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一些数字设计及验证的笔试题汇总，仅供参考。 建立时间（setup time）是触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据需要保持稳定的时间。 保持时间（hold time）是触发器的时钟信号上升沿到来之后，数据需要保持稳定的时间。 恢复时间（recovery time）是指异步控制信号（如寄存器的异步清除和置位控制信号）在“下个时钟沿”来临之前变无效的最小时间长度。 移除时间（removal time）是指异步控制信号（如寄存器的异步清除和置位控制信号）在“有效时钟沿”之后变无效的最小时间长度。 时钟偏斜（clock skew）是由于布线长度以及负载不同引起的，导致同一个时钟信号到达相邻两个时序单元的时间不一致。它是相位上的不确定。 时钟抖动（clock jitter）指的在某一个给定的点上时钟周期发生短暂性变化，使得时钟周期在不同的周期上可能加长或者缩短。时钟抖动是在时钟发生器内部产生的，和晶振或者PLL内部电路有关，布线对其没有影响；它是频率上的不确定。 主要情况有： 1. 输入信号是异步信号。 2. 时钟偏移/摆动（上升/下降时间）高于容限值。 3. 信号在两个不同频率或者相同频率但是相位和偏移不同的时钟域下跨时钟域工作。 4. 组合延迟使触发器的数据输入在亚稳态窗口内发生变化。 1. 建立时间不满足： 建立时间不满足，即Tsetup值要大于实际的Tcycle + Tskew - Tdp - Tck2q。为了满足建立时间： （1）改进工艺：可以通过改进工艺，采取具有更小的Tsetup值的芯片。 （2）采用反应更快的触发器：采用延迟更低的触发器，降低Tck2q。 （3）降频或者增大时钟偏斜：增大时钟周期Tcycle或者增大时钟偏斜Tskew，但是这样会降低电路的性能。 （4）减少组合逻辑：尽量减小两个触发器之间的组合逻辑电路的使用，从而降低Tck2q。 2. 保持时间不满足： 保持时间不满足，也就是Thold小于Tdp + Tck2q。可以通过： （1）增加组合逻辑延时：增加Tdp和Tck2q，也就是增加触发器的D端到Q端的延时，以及两级触发器之间的组合逻辑电路部分。 （2）插入buffer：目前大部分芯片的Thold时间都可以做到0ns。所以当保持时间不满足时，通常采用的做法是在传输路径上插入buffer，在不影响逻辑功能前提下，只具有增加延迟的作用。 （3）减少时钟偏斜，降低Tskew。 尤其注意，保持时间Thold和时钟频率之间没有关系！故降低时钟频率不能解决保持时间不满足的问题。很多面试题喜欢在这里挖坑。 竞争冒险是在组合逻辑电路中，同一信号经过不同的路径传输后，到达电路中某一会合点的时间有先有后（存在不同延时），这种现象称为逻辑竞争；而因此产生输出干扰脉冲（毛刺）的现象称为冒险。 消除竞争冒险的常用方法： 1. 加滤波电容，消除毛刺的影响。 2. 加选通信号，避开毛刺。 3. 增加冗余项，消除逻辑冒险。 4. 引入同步机制。 流水线设计就是将组合逻辑系统地分割，并在各个部分（分级）之间插入寄存器，并暂存中间数据的方法。目的是将一个大操作分解成若干的小操作，每一步小操作的时间较小，所以能提高频率，各小操作能并行执行，所以能提高数据吞吐率（提高处理速度）。 使用流水线的情况一般是时序比较紧张，对电路工作频率较高的时候。典型情况如下： （1）功能模块之间的流水线，用乒乓 buffer 来交互数据。代价是增加了 memory 的数量，但是和获得的巨大性能提升相比，可以忽略不计。 （2）I/O 瓶颈，比如某个运算需要输入 8 个数据，而 memroy 只能同时提供 2 个数据，如果通过适当划分运算步骤，使用流水线反而会减少面积。 （3）片内 sram 的读操作，因为 sram 的读操作本身就是两极流水线，除非下一步操作依赖读结果，否则使用流水线是自然而然的事情。 （4）组合逻辑太长，比如(a+b)*c，那么在加法和乘法之间插入寄存器是比较稳妥的做法。 优点：流水线缩短了在一个时钟周期内信号必须通过的通路长度，增加了数据吞吐量，从而可以提高时钟频率。 缺点：流水线同时也导致了数据的延时，会使得功耗增加，面积增加，硬件复杂度增加。特别对于复杂逻辑如cpu的流水线而言，流水越深，发生需要 hold 流水线或 reset 流水线的情况时的时间损失越大。 总结来说，流水线只是提高系统的吞吐量，并不能改善单个任务的latency。在实际电路中是在组合逻辑中插入register，分割组合逻辑以实现pipeline，而register读写也需要时间，所以单个任务的执行时间反而会增长。 另外在分割组合逻辑时，应使分割后的每段处理时间尽量相同，因为系统时钟是由最慢的那段所决定的。 所以，使用流水线并非完全有利无害，需要权衡考虑。 A. 采用慢速设计 B. 减少信号翻转 C. 采用较慢速的时钟 D. 提高阈值电压 答案：A。 A选项说采用慢速设计并不一定会降低功耗，所以A选项不正确。 B选项减少信号翻转可以降低动态功耗。 C选项采用较慢速时钟也相对的降低了信号的翻转，所以也是降低动态功耗。 D选项即采用高阈值电压的晶体管，阈值电压增加的效果在于降低亚阈值漏电电流，因而降低静态功耗。 A. 门级电路的功耗优化 B. 门控时钟 C. 降低电路漏电流 D. 多阈值电压 答案：B。 