软件工程论文综述

(图文茜)

摘要:集成电路是20世纪最重要的发明之一。它广泛应用于国民经济和社会的各个领域，其发展规模和技术水平已成为衡量国家地位和综合国力的重要标志之一。集成电路产业是知识密集型、技术密集型和资本密集型产业。世界集成电路产业发展极为迅速，技术进步日新月异。集成电路技术作为推动国民经济和社会信息化的关键技术，关系到国家产业竞争力和国家信息安全。虽然中国的集成电路产业无论从质量还是数量上都不发达，但随着全球产业东移的浪潮，中国经济稳步增长，内需市场巨大，人才和自然资源丰富。可以说，中国集成电路产业发展得天时、地利、人和，必将崛起成为全球新的集成电路制造中心。在研究过程中，回顾了集成电路的发展历程，考察了世界主要国家和地区集成电路产业的现状和未来规划，并结合我国集成电路产业的发展现状进行了深入分析。本文旨在抛砖引玉，探讨中国集成电路的振兴之路。本文共分六章。第一章绪论，分析了研究的背景和研究的意义。第二章集成电路产业的国际比较，回顾了集成电路的发展历程，着重介绍了美国、日本、韩国和我国台湾省的集成电路发展历史，并深入分析了他们能够处于世界领先地位的原因。第三章主要介绍了我国集成电路的发展历史，在大量数据分析的基础上深入分析了我国集成电路的发展历史、现状和存在的问题，并对我国集成电路的发展趋势进行了预测。第四章提出了构建我国集成电路自主创新战略的战略指导思想和原则。第五章研究了我国集成电路自主创新战略的对策和措施。第六章是对全文的总结和展望。综合整合前几章的相关结论，得出一些综合结论。集成电路发展的研究是一个新课题。本文虽然做了一些研究，但还存在一些不足，许多重要问题需要今后进一步研究和思考。

关键词:集成电路，集成电路产业，现状，趋势，对策

集成电路(Integrated circuit)是以半导体材料为衬底，经过加工制造，在衬底内、表面或衬底上集成能量、有源器件和五根导线，以执行某种电子功能的微电路。自20世纪50年代以来，集成电路制造技术经历了小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)到大规模集成电路(LSI)的阶段，甚至进入了超大规模集成电路(VLSI)和超大规模集成电路(ULSI)阶段。尤其是近30年来，集成电路几乎完全遵循摩尔定律，即集成电路的集成度每18个月翻一番。90年代和20世纪以后，其设计规模已经从VLSI、ULSI发展到千兆级集成(GSI)，所以越来越多的功能，甚至一个完整的系统，都可以集成到一个芯片上。电子系统设计已经从片上系统(SoB)和多芯片模块(MCM)进入片上系统(SoC)时代。集成电路的快速发展体现了以下特征:更小的特征尺寸、更大的芯片面积、单个芯片上更多的晶体管、更高的时钟频率、更低的电源电压、更多的布线层和更多的I/O引线。美国半导体工业协会SIA组织给出了1997到2009年美国集成电路技术的发展趋势。随着集成度的提高，芯片中的晶体管数量越来越多，集成电路设计的复杂度也越来越高。传统的手工设计和小规模设计模式已经不再适用。为了设计复杂的大规模集成电路，人们越来越多地求助于电子设计自动化(EDA)工具。随着科学技术的飞速发展，数字电路的应用需求越来越多，集成电路的发展将对社会的发展起到决定性的推动作用。

第一章是研究的背景和意义。

随着全球集成电路的快速发展，关于集成电路的研究越来越多，跨国公司直接投资对东道国市场结构效应的影响已经成为国际投资研究的重要前沿领域之一。外国直接投资对东道国市场结构的影响在很大程度上取决于外资进入方式的选择。不同的进入模式对东道国市场结构的影响不同，跨国公司与东道国本土企业的利益分配也不同。跨国公司进入中国集成电路产业，投资建厂，充分利用当地资源优势。随着本土企业和跨国公司的并存，本土企业面临着发展的机遇和挑战。新世纪集成电路产业的变化为中国集成电路产业的崛起带来了机遇。如果能抓住这个有利时机，中国不仅会成为集成电路产业的新兴地区，而且会成为世界集成电路强国。世界集成电路产业风云突变，中国相对薄弱的集成电路产业蕴含着龙腾飞的机遇。

