，利用LDX工具進行LVS的查錯及修改等。
第三，能夠基本讀懂和理解版圖設計規則文件的含義。版圖設計規則規定了集成電路生產中可以接受的幾何尺寸要求和可以達到的電學性能，這些規則是電路設計師和工藝工程師之間的_種互相制約的聯系手段，版圖設計規則的目的是使集成電路設計規范化，并在取得最佳成品率和確保電路可靠性的前提下利用這些規則使版圖面積盡可能做到最小。
第四，了解版圖庫的概念。采用半定制標準單元方式設計版圖，需要有統一高度的基本電路單元版圖的版圖庫來支持，這些基本單元可以是不同類型的各種門電路，也可以是觸發器、全加器、寄存器等功能電路，因此，理解并學會版圖庫的建立也是版圖設計教學的一個重要內容。
三、CMOS反相器的版圖設計的教學實例介紹
下面以一個標準CMOS反相器來簡單介紹一下集成電路版圖設計的一般流程。
1.內容和要求
根據CMOS反相器的原理圖和剖面圖，初步確定其版圖;使用EDA工具PDT打開版圖編輯器;在版圖編輯器上依次畫出P管和N管的有源區、多晶硅及接觸孔等;完成必要的連線并標注輸入輸出端。
2.設計步驟
根據CMOS反相器的原理圖和剖面圖，在草稿紙上初步確定其版圖結構及構成;打開終端，進入pdt文件夾，鍵入pdt,進入ZeniPDT版圖編輯器;讀懂版圖的層次定義的文件，確定不同層次顏色的對應，熟悉版圖編輯器各個命令及其快捷鍵的使用;在版圖編輯器上初步畫出反相器的P管和N管;檢查畫出的P管和N管的正確性，并作必要的修改，然后按照原理圖上的連接關系作相應的連線，最后檢查修改整個版圖。
3.版圖驗證
打開終端，進入zse文件夾，鍵入zse,進入ZeniSE原理圖編輯器，正確畫出CMOS反相器的原理圖并導出其網表文件;調出版圖設計的設計規則文件，閱讀和理解其基本語句的含義，對其作相應的路徑和文件名的修改以滿足物理驗證的要求;打開終端，進入pdt文件夾，鍵入pdt，進入ZeniPDT版圖編輯器，調出CMOS反相器的版圖，在線進行DRC驗證并修改版圖;對網表一致性檢查文件進行路徑和文件名的修改，利用LDC工具進行LVS驗證;如果LVS驗證有錯，貝懦要調用LDX工具，對版圖上的錯誤進行修改。
4.設計提示
要很好的理解版圖設計的過程和意義，應對MOS結構有一個深刻的認識;需要對器件做襯底接觸，版圖實現上襯底接觸直接做在電源線上;接觸孔的大小應該是一致的，在不違反設計規則的前提下,接觸孔應盡可能的多，金屬的寬度應盡可能寬;繪制圖形時可以多使用〃復制"操作，這樣可以大大縮小工作量，且設計的圖形滿足要求并且精確;注意P管和N管有源區的大小，一般在版圖設計上，P管和N管大小之比是2:1;注意整個版圖的整體尺寸的合理分配，不要太大也不要太小;注意不同的層次之間應該保持一定的距離，層次本身的寬度的大小要適當，以滿足設計規則的要求。四、基本MOS差分放大器版圖設計的設計實例介紹在基本MOS差分放大器的版圖設計中，要求學生理解構成差分式輸入結構的原理和組成結構，畫出相應的電路原理圖，進行ERC檢查，然后根據電路原理圖用PDT工具上繪制與之對應的版圖。當將基本的版圖繪制好之后，對版圖里的輸入、輸出端口以及電源線和地線進行標注，然后利用幾何設計規則文件進行在線DRC驗證，利用版圖與電路圖的網表文件進行LVS檢查，修改其中的錯誤并優化版圖，最后全部通過檢查，設計完成。
五、結束語
集成電路版圖設計的教學環節使學生鞏固了集成電路設計方面的理論知識，提高了學生在集成電路設計過程中分析問題和解決問題的能力，為今后的職業生涯和研究工作打下堅實的基礎。因此，在今后的教學改革工作中，除了要繼續提高教師的理論教學水平外，還必須高度重視以EDA工具和設計流程為核心的實踐教學環節，努力把課堂教學和實際設計應用緊密結合在一起，培養學生的實際設計能力，開闊學生的視野，在實驗項目和實驗內容上進行新的探索和實踐。
參考文獻：
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篇5
（南京郵電大學電子科學與工程學院，江蘇 南京 210023）
【摘 要】本文從分析集成電路設計實踐教學的特點入手，對集成電路設計實驗中引入研究型實踐教學模式的必要性、作用分析及具體實施方法進行了具體探討，并提出了研究型實踐教學對老師、對學生的要求。
關鍵詞 實踐教學；集成電路
基金項目：南京郵電大學教改項目（JG03314JX17）。
作者簡介：夏曉娟（1982—），女，南京郵電大學，副教授，從事集成電路設計領域的教學與科研工作。
隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術飛速發展，迎來了空前的發展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發生了改變，且電子產品發展迅速，集成電路設計是與最前沿科技緊密相連的一個方向，相關的課程也應與前沿科技緊密相連，課程的學習更要注重理論聯系實際，培養學生的科學思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設計實驗應在傳統的實踐教學方法基礎上，在“研究型實踐教學模式”方面進行探討和實踐?！把芯啃蛯嵺`教學模式”是指在實踐教學中指導學生將所學理論知識用于行業實際問題分析的一種實踐方法，旨在培養學生創造性的運用知識、自主的發現問題、研究問題，并解決問題的能力[1-2]。
1 確立研究型實踐教學模式的必要性
集成電路（Integrated Circuit，IC）產業是信息產業的基礎和核心，隨著我國電子信息技術飛速發展，迎來了空前的發展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發生了改變，大多設計均采用無生產線設計，加工采用代工方式。成電路設計具有一定的特殊性，集成電路設計過程需要集成電路專業人才經過嚴格的實踐訓練并且積累一定的工程實踐經驗。全國集成電路設計相關企業對于人才的需要也越來越嚴格，越來越需要能力型的、具有創造力的人才，應聘的條件之一就是需要有集成電路設計的相關經驗。作為一般理工科院校集成電路專業的發展在一定程度上缺乏對集成電路設計應用型人才培養的認識。因此，我們應該改變傳統觀念，樹立IC設計研究型人才培養觀。
