专注工科类创新实验教学、科研开发20余年!方案覆盖嵌入式、IOT、AI、机器人、新能源等领域。
 
  当前位置:首页 >> 产品信息 >> 全部产品
电子基础专业教学设备
通信专业教学设备
人工智能AI/机器人
智能感知/物联网
微电子/电子系统设计
PLC/机电类/新能源
汽车实训平台
生物医学教学平台
虚拟仿真教学软件
开发板系列
仿真器系列
各类下载线
编程器系列
CPLD/FPGA开发工具
创新应用模块
3D打印设备
数据采集
测试测量工具
各类转换接口卡模块
传感器
电源模块系列
工业互联网/物联网通信产品
实验室建设方案


 
产品名称:集成电路设计实验室建设方案
产品价格:暂无
联系订购:010-82608898 13521826485  
 
 
  - 返回 -
   

1、方案架构

我公司依托丰富的集成电路生态链企业,根据产业实际案例,为学校提供产业级的集成电路学习平台及实验/实训设备,对学生进行专业的综合训练,从而实现专业实验教学的由点及面、理论到应用,涵盖原理验证、综合应用等多层次实验的体系。更好的帮助学生提前熟悉和掌握企业真实的设计研发环境,符合企业的用人需求,让学生具有就业优势。

为了更好地突出专业特色,创新人才培养模式,将科瑞特自身优质资源引入,注重产业导向,深化产教融合,通过向高校提供“平台+资源+服务”三位一体的人才综合服务平台体系,与高校共同构建符合集成电路产业人才需求的创新人才体系。

按此在新窗口浏览图片

2、集成电路设计一体化平台

集成电路设计一体化平台包含集成电路设计服务器、集成电路设计教学管理系统、集成电路设计课程资源库、集成电路设计实验/实训系统等四大部分组成。

2.1 计算环境

集成电路设计服务器:

2U 机架式,CPU:Intel Xeon Gold 6238R x 2,内存:512G,系统盘:480G x 2 SSD,

元数据240G SSD x 2,数据盘:企业级SATA 4T x 6,支持硬盘类型:SATA/SAS/SSD,

网络接口:1Gb/s x 6

分布式架构,支持分布式文件系统、块存储、对象存储

NAS存储,支持多种共享协议,包括CIFS、NFS、AFP、FTP、WebDav共享

对象存储。兼容Amazon S3、OpenStack Swift接口,支持Restful API管理

块存储,支持FC、IP-SAN、RBD等块存储协议

支持丰富的数据保护策略支持:副本模式,纠删码模式(N+M)

支持Datacenter,room,rack,host,disk等多种级别故障域管理。

存储介质支持,SATA,SAS,SSD,NVMe SSD等。

支持全SSD存储池,SSD/SAS/SATA混合存储池。

支持存储分层、负载均衡、故障冗余、存储服务质量(QoS)、配额管理、快照、数据压缩。

丰富的运维支持,例如图形化状态、操作日志,统计信息,SNMP,系统监控等。

支持多种Hypervisor,云主机高可用、一键创建云主机、静态和动态资源调度策略。

云主机绑定CPU资源、宿主机资源复用、内存KSM技术、云主机巨页、云主机自动启动、

云主机资源监控、线快照及回滚、定时快照、在线热迁移、手动导出、离线克隆、

在线扩展云主机内存、硬盘和网卡,使用半虚拟化技术、卷创建、卷删除、卷修改、在线挂载

支持手动或自动地设置虚拟机的运行位置。系统根据物理节点的负载状况,选择最优运行节点。

支持DRS功能,系统会自动通过虚拟机热迁移实现资源调度和均衡。

支持故障高可用。物理服务器故障时,其上虚拟机会自动迁移至正常的物理服务器继续运行。

支持在虚拟机列表页面按照高性能云主机、普通性能云主机、带PCI设备的云主机筛选虚拟机;

支持P2V,V2V迁移,支持GPU直通功能和VGPU虚拟化。

2.2工程实践类课程

帮助高校完善课程体系建设,贴近产业需求,解决学生高质量就业“最后一公里”问题。

(1)模拟集成线路版图设计工程实践(高职、本科)

基础理论课程:

模拟电子电路

模拟集成电路设计

半导体工艺

半导体器件

Linux操作系统

课程主要内容:

模拟版图设计流程

半导体CMOS工艺及流程

先进工艺库及PDK介绍

模拟版图设计环境设置

模拟版图绘制EDA工具

标准数字单元电路版图设计

运算放大器的电路版图设计

(2)数字后端设计自动布局布线工程实践(高职、本科)

