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嵌入式系统应用设计应关注MPW

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

SoC是各种类型嵌入式应用系统的方向。长期以来,资金、批量因素一直制约着中小企业、研究机构、高等院校等部门直接采用微电子设计技术,运用ASIC模式进行嵌入式应用系统的开发;然而,嵌入式应用系统设计与微电子设计相融合已是一个技术发展趋势。为了解决这一瓶颈,国外从上世纪80年代初即开始实施了MPW服务计划与体系。MPW服务计划的实施大大加速了IC产业和嵌入式系统应用的发展。许多专家认为,我国IC产业、IC设计、ASIC应用长期落后,与我国长期以来忽视MPW服务计划与体系有关。可喜的是,近年来政府部门及相关单位己重视此问题,MPW服务体系建设研究已正式列入国家863计划,初步建立了几家MPW服务中心。MPW服务体系对我国IC产业的发展势头已开始显现。

1 MPW服务概述

1.1 什么是MPW服务

  在集成电路开发阶段,为了检验开发是否成功,必须进行工程流片。通常流片时至少需要6~12片晶圆片,制造出的芯片达上千片,远远超出设计检验要求;一旦设计存在问题,就会造成芯片大量报废,而且一次流片费用也不是中小企业和研究单位所能承受的。多项目晶圆MPW(Multi-Project Wafer)就是将多个相同工艺的集成电路设计在同一个晶圆片上流片,流片后每个设计项目可获得数十个芯片样品,既能满足实验需要,所需实验费用也由参与MPW流片的所有项目分摊,大大降低了中小企业介入集成电路设计的门槛。

1.2 MPW的需求与背景

  上世纪80年代后,集成电路加工技术飞速发展,集成电路设计成了IC产业的瓶颈,迫切要求集成电路设计跟上加工技术;随着集成电路应用的普及,集成知识越来越复杂,并向系统靠近,迫切要求系统设计人员参与集成电路设计;为了全面提升电子产品的品质与缩短开发周期,许多整机公司和研究机构纷纷从事集成电路设计。因此,大面积、多角度培养集成电路设计人才迫在眉睫,而集成电路设计的巨额费用成为重要制约因素。

实施MPW技术服务必须有强有力的服务机构、设计部门和IC生产线。

1.3 MPW服务机构的任务

  ① 建立IC设计与电路系统设计之间的简便接口,以便于系统设计人员能够直接使用各种先进的集成电路加工技术实现其设计构想,并以最快的速度转化成实际样品。

  ② 组织多项目流片,大幅度减少IC设计、加工费用。

  ③ 不断扩大服务范围:从提供设计环境、承担部分设计,到承担全部设计、样片生产,以帮助集成电路用户或开发方完成设计项目。

  ④ 帮助中小企业实现小批量集成电路的委托设计、生产任务。

  ⑤ 支持与促进学校集成电路的设计与人才培养。

1.4 MPW技术简介

  (1)项目启动阶段

  MPW组织者首先根据市场需要,确定每次流片的技术参数、IC工艺参数、电路类型、芯片尺寸等。设计时的工艺文件:工艺文件由MPW组织者向Foundry(代工厂)索取,然后再由设计单位向MPW组织者索取。提交工艺文件时,双方都要签署保密协议。

  (2)IP核的使用

  参加MPW的项目可使用组织者或Foundry提供的IP核,其中软核在设计时提供,硬核在数据汇总到MPW组织者或Foundry处理后再进行嵌入。

  (3)设计验证

  所有参加MPW的项目汇总到组织者后,由组织者负责对设计的再次验证。验证成功后,由MPW组织者将所有项目版图综合成最终版图交掩膜版制版厂,开始流片过程。

  (4)流片收费

  每个项目芯片价格按所占Block的大小而非芯片实际大小计算。流片完成后,MPW组织者向每个项目提供10~20片裸片。需封装、测试则另收费。

2 国外MPW公共技术平台与公共技术服务状况

(1)MPW服务机构创意

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