集成電路設計實踐主要是提供學生一個實踐平臺，采用先進的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內容既是電路、模擬電子技術、數字電子技術以及課程設計中所學知識的應用，又是與最前沿科技緊密聯系的。而傳統的教學內容和教學模式，缺乏對學生創造力的培養，也缺乏與前沿科技的聯系，因此需要進行教學改革的探討和實踐。
隨著教育改革的不斷深入，傳統的實踐教學中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學模式已無法適應時代的要求。先進的教學模式是人才培養的關鍵措施。研究型教學模式，又稱為研討式教學模式，是指教師以課程內容和學生的知識積累為基礎，引導學生創造性地運用知識、自主地發現問題、研究問題和解決問題，以學生為中心，以知識掌握為基礎，以能力培養為主線，以提高素質為目的的一種新模式。集成電路設計實踐同樣需要采用先進的教學方式，提高學生的創新能力，培養研究型IC設計人才。
2 研究型實踐教學模式的作用分析
集成電路設計實踐引入研究型實踐教學模式，可以使相關領域的學生真正實現學有所用，不僅學習了集成電路設計的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設計、仿真方法來復現，從而更深入的理解理論知識，而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現象，激發學習的興趣。
集成電路設計是實踐性很強的一個方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通，而傳統的實踐教學旨在加強學生對軟件的認識，忽略對理論內容的加深與貫通。通過研究型實踐教學模式的開展，可以在保證教學大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強的實踐內容，使學生一方面能夠將各門理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學生接觸到用人單位感興趣的課題內容，有利于學生加強實踐的動力和持續進步。通過研究型實踐，對學校而言，可以培養更優秀學生；對學生而言，可以掌握前沿知識、促進就業。
研究型實踐成果的實現為學生的晉升、發展提供支持。學生的實踐研究成果如能公開發表或獲獎，能解決實際工作中的問題，這無形中為學生在工作崗位上的晉升、發展增加籌碼。這在最大程度上激發學生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學鼓勵學生多看文獻、多寫總結報告，這也為學生撰寫本科畢業論文打下良好的基礎。
3 研究型實踐教學模式的具體實施
3．1 課程結構優化
指導學生接觸各類資料，能夠提出問題，進而解決問題以掌握知識、應用知識，完成對知識的一個探求過程；對實驗內容進行適當調整和完善，使課程體系更全面更科學，更能貼近行業發展，更能體現學生的主動性。
3.2 采用課堂討論進行專題研討的教學方法
在研究型實踐教學模式中，師生互動有助于學生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據課程需要，結合國內外的研究現狀和發展趨勢，采用與行業內吻合的實驗軟件，挑選合適的電路原型做仿真設計，并共同探討電路的優化方案。
3．3 專業資料查詢能力培養
為學生提供研究資料或指導學生進行資料查詢、整理，鼓勵學生從圖書館、書店、網絡等各種途徑查閱文獻資料，以充實自己的研究基礎。提醒學生要對已收集的資料進行批判性的研究，去偽存真，指導學生從這些資料中總結、分析、解釋與實踐研究課題相關的理論、知識經驗以及前人的研究成果。
3．4 指導學生撰寫專題論文（報告）
在研究型實踐教學過程中，指導學生通過論文、調查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時，要求學生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結構，做到綱舉目張；會用簡練、嚴謹、準確的語言表達自己的思想，不追求文章的長短。指導學生開展專題電路討論，由學生根據自己感興趣的課題來查找文獻資料，進行研究，完成電路設計和仿真，最后完成專題論文的撰寫。
3．5 鼓勵學生參與課題研究
為調動學生參與科研創新活動的積極性，激發學生的創新思維，提高學生實踐創新能力，鼓勵學生參加老師的課題，鍛煉學生的動手能力，培養“研究型”的思維模式。
4 研究型實踐教學模式對教師和學生的要求
4．1 研究型實踐教學模式對教師的要求
研究型實踐教學模式的實施對任課教師提出了新的要求：一是要熟練地掌握課程的基礎知識和內在結構，還要掌握與課程相關的專業基礎知識和實踐的基本技能；二是要掌握學科最新信息，不斷更新知識，了解課程所涉及學科的最新動態和取得的最新研究成果；三是要熟練運用科學研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。
4.2 研究型實踐教學模式對學生的要求
研究型實踐教學模式對學生的要求：一是學生要有一定的知識積累，儲備了比較完備的基礎知識；二是要求學生具有一定的專業知識水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識；三是要求學生具備一定的自我控制能力和自學能力；四是要求學生具備一定的科學研究能力。在研究型教學中，學生積極參與顯得尤為重要，需要充分調動學生的積極性和主動性。
參考文獻
［1］黃雪梅.研究型實踐教學有效實現的三個關鍵環節[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.
