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嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注MPW
SoC是各種類型嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的方向。長(zhǎng)期以來(lái)，資金、批量因素一直制約著中小企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、高等院校等部門直接采用微電子設(shè)計(jì)技術(shù)，運(yùn)用ASIC模式進(jìn)行嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)；然而，嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與微電子設(shè)計(jì)相融合已是一個(gè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。為了解決這一瓶頸，國(guó)外從上世紀(jì)80年代初即開(kāi)始實(shí)施了MPW服務(wù)計(jì)劃與體系。MPW服務(wù)計(jì)劃的實(shí)施大大加速了IC產(chǎn)業(yè)和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展。許多專家認(rèn)為，我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)、IC設(shè)計(jì)、ASIC應(yīng)用長(zhǎng)期落后，與我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)忽視MPW服務(wù)計(jì)劃與體系有關(guān)�？上驳氖牵陙�(lái)政府部門及相關(guān)單位己重視此問(wèn)題，MPW服務(wù)體系建設(shè)研究已正式列入國(guó)家863計(jì)劃，初步建立了幾家MPW服務(wù)中心。MPW服務(wù)體系對(duì)我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭已開(kāi)始顯現(xiàn)。
1 MPW服務(wù)概述
1.1 什么是MPW服務(wù)
在集成電路開(kāi)發(fā)階段，為了檢驗(yàn)開(kāi)發(fā)是否成功，必須進(jìn)行工程流片。通常流片時(shí)至少需要6~12片晶圓片，制造出的芯片達(dá)上千片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)檢驗(yàn)要求；一旦設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，就會(huì)造成芯片大量報(bào)廢，而且一次流片費(fèi)用也不是中小企業(yè)和研究單位所能承受的。多項(xiàng)目晶圓MPW（Multi-Project Wafer）就是將多個(gè)相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)在同一個(gè)晶圓片上流片，流片后每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可獲得數(shù)十個(gè)芯片樣品，既能滿足實(shí)驗(yàn)需要，所需實(shí)驗(yàn)費(fèi)用也由參與MPW流片的所有項(xiàng)目分?jǐn)�，大大降低了中小企業(yè)介入集成電路設(shè)計(jì)的門檻。
1.2 MPW的需求與背景
上世紀(jì)80年代后，集成電路加工技術(shù)飛速發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)成了IC產(chǎn)業(yè)的瓶頸，迫切要求集成電路設(shè)計(jì)跟上加工技術(shù)；隨著集成電路應(yīng)用的普及，集成知識(shí)越來(lái)越復(fù)雜，并向系統(tǒng)靠近，迫切要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參與集成電路設(shè)計(jì)；為了全面提升電子產(chǎn)品的品質(zhì)與縮短開(kāi)發(fā)周期，許多整機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)紛紛從事集成電路設(shè)計(jì)。因此，大面積、多角度培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫，而集成電路設(shè)計(jì)的巨額費(fèi)用成為重要制約因素。
實(shí)施MPW技術(shù)服務(wù)必須有強(qiáng)有力的服務(wù)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)部門和IC生產(chǎn)線。
1.3 MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的任務(wù)
① 建立IC設(shè)計(jì)與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的簡(jiǎn)便接口，以便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠直接使用各種先進(jìn)的集成電路加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)構(gòu)想，并以最快的速度轉(zhuǎn)化成實(shí)際樣品。
② 組織多項(xiàng)目流片，大幅度減少IC設(shè)計(jì)、加工費(fèi)用。
�、� 不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍：從提供設(shè)計(jì)環(huán)境、承擔(dān)部分設(shè)計(jì)，到承擔(dān)全部設(shè)計(jì)、樣片生產(chǎn)，以幫助集成電路用戶或開(kāi)發(fā)方完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
