微电子技术学科进展

华南农业大学工程学院微电子技术学科进展华南农业大学工程学院微电子技术学科进展TheDevelopmentsofMicroelectronics刘洪山副研究员Email:[e-mail]:13610280281华南农业大学工程学院微电子技术学科进展•Microelectronicsisasub-fieldofelectronics.Itisrelatedtothestudyandmanufacture,ormicro-fabrication,ofelectroniccomponentswhichareverysmall(usuallymicro-metre-scaleorsmaller,butnotalways).Thesedevicesaremadefromsemiconductors.§1.1微电子技术的地位华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.1微电子技术的地位国务院总理温家宝2011年1月12日主持召开国务院常务会议，研究部署进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的政策措施华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.1微电子技术的地位华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.1微电子技术的地位华南农业大学工程学院微电子技术学科进展1971年，第一片单片微处理器§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展微电子技术发展的规律：Moore’sLaw10G1G100M10M1M100K10K1K0.1K19701980199020002010芯片上的体管数目微处理器性能每三年翻两番摩尔定律：集成电路芯片的集成度每三年提高4倍（18个月翻一番），而加工特征尺寸缩小倍。2§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展MetalSemiconductorOxide§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展英特尔2010年5月发布新32核服务器芯片，代号为“KnightsFerry”，采用22纳米工艺制造。是英特尔迄今为止发布的速度最快的处理器，提供每秒5000亿次浮点运算的性能。速度达1.2GHz。这些处理器将在2011年用于笔记本电脑和服务器。§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展•MorethanMoore(MtM)exploresanewareaofmicro/nanoelectronics,whichreachesbeyondtheboundariesofconventionalsemiconductortechnologiesandapplications.Creatingandintegratingvariousnon-digitalfunctionalitytosemiconductorproducts,MtMfocusesoncreatinghighvaluemicro/nanoelectronicssystems,motivatingnewtechnologicalpossibilitiesandunlimitedapplicationpotential.§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.2微电子技术的发展规律华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展TestAssemblyFoundryIDMFabICDesignIPVendorSystemSystemICDesignIDMFabTestAssemblyFoundrySystemICDesignIDMFabAssemblyTestSystemICDesignIDMFabAssemblyTestSystemICDesignIDMFabAssemblyTest1970年代之前1980年代至1990年代1990年代之後SystemIC-ASSPIC-ASICSOC-IP系統廠商為主IDM廠商為主Fabless為主晶圓代工為主IP廠商為主IDM&Fabless&Foundry&FabLite华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.3IC行业概述华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展IC设计主要企业分布§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国5%9%20%9%39%16%2%深圳IC设计业设计工艺1.2um0.5um0.35um0.25um0.18um0.13um90-65nm华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展长三角与珠三角地区IC产业链图华南农业大学工程学院微电子技术学科进展中国IC从业人员区域分布估计§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展§1.4IC在中国华南农业大学工程学院微电子技术学科进展华南农业大学工程学院微电子技术学科进展年1997199920012003200620092012特征尺寸(nm)2501801501301007050最低的电源电压(V)1.8~2.51.5~1.81.2~1.51.2~1.50.9~1.20.6~0.90.5-0.6通用集成电路750120014001600200025003000ASIC30050060070090012001500DRAM28040045056079011201580芯片面积(mm2)MPU300340385430520620750ASIC480800850900100011001300MPU3.7M6.2M10M18M39M84M180MASIC8M14M16M24M40M64M100M桌面式产品7090110130160170175便携式产品1.21.41.722.42.83.2工作频率(MHz)晶体管数/cm2最大功耗(W)集成电路发展规律§1.2微电子技术的发展规律