篇6
關鍵詞：集成電路版圖；CD4002B；芯片解析
作者簡介：王?。?965-），男，遼寧沈陽人，沈陽化工大學信息工程學院，副教授；樊立萍（1966-），女，山東淄博人，沈陽化工大學信息工程學院，教授。（遼寧 沈陽 110142）
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0050-02
“集成電路版圖設計”是一門講授集成電路版圖版圖工作原理、設計方法和計算機實現的課程，是電子科學與技術專業及相關電類專業課程體系中一門重要的專業課。[1]該課程一般以“模擬電子技術基礎”、“數字電子技術基礎”和“半導體器件”為先修課程，主要講授集成電路雙極工藝和CMOS工藝的基本流程、版圖基本單元的工作原理和結構特點，以及布局布線的設計方法。[2]其目的是指導學生掌握集成電路版圖分析與設計技術，提高學生實踐能力和綜合解決問題的能力。由于集成電路芯片外層有封裝，學生在學習該課程前對版圖無直觀認識，很多版圖設計教材是先講授工藝流程，然后講授單元版圖，最后論述布局布線等內容，這樣教學有悖于從感性到理性的認知過程，有礙教學效果。[3]有的教材在版圖解析方面做了有益嘗試，但由于當時技術條件限制，采用繪制圖代替芯片解析照片，實踐性欠佳。為了在有限的學時中能夠盡快引導學生入門，在版圖解析與設計兩個方面的能力都有所提高，筆者將芯片CD4002B解析并應用到“集成電路版圖設計”課程教學實踐中，效果良好。
一、版圖逆向解析
集成電路的設計包括邏輯（或功能）設計、電路設計、版圖設計和工藝設計。通常有兩種設計途徑：正向設計、逆向設計。[2]
逆向設計的作用為仿制和獲得先進的集成電路設計。逆向設計的流程為：提取橫向尺寸，提取縱向尺寸和測試產品的電學參數。[2]
對于本科電子科學與技術專業教學，版圖的逆向設計主要是提取芯片的橫向尺寸。提取芯片橫向尺寸方法為：打開封裝，進行拍照、拼圖；由產品的復合版圖提取電路圖、器件尺寸和設計規則；進行電路模擬和畫版圖。
二、CD4002B版圖解析
CD4002B是兩個四輸入或非門芯片，封裝為雙列14針塑料封裝，根據芯片編號規則判斷為CMOS工藝制造。該電路具有器件類型全面、電路典型的特點，適用于教學實踐。
1.CD4002B芯片版圖拍照
首先將芯片放到濃硝酸中加熱，去掉封裝，用去離子水沖洗、吹干后在顯微鏡下拍照鋁層照片。再將芯片放到鹽酸溶液中漂洗去掉鋁層，用去離子水沖洗、吹干后放到氫氟酸溶液中去掉二氧化硅層，經去離子水沖洗、吹干后用染色劑染色，雜質濃度高部分顏色變深，沖洗、吹干后在顯微鏡下對無鋁層（有源層）芯片拍照。
采用圖形編輯軟件分別對兩層照片進行拼接，獲得版圖照片。
2.芯片版圖分析
通過對CD4002B兩層（鋁層和有源層）照片進行分析研究表明：解析的芯片為是一層鋁，且鋁柵極，P阱工藝。該芯片鋁線寬度最小為9微米，柵極寬度為6微米。芯片包含的單元為NMOS、PMOS、反相器、四輸入與非門、電阻、二極管等。
該芯片由兩個四輸入或非門組成，其中一個或非門電路圖如圖1所示，其中9、10、11、12管腳為輸入端，14管腳為電源端，13管腳為輸出端和7管腳為地端。四個輸入端首先分別經過一個反相器，然后接入一個四輸入與非門，最后經過一個反相器輸出。邏輯關系經過推導和仿真驗證為或非門關系。
為了實現靜電保護，在輸入、輸出和電源端分別構造靜電保護。輸入端靜電保護電路由四個二極管和一個限流電阻構成；輸出端靜電保護電路由二個二極管和一個限流電阻構成；電源端靜電保護電路由一個二極管構成。
下面以芯片中四輸入與非門版圖和輸入靜電保護電路說明版圖特點。
該芯片的四輸入與非門版圖如圖2所示。N14、N15、N16、N17為NMOS管，共用一個P阱，從鋁層分析四個NMOS管為串聯關系。為了節省面積，相鄰器件源極和漏極共用，即上一個管子源極是鄰近管子漏極；P14、P15、P16、P17為PMOS管，從鋁層分析四個NMOS管為并聯關系，四個器件源極相連和漏極相連，提取的電路圖見圖1。
該芯片的輸入管腳都有靜電保護電路，如圖3所示。其中D5-1、D5-2為兩個以P阱為P區的二極管，該管N區接輸入端，P區接地；R5為基區電阻；D5-3、D5-4為以基區電阻為P區，襯底為N區的二極管，其中P區接電阻，N區接電源。提取的電路圖見圖1。
三、課程教學改革
1.教學大綱的改革
本科生教學既要注重實踐教學又要兼顧理論教學，不僅要掌握單元的版圖設計和軟件使用，還應該掌握版圖結構原理。為此確立該課程的基本目標為：電路的分析及應用，能夠讀懂電路的線路圖，并能進行正確分析；版圖識讀和常見基本器件的版圖設計；布局布線與驗證修改；[4]掌握版圖的失效機理，并能掌握特殊器件版圖的設計方法。
根據電子科學與技術的課程體系，參考幾種教材制定了特色顯著的教學大綱。該大綱主要內容包括：模擬和數字集成電路基本單元電路和工作原理；雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝的介紹；集成電路的失效機理和防護措施；三種工藝的中的NPN和PNP晶體管、NMOS和PMOS晶體管、電阻、電容和電感等器件的版圖和工作原理；特殊器件的版圖及工作原理；[5]版圖布局、布線和標準單元設計的基本規則；逆向版圖的識別方法；[2]集成電路設計軟件的使用方法。[6]
篇7
關鍵詞：集成電路工程；專業學位研究生；培養實踐
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）29-0221-02
一、引言