�、� 幫助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量集成電路的委托設(shè)計(jì)、生產(chǎn)任務(wù)。
⑤ 支持與促進(jìn)學(xué)校集成電路的設(shè)計(jì)與人才培養(yǎng)。
1.4 MPW技術(shù)簡(jiǎn)介
�。�1）項(xiàng)目啟動(dòng)階段
MPW組織者首先根據(jù)市場(chǎng)需要，確定每次流片的技術(shù)參數(shù)、IC工藝參數(shù)、電路類型、芯片尺寸等。設(shè)計(jì)時(shí)的工藝文件：工藝文件由MPW組織者向Foundry（代工廠）索取，然后再由設(shè)計(jì)單位向MPW組織者索取。提交工藝文件時(shí)，雙方都要簽署保密協(xié)議。
�。�2）IP核的使用
參加MPW的項(xiàng)目可使用組織者或Foundry提供的IP核，其中軟核在設(shè)計(jì)時(shí)提供，硬核在數(shù)據(jù)匯總到MPW組織者或Foundry處理后再進(jìn)行嵌入。
�。�3）設(shè)計(jì)驗(yàn)證
所有參加MPW的項(xiàng)目匯總到組織者后，由組織者負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)的再次驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，由MPW組織者將所有項(xiàng)目版圖綜合成最終版圖交掩膜版制版廠，開(kāi)始流片過(guò)程。
�。�4）流片收費(fèi)
每個(gè)項(xiàng)目芯片價(jià)格按所占Block的大小而非芯片實(shí)際大小計(jì)算。流片完成后，MPW組織者向每個(gè)項(xiàng)目提供10~20片裸片。需封裝、測(cè)試則另收費(fèi)。
2 國(guó)外MPW公共技術(shù)平臺(tái)與公共技術(shù)服務(wù)狀況
（1）MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)創(chuàng)意
1980年，美國(guó)防部軍用先進(jìn)研究項(xiàng)目管理局(DARPA)建立了非贏利的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)，即MOS電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)構(gòu)MOSIS（MOS Implementation System）服務(wù)機(jī)構(gòu)，為其下屬研究部門所設(shè)計(jì)的各種集成電路尋找一種費(fèi)用低廉的樣品制作途徑。MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)與方式的思路應(yīng)運(yùn)而生。加工服務(wù)內(nèi)容：從初期的晶圓加工到后續(xù)增加的封裝、測(cè)試、芯片設(shè)計(jì)。
（2）MOSIS機(jī)構(gòu)的發(fā)展
考慮到MPW服務(wù)的技術(shù)性，1981年MOSIS委托南加州大學(xué)管理。在IC產(chǎn)業(yè)劇烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫。1985年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF支持MOSIS，并和DARPA達(dá)成協(xié)議，將MPW服務(wù)對(duì)象擴(kuò)大到各大學(xué)的VLSI設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng);1986年以后在產(chǎn)業(yè)界的支持下，將MPW服務(wù)擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)部門尤其是中小型IC設(shè)計(jì)企業(yè)；1995年以后，MOSIS開(kāi)始為國(guó)外的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及商業(yè)部門服務(wù)。服務(wù)收費(fèi)：國(guó)內(nèi)大學(xué)教學(xué)服務(wù)免費(fèi)，公司服務(wù)收費(fèi)，國(guó)外大學(xué)優(yōu)惠條件收費(fèi)，國(guó)外公司收費(fèi)較國(guó)內(nèi)公司要高。
（3）其它國(guó)家的MPW服務(wù)
機(jī)構(gòu)
法國(guó)：1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服務(wù)機(jī)構(gòu)，發(fā)展迅速，規(guī)模與MOSIS接近，對(duì)國(guó)外服務(wù)也十分熱心。1981年至今，已為60個(gè)國(guó)家的400個(gè)研究機(jī)構(gòu)和130家大學(xué)提供了服務(wù)，超過(guò)2500個(gè)課題參加了流片。1990年以前，CMP的服務(wù)對(duì)象主要是大學(xué)與研究所，1990年開(kāi)始為中小企業(yè)提供小批量生產(chǎn)的MPW服務(wù)。由于小批量客戶的不斷增加，2001年的利潤(rùn)比2000年增加了30%。
歐盟：歐盟于1995年建立了有許多設(shè)計(jì)公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)，旨在向歐洲各公司提供先進(jìn)的ASIC、多芯片模塊（MCM）和SoC解決方案，以提高它們?cè)谌蚴袌?chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)地位。EUROPRACTICE采取了"一步到位解決方案"的服務(wù)方式，用戶只要與任何一家加盟EUROPRACTICE的設(shè)計(jì)公司聯(lián)系，就可以由該公司負(fù)責(zé)與CAD廠商、單元庫(kù)公司、代工廠、封裝公司和測(cè)試公司聯(lián)系處理全部服務(wù)事項(xiàng)。
