① 什么是ASIC技术
提供规定的全套功能,通常是用于专门设备中的集成电路。
按用户需要,面向特定用途而专门设计制作的集成电路。大量生产并标准化的通用集成电路一般不能满足全部用户的需要,研制新的电子系统常需各种具有特殊功能或特殊技术指标的集成电路。定制集成电路是解决这个问题的重要途径之一,是集成电路发展的一个重要方面。
按制作方式可分为全定制集成电路和半定制集成电路。全定制集成电路是按照预期功能和技术指标而专门设计制成的集成电路,制造周期长、成本高 ,制成后不易修改 ,但性能比较理想 ,芯片面积小,集成度高。半定制集成电路制法很多,其中的门阵列法是先将标准电路单元如门电路加工成半成品(门阵列、门海等),然后按用户的技术要求进行设计,将芯片上的各标准电路单元连成各种功能电路,进而连成所要的大规模集成电路。采用此法,从预制的半成品母片出发,借助计算机辅助设计系统 ,只须完成一 、两块连线用的掩膜版再进行后工序加工,即可得到预期的电路 。 因此研制周期大大缩短 、成本降低、修改设计方便,宜于大批量生产。缺点是芯片面积利用率低,性能不如全定制集成电路。
ASIC的设计手段的演变过程
IC的设计方法和手段经历了几十年的发展演变,从最初的全手工设计发展到现在先进的可以全自动实现的过程。这也是近几十年来科学技术,尤其是电子信息技术发展的结果。从设计手段演变的过程划分,设计手段经历了手工设计、计算机辅助设计(ICCAD)、电子设计自动化EDA、电子系统设计自动化ESDA以及用户现场可编程器阶段。集成电路制作在只有几百微米厚的原形硅片上,每个硅片可以容纳数百甚至成千上万个管芯。集成电路中的晶体管和连线视其复杂程度可以由许多层构成,目前最复杂的工艺大约由6层位于硅片内部的扩散层或离子注入层,以及6层位于硅片表面的连线层组成。就设计方法而言,设计集成电路的方法可以分为全定制、半定制和可编程IC设计三种方式。
全定制设计简述
全定制ASIC是利用集成电路的最基本设计方法(不使用现有库单元),对集成电路中所有的元器件进行精工细作的设计方法。全定制设计可以实现最小面积,最佳布线布局、最优功耗速度积,得到最好的电特性。该方法尤其适宜于模拟电路,数模混合电路以及对速度、功耗、管芯面积、其它器件特性(如线性度、对称性、电流容量、耐压等)有特殊要求的场合;或者在没有现成元件库的场合。
② 可编程逻辑器件的发展史
早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。由于结构的限制,它们只能完成简单的数字逻辑功能。
其后,出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片,即可编程逻辑器件(PLD),它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述,所以, PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。
这一阶段的产品主要有PAL(可编程阵列逻辑)和GAL(通用阵列逻辑)。 PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成,或门的输.出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。 PAL器件是现场可编程的,它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和EEPROM技术。还有一类结构更为灵活的逻辑器件是可编程逻辑阵列(PLA),它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成,但是这两个平面的连接关系是可编程的。 PLA器件既有现场可编程的,也有掩膜可编程的。 在PAL的基础上,又发展了一种通用阵列逻辑GAL (Generic Array Logic),如GAL16V8,GAL22V10 等。它采用了EEPROM工艺,实现了电可按除、电可改写,其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因而它的设计具有很强的灵活性,至今仍有许多人使用。 这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较好的逻辑功能,但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。
为了弥补这一缺陷,20世纪80年代中期。 Altera和Xilinx分别推出了类似于PAL结构的扩展型 CPLD(Complex Programmab1e Logic Dvice)和与标准门阵列类似的FPGA(Field Programmable Gate Array),它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。 这两种器件兼容了PLD和通用门阵列的优点,可实现较大规模的电路,编程也很灵活。与门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点,因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。
③ 什么是ASIC
ASIC即专用集成电路,是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。