2000年6月，國務院了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》（國發18號文），并陸續推出了一系列促進IC產業發展的優惠政策和措施。國家科技部在863計劃中安排了集成電路設計重大專項。在863計劃集成電路設計重大專項的實施和帶動下，北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等七個集成電路設計產業化基地的建設取得了重要進展。與此同時，為了適應我國集成電路發展對高層次專門人才的大規模需要，改善工科學位比較單一的狀況，經國務院學位委員會批準，在我國設置集成電路工程專業學位研究生的培養，培養了一批“用得上”的工程技術人才。集成電路工程專業學位研究生自設置以來，取得了蓬勃的發展，受到用人單位的肯定和好評。由于其生源廣泛、數量巨大，培養方法和模式更需要一定的創新性。近年來，在集成電路工程專業學位研究生培養過程中，經過多年的辦學積累，探討了一些辦學和培養集成電路工程專業學位研究生的經驗。
二、專業學位研究生培養過程中的關鍵事項
1.優選導師，確保培養質量。集成電路工程專業學位研究生教育形式較新，最初專業學位研究生的培養在眾多地方借鑒了學術型研究生的辦學經驗，目前很多學者認為，只要能夠勝任學術型學歷研究生教育的導師就能勝任專業學位教育。這恰恰忽視了專業學位的知識背景和面向的行業領域。專業學位研究生教育規律與學術型研究生存在相當大的差異，首先，兩者專業基礎及學術背景不一樣，專業學位研究生的系統性方面不如學術型研究生。其次，兩者的治學環境不同，專業學位研究生與實際工程應用相結合。根據專業學位研究生特點有針對性地開展培養，應該選拔具有較強工程背景的教師進行指導。指導教師在進行指導時，應與學術型研究生指導工作有所不同，應更加注重專業學位研究生工程實踐經驗的培養。而且在學生的課題研究中，指導教師與學生多溝通，將自身融入到學生的實踐研究中，帶領學生參與技術上的創新和解決實際工程技術難題，這樣才能確保學生的培養質量。
2.做到課堂理論與工程實際相結合。專業學位研究生培養的多年實踐經驗告訴我們，在指導過程中必須注重理論與工程實際應用結合，抽象概念與實際應用結合，激發學生學習興趣，使理論易于理解和掌握。因此，教師要了解專業學位研究生的本科學歷背景、知識結構和現在的工程方向等，在此基礎上，做到課程理論聯系工程實際，為專業學位研究生培養工作打下良好的基礎。為了滿足微電子領域內不同行業的需求，在多年的專業學位研究生培養中進行了積極的探索。首先，學生可以根據研究方向，在教師的指導下進行專題理論課程的選擇。例如，進行SOC設計的可以選擇《SOC及IP技術講座》課程，研究無線傳感器網絡的可以選擇《無線傳感器網絡技術》或《計算機網絡與通信》專題講座，研究空間通信的選擇《深空通信技術專題》等等。有針對性地，使學生不是單純盲目的學習，這樣的培養才能做到理論與工程實踐真正結合。實踐結果表明，那些課堂上刻苦學習，能夠將理論用于實踐并努力鉆研的學生，將有更好的培養效果和未來發展空間。
3.學位論文選題恰當，工程背景好。選題重要性要放在首位，要求“論文選題來自于工程實踐，工程背景明確，應用性強”，有的放矢，結合工程實際問題才是最好的選題。從現實意義上講，專業學位論文的選題是發現工程問題并確認研究方向。當前有些專業學位論文質量不高、沒有創新性，一個重要原因就是選題不恰當。因此，在選題時，學生應急科研工作之所急，通過論文工作，使自己既能解決工程實際問題，又能提高科研工作能力。
集成電路工程專業學位論文的選題與學術型研究生的選題不同，其選題應來源于工程實踐，應有明確的應用價值，其可以是一個完整的工程項目、技術改造或技術攻關專題，也可以是新工藝、新設備、新產品的研制與開發。論文是否合格不僅看其理論水平的高低，還要看是否有實際的應用價值。因此，由于論文選題時，應該從以下幾點之一進行把握。①研究性，是否在工程實際中有技術改進和提高。如果是結合重大工程實際課題，在技術上的創新將具有研究性。②創造性，是否在工程領域中有所突破和有所創新，如果一般通過查新，能夠申請發明專利的都具有創造性。③實用性，是否能解決生產實際中的問題。
三、集成電路工程專業學位研究生培養過程中的方法和步驟
專業學位研究生的培養過程包括課程學習、題目確定、開題報告、中期檢查、學位論文撰寫和論文答辯等環節。我校專業學位研究生的培養年限一般為二年，原則上用0.75-1學年完成課程學習，用1-1.25學年完成碩士學位論文。這些環節是一個有機的整體，需要合理安排，搞好各個環節的鏈接，進行一體化考慮。只有嚴格要求，才能夠保證專業學位研究生在兩年的時間內保質保量的達到國家碩士生培養的要求。作為集成電路工程專業學位研究生的培養，其專業基礎相對學術型研究生存在一定的差距，不進行合理的引導就會使得學生失去學習的興趣。專業學位研究生的培養不能以單純拿到畢業證為目標，應更加嚴格管理、嚴格把關，保證培養質量。通過近幾年的經驗積累，以專業學位研究生的培養為例，一般按照下列的步驟進行：第一學期，主要以課程學習為主，并在課堂學習中，定期安排相關教師對本實驗室從事的科研項目進行學術講座，讓學生了解實驗室開展的課題研究方向和從事的科研項目，從總體上進行了解和把握，逐漸培養學生的鉆研興趣。開展教師或高年級學生關于研究課題的專題講座和基本軟件使用方法技能培訓，使學生盡快掌握相關領域的專業知識和所需要的基本軟件操作方法，如從事ASIC接口電路的學生在第一學期就要求掌握Hspice和Candece等軟件。在學期末對學生進行相關領域知識進行摸底考核，對優秀學生進行獎勵，末位學生進行督促教育，使其盡快的減小自身差距。第二學期，在學習專業課程的同時，學生進入實驗室參與科研工作，將從事科學研究的方法和經驗有針對的進行訓練。在進入實驗室期間，可以將科研任務進行分解，將非核心技術部分交給學生獨立去完成，讓學生提前進入科研狀態，完成一些力所能及的科研任務，堅定他們從事科學研究的信心。定期通過實驗室的學術活動檢查學生課題的完成情況，從總體上把握學生的研究方向和研究方法。第三學期，根據專業學位研究生的學習情況和所掌握的知識水平，有針對性的指導學生進行課題實踐，讓學生根據自己的特長進行課題研究。在學生進入課題研究工作時，導師指導學生了解本研究領域國內外技術發展的現狀，培養學生創造性思維能力和獨立思考、解決問題的能力。培養學生閱讀國內外文獻的能力，使其在科研工作中大膽實踐，理論聯系實際，使學生在科研工作中有所發明、有所創造。學生明確了課題目標，知道為什么做、做什么、怎樣做，就能有目標有方向地開展課題研究工作。第四學期，主要是督促檢查學生畢業論文工作，在其課題研究過程中應當定期進行檢查，避免學生課題研究偏離方向，選擇錯誤的方法。導師應當積極鼓勵學生在本學期多發表學術論文。發表學術論文不僅能夠提高學生的文字表達能力，還能夠讓學生勤于思考，提出自己的創新方法，對學生后期的畢業論文撰寫打下良好的基礎。因此，踏實的論文工作是提高個人學術素養和掌握綜合知識的最佳途徑，為學生畢業后從事科研實踐養成良好的工作作風，培養自主從事科研工作的能力。