加拿大：1984年成立了政府與工業(yè)界支持的非贏利性MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)CMC(Canadian Microelectronics Corporation)聯(lián)盟，是加拿大微電子戰(zhàn)略聯(lián)盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前，CMC的成員包括44所大學(xué)和25家企業(yè)。CMC的服務(wù)包括：提供設(shè)計(jì)方法和其它產(chǎn)品服務(wù)，提高成員的設(shè)計(jì)水平；提供先進(jìn)的制造工藝，確保客戶的設(shè)計(jì)質(zhì)量；提供技術(shù)及工藝的培訓(xùn)。
日本：1996年依托東京大學(xué)建立了VLSI設(shè)計(jì)與教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center)，開(kāi)展MPC（Multi-Project Chip）服務(wù)。VDEC的目標(biāo)是不斷提高日本高校VLSI設(shè)計(jì)課程教育水平和集成電路制造的支持力度。2001年，共有43所大學(xué)的99位教授或研究小組通過(guò)VDEC的服務(wù)，完成了335個(gè)芯片的設(shè)計(jì)與制造。VDEC與主要EDA供應(yīng)商都簽有協(xié)議，每個(gè)EDA工具都擁有500~1000個(gè)license；需要時(shí)，這些license都可向最終用戶開(kāi)放。VDEC還對(duì)外提供第三方IP的使用，同時(shí)，VDEC本身也在從事IP研究。
韓國(guó)：1995年，在韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)內(nèi)建立了集成電路設(shè)計(jì)教育中心IDEC(IC Design Education Center)。
可以看出，世界各先進(jìn)國(guó)家都認(rèn)識(shí)到IC產(chǎn)業(yè)在未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位，在IC加工技術(shù)發(fā)展到一定階段后，抓住了IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵；在IC應(yīng)用層面上普及IC設(shè)計(jì)技術(shù)和大力降低IC設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用，并及時(shí)建立有效的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)，使IC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展期�？v觀各國(guó)MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)不盡相同，但都具有以下特點(diǎn)：
�、� 政府與產(chǎn)業(yè)界支持的非贏利機(jī)構(gòu)；
�、� 開(kāi)放性機(jī)構(gòu)，主要為高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、中小企業(yè)服務(wù)；
③ 提供先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，保證設(shè)計(jì)出的芯片具有先進(jìn)性與商業(yè)價(jià)值；
④ 提供IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的全程服務(wù)。
3 我國(guó)MPW現(xiàn)狀
我國(guó)大陸地區(qū)從上世紀(jì)80年代后半期開(kāi)始進(jìn)入MPW加工服務(wù)，從早期利用國(guó)外的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)到民間微電子設(shè)計(jì)、加工的相關(guān)企業(yè)、學(xué)校聯(lián)合的MPW服務(wù)，到近期政府、企業(yè)介入后的MPW公共服務(wù)體系的建設(shè)，開(kāi)始顯露了較好的發(fā)展勢(shì)頭。
3.1 與國(guó)外MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)合作
1986年，北京華大與武漢郵科院合作利用德國(guó)的服務(wù)機(jī)構(gòu)，免費(fèi)進(jìn)行了光纖二、三次群芯片組的樣品制作，使武漢郵科院的通信產(chǎn)品得以更新?lián)Q代。此后，上海交大、復(fù)旦、南京東南大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)都從國(guó)外的MPW加工服務(wù)中獲益匪淺。東南大學(xué)利用美國(guó)MOSIS機(jī)構(gòu)的MPW加工服務(wù)，采用0.25和0.35 ìm的模數(shù)混合電路工藝進(jìn)行了射頻和高速電路的實(shí)驗(yàn)流片。
