第一篇:芯片发展材料
芯片发展材料
?寻找芯片应用新的牵引力中国证券报2018年01月19日
2017年下半年以来出现的芯片板块热潮能否持续引发关注。对此,中国证券报记者近期走访多家芯片设计上市公司,采访了多位高管,探讨芯片产业在“云、大、物、智”(云计算、大数据、物联网、人工智能)四大领域的应用方向。总体看来,芯片产业将继续保持创新速度快、通用性广、渗透性强的优势。其作为经济增长倍增器、发展方式转换器、产业升级助推器的作用值得期待。
芯片应用领域持续拓展
芯片作为核心的中间产品,并不直接投向消费市场,有赖于整机厂商寻找、开发新的应用领域,并不断拓展新的发展空间。苹果手机作为技术集大成者,把芯片的应用推到了一个新的高度,通过不断发布新款新型产品,引领行业风骚,市场热度持续不衰。随着我国经济社会的在深度、广度上的快速发展,产业分工日趋深化,新生业态日渐增多,制约性的瓶颈不断缓解,芯片应用领域持续拓展,众多应用不断酝酿。
从全世界范围看,在中国城镇化的长期进程中,众多活跃消费人群形成了庞大新兴市场,使得新的应用不断出现。
十九大报告指出:“创新驱动发展战略大力实施,创新型国家建设成果丰硕,天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子、大飞机等重大科技成果相继问世。”十九大报告对我国今后的发展作出了战略性安排,人们有足够的理由对中国芯片产业予以充分的期待。
“东方明珠”上海是中国芯片产业重镇。上海市集成电路行业协会人士对记者表示,全球半导体产业进入温和回升期。在《国家集成电路产业发展推进纲要》和国家集成电路产业投资基金的推动下,中国集成电路产业将继续成为全球半导体市场增长引擎。业内人士认为,广泛开展国际国内合作、联合开发,将成为集成电路产业实现创新发展的重要渠道。
中颖电子 家电主控芯片需求强劲增长
2017年前三季度,中颖电子业绩持续增长,家电、电机主控制芯片及锂电池电源管理芯片的市场需求强劲,公司的大、小家电主控芯片客户数量增加,市场份额持续提升。
公司锂电池管理芯片面临大的机遇。经过两年多的严格测试,公司的锂电池管理芯片通过了笔记本电脑一线品牌大厂的验证;在这两年多的测试中,公司产品根据测试情况进行了多次修改,测试的过程也是公司产品性能提升的过程;通过了一线品牌大厂的验证,使公司的市场形象得以提升,有望带来市场份额的增加。锂电池的应用场景多,包括手机、平板电脑、无人机、平衡车、慢速电动车和电动工具等。这些领域的锂电池的复杂度相对更简单,但市场空间很大。
中颖电子的AMOLED驱动芯片面临大机遇。业界判断,AMOLED取代液晶只是时间问题。目前AMOLED屏供不应求,多家面板厂商在AMOLED生产线上投入了巨额资金。其中,京东方宣布,从2017年10月开始量产。AMOLED驱动芯片行业存在大机会;中颖电子曾量产过AMOLED驱动芯片,2016年在中国台湾地区招摹了专家团队,以提升AMOLED驱动芯片的研发力量。公司两款AMOLED驱动芯片新产品已在晶圆厂流片,AMOLED驱动芯片有望给公司大幅提升利润。
士兰微瞄准下一代光通讯模块芯片
地处杭州的士兰微从设计公司起步,目前已经成长为一家典型的IDM企业,具备从设计到制造封装的上下游整合能力,主要产品包括分立器件、集成电路和LED驱动电路。公司集成电路业务具备除指纹识别和图像以外较为全面的产品布局,具备较强的下游客户一体服务能力。公司的功率器件业务率先实现白色家电产业链国产替代,未来国产替代空间广阔。公司的LED驱动产品受益于下游需求回暖,收入和盈利能力均有所上升。
随着士兰微的产能快速提升,公司的市场竞争力和客户服务能力将大幅提升。白电产业链方面,功率模块国产替代空间大。2017年公司的功率模块产品率先突破白电产业链,实现了百万级的出货量。
白电产业链“空冰洗”变频技术不断普及,使得功率模块下游需求持续增长。而白电功率模块业务一直为欧美和中国台湾地区企业所垄断。券商研报认为,士兰微实现了率先突破,未来将长期受益于国产替代趋势下的巨大存量市场。
根据公告,士兰微与厦门市海沧区人民政府签署战略合作框架协议,拟联手厦门半导体投资集团在海沧区建设两条12吋90-65nm的特色工艺芯片生产线,以及4/6吋兼容先进化合物半导体器件生产线,预计总投资达到220亿元。公告显示,士兰微拟投资的12吋特色工艺芯片项目规划投资额170亿元,产品定位为MEMS、功率半导体器件及相关产品,第一条12吋特色工艺生产线规划产能8万片/月,采取分阶段实施,初期规划产能4万片/月。先进化合物半导体项目总投资50亿元,主要产品包括下一代光通讯模块芯片、5G与射频相关模块、高端LED芯片等。
富瀚微 重要客户销量上升
上海西南部的宜山路717号,从9号线桂林路站4号口出来,一个活力勃发的新落成的园区映入记者眼帘。富瀚微刚刚搬入这里新的办公场所。这家公司成立于2004年4月,专注于视频监控芯片及解决方案,主攻高性能视频编解码SoC和图像信号处理器芯片,以及基于此的视频监控产品方案。目前,公司收入由用于模拟摄像机的ISP芯片和用于网络摄像机的IPC芯片业务构成。
CMOS彩色图像传感器替代CCD是大势所趋。为适应市场需求,富瀚微成功研发了同轴高清芯片。这种芯片目前占公司ISP芯片的一大半业务。2017年以来,在ISP芯片领域,公司持续推出了300万、400万、500万像素的ISP新产品,进一步巩固和提升了公司在细分市场的龙头地位。预计未来ISP芯片业务的增长,主要依赖于ISP同轴高清芯片的增长。富瀚微紧跟技术及产品的应用趋势,与公司的重要客户——全球安防视频监控设备龙头企业海康威视等完成上下游同步互动,助力公司业绩增长。富瀚微早期与海康合作主要是DVR芯片,2013年开始向海康威视供应ISP芯片、IPC芯片,并在两款芯片上实现采购额增长。海康威视2015年全球份额达到19.5%,并保持持续增长,远高于第二名的厂商,带动了上游富瀚微订单额增长。
将智能识别类算法固化为IP嵌入IPC芯片,可能成为智能摄像头通用方案。目前,智能摄像头有两类芯片解决方案:
1、采用较为通用的视觉处理器。如海康威视深眸摄像头用Movidius、英伟达Jetson系列芯片,能够运行各类神经网络算法,但价格相对较高,主要针对高端市场(英伟达JetsonTX2官方建议价为399美元),一般客户难以承受其高价;
2、将较为通用的智能识别类算法直接固化为IP,嵌入到视频监控SOC芯片中。因为是专用芯片(ASIC),量产后功耗、价格等都极具优势,缺点是功能拓展性有限。安防芯片龙头企业华为海思最新IPC芯片Hi3519即选择了第二种方案,将智能算法场景中最消耗CPU资源的复杂计算硬件化。招股说明书显示,2015年公司关联方海康威视已将视频智能分析技术及人脸图像的检索系统及方法专利授权给公司,用于新一代IPC芯片,使得公司拿到为数不多的安防智能芯片“入场券”。
券商研报指出,期待富瀚微在IPC市场复制“展讯奇迹”。