用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和FPGA(现场可编程逻辑阵列)来进行ASIC设计是最为流行的方式之一,它们的共性是都具有用户现场可编程特性,都支持边界扫描技术,但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点。
虽然有部分集成电路标准化,但在整个电脑系统中仍有不少独立IC,过多的IC使得运行效率不如预期,ASIC技术应运而生。
同时系统工程师可以直接利用逻辑门元件资料库设计IC,不必了解晶体管线路设计的细节部分,设计观念上的改变使得专职设计的Fabless公司出现,专业晶圆代工厂Foundry的出现填补了Fabless公司需要的产能。
(3)asic的发展历史扩展阅读
由于ASIC的便利性和良好的可靠性,逐渐越来越多的应用于安全相关产品的设计开发,如智能的安全变送器、安全总线接口设备或安全控制器。
然而,由于不同于传统的模拟电路或一般IC,如何评价ASIC的功能安全性,包括当ASIC集成到产品开发时,如何评价产品的功能安全性,逐渐成为了一个新的问题和热点。
ASIC有其自身的一些复杂性特点。例如一块ASIC上可能有上亿个MOS管,每个MOS管都有可能发生失效,如何判断和控制这些失效时功能安全需要考虑的问题:又如ASIC设计过程中需要利用Verilog等专用工具,如何评价这些工具的适用性,以及对开发流程的质量控制等也是需要解决的问题。
④ 我国 IC 产业诞生于六十年代,经历了四个发展阶段,分别是什么
自发明集成电路(IC)后,随着硅平面技术的发展,二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路,它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃,创造了一个前所未有的具有渗透力和生命力的新兴产业集成电路产业。
发展历程主要有以下几点
一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程
回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路40多年以来,"从电路集成到系统集成"这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到特大规模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。在这历史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其产业结构经历了三次变革。
第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。
70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。
第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。
80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
随着微处理器和PC机的广泛应用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的 IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同时整机客户则要求不断增加IC的集成度,提高保密性,减小芯片面积使系统的体积缩小,降低成本,提高产品的性能价格比,从而增强产品的竞争力,得到更多的市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序,故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全定制电路等应运而生,其比例在整个IC销售额中 1982年已占12%;其三是随着EDA工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化阶段,使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金(VC)看到ASIC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的集成电路设计公司(Fabless)或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线(Foundry)的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司,它的创始人张忠谋也被誉为"晶芯片加工之父"。
第三次变革:"四业分离"的IC产业
90年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁,主动放弃 DRAM市场,大搞CPU,对半导体工业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,"分"才能精,"整合"才成优势。于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面(如下图所示),近年来,全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑,而IC设计业却获得持续的增长。
