集成電路版圖設計的重要性精選(九篇)

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第1篇：集成電路版圖設計的重要性范文

關鍵詞：電子科學與技術；集成電路設計；平臺建設；IC產業

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0270-03

國家教育部于2007年正式啟動了高等學校本科教學質量與教學改革工程（簡稱“質量工程”），其建設的重要內容之一就是使高校培養的理工科學生具有較強的實踐動手能力，更好地適應社會和市場的需求[1]。為此，我校作為全國獨立學院理事單位于2007年6月通過了ISO2000：9001質量管理體系認證[2]，同時確立了“質量立校、人才強校、文化興校”三大核心戰略，深入推進內涵式發展，全面提高人才培養質量。對于質量工程采取了多方面多角度的措施：加強教學改革項目工程；鼓勵參加校內學生創新項目立項，（大學生創新基金項目）；積極參加國家、省級等電子設計大賽；有針對性地對人才培養方案進行大幅度的調整，增大課程實驗學時，實驗學時占課程的比例從原來的15%提高到25%以上，并且對實驗項目作了改進，提高綜合性和設計性實驗的比重；同時增加專業實踐課程，強調學生的應用能力和創新能力；課程和畢業設計更注重選題來源，題目比以前具有更強的針對性，面向專業，面向本地就業市場。不僅如此，學院還建立了創業孵化中心、建立了實驗中心等。通過這些有效的措施，努力提高學生的綜合素質、創新和應用能力。除了學校對電子信息類專業整體進行統籌規劃和建設外，各個二級學院都以“質量工程”建設為出發點和立足點，從專業工程的角度出發，努力探索各個專業新的發展思路和方向。由于集成電路設計是高校電子科學與技術、微電子學等相關專業的主要方向，因此與之相關的課程和平臺建設成為該專業工程探索的重點。通過對當前國內外高校該專業方向培養方案分析，設置的課程主要強調模擬/數字電路方向，相應的課程體系為此服務，人才培養方案設置與之相對應的理論和實踐教學體系；同時建立相應的實習、實踐教學平臺。由此，依據電子科學與技術專業的特點，結合本專業學生的層次和專業面向，同時依據本地的人才需求深度和廣度，對以往的人才培養方案進行革新，建立面向中山IC產業的集成電路設計專業應用型的設計平臺。另外，從課程體系出發，強化IC設計的模擬集成電路后端版圖設計和驗證，使學生在實踐教學環節中得到實際的訓練。通過這些改革既可有效地幫助學生迅速融入IC設計業，也為進入IC制造行業提高層次到新高度。

一、軟件設計平臺在集成電路設計業的重要性

自從1998年高等學校擴大招生以來，高校規模發展很快，在校大學生的人數比十五年前增長了10倍。高校的基礎設施和設備的投入呈現不斷增長的趨勢，學校的辦學條件不斷改善，同時，各個高校對實驗室的建設也在持續增大，然而在實驗室建設的過程中，盡管投入的資金量在不斷增大，但出現的現象是重視專業儀器和設備的投入，忽視專業設計軟件的購置，這可能是由于長期以來形成的重有形實體、輕無形設計軟件，然而這種意識給專業發展必將帶來不利影響。對于IC專業來說，該專業主要面向集成電路的生產、測試和設計，其中集成電路設計業是最具活力、最有增長效率的一塊，即使是在國際金融危機的2009年，中國的IC設計業不僅沒有像半導體行業那樣同比下降10%，反而逆勢增長9.1%；在2010年，國際金融危機剛剛緩和，中國IC設計業的同比增速又快速攀升到45%；2011年全行業銷售額為624.37億元，2012年比2012年增長8.98%達到680.45億元，集成電路行業不僅增長速度快，發展前景好，而且可以滿足更多的高校學生就業和創業。為了滿足IC設計行業的要求，必須建設該行業需求的集成電路軟件設計平臺。眾所周知集成電路行業制造成本相對較高，這就要求設計人員在設計電路產品時盡量做到一次流片成功，而要實現這種目標需要建設電路設計驗證的平臺，即集成電路設計專業軟件設計平臺。通過軟件平臺可以實現：電路原理拓撲圖的構建及參數仿真和優化、針對具體集成電路工藝尺寸生產線的版圖設計和驗證、對版圖設計的實際性能進行仿真并與電路原理圖仿真對照、提供給制造廠商具體的GDSII版圖文件。軟件平臺實際上已經達到驗證的目的，因此，對于集成電路設計專業的學生或工作人員來說，軟件設計平臺的建設特別重要，如果沒有軟件設計平臺也就無法培養出真正的IC設計人才。因此，在培養具有專業特色的應用型人才的號召下，學院不斷加大實驗室建設[3]，從電子科學與技術專業角度出發，建設IC軟件設計平臺，為本地區域發展和行業發展服務。

二、建設面向中山本地市場IC應用平臺

近年來，學校從自身建設的實際情況出發，減少因實驗經費緊張帶來的困境，積極推動學院集成電路設計專業方向的人才培養。教學單位根據集成電路設計的模塊特點確定合適的軟件設計平臺，原理拓撲圖的前端電路仿真采用PSPICE軟件工具，熟悉電路仿真優化過程；后端采用L-EDIT版圖軟件工具，應用實際生產廠家的雙極或CMOS工藝線來設計電路的版圖，并進行版圖驗證。這種處理方法雖然暫時性解決前端和后端電路及版圖仿真的問題，但與真正的系統設計集成電路相對出入較大，不利于形成IC的系統設計能力。2010年12月國家集成電路設計深圳產業化基地中山園區成立，該園區對集成電路設計人才的要求變得非常迫切，客觀上推進了學院對IC產業的人才培養力度，建立面向中山IC產業的專業應用型設計平臺變得刻不容緩[4]，同時，新的人才培養方案也應聲出臺，促進了具有一定深度的教學改革。

1.軟件平臺建設。從目前集成電路設計軟件使用的廣泛性和系統性來看，建設面向市場的應用平臺，應該是學校所使用的與實際設計公司或其他單位的軟件一致，使得所培養的IC設計人才能與將來的就業工作實現無縫對接，從而提高市場對所培養的集成電路設計人才的認可度，同時也可大大提高學生對專業設計的能力和信心[5]。遵循這個原則，選擇Cadence軟件作為建設平臺設計軟件，這不僅因為該公司是全球最大的電子設計技術、程序方案服務和設計服務供應商，EDA軟件產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設計，全定制集成電路設計，IC物理驗證，PCB設計和硬件仿真建模，而且通過大學計劃合作，可以大幅度的降低購置軟件所需資金，從而從根本上解決學校實驗室建設軟件費用昂貴的問題。另外，從中山乃至珠三角其他城市的IC行業中，各個單位都普遍采用該系統設計軟件，而且選用該軟件更有利于剛剛起步的中山集成電路設計，也更加有利于該產業的標準化和專業化，乃至進一步的發展和壯大。

2.針對中山IC產業設計。定位于面向本地產業的IC應用型人才，就必須以中山IC產業為培養特色人才的出發點。中山目前有一批集成電路代工生產和設計的公司，主要有中山市奧泰普微電子有限公司、芯成微電子公司、深電微電子科技有限公司、木林森股份有限公司等，能進行IC設計、工藝制造和測試封裝，主要生產功率半導體器件和IC、應用于家電等消費電子、節能照明等。日前奧泰普公司的0.35微米先進工藝生產線預計快速投產，該單位的發展對本地IC人才需求有極大的推動力，推動學生學習微電子專業的積極性，而這些也有力地支持本地IC企業的長遠發展。因此，建立面向本地集成電路產業的軟件設計平臺，有利于專業人才的培養、準確定位，并形成了本地優勢和特色。

3.教學實踐改革。為了提高人才培養質量，形成專業特色，必須對人才培養方案進行修改。在人才培養方案中通過增加實踐教學環節的比例，實驗項目中除了原有驗證性的實驗外、還增加了綜合性或設計性的實驗，這種變化將有助于學生從被動實驗學習到主動實驗的綜合和設計，提高學生對知識的靈活運用和動手能力，從而為培養應用型的人才打下良好的基礎。除此之外，與集成電路代工企業及芯片應用公司建立合作關系。學生在學習期間到這些單位進行在崗實習和培訓，可以將所學的專業理論知識應用于實際生產當中去，形成無縫對接；而從單位招聘人才角度上來說，可以節約人力資源培訓成本，招到單位真正需要的崗位人才。因此，合作雙方在找到相互需求的基礎上，形成有效的合作機制。①課程改革。針對獨立學院培養應用型人才的特點，除了培養方案上增加多元化教育課程之外，主要是強調實踐教學的改革，增加綜合實驗課程，如：《現代電子技術綜合設計》計32學時、《微電子學綜合實驗》計40學時、《EDA綜合實驗》為32學時、《集成電路設計實驗》為40學時，其相應的課程學時數從以驗證性實驗為主的16個學時，增加到現在32學時以上的帶有綜合性或設計性實驗的綜合實踐課程。這種變化不僅是實踐教學環節的課時加大，而且是實驗項目的改進，也是實踐綜合能力的增強，有利于學生形成專業應用能力。②與單位聯合的IC設計基地。IC設計基地主要立足于兩個方面：一是立足于本地IC企業或設計公司；二是立足于IC代工和集成電路設計應用。前者主要利用本地資源就近的優勢，學生參觀、實習都比較方便，同時也有利于學校與用人單位之間的良好溝通，提高雙方的認可度和贊同感。如：中山市奧泰普微電子有限公司、木林森股份有限公司等。后者從生產角度和設計應用出發，帶領學生到IC代工企業參觀，初步了解集成電路的生產過程，企業的架構、規劃和發展遠景。也可根據公司的人才需要，選派部分學生到公司在崗實習[6]。如：深圳方正微電子有限公司、廣州南科集成電子有限公司等。通過這些方式不僅可以增強學生對專業知識的應用能力，而且有利于學生對IC單位的深入了解，為本校專業應用型人才找到一種行之有效的就業之路。

三、集成電路設計平臺的實效性

從2002年創辦電子科學與技術專業以來，學校特別重視集成電路相關的實驗室建設。從初期的晶體管器件和集成塊性能測量，硅片的少子壽命、C-V特性、方阻等測量，發展到探針臺的芯片級的性能測試，在此期間為了滿足更多的學生實驗、興趣小組和畢業設計的要求，微電子實驗室的已經過三次擴張和升級，其建設規模和實驗水平得到了大幅度的提升。另外，為培養本科學生集成電路的設計能力，提高應用性能力，學校還建立了集成電路CAD實驗室，以電路原理圖仿真設計為重點，著重應用L-Edit版圖軟件工具，進行基本的集成電路版圖設計及驗證，對提升學生集成電路設計應用能力取得了一定的效果。目前，為了大力提高本科教學質量，提升辦學水平，重點對實踐課程和IC軟件設計平臺進行了改革。學校開設了專門實踐訓練課程，如：集成電路設計實驗。從以前的16學時課內驗證設計實驗提升為32學時獨立的集成電路設計實驗實踐課程，內容從以驗證為主的實驗轉變為以設計和綜合為主的實驗，整體應用設計水平進行了大幅度的提升，有利于培養學生的應用和動手能力。不僅如此，對集成電路的設計軟件也進行了升級，從最初的用Pspice和Hspice軟件進行電路圖仿真，L-Edit軟件工具的后端版圖設計，升級為應用系統的專業軟件平臺設計工具Cadence進行前后端的設計仿真驗證等，并采用開放實驗室模式，使得學生的系統設計能力得到一定程度的提升，提高了系統認識和項目設計能力。通過IC系統設計軟件平臺的建設和實踐教學課程改革，使得學生對電子科學與技術專業的性質和內容了解更加全面，對專業知識學習的深度和廣度也得到進一步提高，從而增強了專業學習的興趣，提高了自信心。此外，其他專業的學生也開始轉到本專業，從事集成電路設計學習，并對集成電路流片產生濃厚的興趣。除此之外，學生利用自己在外實踐實習的機會給學校引進研究性的開發項目，這些都為本專業的發展形成很好的良性循環。在IC設計平臺的影響下，本專業繼續報考碩士研究生的學生特別多，約占學生比例的45%左右。經過這幾年的努力，2003、2004、2005、2006級都有學生在碩士畢業后分別被保送或考上電子科技大學、華南理工大學、復旦大學、香港城市大學的博士。從這些學生的反饋意見了解到，他們對學校在IC設計平臺建設評價很高，對他們進一步深造起到了很好的幫助作用。不僅如此，已經畢業在本行業工作的學生也對IC設計平臺有很好的評價：通過該軟件設計平臺不僅熟悉了集成電路設計的工藝庫、集成電路工藝流程和相應的工藝參數，而且也熟悉版圖的設計，這對于從事IC代工工作起到很好的幫助作用。現在已經有多屆畢業的學生在深圳方正微電子公司、中山奧泰普微電子有限公司工作。另外，還有許多學生從事集成電路應用設計工作，主要分布于中山LED照明產業等。