基础理论课程:

数字集成电路设计

低功耗设计技术

半导体工艺

半导体器件

Linux操作系统

课程主要内容:

布局布线基本概念

自动布局布线技术及EDA应用

先进CMOS工艺简介

自动布局布线-Floorplan

自动布局布线-Powerplan

自动布局布线-Placement

自动布局布线-优化策略

自动布局布线-图形化界面调试

(3)数字集成电路设计工程实践(本科、硕士)

基础理论课程:

模拟电子电路 

数字电子电路 

半导体工艺 

半导体器件 

课程主要内容:

数字电路系统设计

Verilog基本语义语法

Linux操作系统

数字逻辑仿真技术及EDA工具

数字逻辑综合技术及EDA工具

数字组合电路设计方法

数字时序电路设计方法

异步电路设计方法

跨时钟域设计方法

SoC系统架构

(4)超大规模集成电路功能验证-SystemVerilog验证(本科、硕士)

基础理论课程:

数字集成电路设计

Verilog基本语义语法

SoC系统架构设计

数字集成电路设计工程实践

课程主要内容:

SystemVerilog验证平台架构

SystemVerilog数据结构、接口和子程序

SystemVerilog面向对象编程

SystemVerilog随机化验证策略

SystemVeriog并发线程及通信

SystemVerilog覆盖率驱动的验证策略

SystemVerilog基于断言的验证策略

(5)DFT可测试性设计工程实践(本科、硕士)

基础理论课程:

数字集成电路设计

Verilog基本语义语法

SoC系统架构设计

Linux操作系统

课程主要内容:

可测试性设计 - 扫描连

可测试性设计的实现应用和流程

可测试性协议与规范

可测试性设计规则检查

(6)模拟集成电路设计工程实践(本科、硕士)

基础理论课程:

模拟电子电路

模拟集成电路设计

半导体工艺

半导体器件

Linux操作系统

课程主要内容:

模拟集成电路设计流程

先进工艺库及PDK介绍

模拟集成电路设计EDA工具

运算放大器的小信号分析

云散放大器的输出阻抗及等效

运算放大器的噪声分析

运算放大器的testbench及仿真

运算放大器的设计指标

(7)RISC-V CPU设计(本科、硕士)

基础理论课程:

数字电子电路

SoC系统

Verilog硬件描述语言

计算机组成原理

Linux操作系统

课程主要内容:

计算机体系结构

精简指令集RISC-V架构

基于RISC-V的SoC系统架构

RISC-V CPU的设计组件执行单元

RISC-V CPU的异常处理

RISC-V CPU的中断处理

RISC-V CPU的存储系统

RISC-V 的开发工具链

(8)基于IP重用的SoC系统设计工程实践(本科、硕士)

基础理论课程:

数字电子电路

计算机组成原理

SoC系统设计

Verilog硬件描述语言

Linux操作系统

C语言

课程主要内容:

SoC系统架构简介

Verilog可综合性设计

SoC架构设计

AHB总线协议与设计

APB总线协议与设计

片上内存控制器的设计方法

(9)工程实践课程

模拟方向---------

模拟IC设计(前端):

模拟集成电路设计工程实践

模拟版图(后端):

模拟集成线路版图设计工程实践

数字方向 ----------------

数字前端:

数字集成电路设计工程实践

基于IP重用的SoC系统设计工程实践

超大规模集成电路设计 - SystemVerilog设计

基于RISC-V开源指令集的CPU设计工程实践

数字验证:

超大规模集成电路功能验证-SystemVerilog验证

数字电路系统验证方法学UVM

数字后端:

数字后端设计自动布局布线工程实践

数字后端设计 - 基于ICC2的布局布线

数字后端设计 - 基于PrimeTime的静态时序分析

数字逻辑仿真技术工程实践

数字逻辑综合技术工程实践

数字全流程:

ASIC芯片设计全流程工程实践

低功耗设计技术工程实践

DFT--------------

DFT可测试性设计:

DFT可测试性设计工程实践

2.3 教学管理系统

课程管理:

教学管理系统提供的课程管理,教师可以按不同类别新建课程,也可直接导入平台内置的模板课程,同时可以按照自己的需求进行修改以及选择参与课程的学生。

教学视频:

教师可以在平台课程章节中上传教学相关视频 ,包含课程讲解 、实验操作、课程拓展等。视频上传完成后,学生可在线学习视频内容,更好掌握课程知识与技能。

学习课件:

教学管理系统提供学习课件的上传、预览以及下载功能,老师将课程相关的各类学习课件(包括教学ppt、教材、实验手册等)上传至平台,学生即可对课件进行操作。 

实验报告:

教学管理系统提供学生对实验报告的编辑、保存、下载和提交的功能,用以检测学习状况以及保存学习成果。学生可在实验室内填写并提交报告,也可在实验室外完成此项任务。 

考试认证管理:

教学管理系统提供教师对授课学生的报告进行查阅、批改及评分,并可对成绩进行管理。 

学习记录:

教学管理系统提供教师对学生的课程学习记录进行查询 统计的功能,老师可及时掌握学生的学习 状况,并对学生进行课程评估并生成学生 人物画像充分掌握学生学习情况,支持按 学生、按班级、按课程查询统计。

公开课:

教学管理系统提供MOOC板块,为高校教师提供免费的公开课程作为参考素材。

2.4 集成电路设计实验/实训系统

超大规模集成电路设计开发流程复杂,IC设计工程师参与人数众多,历时时间长,而且不容许出现错误,需要100%的正确性。例如一颗高性能的CPU的开发,包括了顶层架构、底层模块、性能优化、软件兼容性、低功耗设计、可测试性设计、先进EDA工具和先进工艺节点等内容,需要上千名工程师,历时4到5年的时间才可能开发出来,整个过程的项目管理、文档管理、问题跟踪等都是极大的挑战。即使对于小型的SoC系统,比如消费类的MCU芯片,也需要20到30人的IC设计工程师团队,花费1年左右的时间才能设计完成。针对超大规模集成电路设计的特点,一般大型IC设计公司都会成立专门的CAD部门,根据本公司的项目特点,开发一整套的IC设计方法和流程,帮忙IC设计团队的协同开发,提高IC设计工程团队的效率,减少人为低级错误。而对于中小型IC设计公司、高校和科研院所,因为缺少CAD专业人才,往往采用单兵作战的IC设计开发模式,极大影响了IC设计的效率和流片成功率。

集成电路设计实验/实训系统是公司根据企业IC设计项目,开发的一个IC设计开发平台。IC设计开发平台提供一个适用于开发大规模IC系统的完整解决方案,整合并优化了IC系统开发过程中需要的各个组件,包括:简化EDA工具使用、完善IP管理、管理项目数据库版本、跟踪项目开发进度和追溯项目问题等工程问题。

平台适用于ASIC、SoC、FPGA、AI、数模混合芯片、低功耗芯片、物联网芯片、通信芯片、音视频芯片等各类数字系统项目的开发和管理,可以大幅度提高IC设计工程师团队的开发效率、降低工程师团队之间的沟通成本、减少芯片开发过程的迭代次数、提升项目数据库的管理效率、降低EDA工具的使用难度、避免项目开发过程中低级人为错误。

SDP(System Development Platform)是由Shell、Perl等脚本语言编写的一套IC设计开发工具,建立了完整的CAD Flow,支持统一的IC设计前后端流程。SDP适用于Linux操作系统,方便移植,可以帮助ASIC/SoC/FPGA/AI/IoT等IC系统设计团队等快速构建完整的大规模IC系统开发平台,具备部署时间短、使用方便的特点。

IC设计开发平台可以完成复杂SoC芯片设计流程,涉及SoC芯片架构、IP核集成、RTL设计、代码风格检查、模块级和系统级功能逻辑仿真、UVM验证平台框架自动生成、 UVM寄存器模型RAL自动生成、仿真回归测试及RTL代码覆盖率自动收集、数字逻辑综合、静态时序分析、DFT设计实现、形式验证、UPF低功耗设计、数字自动布局布线、版图物理参数提取、数字版图物理验证以及芯片流片的SignOff流程。 

IC设计开发平台可以根据企业项目开发的流程进行定制化配置,可以支持主流的IC设计工具,包括数字逻辑仿真、数字逻辑综合、DFT设计、形式验证、静态时序分析、自动布局布线等,同时支持IC设计企业主流的从180nm到16nm工艺。

实验方案偏重工程实操,以产业界实际工作环境和项目作为基础,现有案例 37 个,设计项目规模从几十万门级到千万门级,所涉及工艺节点最高可至28nm工艺。

IC 设计云实验平台组建

开放专属云服务器帐号,通过 VNC 访 问 7*24 小时开放的云服务器,完成设 计课程或实验。并提供课程和实验所需 要的项目素材代码。学生只需个人计算 机及网络即可参与课程或实验。

私署 EDA 环境搭建

采用虚拟机、或局域网服务器布署方式, 搭建高校自有的 EDA 实训环境;可代采三大 EDA 工具大学计划,整体布署。

IP 咨询相关

通过云平台或向私署服务器授权使用 自主 IP,或通过 " 科瑞特 IP 共享云 " 提供查询,性能对比等服务,快速挑选 高性价比的 IP。

2.5 产品功能介绍:

系统安全性可达国家网络安全等级保护二级及以上

管理端,操作日志管理,全流程监控,提供服务器健康度周报

课件与实训环境同屏

视频课程与实训环境同屏

2.6 集成电路设计应用开发平台

IDP3000集成电路设计应用开发平台使用Xilinx 公司 Artix-7 系列的FPGA(XC7A200T-2FBG484I),速度等级为-2,温度等级为工业级,FBG484 封装,484 个引脚。平台提供标准的 JTAG 调试器接口、板载时钟、存储器、E203 SoC 支持、物联网支持等,方便用户使用JTAG下载器进行开发和调试。 

平台支持ARM架构的设计开发;可用作RISC-V CPU/MCU设计开发;可用于SoC、ASIC的设计开发及验证;支持嵌入式软件开发、底层驱动软件开发、嵌入式实时操作系统移植开发;具有丰富的接口及可扩展性,支持主流外设单元如射频元件、数字屏显、音频采集、传感器等;集成电路设计应用开发平台配合完整的实验课程,实现IC设计从前端设计、FPGA实现以及嵌入式软件应用开发的全流程完整培训。包含实验手册、课程视频、实验课件、实验习题。

按此在新窗口浏览图片

3、集成电路制造

从集成电路产业发展对技能人才的需要出发,结合企业岗位实际能力要求,助力学校建设相应的课程体系和实训体系,并按照“理论教学-仿真实训-实际操作”打造“教学做创”一体化的实训室,真正实现“学中做、做中学”互动情景教学,着力将实训室打造成为职业教育的“第一课堂”,助力学生全面发展(知识+能力+素质)。

拟建设的集成电路实训中心的整体建设理念是以实际集成电路制造设备为基础,利用虚拟现实技术,在虚拟环境中模拟仿真实体设备,已达到减少设备实际采购支出的情况下,也能为受训者培养实操技术、了解和熟悉设备原理和操作流程、规则等。高规格、高水平打造人才培养和技术科研应用的复合型技术实训中心,既满足创新型、行业综合应用型的集成电路人才培养需求,又能与其他专业方向联动发展,为学院及同类院校教师、学生以及行业从业人员创造、提供一流的、高仿真的开放式、共享式实训实践的创新环境,创新教学科研模式,提高人才培养质量。