特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升技术,追求大尺寸硅片、追求微细加工,从大生产中来降低成本,推动其增长,将难以为继。而IC设计企业更接近市场和了解市场,通过创新开发出高附加值的产品,直接推动着电子系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基础上积累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的"龙头",为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。
同时,IC按功能可分为:数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC,其中,数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种。数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC,可分为通用数字IC和专用数字IC。
通用IC:是指那些用户多、使用领域广泛、标准型的电路,如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)及微控制器(MCU)等,反映了数字IC的现状和水平。
专用IC(ASIC):是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的电路。
集成电路产品有以下几种设计、生产、销售模式。
1.IC制造商(IDM)自行设计,由自己的生产线加工、封装,测试后的成品芯片自行销售。
2.IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式。设计公司将所设计芯片最终的物理版图交给Foundry加工制造,同样,封装测试也委托专业厂家完成,最后的成品芯片作为IC设计公司的产品而自行销售。打个比方,Fabless相当于作者和出版商,而 Foundry相当于印刷厂,起到产业"龙头"作用的应该是前者。
三、国内IC市场展望
国内外半导体市场将快速复苏,从2010年开始,无论是国内市场还是国际市场,都超过了两位数的增长。中长期看,未来国内外市场的因一部回暖,电子信息产业将步入一个新的增长格局。“十五”后期到“十一五”初期,是我们国家电子信息产业发展非常好的时期,可望从开始,又将出现第二轮新的发展趋势。
从行业发展趋势看,设计业仍将是国内IC产业中最具发展活力的领域。在创业板推出鼓舞下,德可威(音)、海尔集成电路、深圳兴邦(音)、华亚(音)等多家企业正在酝酿登陆IPO市场,这将为国内的产业发展注入大量资金,并将吸引更多的风险投资投入到IC设计领域,将极大的推进IC设计行业的发展。芯片制造和封装设计领域,在出口拉动下,将呈现显著增长趋势,特别是芯片制造业。芯片制造业规模在未来两年,将有快速的增长。华为等多家IC设计企业已经开发下一代IC产品,并投入到手机、便携电子产品等终端产品应用中。长电(音)科技等封装测试企业在不断扩大生产规模的同时,在CSP等先进封装工艺方面取得突破。国家01、02专项正在深度实施,将大力促进产业发展。
国家大力发展战略新兴产业,为半导体产业带来了极大的机遇。国家明确加快培育新材料、节能环保等战略新兴产业,这不仅将成为十大产业振兴规划之后国家经济增长的又一强大动力,更将为国内的IC产业发展提供难得的机遇。在国家大力发展战略新兴产业的大背景下,3G、移动通信、半导体照明、汽车电子等新兴领域正在迅速发展,系中孕育着巨大市场,将促进我国的IC产业进一步发展。
⑤ LSI的发展历程
1979 年,Wilfred Corrigan 辞掉仙童半导体公司 (Fairchild Semiconctor) 的首席执行官职务后,开始着手在加利福尼亚州的米尔皮塔斯创建 LSI 公司,当时主要业务是半导体 ASIC。LSI公司的其他三位联合创始人是 Bill O'Meara(负责市场营销与销售)、Rob Walker(负责工程设计)及 Mitchell Mick Bohn(负责财务)。
1981年,LSI公司于宣布正式成立,起始资金为 600 万美元,来自红杉资本等著名风险投资公司。1982年,公司完成了第二轮引资工作,筹集了1600万美元。1983 年 5 月 13 日星期五,公司在Nasdaq股票交易所上市,股票代号为 LSI,IPO 市值高达 1.53 亿美元,创下了当时有史以来最大规模的技术公司 IPO 市值记录。
之后,LSI公司在日本、欧洲和加拿大建立了独立的联营公司,将业务范围扩展到全球:位于日本东京的 Nihon LSI Logic 公司于 1984 年 4 月以私募方式成功融资了 2000 万美元;位于英国布拉克内尔的 LSI Logic 公司于 1984 年 6 月以私募方式成功融资了 2000 万美元;位于加拿大阿尔伯塔 (Alberta) 和卡尔加里(Calgary) 的 LSI Logic Canada 公司则在多伦多股票交易所上市。
2005 年,随着 ASIC 市场的成熟,第三方设计工具不断普及以及晶片制造厂建设成本的不断提高,LSI 公司重新成为Fabless无工厂半导体设计公司。在发展半导体 业务期间,LSI公司通过一系列的并购和投资,逐渐专注于数据存储与移动网络两大核心领域,并在这两大领域居于领导地位。
⑥ 数控系统的发展历程是什么样的
数控系统及相关的自动化产品主要是为数控机床配套。数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品:数控系统装备的机床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。这种数控的工作母机是国家工业现代化的重要物质基础之一。