放眼应用市场,IPC的市场规模和增速都远远高于ISP。IPC芯片平均价格是ISP芯片的两倍以上。数字IPC SoC将成为重要增量来源。相比于ISP,公司IPC的业务增长潜力大。根据公司2017年半年报,基于公司自主的Smart264编码技术,公司推出了智能高清网络摄像机SoC芯片及解决方案,并协助关键客户完成产品开发。公司IPC SoC市场份额得到进一步提升。
科大讯飞 “平台加赛道”模式的启示
沃尔特·艾萨克森在《创新者:一群技术狂人和鬼才程序员如何改变世界》一书的文末充满激情地写道:“创新将来自那些能够为工程实现美感、为技术赋予人性、为处理器注入诗意的人。”
确实,计算机体现的是诗意的科学。就芯片的应用看,数字时代的真正创新来自那些能够将人文和科学联系在一起的人。而搭建一个面向更多人群的开放应用平台,科大讯飞的实践提供了一个可供借鉴的样本。
科大讯飞是人工智能领域的领军企业。人工智能在技术阶段分为计算智能、感知智能和认知智能三个阶段。认知智能是人工智能的高级阶段,旨在对人类特有的自然语言、知识表达、逻辑推理、自主学习等能力进行深入的机理研究与计算机模拟,推动机器能够拥有类似人类的智慧。这是一个富有想象力的探索。科大讯飞于2014年启动了“讯飞超脑”计划,在语音等智能感知保持国际领先的基础上,在常识推理、知识发现、机器阅读理解、图像识别理解等关键核心技术领域取得了一系列国际领先的成果。讯飞于2017年底公告称,收到科技部发布的通知, 依托科大讯飞建设认知智能国家重点实验室。这是国内在认知智能领域的第一个国家级重点实验室,将重点开展面向认知计算的深度学习共性技术、知识自动构建与推理技术等理论基础研究。
从北京地铁13号线西二旗站出来,穿过一片农田与新楼交错的地段,进入西北旺东路的北京互联网创新中心。记者在科大讯飞新布置的产品应用展厅,看到这家公司依托在人工智能技术、尤其是语音识别领域的领先优势,不断推动人工智能相关技术的应用落地产品。
讯飞“智医助理”机器人在“2017年临床执业医师综合笔试”中,取得了456分的成绩,超过临床执业医师360分的合格线,属于全国53万名考生中的中高级水平。这成为具有标志性的事件,意味着中国版“Watson”诞生。“智医助理”在断网、无信号的情况下,以人民卫生出版社五年制医学本科的全部教材、临床指南、经典病例等资料为信息支撑,借助多尺度融合推理算法,让机器具备了段落、篇章的多层次推理能力,并取得优异成绩。从科大“智医助理”的技术实现手段看,与IBM Watson一样,均运用了自然语言处理、密集型信息检索、知识表达和推理等机器学习技术,以大量的相关领域知识为基础构建知识体系,通过使用多个算法对每个答案进行评估打分,最后输出可信度最高的答案作为最佳答案。
在科大讯飞北京展厅,专门的屏幕展示了公司新推出的开放应用“平台加赛道”模式。这个模式或许能给芯片产业带来一些有益的启发。2017年前三季度,公司开放平台的大数据广告业务收入同比增长241%,继续保持快速发展。同时,科大讯飞的商业化项目在各条“赛道”加速推进:教育方面,成为业绩主要贡献板块。就“赛道”来看,教育是公司当前增长最大的业务板块,前三季度营收同比增长86%,毛利同比增长超91%。“智学网”活跃用户达1500余万人,学期开学复购率超过65%。目前教育业务在渠道布局、品牌构建等方面均已相对成熟,未来几年都将是公司核心业务板块。医疗方面,主要围绕智能语音、医学影像和辅助诊疗三个领域进行布局。去年8月与安徽省立医院联合成立的全国首家人工智能智慧医院——安徽省立智慧医院(人工智能辅助诊疗中心)正式揭牌,目前已为安徽41家县级医院提供AI辅助诊疗服务。司法领域,公司以智能语音技术为核心的智慧检务产品,已覆盖最高检察院本级机关及全国18个省份100余家检察院。最高检还发起成立智慧检务创新研究院,并联合公司、人大及航天科工集团签署战略合作协议。全球第一个人工智能辅助办案的206项目,公司目前仍处于投入阶段。随着规模化推广应用,市场空间可观。整体看,司法领域开始形成收入,且环比加速成长。车载方面,随着自动驾驶的技术的快速进步,基于智能人机交互技术的商用价值不断提升。继2017年11月与北京汽车签署战略合作协议后, 2017年12月公司又与广汽集团签署战略合作协议。协议显示,科大讯飞与主流车厂将在智能人机交互技术、车载智能化及人工智能技术、大数据分析、智能车联网平台、营销资源、广告投放、智能客服、智能销售机器人及营销创新等业务领域广泛展开合作。这将大大助于公司拓展智能车载领域的相关产品和市场,加速公司语音识别及人工智能技术在汽车产业的普及和推广。
“讯飞听见”产品,已经在中宣部、最高法、国家工商总局、国家地震局得到应用。该产品是一个以语音转文字为核心功能的服务平台,可提供便捷高效的语音转文字服务。支持多种音频格式,一站式解决课程培训、媒体采访、公司会议等各种场景下的音频转文字问题,可为各行各业的人解决速记费用昂贵、整理录音复杂、查找重点困难、角色辨认模糊、录音质量低劣等问题。直接面向C端的业务,科大讯飞推出了“小飞鱼”车载智能语音助手。晓译翻译机具备了上线离线新功能,可进一步提升用户体验。
科大讯飞董事长刘庆峰认为,人工智能时代绝不是单个企业对单个企业的竞争,是一个产业链对一个产业链、一个体系对一个体系的竞争。据此,科大讯飞于2017年10月24日在安徽合肥滨湖会展中心主办了面向全球智能开发者及相关生态链创业者、爱好者的“全球1024开发者节”。据讯飞高管介绍,从2010年开始,科大讯飞就发布了中文语音开发者平台。从2010年到现在,讯飞提供的服务交互次数达到40亿到50亿次,平台连接的设备包含手机、电视、车载、玩具和机器人等,覆盖数量达到12亿。
在北京西三旗展厅的屏幕上,可以看到讯飞列入“优质应用”的“小伙伴”:开心熊宝、挖财、易加医、丽家会、礼宾、英语说、淘金路、索答、开学季、安宝、畅读、豆果美食、车财多、零
一、金耳朵、小明开车、沈阳易行、省省回头车、91熊猫看书、梅斯医生、停车宝等不胜枚举的开发伙伴,描绘出了“诗意的科学”。在这些开发者中,或许能够出现引爆芯片大应用的中国式苹果。
第二篇:AT89C52芯片
AT89C52 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。主要功能特性
1、兼容MCS51指令系统 2、8kB可反复擦写(大于1000次)Flash ROM; 3、32个双向I/O口; 4、256x8bit内部RAM; 5、3个16位可编程定时/计数器中断;
6、时钟频率0-24MHz; 7、2个串行中断,可编程UART串行通道; 8、2个外部中断源,共8个中断源; 9、2个读写中断口线,3级加密位;
10、低功耗空闲和掉电模式,软件设置睡眠和唤醒功能;
11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式,以适应不同产品的需求。引脚功能及管脚电压