通過IC軟件設計平臺建設，配合以實踐教學改革，使得學生所學理論知識和實際能力直接與市場實現無縫對接，培養了學生的創新意識和實踐動手能力，增強了學生的自信心。另外，利用與企業合作的生產實習，可以使得學生得到更好的工作鍛煉，為將來的工作打下良好的基礎。實踐證明，建設面向中山IC產業的集成電路設計實踐教學平臺，尋求高校與公司更緊密的新的合作模式，符合我校人才培養發展模式方向，對IC設計專業教學改革，培養滿足本地區乃至整個社會的高素質應用型人才，具有特別重要的作用。

參考文獻：

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[3]毛建波，易茂祥.微電子學專業實驗室建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（12）：118-126.

[4]鞠晨鳴，徐建成.“未來工程師”能力的集中培養大平臺建設[J].實驗室研究與探索，2010，29（4）：158-161.

[5]袁穎，董利民，張萬榮.微電子技術實驗教學平臺的構建[J].電氣電子教學學報，2009，（31）：115-117.

[6]王瑛.中低技術產業集群中企業產學研合作行為研究[J].中國科技論壇，2011，（9）：56-61.

第2篇：集成電路版圖設計的重要性范文

1、集成電路產業是信息產業的核心，是國家基礎戰略性產業。

集成電路（IC）是集多種高技術于一體的高科技產品，是所有整機設備的心臟。隨著技術的發展，集成電路正在發展成為集成系統（SOC），而集成系統本身就是一部高技術的整機，它幾乎存在于所有工業部門，是衡量一個國家裝備水平和競爭實力的重要標志。

2、集成電路產業是技術資金密集、技術進步快和投資風險高的產業。

80年代建一條6英寸的生產線投資約2億美元，90年代一條8英寸的生產線投資需10億美元，現在建一條12英寸的生產線要20億－30億美元，有人估計到2010年建一條18英寸的生產線，需要上百億美元的投資。

集成電路產業的技術進步日新月異，從70年代以來，它一直遵循著摩爾定律:芯片集成元件數每18個月增加一倍。即每18個月芯片集成度大體增長一倍。這種把技術指標及其到達時限準確地擺在競爭者面前的規律，為企業提出了一個“永難喘息”，否則就“永遠停息”的競爭法則。

據世界半導體貿易統計組織(WSTS)**年春季公布的最新數據，**年世界半導體市場銷售額為1664億美元，比上年增長18.3%。其中，集成電路的銷售額為1400億美元，比上年增長16.1%。

3、集成電路產業專業化分工的形成。

90年代，隨著因特網的興起，IC產業跨入以競爭為導向的高級階段，國際競爭由原來的資源競爭、價格競爭轉向人才知識競爭、密集資本競爭。人們認識到，越來越龐大的集成電路產業體系并不有利于整個IC產業發展，分才能精，整合才成優勢。

由于生產效率低，成本高，現在世界上的全能型的集成電路企業已經越來越少。“垂直分工”的方式產品開發能力強、客戶服務效率高、生產設備利用率高，整體生產成本低，因此是集成電路產業發展的方向。

目前，全世界70%的集成電路是由數萬家集成電路設計企業開發和設計的，由近十家芯片集團企業生產芯片，又由數十家的封裝測試企業對電路進行封裝和測試。即使是英特爾、超微半導體等全能型大企業，他們自己開發和設計的電路也有超過50%是由芯片企業和封裝測試企業進行加工生產的。

IC產業結構向高度專業化轉化已成為一種趨勢，開始形成了設計業、制造業、封裝業、測試業獨立成行的局面。

二、蘇州工業園區的集成電路產業發展現狀

根據國家和江蘇省的集成電路產業布局規劃，蘇州市明確將蘇州工業園區作為發展集成電路產業的重點基地，通過積極引進、培育一批在國際上具有一定品牌和市場占有率的集成電路企業，使園區盡快成為全省、乃至全國的集成電路產業最重要基地之一。

工業園區管委會著眼于整個高端IC產業鏈的引進，形成了以“孵化服務設計研發晶圓制造封裝測試”為核心，IC設備、原料及服務產業為支撐，由數十家世界知名企業組成的完整的IC產業“垂直分工”鏈。

目前整個蘇州工業園區范圍內已經積聚了大批集成電路企業。有集成電路設計企業21戶；集成電路芯片制造企業1家，投資總額約10億美元；封裝測試企業11家，投資總額約30億美元。制造與封裝測試企業中，投資總額超過80億元的企業3家。上述33家集成電路企業中，已開業或投產（包括部分開業或投產）21家。**年，經過中國半導體行業協會集成電路分會的審查，第一批有8戶企業通過集成電路生產企業的認定，14項產品通過集成電路生產產品的認定。**年，第二批有1戶企業通過集成電路生產企業的認定，102項產品通過集成電路生產產品的認定。21戶設計企業中，有3戶企業通過中國集成電路行業協會的集成電路設計企業認定(備案)。

1、集成電路設計服務企業。

如中科集成電路。作為政府設立的非營利性集成電路服務機構，為集成電路設計企業提供全方位的信息服務，包括融資溝通、人才培養、行業咨詢、先進的設計制造技術、軟件平臺、流片測試等。力爭扮演好園區的集成電路設計“孵化器”的角色。

2、集成電路設計企業。

如世宏科技、瑞晟微電子、憶晶科技、揚智電子、詠傳科技、金科集成電路、凌暉科技、代維康科技、三星半導體（中國）研究開發中心等。

3、集成電路芯片制造企業。

和艦科技。已于**年5月正式投產8英寸晶圓，至**年3月第一條生產線月產能已達1.6萬片。第二條8英寸生產線已與**年底開始動工，**年第三季度開始裝機，預計將于2005年初開始投片。到今年年底，和艦科技總月產能預計提升到3.2萬片。和艦目前已成功導入0.25-0.18微米工藝技術。近期和艦將進一步引進0.15-0.13微米及納米技術，研發更先進高階晶圓工藝制造技術。

4、集成電路封裝測試企業。

如三星半導體、飛索半導體、瑞薩半導體，矽品科技(純代工)、京隆科技(純代工)、快捷半導體、美商國家半導體、英飛凌科技等等。

該類企業目前是園區集成電路產業的主體。通過多年的努力，園區以其優越的基礎設施和逐步形成的良好的產業環境，吸引了10多家集成電路封裝測試企業。以投資規模、技術水平和銷售收入來說，園區的封裝測測試業均在國內處于龍頭地位，**年整體銷售收入占國內相同產業銷售收入的近16%，行業地位突出。

園區封裝測試企業的主要特點：

①普遍采用國際主流的封裝測試工藝，技術層次處于國內領先地位。

②投資額普遍較大：英飛凌科技、飛利浦半導體投資總額均在10億美元以上。快捷半導體、飛索半導體、瑞薩半導體均在原先投資額的基礎進行了大幅增資。

③均成為所屬集團后道制程重要的生產基地。英飛凌科技計劃產能要達到每年8億塊記憶體(DRAM等)以上，是英飛凌存儲事業部最主要的封裝測試基地；飛索半導體是AMD和富士通將閃存業務強強結合成立的全球最大的閃存公司在園區設立的全資子公司，園區工廠是其最主要的閃存生產基地之一。

5、配套支持企業

①集成電路生產設備方面。有東和半導體設備、愛得萬測試、庫力索法、愛發科真空設備等企業。

②材料/特殊氣體方面。有英國氧氣公司、比歐西聯華、德國梅塞爾、南大光電等氣體公司。有住友電木等封裝材料生產企業。克萊恩等光刻膠生產企業。

③潔凈房和凈化設備生產和維護方面。有久大、亞翔、天華超凈、MICROFORM、專業電鍍（TECHNIC）、超凈化工作服清洗（雅潔）等等。

**年上半年，園區集成電路企業(全部)的經營情況如下(由園區經發局提供略)：

根據市場研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半導體廠家資料，目前，其中已有七家在園區設廠。分別為三星電子、瑞薩科技、英飛凌科技、飛利浦半導體、松下電器、AMD、富士通。

三、集成電路產業涉及的主要稅收政策

1、財稅字［2002］70號《關于進一步鼓勵軟件產業的集成電路產業發展稅收政策的通知》明確，自2002年1月1日起至2010年底，對增值稅一般納稅人銷售其自產的集成電路產品（含單晶硅片），按17%的稅率征收增值稅后，對其增值稅實際稅負超過3%的部分實行即征即退政策。

2、財稅字［**］25號《關于鼓勵軟件產業的集成電路產業發展有關稅收政策問題的通知》明確，“對我國境內新辦軟件生產企業經認定后，自開始獲利年度起，第一年和第二年免征企業所得稅，第三年至第五年減半征收企業所得稅”；“集成電路設計企業視同軟件企業，享受軟件企業的有關稅收政策”。

3、蘇國稅發［**］241號《關于明確軟件和集成電路產品有關增值稅問題的通知》明確，“凡申請享受集成電路產品稅收優惠政策的，在國家沒有出臺相應認定管理辦法之前，暫由省轄市國稅局商同級信息產業主管部門認定，認定時可以委托相關專業機構進行技術評審和鑒定”。

4、信部聯產［**］86號《集成電路設計企業及產品認定管理辦法》明確，“集成電路設計企業和產品的認定，由企業向其所在地主管稅務機關提出申請，主管稅務機關審核后，逐級上報國家稅務總局。由國家稅務總局和信息產業部共同委托認定機構進行認定”。

5、蘇國稅發［**］241號《關于明確軟件和集成電路產品有關增值稅問題的通知》明確，“對納稅人受托加工、封裝集成電路產品，應視為提供增值稅應稅勞務，不享受增值稅即征即退政策”。

6、財稅［1994］51號《關于外商投資企業和外國企業所得稅法實施細則第七十二條有關項目解釋的通知》規定，“細則第七十二條第九項規定的直接為生產服務的科枝開發、地質普查、產業信息咨詢業務是指：開發的科技成果能夠直接構成產品的制造技術或直接構成產品生產流程的管理技術，……，以及為這些技術或開發利用資源提供的信息咨詢、計算機軟件開發，不包括……屬于上述限定的技術或開發利用資源以外的計算機軟件開發。”

四、當前稅收政策執行中存在的問題

1、集成電路設計產品的認定工作，還沒有實質性地開展起來。

集成電路設計企業負責產品的開發和電路設計，直接面對集成電路用戶；集成電路芯片制造企業為集成電路設計企業將其開發和設計出來的電路加工成芯片；集成電路封裝企業對電路芯片進行封裝加工；集成電路測試企業為集成電路進行功能測試和檢驗，將合格的產品交給集成電路設計企業，由設計企業向集成電路用戶提供。在這個過程中，集成電路產品的知識產權和品牌的所有者是集成電路設計企業。