数值控制(简称“数控”或“NC”)的概念是把被加工的机械零件的要求,如形状、尺寸等信息转换成数值数据指令信号传送到电子控制装置,由该装置控制驱动机床刀具的运动而加工出零件。而在传统的手动机械加工中,这些过程都需要经过人工操纵机械而实现,很难满足复杂零件对加工的要求,特别对于多品种、小批量的零件,加工效率低、精度差。
1952年,美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作,发明了世界上第一台三坐标数控铣床。控制装置由2000多个电子管组成,约一个普通实验室大小。伺服机构采用一台小伺服马达改变液压马达斜盘角度以控制液动机速度。其插补装置采用脉冲乘法器。这台NC机床的研制成功标志着NC技术的开创和机械制造的一个新的、数值控制时代的开始。
软件的应用:
在1970年的芝加哥展览会上,首次展出了由小型机组成的CNC数控系统。大约在同时,英特尔公司发明了微处理器。1974年,美、日等国相继研制出以微处理器为核心的CNC,有时也称为MNC。它运用计算机存贮器里的程序完成数控要求的功能。其全部或部分控制功能由软件实现,包括译码、刀具补偿、速度处理、插补、位置控制等。采用半导体存贮器存贮零件加工程序,可以代替打孔的零件纸带程序进行加工,这种程序便于显示、检查、修改和编辑,因而可以减少系统的硬件配置,提高系统的可靠性。采用软件控制大大增加了系统的柔性,降低了系统的制造成本。
数控标准的引入:
随着NC成为机械自动化加工的重要设备,在管理和操作之间,都需要有统一的术语、技术要求、符号和图形,即有统一的标准,以便进行世界性的技术交流和贸易。NC技术的发展,形成了多个国际通用的标准:即ISO国际标准化组织标准、IEC国际电工委员会标准和EIA美国电子工业协会标准等。最早制订的标准有NC机床的坐标轴和运动方向、NC机床的编码字符、NC机床的程序段格式、准备功能和辅助功能、数控纸带的尺寸、数控的名词术语等。这些标准的建立,对NC技术的发展起到了规范和推动作用。ISO基于用户的需要和对下一个5年间信息技术的预测,又在酝酿推出新标准“CNC控制器的数据结构”。它把AMT(先进制造技术)的内容集中在两个主要的级别和它们之间的连接上:第一级CAM,为车间和它的生产机械:第二级是上一级,为数据生成系统,由CAD、CAP、CAE和NC编程系统及相关的数据库组成。
伺服技术的发展:
伺服装置是数控系统的重要组成部分。20世纪50年代初,世界第一台NC机床的进给驱动采用液压驱动。由于液压系统单位面积产生的力大于电气系统所产生的力(约为20:1),惯性小、反应快,因此当时很多NC系统的进给伺服为液压系统。70年代初期,由于石油危机,加上液压对环境的污染以及系统笨重、效率低等原因,美国GETTYS公司开发出直流大惯量伺服电动机,静力矩和起动力矩大,性能良好,FANUC公司很快于1974年引进并在NC机床上得到了应用。从此,开环的系统逐渐被闭环的系统取代,液压伺服系统逐渐被电气伺服系统取代。
电伺服技术的初期阶段为模拟控制,这种控制方法噪声大、漂移大。随着微处理器的采用,引入了数字控制。它有以下优点:①无温漂,稳定性好。②基于数值计算,精度高。③通过参数对系统设定,调整减少。④容易做成ASIC电路。对现代数控系统,伺服技术取得的最大突破可以归结为:交流驱动取代直流驱动、数字控制取代模拟控制、或者称为软件控制取代硬件控制。20世纪90年代,许多公司又研制了直线电动机,由全数字伺服驱动,刚性高,频响好,因而可获得高速度。
自动编程的采用:
编程的方法有手工编程和自动编程两种。据统计分析,采用手工编程,一个零件的编程时间与机床加工之比,平均约为30:1。为了提高效率,必须采用计算机或程编机代替手工编程。自动编程需要有自动化编程语言,其中麻省理工学院研制的APT语言是最典型的一种数控语言,它大大地提高了编程效率。从70年代开始出现的图象数控编程技术有效地解决了几何造型、零件几何形状的显示、交互设计、修改及刀具轨迹生成、走刀过程的仿真显示、验证等,从而推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
DNC概念的引入及发展:
DNC概念从“直接数控”到“分布式数控”的变化,其内涵也发生了变化。“分布式数控”表明可用一台计算机控制多台数控机床。这样,机械加工从单机自动化的模式扩展到柔性生产线及计算机集成制造系统。从通信功能而言,可以在CNC系统中增加DNC接口,形成制造通信网络。网络的最大特点是资源共享,通过DNC功能形成网络可以实现:①对零件程序的上传或下传。②读、写CNC的数据。③PLC数据的传送。④存贮器操作控制。⑤系统状态采集和远程控制等。:
可编程控制器的采用:
在20世纪70年代以前,NC控制器与机床强电顺序控制主要靠继电器进行。60年代出现了半导体逻辑元件,1969年美国DEC公司研制出世界上第一台可编程序控制器PLC。PLC很快就显示出优越性:设计的图形与继电器电路相似,形象直观,可以方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存贮和传送:PLC没有继电器电路那种接触不良,触点熔焊、磨损、线圈烧断等缺点。因此很快在NC机床上得到应用。在NC机床上指令执行时间可达到0.085µs/步,最大步数为32000步。而且,使用PLC还可以大大减少系统的占用空间,提高系统的快速性和可靠性。
传感器技术的发展:
一台NC系统与机械连结在一起时,它能控制的几何精度除受机械因素的影响外,闭环系统还主要取决于所采用的传感器,特别是位置和速度传感器,如可测量直线位移和旋转角度的直线感应同步器和圆感应同步器、直线和圆光栅、磁尺、利用磁阻的传感器等。这些传感器由光学、精密机械、电子部件组成,一般分辨率为0.01~0.001mm,测量精度为±0.02~0.002mm/m,机床工作台速度为20m/min以下。随着机床精度的不断提高,对传感器的分辨率和精度也提出了更高的要求。于是出现了具有“细分”电路的高分辨率传感器,比如FANUC公司研制的编码器通过细分可做到分辨率为10-7r。利用它构成的高精度数控系统为超精控制及加工创造了条件。
开放技术的产生:
1987年美国空军发表了著名的“NGC(下一代控制器)”计划,首先提出了开放体系结构的控制器概念。这个计划的重要内容之一便是提出了“开放系统体系结构标准规格(SOSAS)”。美国空军把开放的体系结构定义为:在竞争的环境中允许多个制造商销售可相互交换和相互操作的模块。机床制造商可以在开放系统的平台上增加一定的硬件和软件构成自己的系统。当前在市场上开放系统基本上有两种结构:①CNC+PC主板:把一块PC主板插入传统的CNC机器中,PC板主要运行非实时控制,CNC主要运行以坐标轴运动为主的实时控制。②PC+运动控制板:把运动控制板插入PC机的标准插槽中作实时控制用,而PC机主要作非实时控制。为了增加开放性,主流数控系统生产厂家往往采用方案①,即在不改变原系统基本结构的基础上增加一块PC板,提供键盘使用户能把PC和CNC联系在一起,大大提高了人机界面的功能。典型的如FANUC公司的150/160/180/210系统。有些厂家也把这种装置称为融合系统(fusionsystem),由于它工作可靠,界面开放,越来越受到机床制造商的欢迎,成为NC技术的发展趋势之一。
我国数控系统虽取得了较大发展,但是我国高档数控机床配套的数控系统90%以上的都是国外产品,特别是对于国防工业急需的高档数控机床,高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素,而国外对我国至今仍进行封锁限制,成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。为加快数控技术行业的发展,国家出台了一系列政策,包括国务院批准实施《装备制造业调整和振兴计划》和《高档数控机床与基础制造装备》国家科技重大专项计划,为我国数控技术行业创造了良好的外部环境,《装备制造业调整和振兴规划》明确提出:“坚持装备自主化与重点建设工程相结合,坚持自主开发与引进消化吸收相结合,坚持发展整机与提高基础配套水平相结合的基本原则”,提升数控系统等基础配套件的市场占有率,是落实装备自主化的重要内容。国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装备》也提出,到2020年,国产高档数控机床的市场占有率要实现较大程度的提高。
目前我国正处于工业化中期,即从解决短缺为主逐步向建设经济强国转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。我国机床消费额从2002年起已经连续8年排名世界第一。2009年,中国机床消费额大于世界排名第二位的日本和第三位的德国消费额之和。据国家发展改革委副主任张国宝于《在数控系统产业发展座谈会上的讲话》介绍,未来若干年内,我国数控机床市场需求量将继续以年均10-15%的速度增长,市场潜力巨大。随着中国制造业升级,中国现有普通机床也亟需改造升级,因此,数控系统行业市场空间广阔,具备进一步发展的巨大潜力。
⑦ 谁知道ATI和nvidia的显卡发展史
ATi大事回顾
1985年 8月日 ATi公司成立
10月ATi使用ASIC技术开发出了第一款图形芯片和图形卡
1987年 7月 ATi发布了 EGA Wonder 和 VGA Wonder 图形卡
1988年 4月 ATi参与制定了 VESA 标准
1991年 5月 ATi发布了 Mach8 双芯片图形卡
1992年 4月 ATi发布了 Mach32 图形卡集成了图形加速功能
ATi发布了 VLB(VESA本地总线)和PCI总线 的产品
5月 ATi成立了德国子公司
1993年 11月 ATi成为一家上市公司,在多伦多股票交易市场挂牌,股票代码:ATY
1994年 8月 ATi发布了 Mach64 图形芯片
11月 ATi的图形卡驱动和应用软件可以支持13个国家的语言
1995年 6月 ATi成为第一家支持APPLE MAC的显示卡厂商,同时也是第一家支持PC和MAC双平台的厂商
1996年 1月 ATi发布了业内第一款3D图形芯片,并在一年中销售了超过100万个
7月 ATi成立爱尔兰公司作为欧洲的运营总部
8月 ATi宣布了首款MAC机用PCI基板
9月 ATi成为第一家将电脑图像显示在电视上的公司
11月 ATi成为第一家将3D图形芯片引入笔记本市场的公司
ATi成为第一家将TV卡附加到显示卡的公司
1997年 2月 ATi发布3D RAGE II+ DVD 芯片,这是第一款图形加速加DVD屏幕补偿软件产品
3月 ATi成为第一家完发布全支持AGP 2X产品的公司
ATi成为第一家供应硬件DVD加速产品的公司
1998年 4月 ATi被IDC评选为图形芯片工业的市场领导者
5月 ATi为市场份额前10名的个人计算机制造商提供更多的OEM产品
8月 ATi成为AGP市场的领导者,销售了一千万个AGP图形芯片
ATi发布RAGE MAGNUM 图形芯片,这是一款针对高端OEM客户的产品