第二章集成电路产业的国际比较

MOSIS计划由国防部高级研究计划局(DARPA)于1981年启动。除了提供MPW服务，该计划还制定了一套独立于制造商的设计规则和组件库。符合MOSIS规则的设计将在所有支持MOSIS规则的制造商中生产。美国国家安全局(MOSA)和美国国家科学基金会(NSF)从1985开始参与这个项目。支持这一计划的厂商包括IBM、AMI、安捷伦、惠普、台积电、SUPERTEX、百富勤等。，已经能够支持0.13微米的设计和制造。由于MOSIS计划的有效性，其他国家也纷纷效仿。

欧洲一直在跟踪美国的MOSIS计划。由欧盟发起的EURO PRACTICE是一个类似于美国MOSIS的集成电路组织。德国、比利时、意大利、法国、荷兰、挪威、丹麦、英国、西班牙、瑞典、瑞士、爱尔兰等十一个国家的665，438+0制作、设计、培训机构，提供包括多项目芯片在内的多种统一标准服务。

韩国IDEC(IC DESIGN education CENTER)是由韩国政府和各大半导体行业联合成立的以培养人才为主的配套机构，1995。

中国只有台湾省省国家芯片设计中心(成立于1991)。其宗旨是“为提高基础研究水平，建议成立类似于美国MOSIS的集成电路设计服务单位，为微电子系统设计人员提供更便捷的ic制造服务；”并将IC设计的理念推广到信息、通信、消费电子、精密机械、自动化、航空航天、光电子等领域的行业和研发单位。"

另外，国际上对CPU的研究和实验实现很多，但真正能生产出来的很少。主流架构的完整硬件描述层出不穷。欧洲航天局(ESA)公布了SPARCV7和SPARCV8的完整HDL(VHDL，VERL日志)描述。然而，设计和实现高速CPU的关键是集成电路布局。比如1992，美国DEC公司的ALPHA处理器用0.75微米工艺实现了21064的64位处理器，达到了200 MHz的时钟频率。后来用0.5微米和0.35微米的工艺实现了21164。中国远远落后，中国落后于其他国家。一是缺乏自主知识产权。继上海和成都建立集成电路封装测试工厂后，英特尔宣布将在大连投资25亿美元建立其在亚洲的首家300mm晶圆厂，这也使得英特尔成为继STM之后第二家在中国拥有完整产业链的外资半导体巨头。二是滞后于整体水平。“从目前情况看，我国集成电路整体设计能力提升很快。龙芯和中智都是我国自主设计的具有自主知识产权的芯片产品。”科技部高技术发展与产业化司副司长廖晓涵在接受《瞭望《新闻周刊》》采访时表示，中国的主流芯片设计与美国还有几年的差距。“这几年意味着很多不同，因为在IT行业，产品设计是按月计算的。”廖晓涵认为，IC设计是一个智力问题。只要我们有优秀的人才，有好的团队，就可以拉近与先进国家的距离，我们也有一定规模的芯片产能。但是要形成大规模的集成电路设备制造业需要很长的时间。不同于原子弹的生产，集成电路的产业化涉及面很广，它的发展很大程度上反映了一个国家的工业化水平。总体来看，我国集成电路产业经过多年发展，初步形成了设计产业、芯片制造产业和封装测试产业同步协调的发展格局，但产业规模较小，产业链不完善，装备制造业有待逐步建立。

因为高端芯片制造技术和装备关系到国家整体经济的竞争力和国家战略，所以中国一直没有放弃发展计算机芯片产业的努力。“863”计划和国家重大科技项目都包括集成电路设计。我们正在迎头赶上，但其他人进展更快。整体来看，中国的集成电路产业还是比较落后的。影响工业发展的瓶颈是国家工业化水平低。