因為各種電路產品的功能不同，生產工藝和技術指標的控制也不同，因此無論在芯片生產或封裝測試過程中，集成電路設計企業的工程技術人員要提出技術方案和主要工藝線路，并始終參與到各個生產環節中。因此，集成電路設計企業在集成電路生產的“垂直分工”體系中起到了主導的作用。處于整個生產環節的最上游，是龍頭。

雖說IC設計企業遠不如制造封裝企業那么投資巨大，但用于軟硬件、人才培養的投入也是動則上千萬。如世宏科技目前已積聚了超過百位的來自高校的畢業生和工作經驗在豐富的技術管理人才。同時還從美國硅谷網羅了將近20位累計有200年以上IC產品設計經驗、擁有先進技術的海歸派人士。在人力資源上的投入達450萬元∕季度，軟硬件上的投入達**多萬元。中科集成電路的EDA設計平臺一次性就投入2500萬元。

園區目前共有三戶企業被國家認定為集成電路設計企業。但至關重要的集成電路設計產品的認定一家也未獲得。由于集成電路設計企業的主要成本是人力成本、技術成本(技術轉讓費)，基本都無法抵扣。同時，研發投入大、成品風險高、產出后的計稅增值部分也高，因此如果相關的增值稅優惠政策不能享受，將不利于企業的發展。

所以目前，該類企業的研發主體大都還在國外或臺灣，園區的子公司大多數還未進入獨立產品的研發階段。同時，一些真正想獨立產品研發的企業都處于觀望狀態或轉而從事提供設計服務，如承接國外總公司的設計分包業務等。并且由于享受優惠政策前景不明，這些境外IC設計公司往往把設在園區的公司設計成集團內部成本中心，即把一部分環節研發轉移至園區，而最終產品包括晶圓代工、封裝測試和銷售仍在境外完成。一些設計公司目前純粹屬于國外總公司在國內的售后服務機構，設立公司主要是為了對國外總公司的產品進行分析，檢測、安裝等，以利于節省費用或為將來的進入作準備。與原想象的集成電路設計企業的龍頭地位不符。因此，有關支持政策的不能落實將嚴重影響蘇州工業園區成為我國集成電路設計產業的重要基地的目標。

2、集成電路設計企業能否作為生產性外商投資企業享受所得稅優惠未予明確。

目前，園區共有集成電路設計企業23家，但均為外商投資企業，與境外母公司聯系緊密。基本屬于集團內部成本中心，離產品研發的本地化上還有一段距離。但個別公司已在本地化方面實現突破，愿承擔高額的增值稅稅負并取得了一定的利潤。能否據此確認為生產性外商投資企業享受“二免三減半”等所得稅優惠政策，目前稅務部門還未給出一個肯定的答復。

關鍵是所得稅法第七十二條“生產性外商投資企業是指…直接為生產服務的科技開發、地質普查、產業信息咨詢和生產設備、精密儀器維修服務業”的表述較為含糊。同時，財稅［1994］51號對此的解釋也使稅務機關難以把握。

由于集成電路設計業是集成電路產業鏈中風險最大，同時也是利潤最大的一塊。如果該部分的所得稅問題未解決，很難想象外國公司會支持國內設計子公司的獨立產品研發，會支持國內子公司的本土化進程。因此，生產性企業的認定問題在一定程度上阻礙了集成電路設計企業的發展壯大。

3、目前的增值稅政策不能適應集成電路的垂直分工的要求。

在垂直分工的模式下，集成電路從設計芯片制造封裝測試是由不同的公司完成的，每個公司只承擔其中的一個環節。按照國際通行的半導體產業鏈流程，設計公司是整條半導體生產線的龍頭，受客戶委托，設計有自主品牌的芯片產品，然后下單給制造封裝廠，并幫助解決生產中遇到的問題。國際一般做法是：設計公司接受客戶的貨款，并向制造封裝測試廠支付加工費。各個制造公司相互之間的生產關系是加工關系而非貿易關系。在財務上只負責本環節所需的材料采購和生產，并不包括上環節的價值。在稅收上，省局明確該類收入目前不認可為自產集成電路產品的銷售收入，因此企業無法享受國家稅收的優惠政策。

而在我國現行的稅收體制下，如果整個生產環節都在境內完成，則每一個加工環節都要征收17%的增值稅，只有在最后一個環節完成后，發起方銷售時才會退還其超過3%的部分，具體體現在增值稅優惠方面，只有該環節能享受優惠。因此，產業鏈各環節因為享受稅收政策的不同而被迫各自依具體情況采取不同的經營方式，因而導致相互合作困難，切斷了形式上的完整產業鏈。

國家有關文件的增值稅政策的實質是側重于全能型集成電路企業，而沒有充分考慮到目前集成電路產業的垂直分工的格局。或雖然考慮到該問題但出于擔心稅收征管的困難而采取了一刀切的方式。

4、出口退稅率的調整對集成電路產業的影響巨大。

今年開始，集成電路芯片的出口退稅稅率由原來的17%降低到了13%，這對于國內的集成電路企業，尤其是出口企業造成了成本上升，嚴重影響了國內集成電路生產企業的出口競爭力。如和艦科技，**年1-7月，外銷收入78322萬元，由于出口退稅率的調低而進項轉出2870萬元。三星電子為了降低成本，貿易方式從一般貿易、進料加工改為更低級別的來料加工。

集成電路產業作為國家支持和鼓勵發展的基礎性戰略產業，在本次出口退稅機制調整中承受了巨大的壓力。而科技含量與集成電路相比是劃時代差異的印刷線路板的退稅率卻保持17%不變，這不符合國家促進科技進步的產業導向。

五、關于促進集成電路產業進一步發展的稅收建議

1、在流轉稅方面。

(1)集成電路產業鏈的各個生產環節都能享受增值稅稅收優惠。

社會在發展，專業化分工成為必然。從鼓勵整個集成電路行業發展的前提出發，有必要對集成電路產業鏈內的以加工方式經營的企業也給予同樣的稅收優惠。

(2)集成電路行業試行消費型增值稅。

由于我國的集成電路行業起步低，目前基本上全部的集成電路專用設備都需進口，同時，根據已有的海關優惠政策，基本屬于免稅進口。調查得知，園區集成電路企業**年度購入固定資產39億，其中免稅購入的固定資產為36億。因此，對集成電路行業試行消費型增值稅，財政壓力不大。同時，既體現了國家對集成電路行業的鼓勵，又可進一步促進集成電路行業在擴大再生產的過程中更多的采購國產設備，拉動集成電路設備生產業的發展。

2、在所得稅方面。

(1)對集成電路設計企業認定為生產性企業。

根據總局文件的定義，“集成電路設計是將系統、邏輯與性能的設計要求轉化為具體的物理版圖的過程”。同時，集成電路設計的產品均為不同類型的芯片產品或控制電路。都屬中間產品，最終的用途都是工業制成品。因此，建議對集成電路設計企業,包括未經認定但實際從事集成電路設計的企業，均可適用外資所得稅法實施細則第七十二條之直接為生產服務的科技開發、地質普查、產業信息咨詢和生產設備、精密儀器維修服務業屬生產性外商投資企業的規定。

(2)加大間接優惠力度，允許提取風險準備金。

計提風險準備金是間接優惠的一種主要手段，它雖然在一定時期內減少了稅收收入，但政府保留了今后對企業所得的征收權力。對企業來說它延遲了應納稅款的時間，保證了研發資金的投入，增強了企業抵御市場風險的能力。

集成電路行業是周期性波動非常明顯的行業，充滿市場風險。雖然目前的政策體現了加速折舊等部分間接優惠內容，但可能考慮到征管風險而未在最符合實際、支持力度最直接的提取風險準備金方面有所突破。

3、提高集成電路產品的出口退稅率。

鑒于發展集成電路行業的重要性，建議爭取集成電路芯片的出口退稅率恢復到17%，以優化國內集成電路企業的投資和成長環境。

4、關于認定工作。

(1)盡快進行集成電路設計產品認定。

目前的集成電路優惠實際上側重于對結果的優惠，而對設計創新等過程(實際上)并不給予優惠。科技進步在很大程度上取決于對創新研究的投入，而集成電路設計企業技術創新研究前期投入大、風險高，此過程最需要稅收上的扶持。

鑒于集成電路設計企業將有越來越多產品推出，有權稅務機關和相關部門應協調配合，盡快開展對具有自主知識產權的集成電路設計產品的認定工作。

(2)認定工作應由專業機構來完成，稅務機關不予介入。

第3篇：集成電路版圖設計的重要性范文

論文摘要：隨著深亞微米工藝的發展，影響信號完整性的因素如電遷移，天線效應，電壓降落，串擾等逐漸顯現出來，由于這些因素影響了芯片的信號完整性，導致電路性能的大幅下降，甚至使電路失效。因此對這些影響信號完整性因素的分析和解決是非常必要的。

由于芯片功耗的不斷增加，互連線上的電流密度也越來越大，有可能造成了細線上的電遷移現象。在芯片制造過程中晶體管的柵極聚集的電荷可能會使柵擊穿即產生天線效應。互連線間的耦合電容的存在會導致一條線上的信號跳變時引起另一條線的信號穩定性，即發生串擾現象。

在本文中，我們不僅分析和總結了電遷移，天線效應，電壓降落，串擾這幾個影響信號完整性的因素，還著重對電壓降落問題進行了重點分析。隨著功耗的增加和電源電壓的降低，電壓降落變得越來越嚴重。我們把寄生電阻對電壓的影響進行了仿真，器件模型采用TSMC的器件模型庫，最后用CADENCE的SPECTRES電路模擬程序對電路進行瞬態分析。同時為了與不考慮寄生電阻的情況作對比我們也對理想的情況做了模擬，然后把二者的結果進行對比，分析電壓降落對電路性能的影響。

第1章 緒論

1.1 課題的背景及意義

自從1958年集成電路誕生以來，已經歷了小規模集成（SSI）、中規模集成（MSI）、大規模集成（LSI）的發展階段，目前已進入超大規模集成（VLSI）和特大規模集成（ULSI）階段，是一個“System on Chip”的時代。以最普遍的個人計算機微處理（如“X86”）為例，第一代16位的8086芯片中，共容納了約2.8萬個晶體管，到了32位以上586計算機微處理器（如“奔騰”），芯片內的晶體管元件數目已經高達500萬以上。

根據一般劃分，當半導體工藝的最小特征尺寸小于1微米時，稱之為亞微米設計技術，當最小特征尺寸小于0.5微米時，稱之為深亞微米設計技術(DSM：Deep Sub Micrometer)，而當進一步小于0.25微米時，可稱之為超深亞微米設計技術(VDSM：Very Deep Sub Micrometer) 。

現在國外商業化半導體芯片制造技術的主流已經達到0.25微米、0.18微米的線寬，利用該技術可制作256Mb的DRAM和600MHZ的微處理器芯片，每片上集成的晶體管數在108~109量級。預計今后的發展的趨勢是0.09微米以下，即集成電路已進入超深亞微米工藝時代[1]。

1.1.1 國內外相關技術的研究及發展現狀

1．國外的發展現狀

IBM Microelectronics公司的工程師John Cohn表示，襯底耦合、電容耦合和互感都不是大問題，而對信號完整性影響最大的是通過電源線耦合的噪聲，這種噪聲在130納米設計中日趨成為一個問題，而且很難分析和處理。Cohn聲稱：“通過電網的串聯RL耦合非常麻煩，在0.25微米工藝下根本沒有這一問題，在0.18微米工藝下可能只有一兩個個別情況出現問題。但是在當前的0.13微米工藝下，一個設計中幾十個或幾百個網絡受到這方面影響的情況并不少見。” 信號完整性問題應該在下述環節中著重強調，包括電路設計，布局布線和模擬。