3.1 虚拟仿真实验室建设价值
实践实训难做:
中国晶圆厂少,且满负运行,难以为学生提供实训。
半导体设备昂贵(几百万元-至几亿元),高校缺少半导体生产线(几亿元-百亿元)。
上线工程师必须熟练操作造价数百万美元的机器,如果犯错,代价可能非常高昂。
虚拟/仿真半导体教育的优势:
显著降低实验环境建设成本:半导体晶圆加工需要在洁净室环境进行,洁净室除了“洁净”之外,而必须是一个对冷热、噪声、照度、静电、微振都有相当要求的多功能的综合体,费用昂贵(如1000平米的100级超净间建设费约1000万元,每年维护费用数百万元)。虚拟/仿真实训室环境要求低,普通实验室即可。
显著降低设备采购成本:半导体加工设备昂贵,同时需要空压、特气、氮气、纯水等相关配套设施,建设费用(几千万~几十亿元),维护费(几百万~几亿元)。 虚拟/仿真设备成本低 (以45人为例的虚拟实训室,约159~300万),且一次投入,多次使用 。
显著降低设备维护成本:半导体实验室运行维护需要专门的厂务、设备维护、工艺等相关工程师(几十人至上千人),人力成本巨大。 虚拟/仿真实验室,1~2人即可。
显著提高实操培训效率:利用沉浸式交互和指导,虚拟/仿真教育可以帮助学员迅速上手,从而缩短培训时间并降低错误风险。
综上所述,仪器设备购置及实验室建设是必需、必要的,也是可行的。
3.2 内容配置
虚拟综合实训室由硬件设备、软件系统、虚拟资源及网络体系等组成的一个有机整体,需充分考虑到各软件、硬件设备、网络节点的适用性与兼容性,并充分考虑到平台功能及性能的可扩展性;采用虚拟仿真、虚拟现实技术手段浸入情境开展创新教学和个人实操,具体零风险、低成本、沉浸式、可逆性、数据化等优势。
中控系统:
中控系统主要包含虚拟仿真实训教学管理和开放共享管理两部分。其主要功能有:
1.虚拟仿真实训教学的管理和共享平台面向各院校实训教学,全面实现实训教学的信息化和现代化,提高实训管理水平。
2.系统用户角色包括学生、教师、教务员、系统管理员角色。系统依托校园网络,以虚拟实训技术和网络信息技术增强实训实践教学。软件首页支持学生、教师、教务、系统管理员使用不同的身份登录软件;不同的身份具有不同的操作权限;提供系统管理功能,包括用户、分组、角色、权限、日志管理。
3.提供虚拟实训教务管理功能,包括:课程库维护、培养计划维护、开课管理功能。教务管理人员可以根据学校的教学计划和教学大纲进行开课计划、开课审核的查看、增加、删除、修改、发布,同时可查询每学期的开课情况,同时可以设置新课程的适用对象,编辑适用班级、上课的学生数、课时数
4.中控系统还可以在教师授课期间查看学生电脑状态、控制学生电脑、展示课件。
5.设备管理(发现新设备、更换教师机)
考核系统:
考核与实训系统相互关联,记录了实训系统在训练与考核模式下,关键性操作的数据,并加以统计与分析,统计与分析的数据会保存在系统中,作为学生档案资料。在训练模式下,对于诸如工具的选用与工具的使用手法,试剂、靶材、衬底等材料的选用,设备操作流程,设备模式与参数设置等关键性步骤,考核系统会对学员在上述关键性操作中的偏好和正误加以评判与记录,便于教师动态的掌握每个学员的实训情况,并加以针对性的讲解与训练,训练内容会记录在考核系统中,便于师生查阅与复盘。在考核模式下,考核系统针对不同的考核项目,依据其得分要点,记录学员在考核过程在每个得分点的操作情况,并直接加以评分,考核完成后对每个得分点的成绩进行汇总,并根据考核的实际完成情况给出最终成绩。考试的评分记录会保存在考核系统中,以便老师查阅,在必要时可作为人工评判的参考标准。
实训系统:
实训系统是芯才科技核心竞争力之所在,也是整个虚拟实训室的关键部分。我们用虚拟现实的方式,将半导体芯片的制作工艺从超净间搬到了虚拟实训室。整个虚拟实训系统以低成本、自主性、灵活性、安全性为主要特点。将芯片制造工艺的实训成本及资源消耗降到最低的同时,又可以以就业及技能提升为导向,解决教育与产业脱钩的问题。
虚拟实训系统包括半导体芯片制造的所有工艺制程的相关设备操作,包括氧化工艺、光刻工艺、刻蚀工艺、薄膜沉积工艺、掺杂工艺和金属化工艺等。学生在分制程学习结束后,还可以自己动手设计器件的工艺流程,以巩固工艺制程学习的理论及实践成果。
 我们的实训体系共包含三种模式:教学模式、训练模式和考核模式。教学模式为教师日常上课教学所用模式,供学生在学习初期了解、学习工艺制程。训练模式可用作学生对工艺制程有了一定了解后,自我提升、自我考核使用,可以当作正式考核前的模拟考试。考核模式可用作检验该阶段学生的学习情况,能够验证和记录学生该阶段的学习成果。 
渲染系统:
底层渲染系统关乎软件底层架构的运行逻辑,提供了底层事件的驱动器,定义了吸取、吸附、触碰、抓取、夹取、移动、旋动、捕捉等一系列底层动作,为拾取与使用工具、开关设备腔室、进样与取样、设备参数设置等操作提供支撑,并对外提供交互调用接口。同时底层渲染系统内置了物质属性系统、灯光系统、材质系统、科瑞特空间物理渲染引擎和手部物理交互方案,用于实训系统中工具设备、操作环境和执行动作的实时渲染与实时交互。
设备配置:
实训系统设备由“教师端,学生端,服务端”三大部分组成
沉浸式虚拟(虚拟现实)显示及交互终端、虚拟(虚拟现实)计算终端、教学控制终端三者互为一体,是开展虚拟沉浸式教学操作的必备硬件设备;虚拟内容通过虚拟设备可以让学习者沉浸在不同的场景中,而要实现高质量的虚拟体验与交互不单单只是一台头盔,一对手柄那么简单,需要综合考虑到硬件的品牌质量、系统兼容、硬件参数等多种因素,经科学设计、严密论证后加以建设,以避免设备使用中不时发生的停滞、干扰、失真等情况而影响教学效果。

按此在新窗口浏览图片



 
   
销售电话:010-82608898     技术支持:82608898-800    Email:sales@gexin.com.cn
Copyright © 2012-2024 版权所有:北京革新创展科技有限公司   京ICP备20004067号-1