这四个选项都是可以降低功耗的常用设计方法，但是有个前提那就是在RTL设计阶段，也就是我们编写代码时可以控制的阶段，可以在代码中加入门控时钟，所以B选项正确。 错误。比起设计为输出0，降低功耗更好的做法是保持寄存器原值。因为功耗来自于信号toggle，如果在上一状态寄存器输出为1，下一状态下输出为0，即便0不使用，也产生了0到1的跳变，同样会有功耗，既然不关心，还不如保持输出为1。 A. 电压越大，工作频率越高，其动态功耗越高。 B. 低功耗设计的目标就是采用各种优化技术和方法，在各个设计目标之间找到最佳的结合点。 C. 设计层次越高，功耗优化所能达到的效果越好。 D. 芯片单位面积的动态功耗和静态功耗随着工艺的发展呈下降趋势。 答案：D。 随着工艺的上升，晶体管阈值降低，漏电流变大，静态功耗变大。 集成电路的设计方法范文第1篇 捍卫集成电路独创布图设计的专有权，保护所有者权益，集成电路设计业才能健康发展。 “钜锐案”的判决是我国集成电路知识产权保护的一个历史性的重大事件，对于集成电路布图设计侵权案的统一裁判尺度和法律适用标准以及促进集成电路技术创新和产业发展都具有重要意义，堪称经典性指导案例。 一、集成电路的布图设计是集成电路芯片核心技术的表现形式 集成电路布图设计表面上看是一种图形设计，实质上布图设计凝聚了集成电路设计思想的精华，图形是最后呈现的形式。布图设计是指实现某一电子功能，集成在某一半导体材料的基片上的集成电路全部元件与部分或全部连线的三维配置；布图设计不仅准确映射了设计者所设计电路的逻辑关系和输入输出关系，而且事关集成电路芯片的参数和指标。判定集成电路是否构成侵权，可以根据争议芯片两者的元件、元件空间布局、元件连接关系、连接线路排布与走向、元件及线路的尺寸规格等是否相同，即两集成电路全部元件与连线的三维配置是否相同。布图设计是创作者的智力劳动成果，应当予以保护。 二、集成电路的布图设计易于复制和抄袭，必须依法保护 布图设计是以某种信息状态存在的。布图设计在集成电路芯片中表现为一定的图形，在掩模版上，布图设计也是以图形方式存在的；借助于计算机辅助设计技术，布图设计以数字化代码的方式存在于各种存储介质中；在计算机控制的电子束曝光装置或离子注入机中，布图设计同样以代码的方式存在。通过相关设备，人们可以感知这些数字化代码信息。在不同的载体上，布图设计以不同的信息状态存在，同样，可以不同的方式被复制。因此，要保护设计者的知识产权，就要依法对独创的布图设计进行保护。根据《集成电路布图设计保护条例》，依法取得专有权是知识产权所有者保障权益的有效途径。集成电路设计的从业人员是最有条件接触、复制、传播布图设计的，权益所有人应与设计人员明确产权关系并签署保密协议，设计人员应自觉遵守法律法规，尊重所有者权益。 三、完善产权交易机制，发挥布图设计成果的再利用价值 集成电路的设计方法范文第2篇 关键词:集成电路;反向工程;知识产权;布图设计 Intellectual Property Research on Reverse Engineering of Integrated Circuit YU Peng ,DU Jiao ,YOU Tao,XIE Xue-jun (Ministry of Industry and Information Technology Software and Integrated Circuit Promotion Center; CSIP Intellectual Property Expertise Center of Judicature, Beijing 100038, China) Abstract: This paper focused on the IPR issues about Reverse Engineering of IC. On the ground of analysis of these issues, some suggestions how to ensure the legitimacy of Reverse Engineering and how to prevent the imitation with the protection of IPR were proposed. Keywords: Integrated Circuit; Reverse Engineering; Intellectual Property; layout design 1引言 反向工程(Reverse Engineering)包括反向分析和反向设计两个阶段。反向分析是指通过对目标产品的结构、功能、工作方式进行系统的分析和研究得到有价值的技术信息。反向设计是指在获取的技术信息基础上,设计出功能相近,但又不完全一样的产品的过程。集成电路反向工程通常做法是,利用物理、化学方法逐层解剖芯片,进行拍照和检测,分析芯片内的器件和电路结构,在充分了解原芯片关键技术原理的基础上,重新设计出功能相同或相似的集成电路产品。 利用反向工程设计集成电路和直接复制是两种不同的行为。直接复制是对原芯片的集成电路布图设计进行直接复制和简单修改,从而制造类似的兼容芯片,直接复制在技术上没有创新;而反向工程则通常需要进行重新设计,往往在技术上会有所创新。Intel的法律顾问Jr.Thomas Dunlap曾在美国国会上作证:如果开发一种新芯片要花三至三年半的时间,用反向工程重新设计要花一至一年半的时间,而直接复制只需花三至五个月的时间。