總之，通過加強基礎知識、基本技能訓練與能力培養的相融通；實踐與課程學習、業務培養與素質提高有機結合，使集成電路工程專業學位研究生養成了較強的自我獲取知識的能力，自我構建知識的能力及自我創新的能力。已經畢業的專業學位研究生就業形勢一直是供不應求?？鬃釉唬褐卟蝗绾弥?，好知者不如樂知者。學生只有好知并樂知，才能使集成電路工程專業學位研究生培養的質量不斷穩定和不斷提高。
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一、數字電子技術課程教學現狀
電子專業教師只有具備了過硬的理論與實踐技術，才能更好地組織電子專業課的教學，擁有較強的動手能力才能在課堂上做到游刃有余，教得順手。學生才能學有所獲。因此要廢除舊的教學方法，數字電子技術專業教師必須全方位考慮的問題，必須從數字數字電子技術教學特點出發，不斷進行改革，調動學生的學習興趣，研究出新的教學方法，形成新的教學模式。
1.傳統教材不適應高職教育特點
教材方面，雖然現在市場上有很多所謂的針對高職高專院校的教材，但事實上，很多都只是普通高等院校教材的壓縮而已，并沒有能真正針對高職高專的特點。比如傳統數字電路的教材按照課程的學科體系，詳細介紹目前已普遍使用的各種數字集成電路內部電路的分析與設計。而其對象僅限于中、小規模集成電路本身，對如何應用各種數字集成電路構建數字系統方面，卻沒有涉及。因此學生無法對數字電路和數字系統形成整體認識。這樣的教材在技術上反映的是20年前數字電路的水平，在內容上沒有也不可能體現高職教育重應、重實踐的教學特點。
2.傳統的實驗教學方法不利于創新人才的培養
傳統的實驗教學方法一個最顯著的特點就是它的驗證性。老師指導學生實驗的目的就是為了驗證某一個定理或結論，其優點是針對性較強，指導方便，學生實驗成功率較高，但是這種實驗很容易使學生產生滿足感和依賴性，學生不太愿意進一步思考“為什么要這樣做”。因此，這種傳統的驗證性實驗具有簡單性，它嚴重制約著學生創新意識的培養，阻礙著學生主動探索的積極性，不利于創機關報人才的培養。
二“、數字電子技術”課程特點
“數字電子技術”課程是電類、信息類等專業學生進入本專業時首先開始學習的一門專業基礎必修課程，該課程與后續開設的“微機原理”、“單片機原理”、“EDA技術”等諸多專業課程密切相關，是學生專業素質形成的關鍵性課程之一，在課程體系設置中有著重要的基礎性地位。教學目的是讓學生積累豐厚、扎實的數字電子技術基礎知識，為后續課程的學習打下良好基礎，同時培養學生的自主學習能力和創新能力。近年來，數字電子技術的應用已發展到甚大規模集成電路，隨著現代電子技術、計算機技術以及通訊和網絡技術的迅速發展，使得課程內容日趨分化，分析方法更加多樣，授課內容愈加復雜，目前課程教學正處在優化、調整、整合的時期，涌現了大量的關于教學研究和教學改革的探索文章。
三、整合課程教學內容，提高教學效果
電子技術飛速發展的今天，數字電路中的一些傳統內容已經不適合現代電子信息技術發展的需要。為此，對課程內容的調整勢在必行。調整后的內容一定要體現課程知識體系的先進性、前瞻性與實用性。目前“數字電子技術”課程過于學科化，缺乏新觀點、新知識、新技術、新器件，因此課程內容的改革應立足于成熟的需要為應用，同時需要增加現代科學的新技術，讓學生了解知識的前沿和動態，以拓展學生的知識領域，在授課計劃的修訂中，一是要合理安排課程的經典內容與現代數字電路內容的課時比例，大量精簡壓縮分立元件、小規模集成電路的內容，明確扼要地講述中規模集成電路及其應用，著重于外部邏輯功能的描述和分析，強調外特性和重要參數，不詳細講內部電路。二是要把硬件描述（VHDL）和EDA（CPLD/FPGA）技術另設為一門新課。新的授課計劃可以先在電子與信息技術、計算機控制技術、自動控制技術等電類專業中試運行
四、重構數字電子技術理論與實踐教學體系
1.強調“基本知識、基本方法、基本思想”的“三基”核心“，以不變應萬變”的學習思路
由于電子技術的發展日新月異，數字電子電路的構成方式從早期的以邏輯門、觸發器為基礎，發展到現在以集成電路為基礎，其常用分析和設計手段從早期的邏輯表達式、卡諾圖等，發展到現在以EDA計算機輔助技術為主流，數字電子技術的知識體系也日益龐大。所以在教學中首先要讓學生認識到課程的性質和特點，同時讓學生知道，電路的具體形式是變化無窮的。
2.重視知識的體系化教學
“數字電子技術”的知識點很多，因此教師在教學中就要特別重視知識的體系化教學。在緒論課上，通過對學科發展歷史和應用領域的介紹，把教材上的各個章節所講的內容和作用簡略說明一下，使學生在學習具體知識點之前，了解數字電子技術的發展過程、知識構成體系和各種有趣有價值的應用，從而調動學生的學習興趣，提高學習的積極性。
3.在各個教學環節中，注重理論與實踐有機結合
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關鍵詞：優化算法 集成電路 優化 設計
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（a）-0044-04
由于大量芯片制造技術變革，使得集成電路具有更加龐大的規模，在片上系統有更多復雜性的設計，要求芯片在進行設計時，不光有相應的集成電路知識，還要能夠進行更加快捷的電路設計。在進行相應的電路設計時，需要權衡各個性能指標，將其最優性能發揮出來，使用更多目標化的領域進行電路優化，還需要權衡各個目標，保證達到最優化的同時，不會消耗各自的性能，保證各個目標間不存在惡劣影響，并互相保證最優化功能[1]。