AT89C52为8 位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚
PDIP封装的AT89C52引脚图
排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有:XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(32~39 脚)被定义为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为IR输入端,10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。P0 口 P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路,对端口P0 写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8 位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时,P0 口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。P1 口
P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉
电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51 不同之处是,P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX),Flash 编程和程序校验期间,P1 接收低8 位地址。表.P1.0和P1.1的第二功能 引脚号 功能特性
T2,时钟P1.0 输出 T2EX(定P1.1 时/计数器2)
P2 口
P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL 逻辑门电路。对端口P2 写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR 指令)时,P2 口送出高8 位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI 指令)时,P2 口输出P2 锁存器的内容。Flash 编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号。P3 口
P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流(IIL)。P3 口除了作为一般的I/O 口线外,更重要的用途是它的第二功能,P3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG 当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。一般情况下,ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对Flash 存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH 单元的D0 位置位,可禁止ALE 操作。该位置位后,只有一条MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE 禁止位无效。PSEN 程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C52 由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN 有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。EA/VPP 外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA 端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1 被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接Vcc端),CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时,该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp,当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp。XTAL1 振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2 振荡器反相放大器的输出端。特殊功能寄存器
在AT89C52 片内存储器中,80H-FFH 共128 个单元为特殊功能寄存器(SFR),SFR 的地址空间映象如表2 所示。并非所有的地址都被定义,从80H—FFH 共128 个字节只有一部分被定义,还有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的,读出的数值将不确定,而写入的数据也将丢失。不应将数据写入未定义的单元,由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能,在这种情况下,复位后这些单元数值总是“0”。
AT89C52除了有AT89C51所有的定时/计数器0 和定时/计数器1 外,还增加了一个定时/计数器2。定时/计数器2 的控制和状态位位于T2CON(参见表3)T2MOD(参见表4),寄存器对(RCAO2H、RCAP2L)是定时器2 在16 位捕获方式或16 位自动重装载方式下的捕获/自动重装载寄存器。编辑本段数据存储器
AT89C52 有256 个字节的内部RAM,80H-FFH 高128 个字节与特殊功能寄存器(SFR)地址是重叠的,也就是高128字节的RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的,但物理上它们是分开的。
当一条指令访问7FH 以上的内部地址单元时,指令中使用的寻址方式是不同的,也即寻址方式决定是访问高128 字节RAM 还是访问特殊功能寄存器。如果指令是直接寻址方式则为访问特殊功能寄存器。
例如,下面的直接寻址指令访问特殊功能寄存器0A0H(即P2 口)地址单元。MOV 0A0H,#data 间接寻址指令访问高128 字节RAM,例如,下面的间接寻址指令中,R0 的内容为0A0H,则访问数据字节地址为0A0H,而不是P2 口(0A0H)。MOV @R0,#data 堆栈操作也是间接寻址方式,所以,高128 位数据RAM 亦可作为堆栈区使用。·定时器0和定时器1:
AT89C52的定时器0和定时器1 的工作方式与AT89C51 相同。片上资源
定时器2基本特性: 定时器2 是一个16 位定时/计数器。它既可当定时器使用,也可作为外部事件计数器使用,其工作方式由特殊功能寄存器T2CON(如表3)的C/T2 位选择。定时器2 有三种工作方式:捕获方式,自动重装载(向上或向下计数)方式和波特率发生器方式,工作方式由T2CON 的控制位来选择。定时器2 由两个8 位寄存器TH2 和TL2 组成,在定时器工作方式中,每个机器周期TL2 寄存器的值加1,由于一个机器周期由12 个振荡时钟构成,因此,计数速率为振荡频率的1/12。
在计数工作方式时,当T2 引脚上外部输入信号产生由1 至0 的下降沿时,寄存器的值加1,在这种工作方式下,每个机器周期的5SP2 期间,对外部输入进行采样。若在第一个机器周期中采到的值为1,而在下一个机器周期中采到的值为0,则在紧跟着的下一个周期的S3P1 期间寄存器加1。由于识别1 至0 的跳变需要2 个机器周期(24 个振荡周期),因此,最高计数速率为振荡频率的1/24。为确保采样的正确性,要求输入的电平在变化前至少保持一个完整周期的时间,以保证输入信号至少被采样一次。捕获方式:
在捕获方式下,通过T2CON 控制位EXEN2 来选择两种方式。如果EXEN2=0,定时器2 是一个16 位定时器或计数器,计数溢出时,对T2CON 的溢出标志TF2 置位,同时激活中断。如果EXEN2=1,定时器2 完成相同的操作,而当T2EX 引 脚外部输入信号发生1 至0 负跳变时,也出现TH2 和TL2 中的值分别被捕获到RCAP2H 和RCAP2L 中。另外,T2EX 引脚信号的跳变使得T2CON 中的EXF2 置位,与TF2 相仿,EXF2 也会激活中断。
自动重装载(向上或向下计数器)方式:
当定时器2工作于16位自动重装载方式时,能对其编程为向上或向下计数方式,这个功能可通过特殊功能寄存器T2CON(见表5)的DCEN 位(允许向下计数)来选择的。复位时,DCEN 位置“0”,定时器2 默认设置为向上计数。当DCEN置位时,定时器2 既可向上计数也可向下计数,这取决于T2EX 引脚的值,当DCEN=0 时,定时器2 自动设置为向上计数,在这种方式下,T2CON 中的EXEN2 控制位有两种选择,若EXEN2=0,定时器2 为向上计数至0FFFFH 溢出,置位TF2 激活中断,同时把16 位计数寄存器RCAP2H 和RCAP2L重装载,RCAP2H 和RCAP2L 的值可由软件预置。若EXEN2=1,定时器2 的16 位重装载由溢出或外部输入端T2EX 从1 至0 的下降沿触发。这个脉冲使EXF2 置位,如果中断允许,同样产生中断。定时器2 的中断入口地址是:002BH ——0032H。
当DCEN=1 时,允许定时器2 向上或向下计数,如图6 所示。这种方式下,T2EX 引脚控制计数器方向。T2EX 引脚为逻辑“1”时,定时器向上计数,当计数0FFFFH 向上溢出时,置位TF2,同时把16 位计数寄存器RCAP2H 和RCAP2L 重装载到TH2 和TL2 中。T2EX 引脚为逻辑“0”时,定时器2 向下计数,当TH2 和TL2 中的数值等于RCAP2H 和RCAP2L中的值时,计数溢出,置位TF2,同时将0FFFFH 数值重新装入定时寄存器中。
当定时/计数器2 向上溢出或向下溢出时,置位EXF2 位。波特率发生器:
当T2CON(表3)中的TCLK 和RCLK 置位时,定时/计数器2 作为波特率发生器使用。如果定时/计数器2 作为发送器或接收器,其发送和接收的波特率可以是不同的,定时器1 用于其它功能,如图7 所示。若RCLK 和TCLK 置位,则定时器2工作于波特率发生器方式。
波特率发生器的方式与自动重装载方式相仿,在此方式下,TH2 翻转使定时器2 的寄存器用RCAP2H 和RCAP2L 中的16位数值重新装载,该数值由软件设置。在方式1 和方式3 中,波特率由定时器2 的溢出速率根据下式确定:
方式1和3的波特率=定时器的溢出率/16定时器既能工作于定时方式也能工作于计数方式,在大多数的应用中,是工作在定时方式(C/T2=0)。定时器2 作为波特率发生器时,与作为定时器的操作是不同的,通常作为定时器时,在每个机器周期(1/12 振荡频率)寄存器的值加1,而作为波特率发生器使用时,在每个状态时间(1/2 振荡频率)寄存器的值加1。波特率的计算公式如下: 方式1和3的波特率=振荡频率/{32*[65536-(RCP2H,RCP2L)]} 式中(RCAP2H,RCAP2L)是RCAP2H 和RCAP2L中的16 位无符号数。
定时器2 作为波特率发生器使用的电路如图7 所示。T2CON 中的RCLK 或TCLK=1 时,波特率工作方式才有效。在波特率发生器工作方式中,TH2 翻转不能使TF2 置位,故而不产生中断。但若EXEN2 置位,且T2EX 端产生由1 至0 的 负跳变,则会使EXF2 置位,此时并不能将(RCAP2H,RCAP2L)的内容重新装入TH2 和TL2 中。所以,当定时器2 作为波特率发生器使用时,T2EX 可作为附加的外部中断源来使用。需要注意的是,当定时器2 工作于波特率器时,作为定 时器运行(TR2=1)时,并不能访问TH2 和TL2。因为此时每个状态时间定时器都会加1,对其读写将得到一个不确定的数值。
然而,对RCAP2 则可读而不可写,因为写入操作将是重新装载,写入操作可能令写和/或重装载出错。在访问定时器2或RCAP2 寄存器之前,应将定时器关闭(清除TR2)。可编程时钟输出:
定时器2 可通过编程从P1.0 输出一个占空比为50%的时钟信号,如图8 所示。P1.0 引脚除了是一个标准的I/O 口外,还可以通过编程使其作为定时/计数器2 的外部时钟输入和输出占空比50%的时钟脉冲。当时钟振荡频率为16MHz 时,输 出时钟频率范围为61Hz—4MHz。
当设置定时/计数器2 为时钟发生器时,C/T2(T2CON.1)=0,T2OE(T2MOD.1)=1,必须由TR2(T2CON.2)启动或停止定时器。时钟输出频率取决于振荡频率和定时器2 捕获寄存器(RCAP2H,RCAP2L)的重新装载值,公式如下: 输出时钟频率=振荡器频率/{4*[65536-(RCP2H,RCP2L)]} 在时钟输出方式下,定时器2 的翻转不会产生中断,这个特性与作为波特率发生器使用时相仿。定时器2 作为波特率发生器使用时,还可作为时钟发生器使用,但需要注意的是波特率和时钟输出频率不能分开确定,这是因为它们同使用RCAP2L和RCAP2L。UART串口
AT89C52的UART 工作方式与AT89C51 工作方式相同。时钟振荡器