因此反向工程并不过分违背公平竞争原则。 并且由于竞争者通过反向工程对现有的集成电路产品进行分析、研究,能够更容易、更迅速地生产出功能相近、技术更加进步的集成电路,从而提供芯片的“第二供货来源”,促进整个集成电路产业的发展进步。所以在行业内,反向工程一直被认为是一种可以接受的行为。目前模拟电路设计工程师经常使用反向工程这一手段进行产品开发,数字电路设计工程师也应用反向分析来获取优秀设计的思想和经验【1】。 然而,反向工程毕竟是在对原有芯片关键技术进行分析的基础上进行的重新设计,有模仿的成分,所以反向工程在带来上述好处的同时,也容易在实践中引发知识产权争议。本文将逐一分析集成电路反向工程涉及的知识产权问题和应对方法。 2商业秘密 根据中国《反不正当竞争法》的规定,“商业秘密,是指不为公众所知悉、能为权利人带来经济利益、具有实用性并经权利人采取保密措施的技术信息和经营信息。”如果集成电路设计公司已经将研发资料、成果作为商业秘密进行管理和保护,通过反向工程获取该公司所研发芯片中属于商业秘密的技术信息,是否会有侵犯该公司商业秘密的风险? 根据我国最高人民法院颁布的《关于审理不正当竞争民事案件应用法律若干问题的解释》第十二条第一款的规定:通过反向工程等方式获得的商业秘密不认定为是以不正当手段获取权利人商业秘密。并且由于商业秘密的所有者对商业秘密信息没有排他性占有或使用的权利,只有错误获得、使用或揭露商业秘密才属侵权。所以不仅采用合法的反向工程方式获取集成电路设计是合法获取竞争对手技术秘密的重要手段,而且使用该信息进行设计生产也是合法的。 但需要注意的是,法律进一步对什么是“合法的反向工程”进行了定义。根据上述司法解释十二条第二款的规定:“前款所称‘反向工程’,是指通过技术手段对从公开渠道取得的产品进行拆卸、测绘、分析等而获得该产品的有关技术信息。当事人以不正当手段知悉了他人的商业秘密之后,又以反向工程为由主张获取行为合法的,不予支持。” 在英美,“合法的反向工程”还要求证明“反向工程需付出重要劳动、技术或资金投入”。 因此,集成电路设计者在进行反向工程时,至少需要完成如下工作: (1) 从公开渠道购买产品,并保留发票,以证明产品是从公开渠道取得的。 (2) 保留反向工程的过程记录和文档,并注明具体日期。这是因为一般反向工程实施人对反向工程的行为和相关投入有举证责任。 (3) 调查参与反向工程人员的工作经历,以确保参与反向工程的人员只能是对该商业秘密权利人没有保密义务的人,例如是否是原集成电路设计公司的前雇员。 另一方面,集成电路产品的原设计者,当遇到涉嫌抄袭的竞争对手声称是通过反向工程设计出竞争产品时,应至少从以下几个角度提出疑问: (1) 竞争对手是否在产品公开出售前就开始进行反向工程。 (2) 竞争产品是否出现过快,缺乏合理的反向工程时间。 (3) 竞争对手的研发人员是否曾经在本公司工作过或参与过该产品的研发活动。 3集成电路布图设计专有权 集成电路布图设计是指集成电路上元件和互连线路的立体结构(三维配置)。集成电路布图设计专有权主要保护的是“受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分”的复制权【2】,这里的复制是指“重复制作布图设计或者含有该布图设计的集成电路”。而集成电路反向分析的主要内容之一就是得到原芯片的集成电路布图设计,反向设计则借鉴了原芯片的部分集成电路布图设计,那么这是否有侵犯集成电路布图设计权的风险呢? 中国《集成电路布图设计保护条例》第二十三条第二款规定:“为个人目的或者单纯为评价、分析、研究、教学等目的而复制受保护的布图设计” 的行为“可以不经 布图设计权利人许可,不向其支付报酬”。所以,以评价、分析、研究为目的进行反向分析是法律许可的行为,不视为侵权。 中国《集成电路布图设计保护条例》第二十三条第三款还规定:“在依据前项评价、分析受保护的布图设计的基础上,创作出具有独创性的布图设计”的行为“可以不经布图设计权利人许可,不向其支付报酬”。所以判断反向设计是否侵犯原集成电路布图设计的标准是看新设计是否具有“独创性”。 集成电路布图设计的“独创性”要同时满足两个条件:(1)布图设计是创作者自己的智力劳动成果,即自己创作;(2)在其创作时该布图设计在布图设计创作者和集成电路制造者中不是公认的常规设计,即非常规设计。对于由常规设计组成的布图设计如果满足上述两个条件,也应认为具备“独创性”。 由于集成电路布图设计权主要保护的是“受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分”的复制权,所以判断新设计是否具有“独创性”的对比范围应是原布图设计的整体以及原布图设计的独创性部分。 在分析反向设计是否有侵犯原布图设计权的风险时,应当 (1) 首先应将新设计与原设计整体进行比较。如果反向设计与原布图设计整体相同或仅进行少量常规设计的修改,则侵权风险较大;而仅与原布图设计部分的常规设计相同并会不构成侵权。 (2) 之后应重点比较反向设计所借鉴的原设计具有独创性的那部分布图设计。如果此部分布图设计,反向设计在原布图设计的基础上进行了非常规设计的修改,即所投入的智力劳动具备创造性,则不侵犯原集成电路布图设计专有权。 上述集成电路布图设计侵权判断方法,是笔者对司法鉴定工作实践经验的总结,可以明确的分析判断出两个集成电路布图设计是否实质相似。