学位-关于申报2015年吉林省优秀博士、硕士学术学位论文和首批硕士专业学位示范论文的通知---Powered By SiteEngine
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根据吉林省学位办《关于开展吉林省优秀博士、硕士学术学位论文和首批硕士专业学位示范论文评选工作的通知》文件精神，我校现开展2015年吉林省优秀博士、硕士学位论文和首批硕士专业学位示范论文申报工作，有关事宜通知如下：&
一、评选原则
择优推荐、宁缺勿滥、学术诚信。
二、评选要求
（一）参评论文范围
1.参评的博士学位论文，应为2012年9月1日至2014年8月31日在我省学位授予单位获得博士学位者的学位论文。
2.参评的硕士学位论文，应为2013年9月1日至2014年8月31日在我省学位授予单位获得硕士学位者的学位论文。
（二）参评论文条件
1.选题为本学科或专业领域前沿，有重要的理论意义或现实意义；
2.理论或方法上有创新，具有较好的社会效益或应用前景；
3.材料翔实，推理严密，文字表达准确。
（三）以下学位论文不在推荐参评之列
1.博士学位论文答辩前，已获得副高级以上职称（含副高级）的作者撰写的；
2.攻读博士学位期间，在本学科高水平期刊上未发表过学术论文（第一作者或除导师以外的第一作者）的作者撰写的；
3.涉密的博士、硕士学位论文。
三、命名规则
1.优秀博士学位论文：学位论文电子文件名按照“YB_学校代码_姓名_LW”命名，如：YB_10184_张三_LW；论文推荐表电子文件名按照“YB_学校代码_姓名_TJB”命名；作者简况表电子文件名按照“YB_学校代码_姓名_ZZDS”命名；摘要电子文件名按照“YB_学校代码_作者姓名_ZY”命名；佐证材料电子文件（PDF格式）名按照“YB_学校代码_作者姓名_ZZCL”。
2.优秀硕士学术学位论文：学位论文电子文件名按照“YS_学校代码_姓名_LW”命名；论文推荐表电子文件名按照“YS_学校代码_姓名_TJB”命名；佐证材料电子文件（PDF格式）名按照“YS_学校代码_作者姓名_ZZCL”。
3.首批硕士专业学位示范论文：学位论文电子文件名按照“ZYSS_学校代码_姓名_LW”命名；论文推荐表电子文件名按照“ZYSS_学校代码_作者姓名_TJB”命名；佐证材料电子文件（PDF格式）名按照“ZYSS_学校代码_作者姓名_ZZCL”。
四、材料报送及要求
本次报送的材料均为电子版，请各学院于2014年9月28日前将材料报送至研究生院招生学位科。
联系电话：2732079
延边大学研究生院
2014年9月16日
地址：吉林省延吉市公园路977号 电话： 邮编：133002延边大学研究生院 版权所有　　摘要：摩尔定律对电子世界产生了巨大的影响。本文研究分析了摩尔定律对当今社会电子行业发展的影响和摩尔定律在当今社会中的适" />
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摩尔定律对电子信息产业的影响
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要：摩尔定律对电子世界产生了巨大的影响。本文研究分析了摩尔定律对当今社会电子行业发展的影响和摩尔定律在当今社会中的适用性，事实证明摩尔定律依旧成立。摩尔定律最直接的影响是使用更多的晶体管，更高的性能及更低的价格，同时，也会带来集成块中的高温问题。 中国论文网 /9/view-6141342.htm　　关键词：摩尔定律；晶体管；电子信息产业 　　中图分类号：TN-9 文献标志码：A 文章编号：（0-02 　　一、引言 　　摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登?摩尔（Gordon Moore）在搜集1959年至1965年集成电路上晶体管数量的数据的基础上，于1965年4月提出的[1]。即当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。戈登?摩尔提出摩尔定律后的几年内，世界多数半导体公司按照这个定律制定了产品更新策略。1969年，摩尔和朋友建立英特尔公司并制定电子信息产业标准。此后，英特尔公司生产的大量产品都验证了摩尔定律的准确性。直到目前，全球仍有多数知名半导体制造公司一直遵循摩尔定律进行产品生产，如英特尔、高通、AMD、ST等[2]。 　　摩尔定律核心是不断增加的晶体管的数目，以及更强大的性能和更高的集成度，这也会带来一系列问题，如设计者需要使用各种方法来解决高温问题[3]。但这却能促进制作工艺的提升和集成电路中晶体管数目的增加。一方面，更强大的性能来源于更多晶体管数目；另一方面，制作工艺的更新也促进性能的提升。很多制造集成电路的工艺被英特尔公司使用，比如180nm，90nm，65nm，45nm，32nm等，来也将有14nm和10nm[4]。其他半导体制造公司也有各自的制作工艺，如台积电公司等。 　　基于以上问题和相关介绍，从1965年起，几乎所有的半导体厂商都遵循了摩尔定律。每一次进步都使得集成电路上能容纳更多的晶体管，并且带来更低廉的价格。