對于系統復雜性的設計，通過對設計過程的加速，來進行相應計算機的輔助綜合性分析，包括對電路進行模擬、射頻等辦法。數字電路能夠更加簡單的將不同邏輯層次進行抽離，提高電路的自動分布。模擬電路設計過程，因為種類繁多，結構差異巨大，設計需要大量的人力物力和技術指導。在一個小的芯片中，射頻電路雖然占用面積小，但是設計成本和設計時間卻要超出想象，其內產生的相應寄生效應，會導致電路的失真，無疑對電路優化增加阻礙。智能優化算法通過自然界的生物群體進行相關智能表現的一系列現象，并能夠設計出較為基礎的優化算法，并同生物一樣，能夠將集成電路進行更加優化的智能設計，極好的調整自我，來適應周圍環境變化。有效地將智能算法在各種大范圍的電路設計中進行應用，可以更好地增加電路設計效率，解決集成電路中存在的多沖突指標。還能夠發揮出自身潛在特點，提供設計者相應的數據庫進行電路方面的設計工作。
1 智能優化算法
人們利用自然界來認識更多的事物，并通過事物的來源進行想象和創造。智能優化算法也就是基于自然界，進行適應性啟發，從而模擬進化出來的利用計算機進行表達的方法。智能優化算法具體可以包括模擬退火、禁忌搜索、群智能優化等，能夠通過各種模擬自然界的相關程序，擴大搜索范圍，具有較強的全局搜索特點，可以得到更為優化的解決傳統問題的辦法，從任何研究角度，都能提供較為新穎的解決辦法。
1.1 禁忌搜索
禁忌搜索算法是通過對人類的大腦進行記憶啟發的算法，具有更加廣闊的搜索范圍，有全局搜索的功能[2]。利用十二表法來鎖住搜索區域，通過相應的禁忌準則來減少重復搜索的工作量，釋放禁忌中的優良個體，具有多樣性的搜索功能，減少系統陷入僵局，尋找到最適合的全局最優。
1.1.1 流程
禁忌搜索算法需要尋找到一個較為可行的點作為當前的初始解，再通過對其所在結構的函數鄰域解來進行相關鄰域的創建工作，隨后選出一定的鄰域解作為候選[3]。如果選出的候選是最優目標，測得結果比搜索出來的最優還好，就成為“超過預想狀態”，可以忽略其禁忌特點，用其作為當前解，填入禁忌中，修改每任禁忌對象；如果選出的候選不是最優目標，那么這一結果就不能夠出現在禁忌中，忽略禁忌中的最優解和當前解間的差異，將其填入禁忌中，改動每任緊急對象，反復搜索，直至找到“超過預想狀態”。具體的禁忌算法流程見圖1。
1.1.2 關鍵要素
完整的最優算法通常包括多種要素，當然禁忌算法也如此，這些要素都會影響緊急搜索是否能夠找到最優解。十二表法主要包括禁忌表、移動與鄰域、適配值函數、對象、長度、初始解、候選解、藐視、終止準則等[4]。
（1）初始解，也就是進行搜索時的最初狀態，初始解是通過隨機辦法生成的，遇到復雜約束時，隨機生成的初始解就不一定可行，因此具有很大的局限性。對于初始解的選取，在一個集成電路的設計中，占據較為重要的地位，選定合適的初始解，能夠有效降低工作量，增加搜索效率和搜索質量。
（2）移動與鄰域。一個生成新的最優解的過程就是所謂的移動。移動通常需要依據具體情況進行針對性的分析[5]。鄰域就是利用當前所解，通過一些列的移動產生的新的最優解，領域主要視具體情況而定，而鄰域結構能夠高質量的保證其搜索產生的最優解，從而增加算法的效率。
（3）候選解作為當前領域解中的最優解，其范圍大小通過搜索速度來確定。遇到較大規模的問題時，候選解的范圍則會變大，結合鄰域搜索的速度，通常只用當前解作為候選集。
（4）適配值函數類似于遺傳算法中的適應度函數，主要是為了評價單個個體的優劣情況。通常適配值函數都會改變目標函數來選擇，當遇到的目標函數具有較大的計算量時，需要簡單的改進適應算法，只要能夠將兩者保持在一定范圍內，就可以當做適配值函數。
（5）禁忌表作為設計禁忌對象時的特有結構，能夠有效防止搜索陷入重復的死循環僵局，也能夠保證算法不會拘泥在局部最優解之內[6]。而禁忌對象和長度作為緊急表中的兩個主要因素，前者影響表內的變化，通常改變這些元素能夠有效避免其搜索到的結果是局部最優解，可以使用狀態本身，后者是適配值，當做禁忌對象；而后者則表示了禁忌表的范圍。
（6）藐視準則，代表的是一種渴望與破禁的水平[7]，當移動后的解要優于最優解時，就可以進行移動，不論該結果是否存在于禁忌表之中。滿足這個條件，就是藐視準則。通常情況下，這一準則就是為了預防遺失最優解而設立的。
（7）終止準則，當使用禁忌法進行搜索時，找不到最優解，也就是說搜索到的結果不能夠保證是全局最優解，也不能夠利用目前已知的數據進行判斷，所以需要使用終止準則進行停止搜索的工作。
1.1.3 特點和應用
同智能優化的其他算法比較，禁忌優化算法能夠更好的跳出思維的局限，利用全局進行搜索，并且該算法可以接受一定的差解，可以很好的進行局部搜索，又兼顧全局搜索[8]。而禁忌優化算法的缺點則是對于初始解和鄰域的依賴程度較大，不能夠很好的進行串行算法，降低了全局搜索的能力，多個關鍵性參數導致其并行算法的影響小，一旦出現不當的設置，很容易降低整體算法的計算能力。由于禁忌優化算法能夠更好的解決小規模問題的優化，所以對于最短時間內解決在設計超大規模的集成電路芯片問題時，具有較多的應用，在生產、組合、電路設計、神經網絡等領域應用較為廣泛，并有很多函數方面的全局最優解研究，通過不斷改進禁忌算法，能夠擁有更加廣泛的適用范圍。近年來，對于模擬退火算法同禁忌優化算法結合的方案也有一定程度的研究，利用二者配合使用的混合式搜索算法，能夠較好的解決相關問題，并進行算法的優化工作。
1.2 模擬退火算法
模擬退火算法是一種利用概率來接收新事物的Metropolis準則[9]。進行組合間最優解的尋找工作，主要的思想是根據固體物質在退火時，依據溫度的變化，選出的最高熵值（即內部無序狀態），熵值下降（即粒子逐漸出現一定的規律），通過這一過程進行溫度的平衡狀態，從而達到基本溫度狀態，也就是最低熵值（即固體內部最低內能），這一過程同尋求最優解的過程極為相似，概率論上利用退火過程進行模擬來解釋相關模型。