读者可以根据此方法尝试分析美国的典型集成电路布图设计侵权案例:Brooktree v. Advanced Micro Devices和Altera Corporation v. Clear Logic。 2004年以来,我国的集成电路布图设计纠纷也时有发生,如浙江杭州中院受理的(美国)安那络公司诉杭州士兰微电子股份有限公司侵犯集成电路布图设计专有权案、上海一中院受理的(美国)安那络公司诉上海贝岭股份有限公司侵犯集成电路布图设计专有权案、南京中院判决的华润矽威科技诉南京源之峰科技侵犯集成电路布图设计专有权案等。所以在中国,集成电路设计者进行反向工程时需要进行如下工作,以减小相关纠纷风险: (1) 反向工程前检索原集成电路是否进行了布图设计登记、该集成电路是否已经商业利用2年以上。这是由于集成电路布图设计专有权根据登记而产生,并且中国《集成电路布图设计保护条例》规定:需在该布图设计在世界任何地方首次商业利用之日起2年内完结。所以如果能明确集成电路产品上市2年后还未进行布图设计登记,则该布图设计在中国不受保护。 (2) 如果检索到原集成电路进行了布图设计登记,则在反向设计过程中要注意满足“独创性”要求,并且在反向设计完成时应进行侵权风险评估。 而作为原集成电路设计者,为防止竞争对手通过反向工程设计竞争产品,应在产品上市之前就及时进行集成电路布图设计登记。 4著作权 集成电路布图设计是一种三维图形配置,如果集成电路布图设计没有进行登记,而著作权随作品的创作完成而自动产生不需要进行登记,那集成电路布图设计是否能获得著作权的保护?集成电路反向工程会导致侵犯著作权的风险吗?答案是反向工程设计或直接复制芯片生产本身都不会有侵犯著作权的风险。 这是因为集成电路布图设计的拓扑结构隐藏在芯片内部,一般消费者无法目睹,故集成电路布图不具备作品的欣赏价值,只具备工业实用价值。根据著作权法的“实用物品原则”,如果作品属于实用物品,著作权法对它的保护只能及于该实用物品上不具有实用性质且可独立存在的图形设计,而不能及于该实用物品的实用性质方面。该原则目前已得到了国际知识产权界的普遍认同。因此集成电路布图设计不受著作权法的保护,而是由专门的工业产权“集成电路布图设计专有权”进行保护。 集成电路布图设计和印刷线路板都是完成电路功能的实用物品,它们在著作权上面临的情况类似。上海迪比特实业有限公司诉摩托罗拉(中国)电子有限公司印刷线路板著作权侵权案的判决可以说明这个问题。在判决书中,法院认为印刷线路板设计图属于图形作品,应受著作权法保护,他人未经著作权人许可,不得复制、发行印刷线路板设计图。但印刷线路板本身属于一种具有实用功能的工业产品,已经超出了文学、艺术和科学作品的保护范围,因此不属于著作权法保护的客体。被告摩托罗拉公司按照印刷线路板设计图生产印刷线路板的行为,是生产工业产品的行为,而不属于著作权法意义上的复制。因此,原告关于被告摩托罗拉公司在C289手机中擅自复制原告T189手机的印刷线路板设计图的行为构成对原告著作权侵权的主张无法律依据,不予支持。 目前世界各国著作权法的规定和相关司法判例,对于集成电路布图设计或印刷线路板一般都不给予著作权法的保护,仅对于其设计图纸进行著作权保护。所以集成电路布图设计如果要避免被直接复制,就一定要在主要市场国家进行集成电路布图设计登记。反向工程时,要注意不要使用原芯片的说明书,避免著作权纠纷。 5专利权 由于集成电路布图设计只保护集成电路的拓扑结构,竞争对手较易进行规避;而商业秘密无法有效保护已经上市销售集成电路产品的设计。那么如何利用现有的知识产权制度来保护本公司的研发成果呢?作为集成电路原设计者,较好的选择是:除了要对集成电路产品进行集成电路布图设计登记外,还要积极利用专利手段保护自己的智力成果。 这是因为专利保护的是技术方案,可以保护发明人的设计思想。一件关于电路连接关系的专利,其专利保护范围能覆盖许多具体的电路实现,因此反向工程的设计方案即使不侵犯集成电路布图设计,也很可能落入专利的保护范围,这加大了反向工程的难度。 而且专利不仅可以用来保护集成电路的内部电路连接关系,还可以保护器件结构、功能模块连接关系、芯片内的信号处理流程和方法、芯片封装结构和方法等。这样可以通过对集成电路产品形成全面的专利保护网,阻止竞争对手使用反向工程提取设计思想重新进行设计。特别值得注意的是应重视申请集成电路产品的接口电路、接口指令和接口信号处理流程的专利,以防止竞争对手开发出设计不同但兼容的芯片。 另一方面,集成电路反向工程的设计者,要考虑到原芯片设计公司可能已经申请了相关专利,因此在进行反向工程前应按申请人和技术进行专利检索和侵权分析,在反向设计过程中进行专利规避设计,以降低侵权风险。 6反向工程在司法鉴定中的应用 反向工程不仅可以使竞争对手在较短的时间内,以较少的投入,制造更好的竞争产品;而且还可以帮助原设计者证明他人侵犯了自己的专利、技术秘密或者集成电路布图设计。 如果芯片原设计者怀疑竞争对手侵犯了自己的权利,可以委托集成电路领域专业的知识产权司法鉴定机构为其出具司法鉴定意见报告,作为竞争对手侵犯自己权利的证据。通常知识产权司法鉴定机构会委托第三方检测机构(常采用反向工程对嫌疑产品进行分析)获得的检测报告,利用检测报告作为鉴定的依据出具鉴定结论,这样的鉴定结论在法庭上的证明力大于芯片原设计者单方委托检测机构获得的检测报告,而且司法鉴定机构还可以从技术角度判断技术方案是否实质相同。 