在電路設計中，設計者有更多的機會能夠控制信號完整性，對于高扇出的模塊比如說時鐘驅動器設計者可以選擇用差分信號。

布局布線的準確性將會更加困難，在IC設計中對于布局布線工具必須包含全部的寄生參數提取，以實現對時鐘偏移率和延遲的精確預測，最終的布線器將會和信號完整性工具集成到一起，如果信號完整性低于理想的閾值，將會重新布線。Synopsys 規劃了Design Compiler的替代產品——Physical Compiler。Physical Compiler 將邏輯綜合與信號完整性分析和布局相結合，以此解決信號完整性問題。Physical Compiler與Chip Architect、Clock Tree Compiler以及 Route Compiler等相結合，可提供一種支持深亞微米產品設計、綜合和布局布線的方法。 Magma Design公司認識到，時序收斂是一種能夠避免因長導線和位置鄰近的導線間的信號方向和信號轉換速率而引起的信號完整性問題。該公司采取的辦法是，在設計師確定的約束條件下，先固定信號通路的時間設置，再改變布局來適應它。因此，即使拓撲結構變了，信號通路的特性仍保持不變。Cadence公司將它在幾年前購買的綜合技術與分析工具相結合而產生了PKS（物理智能綜合）工具，其流程與Synopsys的產品相似。

電路的模擬也很重要。 Spice是在晶體管一級對電特性進行建模的最常用的工具但是在深亞微米設計師有許多局限性。Celestry 公司已經研制出一種基于晶體管的仿真器UltraSim，它可以在合理的時間內按計算能力提供達到Spice精度的結果，以解決深亞微米的問題。為了有效地對信號完整性問題進行驗證，首先應該準確地建立影響完整性問題的模型然后用工具進行寄生參數提取和驗證，對于建模，有二維，準三維和三維模型三種。二維模型的特點是適合于大計算量的參數提取，因此適合于全芯片的提取，三維模型最準確但是完全用三維模型將耗費大量的時間，為此只有在對一些關鍵網絡進行提取時才使用三維模型。

在集成電路布線中，鋁被廣泛使用，其布線工藝較為簡單。1997年9月，IBM公司率先推出一種稱為CMOS 7S的新技術，該技術在集成電路設計中采用銅代替鋁作為外部導電材料，使電路布線的尺寸更加微小，芯片處理邏輯運算的能力更強。1997年，IBM公司了可用于集成電路生產的銅布線工藝。1998年，AMD公司便開始向銅布線工藝轉移，這在當時是相當冒險的。如今工藝材料每4到5年就會出現一次變化，首先是銅，后來是低k電介質陸續進入生產工藝。而在鋁的時代，這種顯著的變化每10到20年才會出現一次。這使工廠的基礎設施必須能以較低的成本快速適應新的材料。采用低k電介質技術遇到的困難更多。低k電介質技術的引入相對落后了4到6年。這一技術的延遲引入使銅布線的很多優勢沒有發揮出來。早期的130nm工藝的邏輯設計有9層銅，與鋁布線工藝是一樣。其中很大一部分都用來補償二氧化硅的高電容。

2．國內的發展現狀

集成度增加，集成電路芯片上的連線數目急劇上升，國內采用多層金屬布線解決金屬化中遇到的困難。用兩層金屬布線可完成特征尺寸為10μm以上的集成電路，0.35μm需要4～5層，總連線長度可達到380m；0.13μm需要6～7層，總長度約為4km，予計到0.07μm需要10層，總長達到10km。采用多層金屬互連可以顯著縮短器件之間的連線密度，減小RC時間常數和縮小芯片，使速度、集成度和可靠性都得到提高。

用RLC模型來估計互連線間耦合電容及對其結果地一些模擬，基于分析得出地結論，研究一些算法，在一定的串擾約束下調整布線。

國內認為金屬互連線的電阻、金屬互連線間及金屬層間的電容是互連線主要的寄生元件，它直接決定著互連線的RC延遲，關聯著信號的串擾。降低互連線的電阻和線間及層間的總電容將減小互連線引起的時間延遲并改善串擾。低介電常數替代傳統的二氧化硅，以及互連線和電介質材料的幾何結構最優化是降低互連線寄生電容的兩個主要措施。用低電阻率金屬材料銅替代傳統的鋁作為互連線材料是降低互連線電阻的主要措施。

1.1.2 立題的目的與意義

學習并掌握深亞微米IC設計信號完整性問題的有關知識，找出影響信號完整性的因素，并研究其影響信號完整性的機理，對其提出一些解決方法，指導深亞微米IC設計，從而減少信號完整性對深亞微米IC設計的影響。

信號完整性定義為信號在電路中能以正確時序和電壓作出響應能力。信號完整性問題不僅存在于PCB板上，而且也存在于芯片內部，IC開關速度高、端接元件的布局不正確或高速信號的錯誤布線會引起SI問題，從而可能使系統輸出不正確的數據、電路工作不正常甚至完全不工作。由于深亞微米集成電路設計中一系列復雜而困難的技術問題，能否設計和制造深亞微米集成電路就成為衡量一個國家集成電路整體水平的主要標準。而信號完整性問題就是深亞微米集成電路設計中一系列復雜而困難的技術問題中極其重要的一個，為了更好地進行深亞微米IC設計，必須對信號完整性問題進行深入地研究。

1.2 論文結構

第1章為緒論，主要介紹課題的背景及意義、深亞微米工藝設計的發展狀況、相關領域的研究進展和本課題主要研究內容。

第2章是信號完整性的概述，主要分析了影響信號完整性的主要因素，并大致介紹了串擾噪聲(cross-talk)，電遷移（Electromigration)，電壓下降（IR Drop），天線效應（Antenna Effect）和接地反彈與襯底耦合（Ground bounce & Underlay coupling）的情況，而且還簡要介紹了解決這些影響因素的方法。

第3章主要研究了串擾，連線延遲和串擾是影響深亞微米版圖設計的兩個很重要的因素，兩者都是從時序上影響設計。本章分析了串擾的起因，串擾可以由三種耦合機制引起，即電容、電感和輻射。從本質上說，輻射耦合是一種自感EMI擾亂，并可以把它視作在EMI設計框架里面。而且本章還詳細介紹了電容串擾和電感串擾及其解決方法。

第4章主要研究了電遷移，在電路規模不斷擴大，器件尺寸進一步減小時，互連線中電流密度在上升，鋁條中的電遷移現在更為嚴重，成為VLSI中的一個主要可靠性問題。本章首先介紹了電遷移的原理及其影響因素，然后介紹了它的失效模式，最后分析了電遷移的解決措施。

第5章主要研究了電壓降，IR Drop是由電線電阻和電源與地之間的電流所產生的。如果電線的電阻值過高或者單元的電流比預想的要大，一種難以接受的電壓下降就會出現。簡單的增加電線的線寬，降低電阻，并且由此電壓降低，但是同時它也會減少布線的面積，并且在大多數條件下不會被接受。確立設計之后，從事于IR Drop問題，當今所普遍應用的技術并不是對這些問題行之有效的方法。為了使設計中電流下降的位置更加完善，并且可以自動地通過更寬地金屬層為IR Drop的最低估計值提供路徑，其所需要的是科學的設計和可用來實施的工具。本章進行了模擬仿真實驗，證實了本章的論述。

第6章主要研究了天線效應。本章首先介紹了天線效應的機理，然后論述了它的影響因素，最后提出了其解決方法。

第2章 信號完整性的概述　2.1 信號完整性的定義

信號完整性（Signal Integrity）是指信號未受到損傷的一種狀態。它表明信號通過信號線傳輸后仍保持其正確的功能特性，信號在電路中能以正確的時序和電壓作出響應。由IC的時序可知，如果信號在穩態時間(為了正確識別和處理數據，IC要求在時鐘邊沿前后輸入數據保持不變的時間段)內發生了較大的跳變，IC就可能誤判或丟失部分數據。若信號具有良好的信號完整性，則電路具有正確的時序關系和信號幅度，數據不會出現錯誤的捕獲，這意味著接收端能夠得到正確的數據。相反，若出現信號完整性故障，就會引起任意的信號跳變，使信號不能正常響應，導致系統工作異常，性能下降[3]。

2.2 信號完整性的起因及表現

隨著IC生產工藝尺寸的不斷縮小和die尺寸的不斷增大，對設計方法學和EDA工具的要求越來越高，對于IC設計團隊來說進行0.18微米以下的設計將面臨著越來越嚴峻的挑戰，由于目前缺少能有效解決信號完整性問題的設計方法學和工具，由信號完整性引起的邏輯和時序問題，常使芯片不能實現時序的正確收斂或測試過程中不能正常工作。假如設計工程師沒有充分考慮信號的完整性問題，原來工作正常的產品在應用現場就存在發生故障的風險。仿真試驗結果證實，IC開關速度過高、端接元件的布局欠妥、電路的互連不合理等都會引起信號完整性問題。信號完整性主要包括串擾、天線效應、電遷移、電壓下降等。

(1) 串擾噪聲(cross-talk)

串擾是指毗鄰兩金屬線的線間耦合電容引起的噪聲現象。互連線耦合電容包括平行線間耦合電容、交叉線間耦合電容、線對地耦合電容等(見圖2-1)。當一條金屬線中傳輸的信號發生跳變時，與其相鄰的金屬線中由于耦合電容（見圖2-1）的作用而伴隨著電荷的轉移，噪聲大小取決于信號的轉換速率。串擾噪聲對芯片的影響有二：

1. 串擾延遲。串擾對時序的影響，會使高速芯片不能以最快速度工作（見圖2-2 a）。

圖2-1 互連線電容的類型

a)

b)

圖2-2 串擾噪聲引起的信號延遲(Timing Error)和邏輯錯誤(Logic Error)

因為“受害”節點的時序是通過門電路的時延、相互連接的延遲以及相鄰節點的狀態決定，因此由串擾產生的時序問題微妙而復雜。每個周期都存在延遲，而不僅僅是互連引起的延遲，這些延遲的變化會造成時序無法收斂；

2. 串擾假信號會引起某些寄存器的錯誤邏輯狀態（見圖2-2 b）。當兩個或兩個以上的布線路徑存在一定距離并呈并行分布時，彼此之間就存在把脈沖從一個節點傳到另一個節點的耦合電容。如果一個“攻擊”節點信號發生變化，可導致鄰近的“受害”節點瞬態呈現一個異常的邏輯值，從而引起邏輯的異常改變，其結果引起邏輯運算的重復錯誤[2]。

(2) 電遷移（Electromigration)

電遷移現象是由于電源線和信號線上過高的電流密度導致的。

1. 金屬電源線中的過高電流密度而引起的“電子風”，使得金屬離子遷移，從而形成了導線的空洞而導致某些情況下的斷路以及由遷移走的金屬堆積在別處而形成的短路現象（見圖2-3）。

2. 信號線的電遷移有時又稱為導線自熱，是由于互連線上信號的高速變化對電容的不斷充放電而引起的。當脈沖通過導線時，導線本身的功耗將使導線溫度超過氧化層溫度。氧化層和導線之間的溫度差異會產生機械應力，最終使導線斷裂。低K值的電介質熱傳導性差，機械強度低，因此用其制作的導線自熱問題將更為嚴重。導線自熱問題由來已久，但在0.25微米及其以下工藝必須采用智能化程度更高的設計工具來解決導線自熱問題，否則芯片將無法工作。

圖2-3 電源線電遷移引起的空洞和小丘現象

(3) 電壓下降（IR Drop）

電壓降是由于電源線自身存在一定的電阻，或者單元的電流比預想的大而產生的電壓下降。可導致門和信號的延遲從而引起時序退化和時鐘偏移，以及噪聲容限的降低。IC只能按規定的時序接收數據，過多的信號延遲可能導致時序違背和功能的混亂，而且延遲會使芯片的工作頻率降低，從而影響芯片的性能。時鐘偏移還會使系統的功耗加大（見圖2-4）。

