复旦大学集成电路设计：从历史到趋势的深度解析

集成电路设计导论的第一讲深入探讨了集成电路的发展历程和当前趋势。讲座首先回顾了集成电路从早期的Small Scale Integration (SSI)阶段，那时仅包含少量逻辑门，如简单的逻辑运算单元，逐渐发展到Medium Scale Integration (MSI)和Large Scale Integration (LSI)。70年代末期，随着技术的进步，出现了集成度更高的产品，比如摩托罗拉的M68000和Intel的80286/80386，它们分别包含数十万到数百万个晶体管。 进入90年代，Very Large Scale Integration (VLSI)成为主流，带来了32位处理器，如80486，集成度显著提升，晶体管数量超过一百万。随后的UltraLSI和GiantLSI进一步推动了技术发展，例如Intel的Pentium III和Pentium IV，以及Pentium-M移动芯片，内部晶体管数量达到了亿级。 特别值得注意的是，System on Chip (SOC)和System on Package with FPGA (SOPC)是现代集成电路设计的重要方向。SOC是一种高度集成的解决方案，将完整的电路和系统功能封装在单一芯片上，例如Intel的Prescott系列处理器，内部集成了超过一亿两千五百万个晶体管，实现了高性能和高密度。SOPC则是在标准集成电路封装中嵌入可编程逻辑器件（FPGA），结合预集成的 Intellectual Property (IP)核，如ALTERA的Startix II，可以灵活地定制和扩展功能。 此外，讲座还提到了支持高速接口技术的IOEs，如支持DDR，PCI，PCI-X等标准，以及诸如SSTL-3、SSTL-2HSTL-1等高速传输技术。这些技术的进步不仅提升了数据传输速度，也增强了系统的兼容性和可靠性。 通过这一讲，学生对集成电路的历史演变、技术进步以及未来发展方向有了全面的认识，理解了从SSI到ULSI的产业升级，并对SoC和SOPC的架构有了深入理解，这对于从事集成电路设计的专业人士和学生来说，是了解行业动态和趋势的重要基础。