7总结 综上所述,虽然反向工程本身是集成电路行业一种普遍被接受的行为,但其行为也受到各种知识产权保护的限制;在集成电路反向工程的过程中应注意一系列的知识产权问题,完成相应的知识产权管理工作;而集成电路设计者想要保护自己的设计,避免反向工程对自己产品造成的冲击,也需要从多个方面做好准备,为集成电路产品申请相关专利、登记集成电路布图设计、进行技术秘密保护,从而全面的保护自己的智力劳动成果。 参考资料 [1] 集成电路反向工程的法律问题研究. 乔晶. 清华大学硕士学位论文. 2007.4 [2] 集成电路布图设计独创性判断法律问题研究. 崔哲勇. 中国政法大学硕士学位论文. 2006.12 [3] 反向工程法律问题比较研究. 陈晓亮. 复旦大学硕士学位论文. 2008.10 [4] 商业秘密法中反向工程效力研究. 郭杰. 华东政法大学硕士学位论文. 2009.4 [5] 集成电路布图设计保护法比较研究. 郑胜利. 北大知识产权评论 [6] 半导体集成电路的知识产权保护. 郭禾. 中国人民大学学报 2004年第一期 [7] 集成电路布图设计专有权的撤销. 何伦健. 专利法研究 [8] 集成电路芯片专利侵权纠纷案件中的侵权判定. 游涛. 中国集成电路. 总第133期.2010.6 [9]半导体产业中集成电路布图设计登记与专利申请研究. 骆苏华. 半导体行业. 2008.6 [10]Semiconductor Chip Protection Act of 1984: A Preliminary Analysis. 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design）是指集成电路芯片中各种元器件的三维配置，美国人称之为掩模作品（maskworks），欧洲人称其为形貌结构（tohography），日本人将它叫作线路布图（circuitlayout）。布图设计可以以掩模图形的方式存在于掩模板（制造集成电路所必须的一种中介物。制造一种集成电路需要载有这种集成电路全套布图设计的掩模板，多时可达十多块）上，也可以以编码的方式存在于计算机中或者磁盘、磁带上。对于制造完毕的集成电路芯片，布图设计是以图形的方式存在于芯片表面和表面下不同深度处。正是这一系列图形的组合构成了相互联系的各种元器件，从而可以实现其电子功能。一个有经验的技术人员只要掌握了全套布图设计，便可十分容易地制造出这种集成电路。现实中一些不法厂商和个人就是靠窃取或倒卖他人布图设计牟取暴利的。所以要保护集成电路产品，必须进一步保护布图设计。而布图设计与集成电路产品间又存在着一一对应关系，即一种布图设计只能生产一种集成电路，故保护了布图设计也就间接地保护了集成电路产品。 1984年，美国在世界率先颁布了保护集成电路法律-《半导体芯片保护法》。该法保护的直接对象不是集成电路产品，而是布图设计（该法中称掩模作品）。考虑到布图设计的某些特点，该法引入了著作权法中的独创性 （origionality）原则。要求受保护的布图设计必须满足独创性条件；这便把著作权法的保护原则引进到技术领域。当然，布图设计毕竟带有技术性，为了保护先进技术，防止将一些司空见惯的技术垄断，仅有独创性要求是不够的。为此，该法又规定受保护的布图设计不能是普通的，平庸的或者为人所熟知的。这实际上是对创造高度的要求，但这里的创造高度比起专利法中的创造性所要求的高度要低得多。这里，独创性与创造性在一定程度上结合到了一起。这是当今知识产权法的又一发展。 在美国之后， 日本于1985年颁布了《半导体集成电路线路布局法》，欧共体于1986年了《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》，世界知识产权组织也于1989年通过了《关于集成电路知识产权保护条约》。到目前为止，已有近20个国家和地区颁布了这方面的法律。值得注意的是，无论是国际组织的条约、指令，还是各国的国内立法均采用了美国式的做法，即采用介于著作权法与专利法之间的一种混合型特别法来保护集成电路。 二、布图设计与著作权客体的比较 各国之所以接受美国的做法，把独创性原则作为保护布图设计的基础，是因为布图设计在许多方面确实与著作权客体有着诸多相似之处。 首先，作为知识产权法所保护的对象，它们都具有无形性。布图设计是集成电路中各种元件的配置方案，其存在方式可有多种。如前所述，当其载体为掩模板或者当其被固化于集成电路芯片之中时，它表现为一系列图形的组合；当其存储于电子计算机或者相应的磁带、磁盘中时，其存在方式为一系列的数字编码。虽然布图设计在不同的载体上有着不同的存在方式，但就其本身而言，它与作品一样是无形的。 其次，布图设计的存在方式也与著作权客体的某些存在方式相同。上面讲到，布图设计可以编码方式存在。普通作品也可以相同的方式存在，尤其是当数字式视听设备普及后，一切音像作品都将以数字编码状态存在，普通的文字作品在输入电子计算机后，也是以数字编码的形式存储于磁带，磁盘或者计算机的存储器中。另一方面，，布图设计要在集成电路芯片中发挥其特定的电子功能，必须以特定的图形方式存在。而这种在三维空间以一定方式组合的一系列图形与著作权法所保护的传统作品的形式相比可说是非常相似的。 第三 也是最为重要的，布图设计与作品都具有可复制性。从布图设计的存在方式可推知，采用复制普通作品的方式可以-十分方便地复制布图设计。对于掩模图形可以采用照像方式翻拍；对于数字编码，也可采用通常的拷贝方法将其转入另一载体。即使是被固化到集成电路芯片上的布图设计，也还可以通过反向工程技术将其复制出来。