單純的增加電源線的寬度會降低電阻從而降低電壓降，但是那會減少可用的布線面積，因此在多數情況下并不適用。

圖2-4 電源線網孔上的電壓降

(4) 天線效應（Antenna Effect）

天線效應發生在芯片生產的過程中，與晶體管相連的金屬導線由于其上面幾層金屬層還沒有淀積上，因此處在一種浮在圓片表面的狀態，這些浮著的金屬線將會作為天線收集后續工藝中的電荷（比如等離子刻蝕）將這些電荷全都儲藏在柵極，當電荷達到一定數量時會擊穿柵氧化層，就會造成器件的毀壞。在設計中柵面積與金屬線面積必須滿足一定比例。這一比例表明在天線效應問題發生之前邏輯門的輸入能與多少條金屬線相連，換句話說，這意味著晶體管的柵極能夠容納多少電荷。通過插入跨線或者插入二極管的方法，可以有效地避免天線效應[2]。

(5) 接地反彈與襯底耦合（Ground bounce &Underlay coupling）

接地反彈簡稱地彈，指由于電路中較大的電流涌動而在電源與地平面間產生大量噪聲的現象。如大量芯片同步切換時，會產生一個較大的瞬態電流從芯片與電源平面流過，芯片封裝與電源間的寄生電感、電容和電阻會引發電源噪聲，使得零電位平面上產生較大的電壓波動（可能高達2v），足以造成其它元器件的錯誤動作。由于地平面的分割（數字地、模擬地、屏蔽地等），可能引起數字信號走到模擬地區域時，產生地平面回流反彈。

同樣電源平面分割，也可能出現同樣危害。負載容性的增大、阻性的減小、寄生參數的增大、切換速率增高以及同步切換數目的增加，均可能導致接地反彈增加。

同時，襯底耦合可能使設計面臨更大的挑戰。在硅片設計中，由于襯底和阱具有有限的電阻率，其上流過電流時會產生一定的壓降。而MOSFET管的閾電壓（開啟）取決于在柵區下面的襯底（或阱）的有效電壓，這意味著任何襯底電流不僅能越過MOSFET管的閾電壓，而且能越過邏輯門或時鐘電路的閾電壓，使設計很不可靠。隨著水平尺度與垂直尺度的下降，襯底和阱層的電阻增大，情況就變得更壞。

2.2 信號完整性的解決方法

對芯片設計，通常采用兩種方法解決信號完整性問題。其RF解決方案集中于傳輸線，常在封裝邊界上使用阻抗匹配辦法，而數字（即寬帶）解決方案則強調選擇封裝，控制同步切換數量和切換速度，在封裝外部電源引腳與地之間使用旁路電容，在IC內部的電容則通過金屬層的重疊來實現，即為高速瞬態電流提供一個局部低阻抗通路，防止接地反彈。

然而，當面臨深亞微米設計中的信號完整性問題時，通常的解決方案不再適用。例如，限制邊沿速率（Slew rate）雖然能夠明顯地改善接地反彈和串擾，但它同時限制了時鐘速率。研究新的解決方法必須能夠適宜深亞微米的IC設計。如增加襯底電阻問題可采用絕緣體上硅技術（SOI）來解決，這是在微米IC設計中被廣泛采用的技術。現在，解決信號完整性問題的方法主要是電路設計、合理布局和建模仿真[3]。

2.2.1 電路設計

在電路設計過程中，通過設計控制同步切換輸出數量，同時控制各單元的最大邊沿速率（dI/dt 和dV/dt），得到最低且可接受的邊沿速率，這可以有效地控制信號的完整性。也可為高輸出功能塊（如時鐘驅動器）選擇使用差分信號。比如，通常時鐘使用ECL信號或全擺幅的差分信號。對于應用工程師，通常是在傳輸線上端接無源元件（電阻、電容和鐵氧體），來實現傳輸線與負載間的阻抗匹配。端接策略的選擇應該是對增加元件數目、開關速度和功耗的折中。端接串聯電阻R或RC電路，應該盡量靠近激勵端或接收端，并獲得阻抗匹配，同時，電阻R（如10Ω）可以消耗掉邏輯電路的無用直流功率，電容（如39PF）可以在滿足開關速度的條件下削弱阻尼振蕩強度，但同時須仔細選擇該電容，防止其引腳電感引起的振蕩（ringing）。

2.2.2 合理布線

合理布線很重要，設計者應該不違背一般的原則的情況下，利用現有的設計經驗，綜合多種可能的方案，優化布線，消除潛在的問題。雖然有一些設計規則驅動的布線器有助于設計者優化設計，但還沒有一種完全由用戶定制設計規則和完全支持信號完整性分析的布線器。布線工具應該與全部寄生參數抽取相結合，以得到對于時滯率和時延的準確預測[3]。

2.2.3 建模仿真

合理地進行電路建模仿真是最常見的解決辦法。在現代高速電路設計中，仿真分析顯示其優越性。它給設計者準確、直觀的設計結果，便于提早發現隱患，及時修改，縮短設計時間，降低設計成本。設計者應對相關因素作合理估計，建立合理的模型。對于IC設計，電路的仿真必須在封裝的環境下進行，仿真結果才能更接近鑄模后返回的硅片測試結果。由于信號完整性問題經常作為間歇性錯誤出現，因此重視同步切換控制、仿真和封裝，保證設計符合信號完整性要求，在硅片制造前解決問題。對于IC應用，可利用仿真來選擇合理的端接元件和優化元器件的布局，更容易識別潛在問題，并及時采取正確的端接策略和布局約束機制來解決相關的信號完整性問題。隨著時鐘頻率的增加和IC尺寸的持續下降，保持信號完整性對設計者來說越來越富有挑戰性，這使得建模仿真成為設計中不可或缺的環節[3]。

2.3 本章小結

本章是信號完整性的概述，主要分析了影響信號完整性的主要因素，并介紹了串擾噪聲(Cross-talk)，電遷移（Electromigration)，電壓下降（IR Drop）， 天線效應（Antenna Effect）和接地反彈與襯底耦合（Ground bounce & Underlay coupling）的概念和原理，并且簡要介紹了解決信號完整性問題的方法。本章給出一個對信號完整性的初步認識，了解到深亞微米中信號完整性問題的重要性，并大致說明了解決問題的著手點。

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第3章 串擾

3.1 串擾的定義

串擾是相鄰線之間的耦合（cross-couping）電容影響了其中一個線的信號完整性的結果。在邏輯門驅動互連線時，一根互連線一般與幾根相鄰線耦合，它們有垂直方向的和水平方向的。研究時只關注同層中相鄰線對門和線延遲的影響，稱這根互連線為“受害線”，對它造成影響的線叫“侵害線”。現在新的工藝有更多的金屬層，則耦合電容與地電容之間的比值就加大，其影響就越嚴重了；同時在0.25um、0.18um工藝下，器件閾值越小，其噪聲冗余就越小，以往被忽視的串擾現在不得不考慮。

串擾的危害很大，由于兩條線之間的耦合電容的影響，侵害線上的變換引起受害線不想要的變換，從而引起電路邏輯失靈，使接受器出現重復的邏輯變換，從而使受害線上信號完整性受到破壞[1]。

3.2 串擾的分類

(1) 電容串擾

導線之間都存在電容，當它們離的足夠近時，電容就會變大，大到可以將巨大的能量從一條導線(侵略線或工作線)耦合到另一條線(受害線或被動線)。電容允許移位電流穿過間隙并注入受害線，因為無論是上行還是下行電阻都是一樣的，電流平均分開將波動沿各自的方向輸送。圖3-1中描述的就是耦合現象，電容沿兩條傳輸線分布。共有電容每單位的長度是Cm。通常的問題是需要有表示兩條線的耦合微分方程的聯立解。近似值可以用來顯示基本特性，也可以導出適用于弱耦合的有用程式。

圖3-1中的分流中顯示了一小段耦合傳輸線當電壓波動經過侵略線時，它會通過位移電流注入受害線，之后電流沿著各自的方向平均分開， 侵略波動會引起脈沖，脈沖有與邊緣速率相等的寬度，并且在受害線上沿相反方向蔓延。在侵略線上由低至高的過渡會在受害線上引起正脈沖，而從高到低的過渡會引起負脈沖。

一旦串擾信號被發送到受害線上，它也會反過來影響侵略線，發生串擾，并會擾亂侵略線的波形，并且使串擾的計算結果復雜化。當次要的串擾可以忽略不計時，就可以稱為弱耦合;相反，稱為強耦合，簡單的串擾方程依賴于弱耦合。

圖3-1由于耦合電容產生串擾的簡圖

侵略線與向前的受害線波動一同并各自向負載和遠處運動。因此，每增加線時，侵略線邊緣都會增加受害脈沖，受害脈沖會在波形不斷移動中不斷增大。終端噪聲(FEN)是一個寬度接近于侵略線上邊緣速率的單一脈沖。

侵略線和相反的受害線波形沿反方向移動，因此侵略線能注入電流的交疊部分只有一半的增長時間。這段時間之后，脈沖會不變地向終端移動。然而，這些脈沖會連續地產生，因此當終端產生地最后一個脈沖蔓延回近終端時，近終端至少需要2*TOF接收它們。

總之，電容串擾會在終端產生短暫的脈沖，在近終端出現一個長信號，終端信號會隨著長線增長幅度，而近終端噪聲會隨著長線增大寬度。串擾噪聲在由低到高過渡時是正的，而由高到低時是負的。該結果在圖3-2中得以總結[4]。

(2) 電感串擾

由兩條信號線組成的閉合環路是由相互聯系的電感線圈耦合而產生的，根據V=m*di/dt，侵略線上的電流變化會引起受害線上的串擾電壓。與電流注入受害線的電容串擾相比，電流的網點的變化是零，侵略線只能驅使電流沿著受害線流動。結果，正反向的電流有著相反的極性。耦合的概述(圖3-3)電感線圖，m是沿著電線的長度分布的。與電容串擾的情況相同，通常的問題是需要有表示兩條線的耦合微分方程的聯立解。近似值可以用來顯示基本特性，也可以導出適用于弱耦合的適用方程。

圖3-2 弱電容耦合噪聲波形的總結

圖3-3 電感耦合產生串擾的簡圖

圖3-3中的分流顯示了一小段耦合傳輸線。當電流波形經過侵略線時，它會通過共有電感線圈對受害線產生串聯電壓。侵略波形會引起脈沖，脈沖有著與邊緣速率相等的寬度，并且在受害線上沿相反方向蔓延。在侵略線上由低至高的過渡會在受害線上引起陽性反向脈沖，而從高到低的過渡會產生陰性正向脈沖。

因此，電感串擾是跟隨電容串擾而產生的。正向噪聲與侵略共同移動并且逐漸地、連續地增加幅度。反向噪聲自它之后只增加邊緣速率一般的噪聲，并且侵略線波形向相反方向移動。

總之，電感串擾與電容串擾很相似：在終端都會產生短暫的脈沖，在近終端會產生長信號。二者不同在于標志，正向電感與電容會有相反的標志。該結果在圖3-4中得以總結[1]。

圖3-4 弱電感耦合噪聲波形的總結

(3) 總串擾

通常情況下，電容和電感串擾會同時出現。一個確定的假設即兩條耦合的電線的相速度是相等的。由于電容和電感串擾的相反極性，終端的噪聲會有些抵消。

對于近終端噪聲，不可能被抵消，故近終端串擾總是存在的。注意，終端串擾的抵消可以產生定向耦合器。隨著終端的抵消，由左向右移動的信號只能出現在左端口。同樣，由右向左移動的信號只能在右端口產生信號。這樣的定向耦合器可以用來產生網絡分析器理論，它可以起主要定向行波的作用。從理論上來說，在兩條電線上，好的性能需要與其相同的相速度，更加細致平衡的電容和電感串擾。