信息产业部中国电子信息产业发展研究院(CCID集团)附属赛迪顾问半导体产业研究中心高级分析师李可从另一个角度分析了中国集成电路产业的发展。李克说，根据摩尔定律，半导体技术将在18个月内进步一代。目前最先进的是45 nm技术，其次是65 nm技术，90 nm技术是目前国际主流技术，在国内也是领先的。从技术层面来说，近五年来我国集成电路发展非常迅速，国内领先技术与国际水平有五年左右的差距。问题是整体水平相差很大。

集成电路生产所需的设备96%需要进口，一半以上的原材料需要进口。比如封装过程中需要的金丝，国内生产工艺达不到要求，还有高纯气体、试剂等。需要从国外买。“这些事情不是我们做不到的。麻烦的是技术和质量无法保证。”李伟强调。

国家发改委副主任张指出，该项目是近年来中美两国最大的经济合作项目之一，将对中国信息产业发展产生积极影响，将从促进人才发展、完善基础设施、产业供应链等方面全面提升中国在全球高技术产业价值链中的地位，对东北老工业基地区域经济和集成电路产业发展具有积极意义。

“但政府对此必须有清醒的认识。无论什么样的企业来中国设厂，都不能代替自主开发和创新。只有不断创新发展自己，不断学习积累自己的实力，才会有更多的发展机会，更多的话语权。”清华大学教授魏少军在接受《瞭望《新闻周刊》》采访时强调。

第二章中国集成电路的发展

2008年，我国集成电路芯片制造业规模比上年下降65438±0.3%，降幅甚至大于我国集成电路产业整体降幅。从往年的统计数据可以看出，2007年我国集成电路芯片制造业的增长率为23%，2006年为32.5%。巨大的反差足以说明芯片制造业有多艰难。与2001互联网泡沫破裂导致的半导体行业大幅下滑相比，2008年全球半导体行业的下滑幅度没有当年那么大，但波及的行业范围更广，持续时间难以预测。受国际金融危机影响，2008年全国市场销售额5973亿元，同比增长6.2%，是我国集成电路市场首次出现个位数增长。工信部数据显示，2008年第四季度，国内多家集成电路厂订单下降超过10%，产能利用率不足30%。2008年，电子信息产品进出口总额8854.3亿美元，同比增长10%，增速比去年同期下降13.4个百分点。其中，电子信息产品月度进出口额在6月165438+10月出现负增长。2009年3月，中国出口集成电路约38.94亿片，出口总值约6543.8+0.686亿美元，较2月增长654.38+09.4%，较2008年同期下降654.38+03.9%。6月5438-3月，我国集成电路出口累计约8712万，较2008年同期下降19.7%。出口总额约为42.52亿美元，比2008年同期下降21.5%。始于2008年下半年的全球金融危机对中国集成电路出口产生了巨大影响。自2008年6月165438+10月以来，我国集成电路出口首次出现负增长。到2009年3月底，中国集成电路出口量已经连续5个月负增长。其中，6月5438+10月同比降幅最大，达到37.6%；2月和3月同比跌幅放缓，分别达到12.3%和13.9%。65438的10月、2月、3月集成电路出口额逐月增长。然而，由于全球金融危机的余波尚未消散，对中国集成电路出口的深远影响仍有待观察。2008年6月+2008年10月，国家宣布未来三年铁路建设投资将达到3.5万亿，集成电路产业作为相关产业将从中受益。国务院近日发布的《电子信息产业调整和振兴规划》明确指出，将“建立自主可控的集成电路产业体系”，“加大投入，集中力量实施集成电路升级”。对于国内集成电路行业来说，政策环境在不断改善，这将为行业创造良好的外部环境。中小企业应抓住国内集成电路产业需求扩大带来的机遇，着力开拓新市场和新的技术应用领域，提高创新能力，努力实现企业在特定技术和产品领域的领先优势。

2009年，国内集成电路产业将继续增长，但增速将继续回落。预计2009年行业整体增速在4%左右。从2008年国内集成电路设计、芯片制造和封装测试行业的发展来看，各个行业都受到市场低迷的影响，尤其是制造业。芯片制造业全年增速仅为1%，各大芯片制造企业均出现不同程度的产能闲置和业绩下滑。封装测试行业虽然普遍遇到了订单下滑、开工率不足的问题，但情况相对较好，行业年增长率在7%左右。