所谓反向工程（reverseengineering）是指从集成电路成品人手，对芯片进行解剖，分析其功能、设计、工艺等技术特点，从而复制该集成电路布图设计的过程。实践中常用化学方法将芯片逐层剥蚀，再用显微摄影技术将芯片中每一层图形翻拍下来，测出各种图形的横向尺寸和纵向深度，即可复制出全套的布图设计。 由于布图设计具有以上这些与作品相近的特点，故而使得布图设计在保护方式上可以借鉴一些著作权法中的做法，这也是为什么各国都将独创性作为布图设计受保护的条件的原因。但是集成电路毕竟是一种工业产品，因此其布图设计与作品相比还存在着差异，主要表现在下面几个方面： 1.布图设计具有工业实用性。布图设计之所以有价值是因为它可以直接用于制造集成电路。换言之，其价值体现在这种工业应用之中。而普通作品在这一点上与布图设计完全不同。普通作品固然也有其用途，但其使用仅仅是使人获得一定的感观享受，如阅读欣赏等。 2.布图设计的人身属性非常弱。由于布图设计实际上是一种技术性方案，因此就设计本身而言没有任何人身的感情色彩。而普通作品则不然，它往往体现了作者对人生，社会的理解，表现了作者的思想观念和情感，是作者人格的体现。 3.布图设计的表现形式具有非任意性。针对集成电路某些技术参数要求，布图设计往往不得不采用某种特定图形和尺寸。为了提高击穿电压，必须将晶体管图形设计为圆形；为了改善高频特性，应尽可能缩小图形尺寸以减小分布参数的影响。除此以外，布图设计还受到其他技术规范以及材料性能、工艺水平等诸多因素的限制。相比之下，普通作品可以随作者思路在任何领域中驰骋。作者可以信笔挥洒而无需顾虑表现形式上的限制。 三、布图设计权与著作权的比较 布图设计权与著作权内容的相似与不同是由布图设计与作品在特性上的同异所决定的。 著作权包括人身权和财产权，就其人身权而言，一般包括署名权，发表权、修改权，保护作品完整权等。由于布图设计的人身性极弱，故人身权在布图设计权中所占比重也很小，最多只包含一个署名权而已。而其他人身权对布图设计权人来讲并无太大意义，故各国及国际公约均未规定；即使是署名问题，多数国家只是将其与布图设计标记一起作为选择性规范予以规定的。如美国法中规定可以将权利人姓名与权利标记M一同标在掩模或芯片产品上。欧共体指令中亦有类似规定，只是标记为T.在财产权方面，布图设计权人所享有的最重要的权利是复制权，它与著作权中的复制权极为相似。世界知识产权组织的条约规定，未经布图设计权人许可，不得复制受保护的布图设计的全部或者其任何部分。美国法中还具体规定了复制包括光学、电子学或者其他任何方法的复制。这自然也包括了著作权法中所规定的各种复制形式。布图设计与作品之所以在复制权上发生竞合，究其根源还在于二者具有相同的可复制性。复制权是著作财产权中最重要的权能，对布图设计权而言更是如此。布图设计权中其他一切权利都是从复制权中衍生而来。世界知识产权组织条约规定，布图设计权人有权禁止或许可为商业目的进口、销售布图设计 或含有布图设计的集成电路，这里的“进口‘、”销售“行为都是以复制他人布图设计为前提的。至于著作权中的表演、播放等项权利，对布图设计则无从谈起，这也是由于布图设计与作品使用方式不同所致。 在著作权珐中有关于合理使用、法定许可，甚或强制许可等规定。同样，在有关集成电路保护法中也有类似的权利限制性规定。甚至于某些方面的限制比著作权法更为严格，如关于反向工程的规定便是一例。各国法律都承认在合理的限度内实施反向工程不视为侵权。所谓“合理”，包含两个方面： 第一，仅仅为教学、评价，研究布图设计中的概念。技术、或者布图设计中采用的电路，逻辑，组织结构而复制他人布图设计的不视为侵权。这种行为的目的必须是非商业性的，这与著作权法中的合理使用非常相似。第二，将分析、评价结果应用于为销售而制作的具有独创性的布图设计之中的行为也不视为侵权。这一点比著作权法中的合理使用走得更远，依照著作权法这种行为属于侵权行为。之所以要对布图设计权作出这种限制，首先是因为反向工程在集成电路发展中起着重要作用。世界各国的半导体厂商无不利用这种方法了解其他厂商的产品发展状况，以便提高自己产品的技术水平。如果简单适用著作权法的规定，对这一行为严格禁止，将会扼制集成电路技术的进步。其次是由于布图设计的表现形式具有非任意性。在一些特殊情况下，设计方法只有一种或几种，如果对这种唯一的或有限的表达形式的布图设计适用著作权法的规定，予以禁止，这本身就是造成一种事实上的思想垄断，这不仅违背著作权法的宗旨，对公众也是不公平的。所以各国都将此作为一种侵权的例外。除此之外各国法律还引人了专利法中权利用尽。善意侵权等限制性规定。 集成电路的设计方法范文第4篇 数字集成电路低功耗优化设计 随着科技的不断发展和进步，在集成电路领域当中，数字集成电路的增长速度飞快，在各种新技术的应用之下，集成电路系统的集成度和复杂度也有了很大的提升。对着移动设备、便携设备的广泛应用，使得数字集成电路面临着越来越严峻的功耗问题。因此，在数字集成电路的未来发展当中，低功耗优化设计已经成为一个主要的发展趋势，在数字集成电路的工艺制造、电路设计等方面，都发挥着巨大的作用。 一、低功耗优化设计的方法和技术 对于可移动、便携式的数字系统来说，功耗具有很大的作用。因此在设计数字电路的时候，应当分析其功耗问题。在设计数字集成电路的过程中，要对功耗、面积、性能等加以考虑。而在这些方面，存在着相互关联和约束的关系。因此，在对数字电路性能加以满足的前提下，对设计方案和技术进行选择，从而实现低功耗优化设计。