AT89C52 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1 和XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器,振荡电路参见图10。
外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容C1、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2 虽然没有十分严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳 定性,如果使用石英晶体,我们推荐电容使用30pF±10pF,而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF。
用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图10 右图所示。这种情况下,外部时钟脉冲接到XTAL1 端,即内部时钟发生器的输入端,XTAL2 则悬空。由于外部时钟信号是通过一个2 分频触发器后作为内部时钟信号的,所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求,但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。中断
AT89C52 共有6 个中断向量:两个外中断(INT0 和INT1),3 个定时器中断(定时器0、1、2)和串行口中断。所有这些中断源如图9 所示。
这些中断源可通过分别设置专用寄存器IE 的置位或清0 来控制每一个中断的允许或禁止。IE 也有一个总禁止位EA,它能控制所有中断的允许或禁止。注意表5 中的IE.6 为保留位,在AT89C51 中IE.5 也是保留位。程序员不应将“1”写入这些位,它们是将来AT89 系列产品作为扩展用的。
定时器2 的中断是由T2CON 中的TF2 和EXF2 逻辑或产生的,当转向中断服务程序时,这些标志位不能被硬件清除,事实上,服务程序需确定是TF2 或EXF2 产生中断,而由软件清除中断标志位。
定时器0 和定时器1 的标志位TF0 和TF1 在定时器溢出那个机器周期的S5P2 状态置位,而会在下一个机器周期才查询到该中断标志。然而,定时器2 的标志位TF2 在定时器溢出的那个机器周期的S2P2 状态置位,并在同一个机器周期内查询到该标志。低功耗模式
空闲节电模式
在空闲工作模式状态,CPU 自身处于睡眠状态而所有片内的外设仍保持激活状态,这种方式由软件产生。此时,同时将片内RAM 和所有特殊功能寄存器的内容冻结。空闲模式可由任何允许的中断请求或硬件复位终止。由硬件复位终止空闲状态只需两个机器周期有效复位信号,在此状态下,片内硬件禁止访问内部RAM,但可以访问端口引脚,当用复位终止空闲方式时,为避免可能对端口产生意外写入,激活空闲模式的那条指令后一条指令不应是一条对 端口或外部存储器的写入指令。掉电模式
在掉电模式下,振荡器停止工作,进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令,片内RAM 和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。退出掉电模式的唯一方法是硬件复位,复位后将重新定义全部特殊功能寄存器,但不改变RAM中的内容,在Vcc恢复到正常工作电平前,复位应无效,且必须保持一定时间以使振荡器重启动并稳定工作。编程和加密
Flash存储器的编程
AT89C52单片机内部有8k字节的Flash PEROM,这个Flash 存储阵列出厂时已处于擦除状态(即所有存储单元的内容均为FFH),用户随时可对其进行编程。编程接口可接收高电压(+12V)或低电压(Vcc)的允许编程信号。低电压编程模式适合于用户在线编程系统,而高电压编程模式可与通用EPROM 编程器兼容。AT89C52 单片机中,有些属于低电压编程方式,而有些则是高电压编程方式,用户可从芯片上的型号和读取芯片内的签名字节获得该信息。
AT89C52 的程序存储器阵列是采用字节写入方式编程的,每次写入一个字节,要对整个芯片内的PEROM 程序存储器写入一个非空字节,必须使用片擦除的方式将整个存储器的内容清除。编程方法
编程前,须按表9 和图11 所示设置好地址、数据及控制信号,AT89C52 编程方法如下:
1. 在地址线上加上要编程单元的地址信号。2. 在数据线上加上要写入的数据字节。3. 激活相应的控制信号。
4. 在高电压编程方式时,将EA/Vpp 端加上+12V 编程电压。
5. 每对Flash 存储阵列写入一个字节或每写入一个程序加密位,加上一个ALE/PROG 编程脉冲。每个字节写入周期是自身定时的,通常约为1.5ms。重复1—5 步骤,改变编程单元的地址和写入的数据,直到全部文件编程结束。程序存储器的加密
AT89C52 有3 个程序加密位,可对芯片上的3 个加密位LB1、LB2、LB3 进行编程(P)或不编程(U)来得到。
当加密位LB1 被编程时,在复位期间,EA 端的逻辑电平被采样并锁存,如果单片机上电后一直没有复位,则锁存起的初始值是一个随机数,且这个随机数会一直保存到真正复位为止。为使单片机能正常工作,被锁存的EA 电平值必须与该引脚当前的逻辑电平一致。此外,加密位只能通过整片擦除的方法清除。数据查询
AT89C52 单片机用Data Palling 表示一个写周期结束为特征,在一个写周期中,如需读取最后写入的一个字节,则读出的数据的最高位(P0.7)是原来写入字节最高位的反码。写周期完成后,所输出的数据是有效的数据,即可进入下一个字节的写周期,写周期开始后,Data Palling 可能随时有效。Ready/Busy:字节编程的进度可通过“RDY/BSY 输出信号监测,编程期间,ALE 变为高电平“H”后,P3.4(RDY/BSY)端电平被拉低,表示正在编程状态(忙状态)。编程完成后,P3.4 变为高电平表示准备就绪状态。
程序校验:如果加密位LB1、LB2 没有进行编程,则代码数据可通过地址和数据线读回原编写的数据,采用如图12的电路。加密位不可直接校验,加密位的校验可通过对存储器的校验和写入状态来验证。
芯片擦除:利用控制信号的正确组合(表6)并保持ALE/PROG 引脚10mS 的低电平脉冲宽度即可将PEROM 阵列(4k字节)和三个加密位整片擦除,代码阵列在片擦除操作中将任何非空单元写入“1”,这步骤需再编程之前进行。读片内签名字节:AT89C52 单片机内有3 个签名字节,地址为030H、031H 和032H。用于声明该器件的厂商、型号和编程电压。读AT89C52 签名字节需将P3.6 和P3.7 置逻辑低电平,读签名字节的过程和单元030H、031H 及032H 的正常校验相仿,只返回值意义如下:
(030H)=1EH 声明产品由ATMEL公司制造。(031H)=52H 声明为AT89C52 单片机。(032H)=FFH 声明为12V 编程电压。(032H)=05H 声明为5V 编程电压。
第三篇:常用芯片总结
常用芯片总结
1.音频pcm编码DA转换芯片cirrus logic的cs4344,cs4334
4334是老封装,据说已经停产,4344封装比较小,非常好用。还有菲利谱的8211等。
2.音频放大芯片4558,LM833,5532,此二芯片都是双运放。
3.244和245,由于244是单向a=b的所以只是单向驱动。而245是用于数据总线等双向驱动选择。同时245的封装走线非常适合数据总线,它按照顺序d7-d0。
4.373和374,地址锁存器,5.max232和max202,max3232 TTL电平转换
6.网络接口变压器。需要注意差分信号的等长和尽量短的规则。
7.amd29系列的flash,有bottom型和top型,主要区别是loader区域设置在哪里?bottom型的在开始地址空间,top型号的在末尾地址空间,我感觉有点反,但实际就是这么命名的。
8.74XX164,它是一个串并转换芯片,可以把串行信号变为并行信号,控制数码管显示可以用到。
9.网卡控制芯片CS8900,ax88796,rtl8019as,dm9000ae当然这些都是用在isa总线上的。24位AD:CS5532,LPC2413,ADS1240,ADS1241效果还可以仪表运放:ITL114,不过据说功耗有点大
音频功放:一般用LM368
音量控制IC: PT2257,Pt2259.PCM双向解/编码 :/ CW6691.cirruslogic公司比较多
2.4G双工通讯IC CC2500
1.cat809,max809,这些是电源监控芯片,当低于某一电压以后比如3.07v等出现一个100ms的低电平,实现复位功能。当然这个要求是低复位。max810,cat810等就是出现一个100ms的高电平。还有一些复位芯片,既有高又有低复位输出,同时还有带手动触发复位功能,型号可以查找一下。
2.pericom的pt7v(pi6cx100-27)压控振荡器,脉冲带宽调制。
1、语音编解码TP3054/3057,串行接口,带通滤波。
2、现在用汉仁的网卡变压器HR61101G接在RTL8019AS上,兼容的有VALOR的FL1012、PTT的PM24-1006M。
3、驱动LED点阵用串行TPIC6B595,便宜的兼容型号HM6B59
5交换矩正: mt 88168*16
双音频译码器: 35300
我们原来使用单独的网络变压器,如常用的8515等。现在我们用YDS的一款带网络变压器的RJ45接口。其优点:1.体积仅比普通的RJ45稍微大一点。
2.价格单买就6元,我觉得量稍微大点应该在4-5左右或者更低。
3.连接比较方便只要把差分信号注意就可以了。
缺点:用的人不多,不知道是因为是新,还是性能不好,我们用了倒没什么问题。不过没有做过抗雷击等测试,我觉得既然YDS做了这样的产品,性能应该问题不大。我觉得最好再加一点典型电路的原理图等。比如说网络接口,串口232,485通讯,I2C级连,RAM连接,FLASH连接,电压转换,时钟电路,打印接口电路,以及如何在没有典型电路的时候,把芯片和已有系统有效连接等。首先要有开关电源需求,额定电流,功率,几路输出,主路设计等等如何测试其性能指标达到要求。
便宜的液晶驱动芯片HT1621
要求一般的485芯片SN308
2CH375A USB主控芯片 南京沁恒的数据采集,我用tlc2543, AD7656,AD976
运放OP27,很好用,经受住时间考验,连续3年
我介绍一下我现在用的光耦,就是光电隔离:
TLP521-1 TLP521-2 TLP521-4 线性光耦hcr210不错
其实我只用过TLP521-1,很好用的,TLP521-2 的价格比 TLP521-1要贵两倍多,不只为什么,恩 LED导通电流是小了一点,它们由于速率有点低所以推荐高速光耦
6N1361M
6N13710M
单通道HDLC协议控制器:MT8952;
音频放大器LM2904;
512k*8带软件保护可段/整片擦除的flah28SF040;
关于电压转换芯片的一点体会:AD7865做电机控制的使用很不错,四路350K,14位精度,单电压,+/-10V输入,推荐使用AD7864的升级用。掉电保存可以选择NVRAM,带电池的,maxim有很多
74ALVC164245,电平转换芯片,3.3V电平和5V电平总线接口用
74HCT14:复位隔离缓冲
ULN2003:达林顿输出的驱动芯片,带继电器灭弧的二极管,驱动继电器不错
MAX708:复位芯片,带高低电平和手动复位功能
CPU:虽然不推荐选用***货,但是多一个选择也不错,SuperH系列的CPU性能不错
1:usb控制器,cypress公司的cy7c63723,cy7c68013,63723是otp的建议初次搞usb接口的不要使用,调试起来很麻烦。
2:cpld,fpga用xilinx的型号很全
3:2.4g rf收发芯片nrf2401a
看门狗 813、705、706等
1、LI358/LM324 小信号放大器,通用型的当然你要求太高就的另选了。
2、24C08/24C16 EEPROM 感觉还可以!
3、MPS3100
1,可做充电器的电压升降的IC,SP34063,感觉使用起来还是听方便的2,RF IC,NRF2401,NREF2402,还有功能更强的集成增强型8051内核的好象是 NRF24E1,不过我没用过
3,音频功放TPA021
13.HT12D,是与“HT12E”对应的解码芯片。也有红外的解码芯片。
4.IRF640N,MOSFET,电力场效应管
电能(ATT7022A、SA9904B)、压力(PGA309)、温度(DS18B20、K型热电偶MAX6675)、湿度(SHT10)、液位(LM1042)、烟雾(NIS-09C+MC145018)、红外(HS0001)、距离(TDC-GP1)、转速(KM115-1),codec(AMBE-2000)、can(SJA1000)、gps(u-blox)、无线数传(nRF905、nRF9e5)
cirruslogic--cs5460计量芯片,0.1级
ADE7758三相电力计量芯片0.5级
ATT7022三相电能计量芯片0.5级,可作多功能表
24bit的有AD7712AN
温度传感器:AD592CN,环境稳定25度时精度,+/-0.5度
第四篇:FPGA芯片(技术)发展现状及应用调研
FPGA芯片(技术)发展现状及应用调研
1引言
1.1背景
1.2FPGA简介
FPGA全称是现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array),结构是什么?
有哪些分类?
基本的作用?