在數字系統里，許多相近的且隔開的電線存在著串擾構成的混合。對電容串擾來說，電線互相保護以使對受害線的Cm迅速減少，使其免受侵略線侵害。因此，電容串擾通常對一條電線的相鄰線影響強烈，但對其它線的影響卻很微弱。對電感串擾來說，普通金屬并不對磁場起保護作用，所以m慢慢的減少且電感串擾對一條線的大多相鄰線的影響都很強烈。綜合這個結果，典型的串擾是相鄰線之間的耦合，即同時的電感和電容串擾，并且通常情況下電容串擾占主導地位[4]。

3.3 抗串擾噪聲的措施

解決串擾時最好的方法是不能引起侵害線上的邏輯錯誤，其有效方式是：

（1） 在侵害線和受害線之間加入地線是解決串擾的一個有效的方式，它能極大的減小串擾，其不足是增大了芯片面積，所以不能在芯片中全范圍的應用，可以用在一些全局的線中，它比加大線間距有效的多。

（2） 改變線間距可以在微量上減小串擾， 但是用加大線間距離的方法減小串擾遠遠比不上在兩線之間加入地線的方法。

（3） 加大受害線上的驅動或是加入緩沖器或反向器。和受害線輸入端相連器件的驅動電阻越大，侵害線對受害線的干擾越大，說明了如果受害線上驅動器件驅動能力很強時會有效的減小串擾。在發生串擾的地方，最好的辦法是用驅動能力強的器件代替驅動能力弱的器件；如果不想替換器件按比例適當地加入緩沖器[1]。

3.4 本章小結

串擾是相鄰線之間的耦合電容影響了其中一個線的信號完整性的結果。串擾的危害很大，由于兩條線之間的耦合電容的影響，侵害線上的變換引起受害線不想要的變換，從而引起電路邏輯失靈，使接受器出現重復的邏輯變換，從而使受害線上信號完整性受到破壞。解決串擾問題現在來說沒有十分有效的方法，只能減小而不能完全消除。

第4章 電遷移

在微電子器件中，金屬互連線大多采用鋁膜。只是因為鋁具有一些優點，如導電率高，能與硅材料形成低阻的歐姆接觸，與二氧化硅層等介質膜具有良好的粘附性和便于加工等。但是使用中也存在一些問題，如性軟，機械強度低，容易劃傷；化性活潑，易受腐蝕；在高電流密度時，抗電遷移能力差。在電路規模不斷擴大，器件尺寸進一步減小時，互連線中電流密度在上升，鋁條中的電遷移現在更為嚴重，成為VLSI中的一個主要可靠性問題。

4.1 電遷移原理

當器件工作時，金屬互連線的鋁條內有一定電流通過，金屬離子沿導體產生質量的輸運，其結果會使導體的某些部位產生空洞或晶須(小丘)，這即電遷移現象，在塊狀金屬中，其電流密度較低(小于102A/cm2)，電遷移現象只在接近材料熔點的高溫時才會發生，薄膜材料則不然，淀積在硅襯底上的鋁條，截面積很小和良好的散熱條件，電流密度可高達107A/cm2，所以在較低的溫度下就會發生電遷移。

在一定的溫度下，金屬薄膜中存在一定的空位濃度，金屬離子通過空位而運動，但自擴散只是隨機地引起原子地重新排列，只有受到外力時才可產生定向運動。通電導體中作用在金屬離子上的力F有兩種：一種是電場力Fq，另一種是導電載流子和金屬離子間互相碰撞發生動量交換而使離子產生運動的力，這種力叫做摩擦力Fe。對鋁、金等金屬膜，載流子為電子這時電場力Fq很小，摩擦力起主要作用，離子流與載流子運動方向相同。這一摩擦力又稱"電子風"。經過理論分析有

F=Fq+Fe=Z*qE

(4-10)

式中Z*稱有效原子價數，E為電場強度，q為電子電荷。對鉑、鈷、金、鋁材料，其Z*分別為+0.3，+1.6，-8，-30。負的Z*是"電子風"，使金屬離子向正極移動，Z*為正值是"空穴風"，使金屬離子向負極方向遷移，Z*絕對值小，抗電遷移能力就大。

產生電遷移失效的內因是薄膜導體內結構的非均勻性，外因是電流密度。因電遷移而失效的中位壽命tMTF可用Black方程表示(直流情況下)

tMTF =AW^pL^qJ^-mexp(Ea/kT)

(4-11a)

可進一步化為

tMTF =AdcJ^-mexp(Ea/kT)

(4-11b)

式中 A、p、q——經驗常數

W、L——分別為互連線寬和長度，

Adc——與線寬有關的一個常數

J——流過的電流密度A/cm^2

m——1～3的常數

Ea——激活能(eV)

T——金屬條溫度(K)

k——波爾茲曼常數8.62×10^-5(eV/ K)

由上式可知電遷移與J、T關系密切，而m是一個很重要的參量，它與J、T、模的微觀結構和模上溫度有關，在VLSI中一般取1.5～2[5]。

4.2 電遷移的影響因素

電路規模不斷擴大，器件尺寸進一步減小，互連線中電流密度在上升，鋁條中的電遷移現在更為嚴重，成為VLSI中的一個主要可靠性問題。主要影響電遷移的因素如下：

(1) 布線幾何形狀的影響 從統計觀點看，金屬條是由許多含有結構缺陷的體積元串接而成的，則薄膜的壽命將由結構缺陷最嚴重的體積元決定。若單位長度的缺陷數目是常數，隨著膜長的增加，總缺陷數也增加，所以膜條越長壽命越短，壽命隨布線長度而呈指數函數縮短，在某值趨近恒定。

第4篇：集成電路版圖設計的重要性范文

【關鍵詞】互聯網 融媒 新思維 轉型升級

【中圖分類號】G220 【文獻標識碼】A

當下，傳統媒體投入大量人力、物力和財力發展新媒體，竭盡一切力量堅定不移地走融合媒體發展之路，但是，成功者在哪里、可借鑒者在哪里、盈利者在哪里、佼佼者又在哪里？

筆者認為，形成這種狀況的原因主要是對互聯網文化屬性的認識不深刻，對互聯網的傳播規律了解不到位，對互聯網的經濟發展趨勢分析不透徹而造成的。所以，更新思維是當務之急。“我們正將自己帶向一個全新的世界――媒介互通，萬物互聯。”①關于互聯網視閾下融媒新思維和路徑，以下作者從十組關鍵詞展開論述。

一、亞文化、泛娛樂

在這場媒體革命中，新媒體的亞文化特質和現象不可忽視，他們與主流媒體有著諸多鮮明差異特征，比方社群性、偏離性、邊緣性和挑戰性，互聯網的互動性是亞文化之間的交流、融合、再生更加便利，勢不可擋。應該肯定傳統媒體在互聯網新媒體上發揮著重要作用，尤其是政治意識、主流意識、陣地意識、大局意識的準確把控和引導，在傳播主流價值觀和主流文化審美取向的傳播上做出了巨大的貢獻，傳統媒體的傳播力、公信力、影響力明顯增強，進一步鞏固和壯大了主流輿論陣地，值得贊許。同時，亞文化在新媒體異彩紛呈的展現，也促使傳統媒體和主流文化再也不可忽視新媒體的眾多亞文化實踐及其文化意義。亞文化已經登堂入室，進入了傳統媒體的視野，引發傳統媒體的關注。如《眾媒時代》一書所述： “亞文化部落的覺醒，以及亞文化與主流文化的碰撞，對于媒介是否有傳播學上的意義？在亞文化崛起的當代，媒體業應當如何擁抱新的部落？”努力做到“內容覺醒：關注多元議題；產業覺醒：關注亞文化經濟；思維覺醒：關注社群傳播”。②在這一方面值得傳統媒體思考，應加強這樣的溝通與對話，在融合和轉化的過程中走向多元與開放。亞文化部落崛起，勢不可擋；亞文化已是互聯網重要的文化屬性；不爭論、不回避、不退讓、不膽怯；定戰略、謀策略、建團隊、上項目；亞文化以青年人為主體，未來市場份額、亞文化市場潛力與商業機會巨大。

2014年“泛娛樂”一詞被收錄到國家文化產業報告之中，迅速成為席卷互聯網發展的一大浪潮，百度、阿里巴巴、騰訊（簡稱“BAT”）三大中國互聯網巨頭紛紛推出泛娛樂戰略。騰訊的泛娛樂戰略，是以騰訊互娛知識產權（IP）為紐帶，覆蓋了騰訊視頻、騰訊游戲、閱文集團（包括騰訊文學+盛大文學）、騰訊動漫（投資了嗶哩嗶哩網站，簡稱“B站”）、QQ音樂、騰訊影業、企鵝影業、騰訊體育等王牌產品，這些產品在市場上有著舉足輕重的角色。“阿里巴巴泛文娛版塊”囊括了阿里巴巴集團旗下的阿里影業、合一集團（優酷土豆）、阿里音樂、阿里體育、UC瀏覽器、阿里游戲、阿里文學、數字娛樂事業部。百度提出了“內容生態”戰略，包括以百度文庫、百度文學、縱橫文學、熊貓閱讀為代表的閱讀資源；以愛奇藝、視頻軟件PPS影音、百度視頻為代表的視頻資源；電影產業方面，百度入股了華策影視、星美集團、百度糯米電影以及百度音樂等。“BAT”三大公司在泛娛樂領域的布局和布點都已就位，接下來誰更棋高一籌，就得看各自生態內的整合和協同能力。同時，國內小米、華誼、藝動、通耀、360等企業也紛紛將泛娛樂作為公司戰略大力推進，泛娛樂市場的冰山一角處于剛剛開啟階段，無窮金礦有待開掘。③

二、社群、交互

在新媒體，“社區、社交、社群”三組詞均十分重要，其中以“社群”最為重要。社群就是讓參與社交媒體的人唯你馬首是瞻，對你有崇拜感，形成精神依賴。要在社交媒體的基礎上建立屬于自己的社群，因為沒有自己的社群，永遠沒有自己的發展空間。社群建設上抓住五個要素：內容、渠道、平臺、經營、管理。關于社群經濟，“羅輯思維”應該是最早的定義者和實踐者，起初“羅輯思維”只是一個視頻自媒體，隨著點擊率與粉絲量的不斷增加，它逐漸發展成了一個人氣極其火爆的“知識型社群電商”。“羅輯思維”創始人羅振宇反復強調，“社群關鍵不在于有多少人，而在于影響力度有多大”。“羅輯思維”一直不斷探索如何增強社群的黏性。④尤其是兩年的跨年演講影響力劇增，成為一個熱點。

傳統媒體與新媒體在傳播規律上有什么區分？在文化根基方面傳統媒體是“內容”，新媒體是“人”；在系統特質方面傳統媒體是“封閉的和集權的”，新媒體是“開放的和分權的”；在產品生產主體方面傳統媒體是“媒體自身”，新媒體是“媒體和用戶”；在對用戶的態度方面傳統媒體是“俯視的和教化的”，新媒體是“平等的和參與的”；在文化特質方面傳統媒體是“廟堂式的”，新媒體是“江湖式的”；在接受終端方面傳統媒體是“單一、單向和固定的”，新媒體是“多屏、移動和交互的。”新媒體最重要的特質“交互性”，除雙向交互以外，它的表現特點還有：二次元的平面交互、三次元上下左右交互以及多維交互。還應理解“互聯網是人的網絡，而不是計算機的網絡”。⑤