具体来说，应当平衡性能、面积、功耗方面的关系，防止发生浪费的情况。对专用集成电路进行高效应用，对结构和算法进行优化，同时对工艺和器件进行改进。 二、数字集成电路的低功耗优化设计 1、门级 在数字集成电路的低功耗优化设计中，门级低功耗优化设计技术具有较为重要的作用，其中包含着很多不同的技术，例如路径平衡、时许调整、管脚置换、们尺寸优化、公因子提取、单元映射等。其中，单元映射是在设计电路中，在逻辑单元、门级网表之间，进行合理的布局布线。公因子提取法能够对逻辑深度进行降低、对电路翻转进行减小、对逻辑网络进行简化从而降低功耗。路径平衡则是针对不同路径的延迟时间，对其进行改变，从而降低功耗。 2、系统级 系统级低功耗优化设计当中，主要包括了软硬件划分、功耗管理、指令优化等技术。其中，软硬件划分主要是对硬件和软件在抽象描述的监督，对其电路逻辑功能加以实现，通过对方案的综合对比，选择低功耗优化设计方案。功耗管理是针对电路设计不同的工作模式，将空闲模块挂起，从而降低功耗。而指令优化则包含指令压缩、指令编码优化、指令集提取等，通过对读取速度、密度的提升，使功耗得到降低。 3、版图级 在版图级低功耗优化设计中，需要对互联、器件等同时进行优化，对着集成电路工艺的发展，器件尺寸的减小，功耗也就自然降低。同时由于具有更快的开关速度，因此可以根基不同情况，在电路设计中选择合适的器件进行优化。而对于系统来说，互联作为连接器件的导线，对于系统性能也有着很大的影响。在信号布线的过程中，可以增加关键、时钟、地、电源等信号以及高活动性信号的横截面，从而降低功耗和延时。 4、算法级 在算法级低功耗优化设计当中，需要对速度、面积、功耗等约束条件加以考虑，从而对电路体系编码、结构等进行优化。在通常情况下，为了提升电路质量、降低电路功耗，会采用提高速度、增加面积等方法来实现。算法级低功耗优化设计与门级、寄存器传输级不同，这两者都是对电路的基本结构首先进行确定，然后对电路结构再进行低功耗优化调整。在算法级低功耗优化设计当中，主要包括并行结构、流水线、总线编码、预计算等技术。 5、电路级 在电路级低功耗优化设计中，NMOS管阵列构成的PDN完成了逻辑功能，其中只需要少量额晶体管，具有较快的开关速度，同时由于具有较低的负载电容，不存在短路电流。在电源与第之间，没有电流通路，因此不会产生静态功耗，对于总体功耗的降低有着很大的帮助。同时，在应用的异步电路当中，在稳定状态时，输入信号才会翻转，从而避免了输入信号之间的竞争冒险，也避免了功耗浪费。 6、工艺级 在工艺级低功耗优化设计中，主要包括按比例缩小、封装等技术。随着技术的发展，系统拥有了更高的集成度，器件尺寸得以减小、电容得以降低，在芯片之间，通信量也有所下降，因此功耗也能够得到有效的控制。其中主要包括了互连线、晶体管的按比例缩小。芯片应当进行封装，充分与外界相隔离，从而避免外界杂质造成腐蚀，降低其电气性能。而在封装过程中，对于芯片功耗有着很大的影响。通过合理的进行封装，能够更好的进行散热，从而是功耗得到降低。 7、寄存器传输级 在设计数字集成电路的过程中，寄存器传输级是一种同步数字电路的抽象模型，根据存储器、寄存器、总线、组合逻辑装置等逻辑单元之间数字信号的流动所建立的。在当前的数字设计中，工作流程是寄存器传输级上的主要设计，根据寄存器传输级的描述，逻辑综合工具对低级别的电路描述进行构建。在寄存器传输级的低功耗优化设计当中，主要包括了门控时钟、存储器分块访问、操作数隔离、操作数变形、寄存器传输级代码优化等方法。 随着科技的不断发展，在当前社会中，越来越多的移动设备和便携设备出现在人们的生活中，因此，数字集成电路也正在得到更加广泛的应用。而在电路设计当中，功耗问题始终是一个较为重点的问题，因此，应当对数字集成电路进行低功耗优化设计，从而降低电路功耗，提升电路效率。 参考文献： [1]桑红石，张志，袁雅婧，陈鹏.数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术.微电子学与计算机，2011（04）. [2]邓芳明，何怡刚，张朝龙，冯伟，吴可汗.低功耗全数字电容式传感器接口电路设计.仪器仪表学报，2014（05）. 集成电路的设计方法范文第5篇 集成电路技术和计算机技术的蓬勃发展，让电子产品设计有了更好的应用市场，实现方法也有了更多的选择。传统电子产品设计方案是一种基于电路板的设计方法，该方法需要选用大量的固定功能器件，然后通过这些器件的配合设计从而模拟电子产品的功能，其工作集中在器件的选用及电路板的设计上。 随着计算机性价比的提高及可编程逻辑器件的出现，对传统的数字电子系统设计方法进行了解放性的革命，现代电子系统设计方法是设计师自己设计芯片来实现电子系统的功能，将传统的固件选用及电路板设计工作放在芯片设计中进行。从20世纪90年代初开始，电子产品设计系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化，各种电子系统的设计软件应运而生。 在这些专业化软件中，EDA(Electronic Design Automation)具有一定的代表性，EDA技术是一种基于芯片的现代电子系统设计方法。它的优势主要集中在能用HDL语言进行输入、进行PLD(可编程器件)的设计与仿真等系统设计自动化上;20世纪90年末，可编程器件又出现了模拟可编程器件，由于受技术、可操作性及性价比的影响，今后EDA技术会向模拟可编程器件的设计与仿真方向发展，并占据市场的一定份额。 