集成電路(integrated circuit，港臺稱之為積體電路)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu);其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體，從而使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。 它在電路中用字母“ic”(也有用文字符號“n”等)表示。

集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優(yōu)點，同時成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。用集成電路來裝配電子設備，其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍，設備的穩(wěn)定工作時間也可大大提高。

一、集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同，可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/?；旌霞呻娐啡箢?。

模擬集成電路又稱線性電路,用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間邊疆變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等)，其輸入信號和輸出信號成比例關系。

數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如vcd、dvd重放的音頻信號和視頻信號)。

二、按集成度高低不同，可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路四類。

對模擬集成電路，由于工藝要求較高、電路又較復雜，所以一般認為集成50個以下元器件為小規(guī)模集成電路，集成50-100個元器件為中規(guī)模集成電路，集成100個以上的元器件為大規(guī)模集成電路。

對數(shù)字集成電路，一般認為集成1～10等效門/片或10～100個元件/片為小規(guī)模集成電路，集成10～100個等效門/片或100～1000元件/片為中規(guī)模集成電路，集成100～10,000個等效門/片或1000～100,000個元件/片為大規(guī)模集成電路，集成10,000以上個等效門/片或100,000以上個元件/片為超大規(guī)模集成電路。

2022年中國集成電路進口量近二十年來首次下降。中國海關總署周五公布的數(shù)據(jù)顯示，2022年集成電路進口量從2021年的6356億個下降15%至5384億個，這是至少自2004年彭博社開始跟蹤數(shù)據(jù)以來的首次年度下降。2021年集成電路進口增長17%，2020年增長22%，2019 年增長6.6%。

該報道指出，這一下降發(fā)生在美國加強對中國先進芯片銷售的控制之際。美國去年對用于人工智能和超級計算的某些類型半導體的出口施加限制，試圖阻止中國發(fā)展自己的芯片產(chǎn)業(yè)。

距離美國對中國祭出新芯片出口管制措施已過去三月有余，在這期間，美國一直向荷蘭、日本施壓，試圖說服對方加入其“陣營”，對中國采取嚴格的芯片管制措施。近日又傳出美國欲拉韓國“入伙”的消息。外媒報道稱，美國駐日本大使Rahm Emanuel在接受采訪時表示，美國正在與日本、荷蘭和韓國討論限制對中國的半導體出口，并且需要各方達成協(xié)議。1月15日，清華大學集成電路學院集成電路高精尖創(chuàng)新中心主辦的第七屆未來芯片論壇上，中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明教授指出，集成電路產(chǎn)業(yè)以工科為主，由科學催生工程文化發(fā)展，現(xiàn)階段國內(nèi)亟待加強工程文化的建設，后摩爾時代為卓越工程師成長提供了絕好機遇。

吳漢明表示，隨著工藝進步越來越無法支撐算力增長的需求，后摩爾時代半導體技術演進朝著四個方向發(fā)展，主流技術挑戰(zhàn)均面臨著更高的晶體管密度及更多架構(gòu)、更多的存儲類型、更緊密的系統(tǒng)集成(Chiplet微納尺度集成封裝)、先進的EDA工具(提供點到點的優(yōu)化)等。

事實上，當前國內(nèi)高校有很多半導體前沿領域的研究成果，但是真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的非常少。吳漢明認為芯片制造技術成果轉(zhuǎn)化的特點主要有兩個，一是轉(zhuǎn)讓，是將技術成熟、可以在生產(chǎn)上直接應用的成果，在其使用范圍內(nèi)加以應用和推廣，擴大生產(chǎn)規(guī)模;二是轉(zhuǎn)化，將實驗室去的的初試成果進行研究開發(fā)和中間試驗，使之成為生產(chǎn)上可以直接采用的成熟技術，實現(xiàn)大生產(chǎn)?！霸诤竽枙r代碎片化的市場下，芯片制造成果轉(zhuǎn)化的核心是演示生產(chǎn)可行性，也就是中試環(huán)節(jié)驗證?？梢哉f，缺少中試的技術轉(zhuǎn)化難以生產(chǎn)化?！彼麖娬{(diào)。

為此，浙江大學在2021年7月建成了一條55納米中試平臺，并已實現(xiàn)了55納米SRAM的AA、Poly/CT、銅互連多項技術以及器件性能對標國內(nèi)先進工藝水平，在晶圓級Chiplet方面也可以提供成套工藝技術支持。

隨著Chiplet成為大勢所趨，吳漢明指出在該領域面臨諸多技術挑戰(zhàn)，包括基于55納米的嵌入式硅橋(EMIB)設計、制造與芯粒組裝;基于55納米的有源硅轉(zhuǎn)接板的設計、制造與芯片組裝;面向Chiplet、大芯片設計的EDA點工具;晶圓級芯粒系統(tǒng)(大芯片設計)：類腦芯片、存算一體芯片、依辛計算芯片、DPU芯片等等。在上述方面浙江大學團隊計劃與封裝企業(yè)、清華大學等展開合作。

集成電路相關專業(yè)目前大有追上計算機專業(yè)成為一個新的熱門，彬哥之前的文章講了微電子科學與工程這個與集成電路以及芯片有關的專業(yè)。今天再介紹另一個與芯片方面有關的專業(yè)，集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)，重點說說它的學習方面以及考研、就業(yè)等內(nèi)容。

集成電路的英文縮寫就是咱們經(jīng)常提到的IC，它是微電子技術的核心，是整個信息產(chǎn)業(yè)和信息社會的根本基礎。隨著進入電子信息社會，可以說集成電器與我們的生活息息相關。最簡單的例子就是大家基本人手一部的手機，它所用的芯片就是集成電路的結(jié)晶。由于美國在芯片上對咱們實施商業(yè)制裁，咱們國家在集成電路方面加大人才的培育，今天要講的集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)，就是教育部針對國內(nèi)對該專業(yè)人才迫切需求的現(xiàn)狀而設立的國家特色專業(yè)之一。

集成電路設計與集成系統(tǒng)屬于電子信息類專業(yè)，本科年限為四年授予工學學士學位。它是學習集成電路的設計、封裝、以及系統(tǒng)和應用的學科，主要是培養(yǎng)具有豐富的集成電路開發(fā)、電子系統(tǒng)集成和工程管理能力，以及應用型高級集成電路和電子系統(tǒng)集成的工程技術人才。

集成電路設計與集成系統(tǒng)屬于交叉性學科，它在本科學習期間會有很多的課程。像電路類的有數(shù)模電、電路分析、數(shù)字集成電路、模擬集成電路等。還會學習一些通信類的課程比如信號系統(tǒng)、通信原理、數(shù)字信號處理、無線通信原理等。還有集成電路器件材料、集成電路設計、集成電路封裝、集成電路制造以及一些計算機編程或者程序設計等課程。作為一個工科專業(yè)，當然也是非常注重同學們的實踐技能，會有一些精工實習、電裝實習，比如設計制造一臺收音機。

這個專業(yè)和我之前介紹的微電子科學與工程專業(yè)有什么不同呢，簡單的說就是微電子科學與工程主要研究的是芯片的材料和生產(chǎn)工藝方向，而集成電路設計與集成系統(tǒng)從字面就能看出主要是研究芯片設計環(huán)節(jié)，做芯片的加工圖紙等方向。

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