三、場景、儀式

移動互聯網時代場景為王，所有移動互聯網的產品和服務都是基于場景的，所有關于移動互聯網的戰爭都是基于場景的爭奪。

我們身處在場景媒體時代，無場景無閱讀，無場景無點擊，無場景無流量，無場景無收益。“場景顛覆傳統流量入口，反映的是這個時代消費精神的變化，是基于體驗美學的場景經濟范式。”⑥美國科技博客作者羅伯特?斯考伯（Robert Scoble）和謝爾?伊斯雷爾（Shel Israel）在《即將到來的場景時代》一書中，闡述了構成場景的五種技術力量無處不在，即“場景五力”――移動設備、社交媒體、大數據、傳感器和定位系統。由于越來越多的人掌握這五種力量，所以這場景五力正在改變著消費者和用戶的體驗，而且它們也深刻地浸入了傳播場景。我們發現做新媒體的人無時無處不談場景，不場景說明你還不會做新媒體。了解場景，就站在了風口上，誰能占據場景，就能贏得未來。身處場景媒體時代，媒體必須重塑與人的連接，重新構建媒介消費生態。胡正榮教授在《移動互聯時代傳統媒體的融合戰略》中所述：“Web3.0是場景細分時代，以場景、細分和垂直、個性化服務為特征”“需要以用戶為中心（UC）、以位置為基準（LBS）、以服務為價值（VA）。”做新媒體就是要抓住和利用“移動、客廳、消費、汽車”等大大小小的細分場景。

互聯網儀式和禮儀實現了互動性、移動性、跨越時空性的表現特征。儀式在新媒體發揮著重要作用，這也是“加冕與脫冕”巴赫金（M.M.Bakhtin）的狂歡理論的一大特征，在狂歡中最為主要的就是儀式和禮儀，模擬給國王加冕和隨后脫冕，以及再為奴隸或小丑加冕，這種更新交替、肯定與否定不斷地儀式重現，為用戶提供了無窮的快樂。新媒體重要的是能為消費者和用戶提供儀式再現化分享。比如：2015年春晚的“搖一搖”，2016年春晚“咻一咻”，都是儀式再現化。比如微信群搶紅包，紅包本來是春節老人給小孩發紅包的儀式，到了互聯網上就成了搶紅包，很多用戶連一分錢的紅包也不愿意錯過。掌握儀式，把更多的儀式放到新媒體的空間中，我們才能獲得更多的社群。視頻彈幕評論、網紅直播打賞、狂歡節購物等也是新媒體儀式化的表現形式。利用互聯網傳播形態，設計、組織、再現豐富多彩的互聯網儀式，是吸引用戶和占據市場的重要手段。

四、、狂歡

當下，讓民眾擁有相當自由發言權的新媒體社交平臺比比皆是，除微博和微信外，還有知乎、論壇、貼吧、分答、得到、嗶哩嗶哩、彈幕視頻網站AcFun、龍珠、繁星、全民TV、一直播、papi醬等一系列各式各樣的平臺和自媒體平臺，他們都以每個用戶的相對獨立性，對社會熱點、民生生活、文化娛樂、家長里短等無所不包的議題各抒己見，有文本性的，也有視頻類的，內容特點多為幽默詼諧與諷刺搞笑，呈現出更加多元化的思維，逐步形成了一個龐大的新媒體“和狂歡”陣地。當代社會文化體系對分為：一是大眾文化層，學術代表有約翰?菲斯克（John Fiske）；二是精神分析層，學術代表有拉康?雅克（Jaques Lacan）和西格蒙德?弗洛伊德（Sigmund Freud）；三是意識形態層，學術代表有斯拉沃熱?奇澤爾（Slavoj Zizek）。

抓不住在新媒體中就難以立足，筆者認為當前新媒體分為兩種：認知的和反抗的。眾多的新聞媒體客戶端就是一種認知的。認知的是主流媒體的主要產品，用戶大量信息獲取均來自這一領域。

在新媒體，更重要是反抗的，根據英國伯明翰學派的觀點，抵抗是亞文化的核心特征，表現為邊緣群體和弱勢群體對于支配階級和霸權群體的一種抵抗，比方說 《一個饅頭引起的血案》將矛頭直指電影《無極》當中的文化霸權。具有反抗的作品，閱讀率高，轉發率強。大眾對于陳詞濫調的抵抗，正是希望從主流媒體所強迫灌輸的理解方式中解脫。如“大象公會”發出的文章“中國男人喜歡什么樣的狐貍精？”（閱讀量215萬+）、“怕上火，難道你就不怕腎衰竭嗎？”（ 閱讀量80萬+）都是反抗的的表現。

巴赫金提出的狂歡理論，對新媒體的傳播有著重要的指導意義。在網絡社區里，人們實現了交互式的去中心化的交流，是一種特殊的自由自在、無拘無束的廣場式交往，每個用戶都擁有自己的表達權利與自由，每個用戶同時既是傳播者又是受傳者，在開發的網絡里沒有誰擁有天然的霸權。凡人可以說話，弱者盡情狂歡，參與狂歡的人只有一個身份――網民。如：“雙11”的狂歡、“雙12”的狂歡、“6?18”的狂歡讓用戶時時刻刻都感覺在狂歡的狀態里。“映客、花椒、YY、斗魚、虎牙、美拍”等全民直播網站充滿了和狂歡，用戶在直播平臺上撒花、送保時捷等行為都是狂歡的表現。網絡的互動性、匿名性與巴赫金所說的狂歡世界極為相像。“全民狂歡本就是擺脫了常規的生活狀態，人們大可不必像平時那么嚴肅認真、呆板教條，相反，盡可以在嬉笑打鬧、放縱自我中釋放心靈的快樂和生命的激情，這種生活就是‘翻了個的生活、反面的生活’。”⑦在社交媒體中，每一個人都過著一種狂歡式生活。“人與人之間的距離被拋在了一邊，人人都是參與者，人們在生產、解讀、建構中產生社會互動，形成狂歡的力量。”⑧網絡新媒體的狂歡包括了情感狂歡和思想狂歡兩種。狂歡的兩個原因：不受現實、等級區分、身份地位、社會秩序等約束；身份的隱蔽性、發言的自由性、人與人的虛擬性。

五、分眾、差異

分眾和精準傳播已是新媒體的重要因素。

在融媒時代，信息不再是稀缺資源，信息的海量堆積和渠道的無所不在使得信息對于用戶而言不再稀缺。相反，用戶的注意力作為一種不可再生和復制的準天然資源，成為市場追逐的對象。所以，新媒體進入分眾化、個性化和多元化時代，掌握用戶基本數據是做好“分眾”傳播的前提和條件，收集掌握用戶的具體數據至關重要，依據每一個用戶數據的個性需求，推送用戶所需的信息和產品，要在優化信息、規避同質、實時傳送、提升價值等方面下功夫。新媒體在分眾化的傳播上大有可為，要充分利用互聯網的寬帶技術、雙向交互功能和移動終端便捷性，做好分眾傳播。做好分眾傳播的六個要點是：搭建平臺、組建社群、匯集數據、按需分類、精準傳播、個。

“居正出奇、創造差異”“與其更好、不如不同”這都是營銷學的核心。

新媒體企業與波特五力模型恰恰相反：購買信息資源是高價的；提供用戶服務是低價或免費的；入行門檻很低；替代品遍地都是；同行業競爭十分慘烈。按波特五力模型的基本要求來說互聯網企業是基本不能投的，所以互聯網每天都有新注冊的公司，每天也有關閉或破產的公司，是進進出出最頻繁的行業。就像硅谷天使投資界思想家彼得?蒂爾（Peter Thiel）所說：“如果你已經開始運營自己的公司，你必須謹記冪次法則，把公司運營好。最重要的事情都是獨一無二的――一個市場可能會勝過其他所有市場。”⑩“差異化”是辦好新媒體的關鍵，產品的唯一性、平_的獨特性、社群的黏合性、渠道的快捷性、服務的體貼性、技術的先進性等方面都能做到最好，你就達到了“與眾不同”，有了這“與眾不同”就有可能立足于新媒體的基本素質和條件。對用戶而言還要在移動化服務、精準化服務、個性化服務、垂直化服務上下功夫，因為這是做好新媒體的又一核心。如星座漫畫大師“同道大叔”的微信公眾號每篇文章的閱讀幾乎都超過10萬+。這就是“我們需要更上一層樓，也需要與眾不同。”

六、移動終端、粉絲經濟

2015年以來，移動終端、智能硬件、直播應用三大“介質”正深刻地顛覆著媒介生態。目前，媒體已形成共識：移動終端的訪問量占據媒體的半壁江山，而這一趨勢還將進一步擴散。美國移動商業先行者查克?馬丁（Chuck Martin）專注移動互聯網研究15年，一直是數字互動市場的重要級專家，他很早便精準預測到互聯網革命的沖擊并預言：移動革命將全面改變你我生活。由他撰寫的《決勝移動終端》專著，描繪了移動營銷當下和未來的一幅生動圖景，讓人們認識到運用移動終端的重要性和緊迫性。英國的保羅?斯蓋爾頓（Paul Skeldon）15年來也一直致力于移動領域的研究，他的專著《移動就是一切》一書提出的觀點：未來一切都將是移動的，以智能手機與平板電腦為代表的互聯網移動終端設備已經開始改變這一切，移動電子商務事實上已遠遠超出了商務的范疇，它是人類未來生產與生活的方式。移動時代來勢洶洶而又瞬息萬變，近年來，媒體機構在移動時代取得了一點成績，但創新速度遠不及移動技術的革新。各大新聞媒體機構都在積極追趕移動終端的變局，所以，移動浪潮下的媒體正在覺醒，誰在“移動優先”的戰略和戰術上占領了制高點，誰就能在移動終端上搶占先機。“得移動終端者得天下。”

粉絲經濟的特點：有明確的成員關系，有持續的相互交往，有一致的社群意識和規范，有一定的分工協作，有一致的行動能力，有很強的黏合性，有消費的忠誠感，形成了強有力的“圈子經濟”。

粉絲經濟最佳者就應是“小米”品牌了。

（當年雷軍的手稿圖）

在2008年，雷軍就提出了“專注、極致、口碑、快”的互聯網七字訣，以及“參與感、把用戶當朋友、社交化媒體傳播”的互聯網群眾路線，更重要的是他在時就提出基礎是“粉絲文化”驚人之語，這不就是“粉絲經濟”之原型。當小米開發產品時，數十萬消費者熱情地出謀劃策；當小米新品上線時，幾分鐘內，數百萬消費者涌入網站參與搶購，數億銷售額瞬間完成；當小米要推廣產品時，上千萬消費者興奮地奔走相告；當小米產品售出后，幾千萬消費者又積極地參與到產品的口碑傳播和每周更新完善之中。小米聯合創始人黎萬強撰寫的專著《參與感》一書，對小米的參與感三三法則，三個戰略：做爆品、做粉絲、做自媒體；三個戰術：開放參與節點，設計互動方式，擴散口碑事件；先做忠誠度，再做知名度；不是做廣告，而是做自媒體等觀點進行了詳盡闡述。粉絲經濟分為兩種形態，包括品牌的粉絲經濟和偶像的粉絲經濟。

七、技術、數據

新媒體一靠技術，二靠內容，而且是技術先行。科技延伸了媒介，媒介通過科技而大轉變。在發展新媒體過程中，要重視互聯網的三大定律：摩爾定律、吉爾德定律和邁特卡爾定律。當然首推是美國英特爾公司（Intel）創始人高登?摩爾（Gordon Moore）的摩爾定律，他將中央處理器（CPU）集成電路的復雜度預期設定為每兩年增加一倍，性能也將提升一倍，根據英特爾中央處理器從1971年到2004年的歷史發展數據，說明了每兩年增加一倍的摩爾預測，與發生的實際數據達到完美的吻合。吉爾德定律（Gilder's Law）是指主干網帶寬的增長速度，它與摩爾定律是緊密相連的，主干網帶寬的增長速度是運算性能增長速度的三倍，根據摩爾定律每兩年運算性能提高一倍計算，主干網的網絡帶寬的增長速度大概是每八個月增長一倍，所以摩爾定律是吉爾德定律的前提和條件。邁特卡爾定律是由以太網的發明人羅伯特?邁特卡爾（Robert Metcalfe）提出并以他的名字命名的。該定律則為互聯網的社會和經濟價值提供了一個估算的模式：網絡的價值與網絡使用者數量的平方成正比。邁特卡爾定律則從宏觀角度解釋了產生這種現象的社會淵源――這就是隨著一個技術的使用者的不斷增多，每一個使用者從使用中獲得的價值不斷增加。互聯網三大定律的共性是提升擴大的同時使用者的費用不斷下降，互聯網應用技術的日新月異和新技術公司的不斷崛起為這三定律的共性提供了最好的詮釋。