1.2.1 流程
模擬退火算法開始于一個較高溫度，隨著溫度的降低，呈現一種跳躍的征象，利用目標函數搜索全局，尋找全局最優解[10]。模擬退火算法可以說是一種能夠進行多問題解決的優化辦法，基本上能夠進行全局優化。
（1）Metropolis準則，假設一個系統的自由能等于系統內能與系統溫度的差值，用公式（1）代表，s是系統的熵。假設恒溫系統的兩個狀態是i和l，使用公式（2）和（3）表示。
F=E-Ts （1）
Fi=Ei-Tsi （2）
Fl=El-Tsl （3）
通過計算可以得出，F=Fl-Fi=Ei- El-（Tsi+Tsl）=E-Ts。當系統從狀態l變成狀態i時，F則會小于正常，說明能量明顯減少，熵值明顯增加，對自身變化較大。因此，溫度恒定，系統會把自身的非平衡狀態轉變為平衡狀態，由溫度決定兩因素的地位。假設微粒的原始狀態l是固體物質當前所處的狀態，使用能量狀態Ei來表示，隨后利用一個抗干擾裝置，隨機改變微粒位置，產生了一個新的能量狀態El，如果Ei
R=Exp[-（Ei- El）/kT] （4）
T代表絕對溫度，k是常數，R
Pl=1/z*exp（-El/kT） （5）
Pl代表系統處于微觀l的概率，而exp（-El/kT）是分布因子。當處于較高溫度時，系統能夠接收能量差距極大的新狀態，所以，當溫度處于一個較低的水平時，系統接收的新狀態要求僅有極小幅度的變化，所以對于不同溫度而言，具有相同的熱運動原理，但是溫度是零攝氏度時，任何的Ei>El均是不成立的。
（2）流程，假定初始溫度是T0，初始點是X0，計算初始點的函數值是f（X0），隨機產生的擾動為X，新點則變為公式（6）。計算該函數f（X1）和該函數同初始值之間存在的差異，即公式（7）。
X1=X+X （6）
f=f（X1）-f（X0） （7）
如果差異函數f低于正常，則下一次進行退火的模擬初始點可以使用新的點來代替；如果差異函數f高于正常，則需要計算新點接收的概率，即公式（8）。
P（f）=exp（-f/kT） （8）
在[0，1]區間內，偽隨機產生的數s，如果P（f）低于s，則下一次進行退火的模擬初始點可以使用新的點來代替，否則需要重復Metropolis準則，直到選出合適的數值為止。
1.2.2 關鍵要素
（1）狀態空間和鄰域函數。狀態空間也就是搜索空間，包括所有編碼后產生的可行解。在進行候選解的創建時，需要盡可能使用原始狀態函數進行創建，從而充滿整個空間[11]。
（2）狀態轉移概率，也就是接受概率，使用Metropolis準則，在進行可行解的轉化過程時，也受到T（溫度參數）的影響。
（3）冷卻進度表T，是從高溫T0到低溫冷卻時進行相應管理的一個進度表。如果使用T（t）來表示溫度，經典的模擬退火算法進行冷卻的方式使用公式（9）表示?？焖倮鋮s法則可以用公式（10）表示。
T（t）=T0/lg（1+t） （9）
T（t）=T0/（1+t） （10）
以上兩種辦法都能夠降低模擬退火點至全局最小。冷卻進度表也說明該算法的效率，并且要想得到最佳組合，需要進行大量實驗才能夠得到。
（4）初始溫度，如果具有較高的初始溫度，那么會有較高的概率搜到高質量解，但需要更長的運算時間。對于初始溫度的給定時，需要結合算法優化所消耗的時間和效率，通常有兩種辦法，一是利用均勻辦法產生的一種狀態，將每一個目標函數都設定為初始溫度。另一個辦法是使用任意產生的狀態，利用最大目標函數進行確認，記錄其差值，即max，根據差值使用某一函數作為初始溫度。
（5）外循環終止準則，又叫做終止算法準則，常用準則包括設置溫度終止閾值，外循環的迭代，系統熵穩定程度的判定。
（6）內循環終止準則，也就是Metropol
is準則，利用不同溫度選出不同候選解，又被稱為是抽樣穩定性質準則，主要包含以下內容：目標函數均值是否穩定，連續若干個目標函數變化幅度，采樣辦法。
1.2.3 特點和應用
模擬退火算法通過概率的辦法尋求全局最優解，不受初始值的影響，能夠緩慢進行收斂，能夠較好的進行多數據的并行、擴展和通用，使用極高的效率進行有關最優化組合問題的解。不足之處是在一定程度上，雖然能夠降低程序陷入優化僵局的可能性，但在進行大范圍搜索時，需要多次進行計算，從而尋找到最優解，在實際的應用中，這一缺點極大地增加了工作量，不利于優化計算效率。
作為一種較為通用的使用隨機辦法進行搜索的計算方法，模擬退火算法已經廣泛的在機器學習、神經、生產、圖象等領域進行應用，對自動設計的模擬集成電路，應用模擬退火算法進行設計，多目標進行優化設計等。
1.3 遺傳算法
遺傳算法是基于達爾文生物進化論有關自然選擇同生物進化過程進行相關的計算所制作出來的模型，足以滿足適者生存與優勝劣汰的生物界遺傳機制。
1.3.1 流程
遺傳算法優化問題解叫做個體，通常使用變量序列來表示，叫做染色體或基因串。利用簡單的字符或數字表示染色體，通常使用0和1的二進制進行表示，或利用其他特殊問題進行表示，叫做編碼。
遺傳算法開始于種群，依據適者生存與優勝劣汰的生物界遺傳機制，不斷進行迭代進化，通過選擇、交叉和變異生成新種群，從而產生最優解。遺傳算法流程圖如圖2所示。
1.3.2 優點及應用
遺傳算法依據適者生存與優勝劣汰的生物界遺傳機制，主要優點包括以下幾點。第一，不需要使用函數，就能夠直接對結構對象進行有關求導的操作；第二，遺傳算法整體優化不受梯度和輔助的影響，只受目標和適應度的影響；第三，使用一定概率進行變遷，不需要固定在某一區域，很好的對搜索方向進行校正和適應，從而自動獲得結果；第四，遺傳算法具有較強的全局搜索力。以上這些優點很好地為相對較為復雜的問題進行有關系統求解時提供了相應的框架，因此被廣泛地應用在人們各個領域的生活中。
2 基于遺傳算法的二級運放電路優化