ATi发布新一代RAGE 128 GL 图形芯片
9月 ATi的RAGE LT PRO 图形芯片领导笔记本市场
10月 ATi获得Chromatic Research Inc.开发的system-on-a-chip(SOC)技术
ATi通过收购SiByte Inc.获得了MIPS处理器
1999年 1月 ATi公司董事会主席兼CEO K.Y. Ho被经济周刊评选为最具影响力的25位商业领袖之一
2月 ATi发布RAGE MOBILITY M1,这是世界上第一块内置8M显存的笔记本图形芯片
ATi的RAGE 128 Pro第一个在3D WinBench99中超过700分,基于RAGE 128的RAGE FURY 32MB得到743 Winmarks的成绩,成为世界上最快的显示卡
4月 ATi出售500万个RAGE MOBILITY 图形芯片
7月 ATi年销售额达到10亿美元
2000年 2月 ATi成为全世界的移动图形解决方案领导者
4月 ATi完成对ArtX Inc.的收购,K.Y. Ho成为ATi公司主席兼CEO,David E. Orton成为董事会主席兼COO
ATi发布RADEON 图形芯片,这是世界上最强的图形处理器。RADEON标志着ATi进入高端游戏和3D工作站市场
2001年 2月 ATi发布MOBILITY RADEON 图形芯片
3月 ATi获得FireGL芯片,从而进入高性能图形工作站市场
7月 ATi获得HYDRAVISION桌面管理软件
8月 ATi发布RADEON 8500,这是第一款完全支持DirectX 8.1规格的产品
ATi发布FireGL 8800 工作站图形卡
ATi发布MOBILITY RADEON 7500
ATi发布ALL-IN-WONDER RADEON 8500DV
10月 ATi发布XILLEON 220,这是世界上集成度最高的system-on-chip产品
ATi发布RADEON 7000 和 7200
11月 ATi发布MOBILITY FireGL 7800和FireGL 8700工作站图形卡
2002年 1月 ATi公司获得OPenGL标准委员会的永久会员资格
ATi发布RADEON 8500 MAC版和RADEON 7000 MAC版双头图形卡
ATi凭借IMAGEON 100 进入无线市场,这款产品专为PDA和Smart Phone设计
4月 ATi在北美发布System Integrator Partner Program
6月 ATi获得NxtWave通信公司的机顶盒技术
7月 ATi新的FIREGL X1帮助DCC和CAD工作站进入新纪元,ATi拥有了世界上最先进的工作站图形卡和OpenGL, Microsoft DirectX 9.0 以及 Linux 图形解决方案
ATi发布RADEON 9700,RADEON 9000 和RADEON 9000 Pro
8月 ATi发布MOBILITY RADEON 9000 和RADEON 9700 PRO
9月 ATi发布新版的ALL-IN-WONDER 9700 PRO 和MOBILITY FIREGL 9000
10月 ATi展示了世界上第一块使用DDR-2技术的图形卡
11月 ATi的RADEON 9700 PRO 赢得了PC Magazine 2002卓越技术奖
ATi发布新一代掌上多媒体芯片IMAGEON 3200
⑧ ic产业的发展历程
一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程
回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路至今40多年以来,从电路集成到系统集成这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到今天特大规模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。在这历史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其产业结构经历了三次变革。
第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。
70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。
第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。
80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
随着微处理器和PC机的广泛应用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的 IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同时整机客户则要求不断增加IC的集成度,提高保密性,减小芯片面积使系统的体积缩小,降低成本,提高产品的性能价格比,从而增强产品的竞争力,得到更多的市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序,故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全定制电路等应运而生,其比例在整个IC销售额中 1982年已占12%;其三是随着EDA工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化阶段,使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金(VC)看到ASIC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的集成电路设计公司(Fabless)或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线(Foundry)的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司,它的创始人张忠谋也被誉为晶芯片加工之父。