除了与其他国家的技术差异之外，另一个值得注意的情况是，许多常见的架构及其细节都被申请了专利，这使得我们国家很难开展工作，需要国家最高领导人在国家和国家战略利益的高度上协调国家行为。

今天，中国已经具备了物质条件和一定的技术能力，因为中国已经建成和正在建设一批集成电路生产线，其生产工艺和参数是可以掌握和控制的。与此同时，中国已经拥有一些集成电路架构和数模设计方面的专业人才。通过在政府的领导下合理组织这些资源，中国有可能在集成电路和微处理器方面取得迅速进展。

第四章:构建中国集成电路创新战略

就目前的形式而言，中国要研究集成电路的发展规律，形成* * *知识；要求统一规划，集中领导；完善创新体系，加快技术创新；要抓住信息产业转移的机遇，优化产业链结构；要向高科技密集型和新知识密集型转移；加强和提高大公司的国际竞争力；解决中国集成电路发展的关键问题；要加强海峡两岸集成电路产业的合作；有必要提高中国集成电路产业发展的可持续性。总之，集成电路产业是信息产业和现代制造业的核心战略产业，已经成为一些国家发展信息产业的重中之重。集成电路设计要与整机开发相结合，积极支持有条件的整机企业建立集成电路设计中心，设计开发市场大的整机所需的各类专用集成电路和片上系统。开发生产具有自主知识产权的集成电路产品，逐步扩大我国现有集成电路生产线的产能，加强工艺技术和生产技术的研发，加快现有生产线的技术升级，形成规模化生产能力，提高产品技术水平，扩大产品品种。落实优惠政策，改善投资环境，积极鼓励国内外有经济实力和技术实力的企业或投资机构在国内建立集成电路芯片生产线。

第五章中国集成电路发展的对策和措施

a、由政府牵头制定集成电路的长期发展规划和具体的技术规范进行开发，鼓励国内厂商、高校和科研机构采用，并将其技术和人才作为国家战略资源加以保护和支持。建立国家电路设计中心，开发和维护一套可信可靠的设计工具、设计规则、先进普及的电路库等基础数据。培养、吸引、维系大量人才，为未来发展打下良好基础。应采取严格的保密制度，以国防、国家安全和政府应用为切入点，打破专利限制，全面掌握各类技术，积极利用国家的政治、经济和军事力量，制定一系列相应的预案，化解和抵御可能的外部压力。

二、对于国家批准的重大集成电路项目，由于集中采购，短期内难以抵扣增值税的，采取特殊措施妥善解决。具体办法由财政部会同有关部门制定。为完善集成电路产业链，对符合条件的集成电路封装、测试、重点专用材料企业和集成电路专用设备相关企业给予企业所得税优惠。具体办法由财政部、国家税务总局会同有关部门制定。

三。国家大力支持重要软件和集成电路建设。通过中央预算内投资，对符合条件的集成电路企业技术进步和技术改造项目给予适当支持。鼓励软件企业加强技术开发综合能力建设。国家鼓励和支持软件企业和集成电路企业加强产业资源整合。国务院有关部门和地方各级人民政府要积极支持和引导软件企业和集成电路企业跨地区重组兼并，实现资源整合和做大做强，防止设置各种障碍。通过创业投资引导基金等现有资金和政策渠道，引导社会资本设立创业投资基金，支持中小软件企业和集成电路企业创业。有条件的地方政府可按照国家有关规定设立主要支持软件企业和集成电路企业发展的股权投资基金或创业投资基金，引导社会资金投资软件产业和集成电路产业。积极支持符合条件的软件企业和集成电路企业通过发行股票、债券等方式筹集资金，拓宽直接融资渠道。