EDA技术主要包括大规模可编程逻辑器件、硬件描述语言、开发软件工具及实验开发系统4个方面。其中，大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体硬件，描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段，开发软件工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化与自动化设计工具，实验开发系统则是提供芯片下载电路及EDA实验、开发的资源。 FPGA结构概述 现场可编程门阵列FPGA作为集成度和复杂程度最高的可编程ASIC。是ASIC的一种新型门类，它建立在创新的发明构思和先进的EDA技术之上。运算器、乘法器、数字滤波器、二维卷积器等具有复杂算法的逻辑单元和信号处理单元的逻辑设计都可选用FPGA实现。以Xilinx的FPGA器件为例，它的结构可以分为3个部分:可编程逻辑块CLB(Configurable Logic Blocks)、可编程I/O模块IOB(Input/Output Block)和可编程内部连接PI (Programmable Interconnect)。CLB在器件中排列为阵列，周围环形内部连线，IOB分布在四周的管脚上。Xilinx的CLB功能很强，不仅能够实现逻辑函数，还可以配置成RAM等复杂的形式。 现场可编程门阵列FPGA是含有大规模数字电路的通用性器件。这些数字电路之间的互联网络是由用户使用更高级的软件来定义的。FPGA可以进行无限次的重复编程，从一个电路到另一个电路的变化是通过简单的卸载互联文件来实现的，极大地推动了复杂数字电路的设计，缩短了故障检查的时间。 传统的数字逻辑设计使用TTL电平和小规模的数字集成电路来完成逻辑电路图。使用这些标准的逻辑器件已经被证实是最便宜的手段，但是要求做一些布线和复杂的电路集成板(焊接调试)等工作，如果出现错误，改动起来特别麻烦。因此，采用传统电子设计方案人员的很大一部分工作主要集中在设备器件之间物理连接、调试以及故障解决方面。正是因为FPGA的EDA技术使用了更高级的计算机语言，电路的生成基本上是由计算机来完成，将使用户能较快地完成更复杂的数字电路设计，由于没有器件之间的物理连接，因此调试及故障排除更迅速、有效。 可编程特点有助复杂电路设计 FPGA能进行无限次的重复编程。因此能够在相同的器件上进行修改和卸载已经完成好的设计。在一个FPGA芯片上的基本部件数量增加了很多，这使得在FPGA上实现非常复杂的电子电路设计变成比较现实。由于采用FPGA的EDA技术所产生的性价比更高一些，从而使得最近有多家公司开始采用这项技术，并且这种增长趋势仍旧在继续。 FPGA中的逻辑块是CLB，逻辑块是指PLD(Programmable Logic Device)芯片中按结构划分的功能模块，它有相对独立的组合逻辑单元，块间靠互连系统联系。FPGA的逻辑块粒度小，输入变量为4～8，输出变量为1～2，每块芯片中有几十到上千个这样的单元，使用时非常灵活。FPGA内部互连结构是靠可编程互联P I实现逻辑块之间的联接。它的互联是分布式的，它的延时与系统布局有关，不同的布局，互联延时不同。根据FPGA的不同类型，可采用开关矩阵或反熔线丝技术将金属线断的端点连接起来，从而使信号可以交换于任意两逻辑单元之间。 采用FPGA技术集成设计数字电路产品最大的特点就是可以使设计和实现相统一，无须前期风险投资，而且设计实现均在实验室的EDA开发系统上进行，周期很短，大大有利于现代产品的市场竞争需求，所以，FPGA的应用设计，特别适应于电子新产品的小批量开发，科研项目的样机试制以及ASIC产品设计的验证，能够进行现场设计实现、现场仿真及现场修改。由此，受到电子产品设计工程师的广泛推崇和欢迎。 FPGA的应用领域 FPGA所具有的无限次可重复编程能力，灵活的体系结构，丰富的触发器及布线资源等一系列的特点使得它可以满足电子产品设计的多种需求。FPGA的应用领域主要集中在替换通用逻辑和复杂逻辑、重复编程使用、板极设计集成、高速计数器、加减法器、累加器和比较器的实现、总线接口逻辑等方面。 应用和开发FPGA必须对器件的性能有一个全面了解，例如对器件的容量、速度、功耗，接口要求和引脚数目等进行综合考虑，同时还要注意以下几个细节问题: 时序电路应用“上电”复位电路，保证开机加电后，置时序电路于初始状态; 器件的电源与地引脚必须并接一只0.1μF的无感电容，起滤波和去耦作用; 不能采用数目是偶数的反向器串联的方法构成“延时电路”，一则延时的时间不准确，二则自动编译时会作为冗余电路被简化掉; 主要的全局缓冲器必须由半专用的焊盘驱动，次要的全局缓冲器可以来源于半专用的焊盘或内部网线; 引脚之间严禁短路，忌用万用表直接测量器件引脚; 器件的I/ O口如被定义为输出端，忌对该端加信号，否则将损坏芯片; 低功耗的器件如接负载过大时，不仅会使所用器件的工作效率显著降低，甚至会损伤芯片。集成电路的设计方法的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于集成电路的设计方法、集成电路的设计方法的信息别忘了在本站进行查找喔。
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