在與國(guó)外MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的合作方面，東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所取得顯著成果。建所初期就與美國(guó)MOSIS、法國(guó)CMP建立合作關(guān)系。1998年以境外教育機(jī)構(gòu)身份正式加入MOSIS，同年，利用MOSIS提供的臺(tái)灣半導(dǎo)體公司的CMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則、模型及設(shè)計(jì)資料開(kāi)發(fā)了基于Cadence軟件設(shè)計(jì)環(huán)境的高速、射頻集成電路，完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工藝共40多個(gè)電路的設(shè)計(jì)與制造，取得了許多國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平成果。2000年?yáng)|南大學(xué)射光所還與法國(guó)的CMP組織正式簽訂了合作協(xié)議。
為了推動(dòng)大陸的MPW服務(wù)，射光所從2000年開(kāi)始利用美國(guó)MOSIS機(jī)構(gòu)為國(guó)內(nèi)客戶服務(wù)，建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁(yè)，向公眾及時(shí)發(fā)布流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)。2001年，射光所通過(guò)MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工藝為清華大學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)部第13所、南通工學(xué)院完成了3批10多個(gè)芯片的設(shè)計(jì)制造。目前，10多個(gè)高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)成為射光所MPW成員。
3.2 高校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作實(shí)現(xiàn)MPW服務(wù)
90年代，上海復(fù)旦大學(xué)開(kāi)始著手建立國(guó)內(nèi)MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)；1995年，無(wú)錫上華微電子公司開(kāi)始承擔(dān)MPW加工服務(wù)，并于1996年組織了第一次MPW流片；1997年至1999年在上海市政府的支持下，連續(xù)組織了6次MPW流片，參加項(xiàng)目有82個(gè)；2000年受國(guó)家火炬計(jì)劃、上海集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地、上海市科委及上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心委托又組織了3次35個(gè)項(xiàng)目的MPW流片。清華大學(xué)與無(wú)錫上華合作，針對(duì)上華工藝，開(kāi)發(fā)了0.6ìm單元庫(kù)，開(kāi)始了MPW加工服務(wù)，并將校內(nèi)的工藝線用于
MPW加工服務(wù)。近年來(lái)，在863 VLSI重大項(xiàng)目規(guī)劃指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陸續(xù)成立了集成電路產(chǎn)業(yè)化基地，進(jìn)一步推動(dòng)了MPW加工服務(wù)的開(kāi)展。清華大學(xué)從2000年開(kāi)始，利用上華0.6ìm CMOS工藝為本校以及浙江大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)組織了4次MPW流片，總共實(shí)現(xiàn)了106項(xiàng)設(shè)計(jì)；上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心與復(fù)旦大學(xué)，于2001年利用上華1.0和0.6ìm CMOS工藝和TSMC的0.3ìm CMOS工藝，為產(chǎn)業(yè)界、教育界進(jìn)行了8次MPW流片，實(shí)現(xiàn)了109個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
隨著中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)飛速發(fā)展，將會(huì)在更多的先進(jìn)工藝生產(chǎn)線為MPW提供加工服務(wù)，許多境外的半導(dǎo)體公司也在積極支持我國(guó)的MPW加工服務(wù)。隨著上海、北京多條具有國(guó)際先進(jìn)水平的深亞微米CMOS工藝線的建成，國(guó)家級(jí)的MPW計(jì)劃會(huì)得到飛速發(fā)展。
3.3 臺(tái)灣地區(qū)的MPW加工服務(wù)
1992年在臺(tái)灣科學(xué)委員會(huì)的支持下，成立了集成電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究中心CIC。其目的是對(duì)大專院校的集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供MPW服務(wù)，對(duì)集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)界與學(xué)院的合作研究項(xiàng)目。到目前為止，CIC已為超過(guò)100家的臺(tái)灣院校提供了MPW服務(wù)，總計(jì)有3909個(gè)IC項(xiàng)目流片成功，其中，76家大專院校有3423項(xiàng)，40多家研究所和產(chǎn)業(yè)界有486項(xiàng)。在EDA工具方面，有多家的IC/SYSTEM設(shè)計(jì)工具已運(yùn)用在MPW的設(shè)計(jì)流程中。到目前為止，已有91家大專院校安裝了14 100多個(gè)EDA工具的許可證，另外，0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)已開(kāi)始使用。除了常規(guī)MPW服務(wù)，CIC還向大專院校提供培訓(xùn)：2001年有7000人次，每年還有2次為產(chǎn)業(yè)界提供的高級(jí)培訓(xùn)。