四、充分利用各种资金渠道，进一步加大对科技创新的支持力度。充分发挥国家科技重大专项的引领作用，大力支持软件和集成电路重大关键技术研发，努力实现关键技术的整体突破，加快具有自主知识产权技术的产业化和推广应用。围绕培育战略性新兴产业的目标，重点支持基础软件、新一代信息网络高端软件、工业软件、数字内容相关软件、高端芯片、集成电路装备与技术、集成电路关键材料、关键应用系统的研发和重要技术标准的制定。科技部、发展改革委、财政部、工业和信息化部等部门要做好相关专项的组织实施工作。在基础软件、高性能计算和通用计算平台、集成电路工艺研发、关键材料、关键应用软件和芯片设计等领域，有关部门要优先安排R&D项目，推动国家重点实验室、国家工程实验室、国家工程中心和企业技术中心建设。鼓励软件企业和集成电路企业建立基于产学研结合的产业技术创新战略联盟，促进产业链协同发展。鼓励软件企业大力发展软件测试和评估技术，完善相关标准，增强软件研发能力，提高软件质量，加强品牌建设，提升产品竞争力。

五、软件企业和集成电路设计企业需要临时进口自用设备(包括开发和测试设备、软硬件环境、样机和元器件、元器件等。)，经市商务部门确认，可以向海关申请临时进口货物监管，进口税收按照现行法律法规执行。对符合条件的软件企业和集成电路企业，质检部门可提供提前预约查验服务，海关可根据企业要求提供提前预约通关服务。对软件企业与信用等级较高的外国企业签订的软件出口合同，政策性金融机构可按照贷款自主审查、风险可控的原则，在批准的业务范围内提供融资和保险支持。支持企业“走出去”建立海外营销网络和R&D中心，促进集成电路、软件和信息服务出口。大力发展国际服务外包业务。商务部要与有关部门和重点国家和地区建立长期合作机制，采取综合措施为企业拓展新兴市场创造条件。

六、加快完善期权、技术股、股权、分红权等多种形式的激励机制，充分发挥R&D人员和管理者的积极性和创造性。各级人民政府可以对有突出贡献的软件和集成电路高级人才给予奖励。对从国家有关部门批准的产业基地(园区)、高校软件学院、微电子学院引进的软件、集成电路人才，优先安排其配偶和未成年子女在本地落户。加强人才市场管理，积极为软件企业和集成电路企业招聘人才提供服务。高校要进一步深化改革，加强软件工程和微电子专业建设，紧密结合产业发展需要，及时调整课程设置、教学计划和教学方法，努力培养国际化、复合型、实用型人才。加强软件工程与微电子专业的师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设。教育部要会同有关部门加强监督指导。鼓励有条件的高校与集成电路企业联合办学建立微电子学院，经批准的示范微电子学院可享受示范软件学院相关政策。支持建立校企结合的人才综合实训实习基地，支持示范性软件学院、微电子学院与国际知名高校、跨国公司合作，引进外籍教师和优质资源，联合培养软件和集成电路人才。按照海外高层次人才引进的相关要求，加快软件、集成电路海外高层次人才引进，落实相关政策。制定并实施软件和集成电路人才引进及海外培训年度计划，办好国家软件和集成电路人才国际培训基地，积极开辟国外培训渠道。

第六章集成电路的发展前景

在国家扩大内需政策的推动下，集成电路设计行业将是未来三年国内集成电路行业发展最快的领域。预计未来三年其年复合增长率将达到14.9%，设计行业规模到2011将达到845.4亿元。随着大量在建芯片生产线的陆续投产，未来三年国内芯片制造业也将呈现止跌反弹的态势，三年复合增长率为5.8%，到2011实现销售收入465.07亿元。未来，封装测试行业将保持目前的稳定发展势头。到2011，其销售收入预计将达到736.7亿元，年均增长率为6.0%。

参考

1中国商务网2008-2009年中国半导体集成电路产业发展前景分析及投资风险预测报告[J]

2严斌，中国集成电路产业发展分析与对策[M]，天津大学，2004

3龚敏，各国集成电路发展战略[J]，科技专题，2002(6)

4国务院《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》[A]，2011。

5徐宁，VLSI物理设计理论与算法[M]，清华大学，2009(9)

6刘平平，FDI对中国集成电路产业市场结构的影响[J]，大连理工大学，2009