1.3比较
MS 把 CPU,GPU,FPGA 和 ASIC 放在 Flexibility VS Efficiency的角度进行对比,这个也是我们经常使用的方法。再次强调,灵活性(通用性)一定意味着效率的损失,反之亦然[2]
这几个相比的优缺点又各是什么
1.4国家战略
中国从2006年到2020年实施的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》[3]中,明确指出重点领域中的第7条信息产业与服务业,要重点发展集成电路及关键元器件。集成电路及芯片是计算机的核心部件,随着中美两国在科技上的竞争愈加激烈,为遏制我国电子信息产业向高端、核心领域发展,如中兴华为大疆等高科技公司接连被美国制裁。实现核心技术和装备的国产化和自主可控已上升到国家战略层面。
FPGA国产化是实现集成电路国产化的重要一环,同时也作为十二五核高基重大专项——千万门FPGA设计,2发展历史
FPGA是PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)、PLD(可编程逻辑器件)等可编程器件的基础上发展起来的。
FPGA与ASIC(专用集成电路)、GPU(中央处理器)的比较
[5]ASIC芯片尺寸小、功能强、功耗低,但其设计复杂,并且由批量要求
FPGA价格较低廉,能现场编程,但体积大、能力有限且功耗比ASIC大
2.1起源
可编程电路发展历程1、20世纪70年代 基于与或阵列的PLD(可编程逻辑器件)
特点:结构简单,只能实现用少量乘积项表示的小规模电路2、1984年 Altera公司制造出紫外线可擦写的EPLD
特点:可重复编程3、1985年 Lattice公司制造出电可擦写的GAL
特点:设计灵活、高速、低功耗和改写迅速方便等4、1985年 Xilinx公司制造出FPGA
特点:结合PLD可编程性与MPGA(掩膜可编程门阵列)通用连线结构,因而具备可编程性和高逻辑密度。
中国FPGA技术的追赶历程列出引用文献
1、反向研制
2、正向研制
3、完备化的正向研制
据不完全统计显示,国内目前有以高云半导体、京微齐力、上海安路、紫光同创、AGM和上海复旦微电子等为代表的数家国产FPGA企业
国内研究文献大多从1992年开始出现FPGA技术的介绍
早先的介绍书籍 朱明程.FPGA 原理及应用设计
复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室
2004研制10万门针对数据通信的FPGA芯片“FDP100K”
成果转化-复旦微电子企业
2.2
(1)(embedded)eFPGA(嵌入式现场可编程门电路)
eFPGA思想由2014年王成诚博士等人提出,作者随后成立FlexLogix公司并将其商业化,(2)
2.3 FPGA的结构[5]
采用逻辑单元阵列的新概念,包括可配置逻辑模块(CLB)、输入输出模块(IOB)和内部连线三个部分
2.4 FPGA的设计流程
利用开发软件和编程工具对器件进行开发的过程,2.5 发展趋势[5]
2003年文章指出几点
1、大容量、低电压、低功耗FPGA2、系统级高密度FPGA3、FPGA与ASIC相互融合4、动态可重构FPGA
不仅在系统重新配置电路功能,而且在系统动态重构电路逻辑,比如对于时序逻辑系统,动态可重构FPGA的意义在于其时序逻辑的发生不是通过调用芯片内不同区域、不同逻辑资源来组合而成,而是通过对FPGA进行局部或全局的芯片逻辑的动态重构而实现的。
3发展现状
2014年[6]
三种编程方式的对比
3.1 企业
两大两小
Xilinx、Intel(Altera)、Lattice、Microsemi
Altera(被Intel收购)和Xilinx
深耕eFPGA也有前两个公司FlexLogic 和 QuickLogic
调研Xilinx公司产品系列
主流是28nm工艺,属于芯片产业中绝大多数的产品制程,而且国内上海微电子近年内已经突破28nm光刻机的研制,可以满足大部分的芯片替代生产需求。
Xilinx公司在28nm制程上推出7系列的四大类型芯片,覆盖低端中端高端市场,分别是Spartan系列(低端)、Artix系列(中低端)、Kintex(中高端)及Vertex系列(高端)产品。
系列 | 应用 |
Spartan7 | 汽车消费类应用,传感器融合人以及嵌入式视觉 |
Artix7 | 各类成本功耗敏感型应用,软件定义无线电、机器视觉照相及低端无线回传 |
Kintex7 | 3G/4G无线、平板显示器和video over IP解决方案 |
Vertex7 | 10G-100G联网、便携式雷达及ASIC原型设计 |
在20nm工艺上推出UltraScale系列
3.2 行业分析
2021年在倪光南院士的电子信息产业发展建议中[4],整理了最新国产核心电子器件的研制进展
4前景
4.1 应用前景
4.2 前沿进展
5总结
5.1优缺点分析
5.2启示
5.3可行的工作
由于FPGA与中央处理器的接口存在高延迟,高性能计算受限[1]
参考文献
[1]冯园园,张倩.嵌入式FPGA技术发展现状及启示[J].集成电路应用,2018, 35(08):1-4.[2]唐杉.可编辑门阵列FPGA在智慧云中的应用案例分析[J].集成电路应用.2018(01).[3]中华人民共和国国务院.国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)[EB/OL].(2006-02-09)[2021-04-01].http://
[4]倪光南,朱新忠.自主可控关键软硬件在我国宇航领域的应用与发展建议[J].上海航天(中英文).2021, 38(03):30-34.[5]陆重阳,卢东华.FPGA 技术及其发展趋势[J].微电子技术,2003,31(01):5-7.[6]Yang Haigang, Zhang Jia, Zhang Jia,etc.REVIEW OF ADVANCED FPGA ARCHITECTURES AND TECHNOLOGIES[J].JOURNAL OF ELECTRONICS(CHINA).2014,31(5).
