模拟电路课件 北航自动化 unit1

电子电路设计训练

课程安排： 模拟部分(1-8周)&数字部分(9-16周) 模拟部分：7次课程，4次实验 公共邮箱： buaaeda@http:// Key:edaeda

电子电路设计训练

课程内容： 集成电路及其产业发展 Eda软件的发展历程 Pspice语言 Multisim软件的使用 若干设计实例

电子电路设计训练

先修课程： 电路分析 模拟电子技术基础 数字电子技术基础 信号与系统

电子电路设计训练

考核方式： 模拟和数字各占50分 模拟部分： 考试50% 实验50%(完成实验35%+实验报告15%)

Unit 1

View of EDASimulating Part

申晶 新主楼f504

IC的发展带动EDA的进步

IC的生产由设计、制造、封装业组成

制造

设计

封装

集成电路发展历程

1950年：结型晶体管诞生； 1951年：场效应晶体管发明； 1958年：集成电路产生，开创了世界微电 子学的历史； 1962年： MOS场效应晶体管发明； 1963年：首次提出CMOS技术，今天， 95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS 工艺；

集成电路发展历程

1963年：首次提出CMOS技术，今天，95%以 上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺； 1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路并研 制出第一块门阵列(50门); 1971年：Intel推出1kb动态随机存储器(DRAM) ,标志着大规模集成电路出现； 1978年：64kb DRAM诞生，不足0.5cm2的硅片 上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路 (VLSI)时代的来临； 1988年：16M DRAM问世，1cm2大小的硅片上集 成有3500万个晶体管

集成电路发展历程

1989年：486微处理器推出，25MHz,1μm工 艺，后来50MHz芯片采用 0.8μm工艺； 1993年：66MHz奔腾处理器推出，采用0.6μm 工艺； 1995年：Pentium Pro, 133MHz,采用0.60.35μm工艺； 1997年：300MHz奔腾Ⅱ问世，采用0.25μm工 艺； 1999年：奔腾Ⅲ问世，450MHz,采用0.25μm 工艺，后采用0.18μm工艺；

集成电路发展历程

2000年：奔腾4问世，1.5GHz,0.18μm工艺； 2001年：Intel 2001年下半年采用0.13μm工艺； 2003年：奔腾4 E系列推出，采用90nm工艺； 2005年：intel 酷睿2系列上市，采用65nm工艺；。 2007年： 基于全新45纳米High-K工艺的intel酷睿2 E7/E8/E9上市。 2009年：intel酷睿i系列全新推出，采用的32nm工艺； 2011年底，intel14nm制程工艺芯片已经完成设计 计划2012一季度开始生产下一代22纳米工艺IvyBridge架构 处理器

摩尔定律

摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一 戈登 摩尔(GordonMoore)提出来的。 其内容为：集成电路上可容纳的晶体管数 目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也 将提升一倍

,而价格下降一半；或者说， 每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18 个月翻两番。这一定律揭示了信息技术进 步的速度。

世界集成电路发展

世界集成电路产业一直以 3-4倍于国民经济增长速度 发展。每年均增长17%。

世界超大集成电路生产的主流工艺水平是直径为 12 英寸 (300mm) 硅晶圆片，光刻精度(特征尺寸)为 0.13微米，已达到22nm、18英寸(450mm)水平。 衡量集成电路产业技术水平的两个重要参数是: 晶圆直径 特征尺寸 世界最高水平的单片集成电路芯片上所容 纳的元器 件数量已经超过1亿个。

向SOC(System on Chip)发展

IC发展速度1959特征尺寸 um 硅片直径 mm 电源 V 集成度 MPU主频 Hz DRAM bit 管子价格 $ 10 25 5 5 6

19708 30 5 103 800k 1k 0.3

20000.18 200 3 108 1G 1G 10-6

20050.13 300 3 1010 5G 3G 10-8

世界IC市场 2000年世界IC市场总销售额达到$2044亿

Intel (美) 297.5 ;Toshiba112.1 ;NEC 110.8; Samsung 108.0 ; Texas Instrument 91.0 ; Motorola 80.0 ;STMicroelectronics (意法) 79.5 ; Hitachi (日立)72.8 ;Infineon(德)67.2 ; MicroTE(美)63.1 ; SUM 1087.8亿美元

中国IC的发展 2002年，市场销售额4862.5亿元，2007年， 市场销售额 5623.7亿元计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电 路市场的88.1%

主要芯片制造厂家中芯国际，上海宏力，上海华虹，上海先进半导体，无 锡华晶上华，上海贝岭，北京首钢日电，绍兴华越

国内投资建设生产线8英寸线有6条，14英寸的在建

集成电路生产主要流程需求 设计掩膜版芯片制作 芯片检测

材料(单晶硅等)封装 测试