臺(tái)灣積體電路制造股份公司（臺(tái)積公司：TSMC）從1998年提供MPW服務(wù)，成為全球IC設(shè)計(jì)的重要伙伴。2000年以來(lái)臺(tái)積公司提供了100多次MPW服務(wù)，并完成了1000個(gè)以上IC芯片項(xiàng)目的研制。目前，臺(tái)積公司已分別與上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心、北京大學(xué)微處理器研究開(kāi)發(fā)中心合作，提供MPW服務(wù)。
4 我國(guó)大陸地區(qū)MPW服務(wù)基地的建設(shè)
由于大陸地區(qū)原有微電子研究機(jī)構(gòu)的歷史配置，在進(jìn)入基于MPW服務(wù)方式后，這些研究機(jī)構(gòu)先后都介入了IC設(shè)計(jì)的MPW服務(wù)領(lǐng)域，并開(kāi)始建立相應(yīng)的MPW服務(wù)基地。
4.1 上海復(fù)旦大學(xué)與集成電路設(shè)計(jì)研究中心（ICC）
上海復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成電路設(shè)計(jì)教育服務(wù)中心"。主要任務(wù)是IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)和組織MPW服務(wù)。1997~1999年組織了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委設(shè)立"上海多項(xiàng)目晶圓支援計(jì)劃"，把開(kāi)展MPW列為國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)上海產(chǎn)業(yè)化基地的重點(diǎn)工作。在市科委組織下，復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與ICC實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，面向全國(guó)，于2000年組織了3次、2001年組織了5次MPW流片。ICC于2001年底正式與TSMC達(dá)成合作協(xié)議，開(kāi)展0.35ìm MPW流片服務(wù)。2002年與中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司（SMIC）合作推出本土0.35ìm及以下工藝的MPW流片服務(wù)。從ICC設(shè)立的網(wǎng)站(www.icc.sh.cn) 可了解MPW最新動(dòng)態(tài)和幾乎所有的MPW服務(wù)信息。
4.2 南京東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所
1998年，南京東南大學(xué)射光所以境外教育機(jī)構(gòu)的身份正式加入美國(guó)MOSIS，并簽訂有關(guān)協(xié)議，由此可獲得多種工藝流片服務(wù)。2000年5月與法國(guó)的CMP簽訂了合作協(xié)議。1999年底受教育部委托，舉辦了"無(wú)生產(chǎn)線集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)"高級(jí)研討班。從2000年開(kāi)始建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)向公眾公布流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)，目前，高速數(shù)字射頻和光電芯片測(cè)試系統(tǒng)已開(kāi)始運(yùn)行，準(zhǔn)備為全國(guó)超高速數(shù)字、射頻和光電芯片研究提供技術(shù)支持，有許多高校、研究單位、公司已成為射光所MPW成員。
4.3 國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化（北京）基地MPW加工服務(wù)中心
在北京市政府的支持與直接參與下建立了"北京集成電路設(shè)計(jì)園有限責(zé)任公司"。正在建設(shè)中的國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化（北京）基地MPW加工服務(wù)中心由北京華興微電子有限公司為承擔(dān)單位，聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)共同建設(shè)。
4.4 北方微電子產(chǎn)業(yè)基地TSMC MPW技術(shù)服務(wù)中心
北京大學(xué)微處理器研究開(kāi)發(fā)中心（MPRC）與臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司（TSMC）合作開(kāi)展面向大陸地區(qū)的MPW服務(wù)，2001年受北方微電子產(chǎn)業(yè)基地領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室委托，正式成為面向TSMC的目標(biāo)工藝為0.25ìm以下的MPW服務(wù)中心。目前，MPRC與大陸清華大學(xué)、浙江大學(xué)、臺(tái)灣新竹清華大學(xué)、新竹交通大學(xué)、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）、圣巴拉分校聯(lián)合成立了"國(guó)際系統(tǒng)芯片研究中心"。在面向TSMC的MPW服務(wù)中，MPRC與上海IIC、浙江大學(xué)超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)研究所、東南大學(xué)國(guó)家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、哈爾濱工業(yè)大學(xué)微電子中心、上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心、中國(guó)電子科技大學(xué)合作建立輻射全國(guó)的MPW服務(wù)網(wǎng)。截止到2002年4月已有8家15個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目正式選擇TSMC 0.25ìm工藝的MPW服務(wù)。