“數據流動性越強，生成的結構性也越多，使用者關系越清晰。”因為，今天是一個數據運營、用戶經營時代。要想達到精準傳播就必須掌握一手的大數據，建立屬于自己的云計算系統。大數據與云計算密不可分，沒有云計算（私有云、公有云和混合云）技術支撐就不存在數據的獲取、儲存、歸類、分析、處理、分發、運用、管理……大數據的五大特點：海量的數據規模、高速的數據流轉、多樣的數據類型、甄別數據的真實性、以低成本創造高價值。以《今日頭條》為例，它是一款基于數據挖掘技術的個性化推薦引擎產品，精準定位人群進行傳播，根據用戶所在城市，自動識別本地新聞，精準推薦給當地居民。還可根據用戶年齡、性別、職業等特征，自動計算并推薦其感興趣的資訊，用戶閱讀時，能夠在0.1秒內計算推薦結果，3秒完成文章提取、挖掘、消重、分類，5秒計算出新用戶興趣分配，10秒內更新用戶模型，用戶用得越多它就越懂用戶的愛好和需求。

隨著智能終端的普及，消費者觸摸時間的增長，用戶的精準屬性（自然屬性、性格標簽、人群分類）、精準消費時段、精準位置已經全部數據化，自然意義上的消費者成為數字系統中可跟蹤、可預判的“消費者畫像”。正如張波在他的專著《O2O移動互聯網時代的商業革命》一書中所述：“在這個大數據時代，每個人的行為規律都被記錄成數據，都可以找到規律、做出分析，人的行為是可以預測的，而來源就是大數據！”利用大數據制定戰略布局，利用大數據謀劃戰術策略，利用大數據組織產品制作，利用大數據進行精準傳播，利用大數據做好服務轉型，利用大數據深入經營用戶。數據越多就越有邏輯，邏輯越多決策就越準確。

八、鏈接、矩陣

鏈接是互聯網的特質，沒有鏈接就不存在互聯網，更不存在新媒體。內容產品是否具有奇異性、唯獨性、超凡性、“病毒”性是超級鏈接的關鍵，產品能否實現轉化和變現就在于更多的鏈接實現點擊。新媒體的產品能使更多用戶鏈接觀看、傾聽、轉發、購買、使用、把玩……才能體現真正的價值，我特意提到“把玩”一詞，“玩”就是一種體驗，就是娛樂、開心和消遣，新媒體是讓人玩的地方，讓人產生的地方，讓人盡情狂歡的地方。在唐興通專著《引爆社群――移動互聯網時代的新4C法則》一書中說：“如何在大眾傳播中引入人際傳播模式，發揮人際優勢，也將成為將來大眾傳播的新趨勢，重點是人與人的連接。”

矩陣是新媒體發展的重要環節。要在自己的數據庫和云端儲存上建立矩陣總控平臺，包括中央廚房及平臺與端口間的矩陣連接，尤其是多灶眼中央廚房非常重要。沒有矩陣就形成不了合力，形成不了品牌；沒有矩陣就是資源的浪費，成本的加大；沒有矩陣就是散兵作戰，形不成集團作戰效應；沒有矩陣永遠是小農經濟，形不成自己的生態閉環。

九、競合、共享

“互聯網時代，僅憑一己之力無法獲得成功。”

在美國，蘋果公司、臉書（Facebook）、谷歌、GoPro四大公司集體碾壓傳統媒體。蘋果推出新聞（News）服務：傳統媒體遭受沖擊；臉書新聞快線：絕殺主流媒體；谷歌“新聞實驗室”：超人拯救新聞業；GoPro開放視頻平臺：媒體帝國計劃。實際上，科技公司覬覦傳統媒體新聞傳播版圖由來已久。蘋果新聞（Apple News）已吸引超過50家全球一流媒體入駐，其中包括紐約時報、路透社、彭博社、美國有線電視新聞網（CNN）、新聞聚合網站（BuzzFeed）、每日郵報等。臉書與多家媒體進行深入合作，其中有大西洋月報、國家地理、紐約時報、衛報、英國廣播公司（BBC）、BuzzFeed網站等媒體。互聯網科技公司憑借算法、流量、平臺、技術優勢，技術公司的內容之路看起來“一往無前”。傳統媒體卻再次站上了十字路口：左手對抗，右手合力。傳統媒體機構將來與大型互聯網科技公司合作是必然的趨勢，因為它們的技術、網絡、數據、平臺、社群、鏈接、交易等諸多方面的優勢太大了，無法抗拒，越早攜手越好！

移動互聯網時代，共享經濟“使用權勝過所有權”已經成為當下炙手可熱的詞語，它使得一直閑置的資源得以充分挖掘，并且影響著人們解決實際問題的思路和習慣。優步（Uber）、空中食宿（Airbnb）是共享經濟下的第一批創業公司，目前，這股熱風也刮到了新聞行業，曾經“閑置”或開發不夠的資本、人力和社會資源開始在編輯室里大顯身手。共享概念包括眾籌、眾包、聯盟等。資深財經女主播黎婉儀《風云再匯》節目眾籌開創了財經社交平臺的先河，為媒體的轉型在眾籌、眾包和聯盟等方面打下良好的基礎。開放和共享是搞好新媒體的關鍵，平臺開放，歡迎共享。在共享經濟的感召下，共享平臺、共享數據、共享通道、共享資源、共享社區、共享收益。這是一個共享經濟時代，共享更多時候是基于人格的背書，這意味著可以長久收獲越來越多的信用，與他人共享越多，你獲得就會越多，越是共享，就越是獲得。

十、估值、盈利

全球代表性媒體估值有四種趨勢：一是傳統媒體估值相對低迷。根據2015年9月風投數據公司（CB Insights）的統計數據，老牌媒體《華盛頓郵報》估值2.5億美元，《波士頓環球報》估值僅為0.7億美元。傳統媒體估值不高已成普遍現象。二是對互聯網原生媒體估值看好。以報道青年亞文化起家的免費雜志和媒體聯合企業微思（VICE）為例，在資本市場上該公司估值達到了25億美元，其視頻內容、多元業務和盈利模式矩陣，為微思帶來超高溢價。三是財經媒體獲得高估值。2015年7月，《金融時報》集團被日本經濟新聞社以13億美元價格收購，這一價格實際上高于媒體本身盈利能力，究其原因，這可以歸于財經媒體的品牌溢價，以及在資本市場上占據的話語權。四是與社交科技公司橫向比較差距巨大。微思在資本方面表現亮眼，但要與科技巨頭估值相比就不在一個量級，科技媒體的估值令人驚嘆，臉書估值為3401億美元。照片分享網站品趣思（Pinterest）估值110億美元，盡管到現在品趣思還一分錢沒有賺到，但其清晰的定位模式和用戶畫像，以及商業潛力，讓資本對其分外偏愛。品趣思估值是互聯網媒體微思（25億估值）的4.4倍，是傳統媒體《波斯頓環球報》估值的200倍，社交科技公司因其巨大的用戶量，商業模式的清晰可見，獲得資本市場青睞，而這一勢^，讓所有媒體望塵莫及。

傳統媒體可能有利潤空間，線性的增長還有，但指數級增長不大，所以，沒有溢價空間，價值不高。互聯網科技公司可能暫時無利潤，線性增長一般，但未來指數級增長巨大，所以，溢價空間很大，估值水平很高。“形成這種估值的原因是現在衡量企業價值的模式變了，指數級的增長取代了線性的增長，這就是從0到1的創業維艱法則，正在成為這個時代的最大公約數。”

要想有好的估值應從這方面著想：擁抱“社區、社交、社群”吸引流量；“精準”用戶畫像，實現精準服務；“科技”的先進性、前瞻性和創造性；“盈利模式”是清晰可見并能持續增長；給你我他充滿“愿景”。

盈利模式要清晰可見，短期砸錢是可以的，長期砸錢是不可能的。盈利的關鍵是兩個方面：一是強力爆款內容；二是打造全產業鏈的生態圈。就像美國作者安妮塔?埃爾伯斯（Anita Elberse）著《爆款――如何打造超級IP》一書所述：“最終，在數字化的引領下，一起產業皆為娛樂業，所有行業都要運用爆款策略，才能在激烈的競爭中脫穎而出。”打造全產業鏈布局的生態圈，包括新聞、財經、網絡文學、娛樂、影視產業、游戲、音樂、咨詢、體育、旅游、電商等產業矩陣，從上游的IP版權起步不斷衍生擴展，達到優質流轉，以及二次價值變現，形成獨有的商業模式和生態閉環。實現盈利的思考方向包括融匯資源、搭建平臺、采集數據、再造云端、跨界連接，交叉矩陣、凝聚社群、服務用戶、精準傳播、情懷銷售、共享收獲、提升估值、品牌溢價、充滿愿景。

提高擁躉轉化率，加速迭代更新，降低獲客成本，增強流量變現，實現盈利是我們最終的目的。

結語

互聯網視閾下的融媒新思維和路徑有三點：一是尊重互聯網的文化屬性。二是尊重互聯網的傳播規律。三是尊重互聯網的經濟發展趨勢。科技延伸媒介，媒介更新人文，人文重塑商業規則。要清楚：“我們是一個團隊，不是一個家庭。”要堅守底線勇開拓，敢于創新不逾矩。始終堅持以用戶為導向、以產品為核心、以技術為基礎、以投入為前提、以資本為紐帶、以盈利為目的，完成媒體轉型升級的蛻變。

注釋

①③韓布偉《泛娛樂戰略》，北京婦女兒童出版社，2016年版，第50頁，第78頁。

②④騰訊傳媒研究院《眾媒時代》，中信出版集團，2016年版，第70、78、260、84頁。

⑤蘭迪?扎克伯格（Randi Zuckerberg）《社交的本質 扎克伯格的商業秘密》，中信出版社，2016年5月版，第200頁。

⑥吳聲《場景革命》，機械工業出版社，2016年2月版，第41、115、120頁。

⑦葉虎《巴赫金狂歡理論視域下的網絡傳播》，《理論建設》，2006年第5期，第66 ～ 68頁。

⑧馬思遠《反抗的：諷刺性段子的生成機制研究》，碩士畢業論文，2016年5月，第32頁。

邁克爾?波特（Michael Porter）于20世紀80年代初提出，它認為行業中存在著決定競爭規模和程度的五種力量，這五種力量綜合起來影響著產業的吸引力以及現有企業的競爭戰略決策。百度百科，http：///link？url=Ecf7xESKW_5eWTLbTnAnNZWFmvA_JHTWagTmDfla4TwqR9uobJYqw7DCs48QOyH80WH7LX8f4N2s59uz-Q4dKJuzIuIqXdhYctVvmk61H3g9tVp73Riuhr-iO08IGstojy2qJcvA0G_s9slWncHtFa.

彼得?蒂（Peter Thiel）《從0到1開啟商業與未來的秘密》，中信出版社，2015年1月版，第122頁。

本?霍洛維茨（Ben Horowitz）《創業維艱》，中信出版社，2016年2月版， 第294頁。

查克?馬丁（Chuck Martin）《決勝移動終端》，浙江人民出版社，2014年版，第235頁。

黎萬強《參與感》，中信出版社，2014年版，第8頁。

埃克里?奎爾曼（Erik Qualman）《互聯網領導思維》，中國人民大學出版社，2015年4月版，第185頁。