利用遺傳算法進行有關系統優化能夠使用更少的資源來設計自動化電路優化，既降低硬件的成本又縮短設計的使用時間。利用仿真軟件進行有關電路設計的優化，能夠使用更加精確的模型進行優化，但是其缺點在于巨大的求解空間導致耗費時間長。所以目前有一種提法是根據電路性能進行相關遺傳算法的解析，具有用時短、操作性能有所改善的優點。對于不是要求很嚴格的設計條件，可以使用二級運放進行電路設計，更加縮短設計時間。
2.1 二級運放的電路分析
進行有關集成電路的模擬中，使用運算放大器，能夠很好的將單元模塊進行高倍放大，通常情況下，使用反饋網絡進行有關電路模塊功能的重組。運算放大器作為一種較為重要的模擬和數模信號的系統電路模塊，已經被應用到各種系統的電路設計之中，運算放大器主要包括輸入差分、增益中間、緩沖輸出以及電路偏置和補償四種?；窘Y構如圖3所示。
2.2 二級運算放大器性能指標
下面通過二級運算放大器的交流小信號模型對運放的重要性能進行分析。第一級運放為M1-5的差分運放構成，第二級運放為M6-7的共源放大器構成。二級運放等效模型如圖4所示。
轉換速率，又叫做壓擺率，也就是說在運算放大器進行電壓輸出時候產生的轉換速率，很好的提示運放速度。在輸入端連接一個比較活躍的信號，通過運放輸出測得最大上升速率。
2.3 遺傳算法對電路進行優化設計
目前一種較為新穎的優化電路生成辦法是在小環境范圍進行有關二級運放的優化。具體編碼方式包括集合染色體內的各種未知參數，使用0和1的二進制代碼，代表不同的設計電路的方案。使用每個指標的性能函數相乘，得到適應度函數，從而顯示出最大化目標函數和最小化目標函數。
自適應免疫遺傳算法是目前較為新穎的智能優化改進算法，求解模擬相關生物學中的免疫系統，利用抗體的產生來排除抗原。自適應免疫遺傳算法使用一種較為高質量的節約資源進行有關機制的克隆，對于優化解即抗體進行高概率的選擇，同適應度函數有一個正比例關系。選定個體后將其復制傳代，放棄本身的親和力，也就是抗原抗體的匹配度，將優化的目標函數作為個體抗原。利用自適應免疫遺傳算法，提出相應電路圖的設計圖案，如圖5。
自適應免疫遺傳算法引入生物界內免疫系統相關概念與免疫系統方法，有效提升遺傳算法進行全局搜索方面的能力，并有效進行相關速度的收斂。改進后算法能夠有效的克服傳統算法中過早收斂的問題，以及盲目進行交叉和變異的操作，進行自適應免疫遺傳算法電路的優化，如圖6所示。
2.4 電路優化及仿真結果
運算放大器作為在進行電路的集成模擬過程中應用最為廣泛的電路，也具有較大的功耗和時間模塊，所以不同的方法設計顯示出不同的電路性能。比較具有代表性的二級運算放大器的電路圖如圖7所示。
從圖7可以看出，對于具有特定結構的功能電路，如果擁有較為合理的尺寸設計，可以得到一個較為固定的電路指標，某一性能改變會導致其他性能的變化。依據自身的電路設計經驗和實際電路的設計要求，來選擇合理的電路設計，雖然使用優化算法可以在設計電路時進行一定的優化，但是有關電路性能方面的解析，有關目標函數準確性模型的建立，具有一定的限制條件，需要進行更加深入的研究。
3 結語
智能優化算法在當今的很多領域內，都是重點的研究項目，該文主要針對智能優化算法的產生和發展進行闡述，并詳細分析了幾種較為典型的智能優化算法，其中，最具有代表性的集中算法是粒子群優化、遺傳算法等。雖然該文分析和研究的是集成電路進行智能設計的更為優化的方法，但是今后對于集成電路的智能設計，還有很多問題值得進行深入研究。
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由于學?，F有實驗實習條件的限制，使得理論與實踐教學不能很好的有機結合，學生如果始終在單調重復的課堂上聽課，那么課本上那些抽象內容就容易引起學生厭煩，從而使學生對這門功課失去學習興趣，最終導致學習效率低下。如果在課堂上巧妙運用多媒體課件及電子仿真軟件等信息技術手段。就容易調動學生學習的積極性。使學生接受知識的速度很快，多媒體教學具有新穎性、形象性、直觀性等特點，容易吸引學生的注意力，從而積極調動學生各個器官的作用，將視覺、聽覺等都集中到課堂上來，有利于提高教學效果。例如，在教《電子測量》這門課程時，書中的每一種測量儀器不可能在實驗室中全部備齊，這時，可以利用電子仿真軟件，帶領學生通過相應的軟件操作，觀察其測量的過程，通過仿真得出相應的結論，接下來可以讓學生通過自己的設計和仿真，解決一些問題，這樣會使學生產生濃厚的學習興趣和探索欲望，大大提高了學習效率。
二、大力加強實踐教學，不斷提高學生動手能力
實驗是培養學生動手能力、分析解決問題能力的重要手段，有的學生初次接觸電方面的實驗，存在對電的恐懼而縮手縮腳。這時。應對學生進行必要的安全用電注意事項的教育。然后鼓勵學生多動手，并且對每次實驗表現突出的優秀學生，將其組裝好的線路板作為下一次同學實驗的樣本，并給予鼓勵表揚，在學生中樹立榜樣。在指導學生實驗時，不可貪求速度，要循序漸進，嚴格按照操作規程進行操作，避免事故發生。在實訓教育中大致分為四步。第一步：對電子元器件的識別。第二步：對線路工作原理和對布線圖的理解。第三步：對線路工藝的要求。第四步：讓學生通過創新思維自主設計一些線路，解決一些實際問題。綜上所述，學生在實訓中既能樹立信心，又能提高學習效率。
三、整合教學內容，優化課堂教學結構體系
應用電子技術教材內容一般比較抽象。邏輯思維性較強，名詞概念較難理解，學生普遍感到壓力。因此有必要對教材做出相應處理。一方面，職高學生文化基礎較差，理解能力較弱，在教學過程中，理論要求可以適當降低，可以講些宏觀方面的東西，少講一些微觀分析，盡量進行定性分析為主，定量計算盡量少些。例如，在講解三極管的教學過程中，只要講清楚三極管的特點、應用及管腳判別就可以了，對其內部兩個PN結的形成過程，載流子的運動規律等內容可以略講。另一方面，在教學中應“以分立電子電路為基礎，以集成電路為重點”。隨著高科技的迅猛發展，今后集成電路在實際應用中十分廣泛，為了使學生所學與時俱進，就要重視對集成電路的教學，在教學中，可以重點選擇幾個典型的集成電路，重點介紹其外部管腳的排序方法，分析其功能和典型作用。
四、加強興趣培養，正確引導學生認識實驗過程，開發學生創新能力