5 中國(guó)大陸IC產(chǎn)業(yè)的未來(lái)
5.1 搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額
上半世紀(jì)90年代，一種無(wú)加工線（Fabless）的IC設(shè)計(jì)模式在美國(guó)蓬勃興起。許多IC設(shè)計(jì)公司和著名的代工廠（Foundry）如TSMC、UMC進(jìn)行了成功的合作，Xilinx和Altera就是其中的典范。2000年中國(guó)大陸市場(chǎng)消費(fèi)的150億美元的集成電路中，只有7%為中國(guó)大陸制
造，而未來(lái)5年中，中國(guó)大陸將有10條先進(jìn)的晶圓生產(chǎn)線建成。因此，產(chǎn)生了IC設(shè)計(jì)與生產(chǎn)線能力的巨大矛盾�？上驳氖牵瑖�(guó)際上為解決這一矛盾探索了許多成功的經(jīng)驗(yàn)，并建立了許多國(guó)際性的服務(wù)機(jī)構(gòu)。我國(guó)許多高校、研究機(jī)構(gòu)介入其中也取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。目前，大陸建設(shè)的晶圓生產(chǎn)線工藝可以滿足當(dāng)前大多數(shù)高產(chǎn)量的消費(fèi)類、通信類集成電路要求，只要抓住當(dāng)前機(jī)遇，充分利用境外可以獲得的一切MPW服務(wù)資源，大力培育本土MPW技術(shù)平臺(tái)，搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額是大有希望的。
5.2 努力趕上世界先進(jìn)水平
目前，隨著國(guó)際上IC產(chǎn)業(yè)的迅速膨脹，一些先進(jìn)的服務(wù)機(jī)構(gòu)和技術(shù)平臺(tái)也逐漸向我國(guó)大陸開(kāi)放，加上政府的大力倡導(dǎo)與支持，如果能遵循IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，充分利用一切可利用的先進(jìn)技術(shù)和服務(wù)管理模式，就有可能以最短的時(shí)間趕上世界先進(jìn)水平。
① 走M(jìn)PW平臺(tái)捷徑：MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)運(yùn)作方式已很成熟，這里有成熟的工藝、低廉的成本、經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的IP和經(jīng)驗(yàn)豐富的MPW供應(yīng)商，可以在較高的基礎(chǔ)上起步。
② 力爭(zhēng)世界級(jí)SoC IP平臺(tái)技術(shù)支持，包括工藝完美的設(shè)計(jì)、良好的EDA工具和IP庫(kù)、先進(jìn)的代工廠支持、豐富的驗(yàn)證實(shí)例以及SoC IP平臺(tái)免費(fèi)或廉價(jià)使用。例如，北京大學(xué)的MPRC已與美國(guó)著名的工藝庫(kù)提供商Artisan達(dá)成協(xié)議，MPRC作為國(guó)內(nèi)Artisan面向TSMC 0.25ìm以下的工藝庫(kù)提供者，將無(wú)償為大陸地區(qū)的設(shè)計(jì)人員服務(wù)。目前，MPRC已獲得該公司提供的TSMC 0.25ìm服務(wù)和0.18 ìm的完備工藝庫(kù)和相應(yīng)的存儲(chǔ)器生成器，可向大陸地區(qū)提供全程服務(wù)。
5.3 中小企業(yè)迅速融入MPW服務(wù)
上海矽創(chuàng)微電子有限公司是一家依靠MPW服務(wù)取得成功的小型企業(yè)。原先以0.6ìm CMOS工藝流片的費(fèi)用為20萬(wàn)元人民幣，其改版的重新流片費(fèi)用也10萬(wàn)元以上。2001年3月通過(guò)上海MPW支援單位--上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心（ICC），一次投了4種樣片，總共花費(fèi)不超過(guò)5萬(wàn)元。目前他們已累計(jì)參加ICC組織的3批MPW服務(wù)，共試制了9種芯片，其中5個(gè)用于試制MCU開(kāi)發(fā)版芯片，2個(gè)用于實(shí)際產(chǎn)品，1個(gè)用于驗(yàn)證模塊，1個(gè)用于小批量生產(chǎn)，每個(gè)芯片都達(dá)到了預(yù)期效果。同時(shí)，企業(yè)可以通過(guò)低廉的MPW方式形成企業(yè)的IP庫(kù)，進(jìn)一步降低IC設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)性。
我國(guó)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，有許多中小企業(yè)，不乏有出眾的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)人才，借助MPW服務(wù)平臺(tái)，以SoC模式，迅速提高我國(guó)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)水平。
本文參考《中國(guó)集成電路》2002年第6期MPW專輯綜合而成。
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