第五篇:IC芯片知识
IC基础知识简述
熔茗2010-09-14 14:42:36
我们通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品.所谓微电子是相对“强电”、“弱电”等概念而言,指它处理的电子信号极其微小.它是现代信息技术的基础,我们通常所接触的电子产品,包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。
我国的信息通讯、电子终端设备产品这些年来有长足发展,但以加工装配、组装工艺、应用工程见长,产品的核心技术自主开发的较少,这里所说的“核心技术”主要就是微电子技术.就好像我们盖房子的水平已经不错了,但是,盖房子所用的砖瓦还不能生产.要命的是,“砖瓦”还很贵.一般来说,“芯片”成本最能影响整机的成本。微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造。
集成电路(IC)常用基本概念有:
晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高。
前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。
线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。
封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。存储器:专门用于保存数据信息的IC。
逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。
1.IC产业发展背景
随着全球信息化,网络化和知识化经济浪潮的到来,集成电路产业的战略地位越来越重要,它已成为事关国民经济,国防建设,人民生活和信息安全的基础性,战略性产业.特别是近几年来,在世界半导体产业环境不断改善,集成电路的性能以惊人的速度向快速和微型方面发展,其发展潜力,高技术含量和广阔的市场都令人叹为观止.与此同时,中国集成电路产业也已经开始快速发展,正在努力向世界技术前沿靠拢.也就是说,我们中国的IC产业已经初具规模,并且正处在一个摆脱一味只是集中在制造和消费方面而向核心技术领域转型的一个关键阶段,所有的IC精英们正在齐心协力打造中国自己的“中国芯”,争取早日扭转在内核技术上受制于人的局面,这是每一个IC精英义不容辞的责任,同时也是这次产业调研的最大目的,希望能够让同学们领悟到这一点.对于国内一些IC企业的考察和调研,则主要集中在进来的发展战略与定位上.在当前的市场竞争环境中,压力主要来自于哪些方面 如何对自身以及同类的本土I
C企业定位 如何定位与国外IC企业的合作或者竞争关系 如何看待本土人才的流失及采取什么对策培养和建立人才储备 是如何推进本土企业国际化进程的 ……我们希望通过调研能够归纳得出一些关于中国IC企业界对自身的定位以及了解他们如何与国际上IC企业合作或者竞争的模式,从而对中国IC产业发展的契机有一些更加接近实际,更加深入的思考.2.中国目前IC产业的一些发展
2.1 产业规模急剧扩大
目前,我国已建和在建的8英寸,12英寸芯片生产线有17条,成为全球新的芯片代工基地.芯片设计公司从最初的几十家增至400多家,特别是上海的中芯国际,宏力半导体,华虹NEC和苏州的和舰等一批大型芯片制造企业的投产,增强了我国芯片产业的整体实力.统计显示,近年来,我国芯片产业规模年均增幅超过40%.2004年上半年,我国芯片市场总规模达1370亿元,芯片总产量超过94亿块.近几年中国集成电路产业的迅猛发展离不开市场需求的强劲拉动.中国电子信息制造业规模不断扩大,计算机,消费电子,网络通信,汽车电子等主要需求领域都呈现出了高速增长的势头.2004年,中国电子信息产业销售收入达到2.65万亿元,比2003年增长40%,集成电路市场规模已经达到2908亿元,同比增长40.2%,高于去年全球增幅12个百分点.2004年正成为中国IC设计产业由萌芽期进入成长期的重要里程碑.到2004年底,中国集成电路设计业拥有421家企业,从业人员上升到约1.65万人,总销售额达到了81.5亿元人民币,同比增长率达到41.5%,增长主要来自显示驱动芯片,智能卡芯片,无线通信芯片和多媒体芯片.预计今后四年的年复合增长率将达到65%左右,2008年销售额可望达到800亿.2.2 产业结构日趋合理
芯片产业结构日趋合理,芯片制造业成为产业增长的主引擎.在地区布局上,我国芯片产业形成了几大重镇:
以上海为龙头的长三角地区,产业链最完整,产业集聚度最高.以北京,天津为核心的环渤海区,具有研发,人才优势.中芯国际在此建成了我国第一条12英寸生产线,初步构筑了产业高地.以广州,深圳为中心的珠三角,是我国最大的信息产品制造和出口基地,依托巨大的市场需求,开始进军芯片产业.以成都,西安为中心城市的中西部地区,人力,电力,水资源丰富,并拥有传统的电子工业基础,随着英特尔,中芯国际的芯片封装企业落户成都,英飞凌研发中心落户西安,该地区的芯片产业开始崛起.2.3 技术创新能力增强
芯片制造工艺和技术水准迅速提升,特别是中芯国际北京12英寸生产厂的建成投产,使我国芯片生产技术从0.25微米,0.18微米进入到0.13微米,0.11微米的国际前沿水准.从“中国制造”到“中国创造”,随着我国企业自主创新能力的增强,催生了一批完全拥有自主知识产权的“中国芯”,如方舟,龙芯,爱国者,星光,网芯,展讯,中视一号等.特别引人瞩目的是,2004年上半年,位于上海张江高科技园区的展讯公司研制出我国第一块完全拥有自主知识产权,国际领先的第三代(3G)手机芯片,打破了手机芯片核心技术被国外通信公司垄断的局面.2004年底,复旦大学微电子研究院研制出基于清华大学DMB-T标准系统,拥有完全自主知识产权的“中视一号”数字电视芯片,是我国数字电视产业化进程的重大突破.2.4 出现领军企业
权威预测显示,作为全球芯片产业增长最快的地区和全球最具发展潜力的市场,2010年前,中国将成为仅次于美国的全球第二大芯片市场.伴随市场需求的扩张,产业规模的升级,技术水准的提高,中国有望出现一批具备较强国际竞争力的品牌产品和强势企业.我国的芯片产业体制和机制创新取得突破,政府引导,企业参与,市场运作的格局初步形成.除了国家的产业引导资金,越来越多的海外资本,民间资本投入芯片产业,资本运营初步进入良性循环.目前,有近10家芯片企业在境内外上市,其中在香港和纽约上市的中芯国际,使中国芯片产业开始牵动国际资本市场的神经.销售额超过1亿元的公司达到了16家,它们分别是晶门科技,大唐微电子,杭州士兰,珠海炬力,中国华大,绍兴芯谷科技,中星微,无锡华润矽科,华大电子,希格玛,展讯通信,国微电子,上海华虹,北京华虹,复旦微电子和深圳中兴微电子,其中晶门科技和大唐微电子的销售额超过了10亿.2004年还初步形成了与IC设计业相关的上下游产业链.设计企业已与晶圆代工企业和封装测试企业建立了相对固定的良好业务关系,中芯国际,华虹NEC,上海先进,上海贝岭,无锡上华,首刚NEC,绍兴华越,南通富士通,上海长丰等代工和封装企业所提供的各种加工工艺和相应技术服务已基本满足了设计业的需求.3.中国IC产业存在的问题
3.1中国的IC产业缺乏核心技术
通过产业调研发现,就目前来看,目前,由于西方国家的出口限制,我国在芯片技术,设备上受制于人的局面尚未完全扭转.国内芯片设计公司规模偏小,技术落后,缺乏自主知识产权.2003年,全国芯片设计公司前十强的产值之和仅..4亿美元,而美国排名第十的芯片设计企业产值为6.5亿美元.国内芯片制造企业几乎都是“代工厂”,自主创新能力薄弱,拥有自主产品和自主品牌的公司凤毛麟角.据了解,我国电子信息产业研发投入超过销售额10%的企业寥寥无几,只有华为,中兴通讯少数几家.绝大多数企业的研发投入低于2%,与外国公司差距悬殊.如韩国三星2003年研发投入近30亿美元,占销售额的8%.真正能在IC设计市场上盈利的更多的是从事低端设计的公司.消费类产品的订单是国内IC设计公司追逐的目标,但消费类产品的技术含量往往不高.而事实上,国内近年来尽管在高端产品如CPU取得了一些突破.但技术含量仍然有限.(转)