第三次变革:四业分离的IC产业
90年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁,主动放弃 DRAM市场,大搞CPU,对半导体工业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,分才能精,整合才成优势。于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面(如下图所示),近年来,全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑,而IC设计业却获得持续的增长。
特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升技术,追求大尺寸硅片、追求微细加工,从大生产中来降低成本,推动其增长,将难以为继。而IC设计企业更接近市场和了解市场,通过创新开发出高附加值的产品,直接推动着电子系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基础上积累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的龙头,为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。
⑨ 双显卡的发展历程
双卡互联就是所谓的SLI和CrossFire技术。
随着PCI-E平台的在市场中的逐步推广,NVIDIA将原来3DFX公司的Voodoo2 SLI技术再次引入,并在此基础上加以改进正式发布了以融合NVIDIA自身特点的SLI技术。SLI 全称Scalable Link Interface,是NVIDIA公司于2007年6月28日推出的一种革命性技术。能让多块NVIDIAGeForce系列或者NVIDIAQuadro显卡工作在一台个人计算机或工作站上,从而极大地提升图形性能。
时间回到2004年,nVIDIA推出了核心代号为NV40的Geforce 6800Ultra,NV40的性能比上代产品几乎提升了一倍,使得nVIDIA再次重回久违的性能之王宝座,而ATi方面则显然没有预料到NV40的性能会是如此的强大,核心代号为R420的Radeon X800 XT仓促应战,结果性能之争仍是Geforce 6800Ultra略胜一筹。旗舰产品,是一家公司技术方面的象征,而性能之王,则是技术领先的印证。于是ATi再将Radeon X800XT的频率作进一步的提升,推出了拥有怪兽级散热器和超高时钟频率武装的ATI Radeon X850 XT PE,将最强游戏单卡的王座夺下。而奇怪的是,nVIDIA方面似乎对此熟视无睹,还宣布取消NV48的开发计划。而到了6月29日,也就是nVIDIA收购3DFX三周年的日子,nVIDIA正式发布了SLI技术将使用在NV4X显卡上,凭借可以将两张显卡同时工作而获得基本成倍性能提升的SLI系统对抗ATi。
nVIDIA官方声称SLI系统能够提供相对单卡1.9倍的性能,联想到单张Geforce 6800Ultra令人惊讶的强劲性能,而只要购买两张Geforce 6800Ultra则可以获得单张Geforce 6800Ultra1.9倍的性能,难怪全世界的发烧友都对SLI系统情有独钟。
多显卡鼻祖3dfx
谈到双核显卡,我们不得不提一下3dfx,它是怪兽——多GPU显卡的鼻祖,早在1998年,3dfx因为想让自己的显卡在现有的技术基础上进一步提升,就在Voodoo2上应用了SLI技术,它是现在NVIDIA SLI的前身——将两块Voodoo2分别插入PCI槽,并用一根数据电缆连接起来,通过驱动程序的控制,使两块Voodoo2协调工作。在当时,对于硬件的需求可以说是非常奢侈。在2000年,3dfx又推出了集成多芯片的Voodoo 5,这是早期较出名的多核显卡。同样在2000年,ATI推出了一种Dual ASIC双芯片技术,其原理是在Rage Fury MAXX显卡内建2颗Rage 128 Pro绘图芯片,两个绘图芯片轮流工作,每个绘图芯片负责一帧(frame)画面,交替进行以提高像素填充率和三角形生成率。
双显卡技术能把图形处理能力提高一倍,在实际应用中,除了极少数测试之外,在实际游戏中图形性能只能提高30%-70%不等,在某些情况下甚至根本没有性能提高,而且目前能良好支持SLI的游戏还不太多。当然,随着驱动程序的完善,目前存在的这些问题应该能得到逐步解决。
⑩ 组合逻辑电路发展史
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数字技术
发展阶段
*初期(1940~1960):电子管
*第二阶段版(1960):晶体管
*第三阶段(60末~70中):集成电路权
*第四阶段(70中~80中):LSI和VLSI
*第五阶段(80中~
):ASIC