然而，在摩尔定律提出的40年以来，也出现了一些问题，一度让人们怀疑摩尔定律是否会被终结[5-6]。但是摩尔定律一直发展到了今天，在未来几年内也会一直有效。 　　二、摩尔定律与晶体管数目 　　1.晶体管数目增加的影响。摩尔定律的经典结论是，当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月增加一倍，性能也提升一倍。不断增加的晶体管数量意味着更强大的性能，包括更多的功能和更快的运行速度。集成电路功能可以不断提升。例如，原来的8051单片机没有集成片上模数转换，而现在的单片机如集成Cortex-M3内核的STM32内部集成了模数转换模块。这些模块的增加给工程设计带来很多便利，在印刷电路板上不再需要额外的集成电路，并且可以提高传感器的精确度，在AMD的Tahiti XT中集成了4，312，711，873个三极管[7]。最近几年，提出了一个新的概念――片上系统（Soc）。片上系统的集成电路可以拥有更强大的系统功能、更低廉的价格以及更低的耗电量和更小的供电电压。同时，更多的晶体管意味着更快的运行速度。目前最大的个人CPU I7-3970X拥有22.7亿个晶体管[8]，而上一代最大的个人CPU I7-990X拥有10.17亿个晶体管[9]。目前最大个人电脑的核心部件如表1所示。 　　2.晶体管数目对温度的影响。工程设计人员希望通过增加单位面积里晶体管的数量来提高性能，并希望通过更先进的制造工艺来控制温度。所以新型集成电路的温度并不会比之前集成电路的低。如今，设计者也可以使用其他途径来解决温度问题。多数电脑使用风扇或者水冷，甚至液氮来冷却。为了更有效率地对集成电路进行冷却，冷却技术需要不断地进行改进和提高。现今集成电路冷却业是一个大产业并且不断发展，世界上有很多专注于此的公司。 　　三、摩尔定律与价格 　　当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月增加一倍，性能也将提升一倍。因为集成电路的价格主要来源于制作工艺提升的费用，更先进的制作设备需要更先进的生产技术和工厂来支持，而集成电路原料的价格可以忽略。英特尔公司在设计集成电路之外，也建立了先进的工厂来保证制造工艺。建造工厂需要花费大量的物理与财力，所以需要通过增加产品的数量并增加工厂的工作年限来减少生产集成电路的平均费用。台积电是一个非常著名的集成电路制造代工公司，它使用了另一种方法来减少生产集成电路的平均费用。NVDIA，AMD，Qualcomm以及一些其他的集成电路设计公司都是台积电的客户。通过帮助大量的集成电路设计公司生产集成电路，台积电可以生产出大量的产品来提供建设厂房所需要的花费。第一台计算机是为了计算炮弹弹道而生产的，所以拥有足够的军费支持。而工业中费用的问题不能忽视，所以集成电路变得越来越廉价，嵌入式系统也被运用在工业控制中。因为嵌入式系统低廉的价格，除了工业控制之外，其他很多领域也在使用单集成电路微处理器。例如智能家居、智能手机、无人飞机等等。在各个领域中广泛运用的电子设备是使我们的生活能变得更智能更现代的原因之一。在摩尔提出摩尔定律的1965年，这些智能化生活都是不可想象的。 　　四、摩尔定律未来发展趋势 　　1965年提出的摩尔定律对世界来说是一个重大事件。而现在，我们将怎样评价它48年来对世界的影响？不管怎样，摩尔定律巨大的影响是不可否认的。在摩尔的眼里，摩尔定律所揭示的速度是不可能永远持续下去的[3]。一些文章认为摩尔定律将会因为漏电流和高温被终结[5]。一些其他的观点则认为导致摩尔定律终结的原因是制造商不能收回研发和建造工厂的巨大成本[6]。一个半导体工业协会出版的名为“未来技术发展蓝图”的文件指出，10nm级的工艺是关键，因为以往的机械制作工艺将不能达到其制造的所需要求[6]。关于摩尔定律的继续发展和未来影响，我们有以下看法。 　　第一，首先是制造工艺上的一些问题。依照目前的发展趋势，有两个方面的问题越来越明显，就是关于漏电流和高温。这些问题需要通过制造工艺的进步来解决。摩尔曾经指出漏电流将会限制摩尔定律发展，当晶体管的尺寸不断减小，漏电流的影响将使得功耗增大。如果设计者不断减小晶体管的尺寸，电流将变得越来越大并烧毁晶体管。 　　得益于3D晶体管技术，这个由于漏电流产生的问题暂时得到了解决，集成电路还可以工作在更低的驱动电压下。关于温度，由于更先进的制造工艺，在保持同样晶体管数量和性能下，新型号的集成电路的温度总会低于旧型号的集成电路。在奔腾4时代，英特尔不能很好地解决高温的问题。但得益于多核技术，英特尔推出了名为酷睿的产品来解决这个问题。现在，很多移动平台集成电路供应商都使用多核技术来解决高温的问题。同时，为了控制功耗在100W以下，一个叫ARM的著名集成电路公司推出了一个名为big.little的新异构计算解决方案，这个架构将功耗高、性能强的处理器，与功耗低、性能弱的处理器封装在一起。并希望借此能提高处理器的效率，产生能达到高性能但功耗低的处理器。 　　各种新出现的技术问题将导致发展放缓。首先在于集成电路的制造方面，比如当集成电路达到10nm数量级时，光学加工手段将会取代机械加工手段。英特尔使用疝灯产生的远紫外线来雕刻集成电路，IBM使用X光，这将可能解决工艺尺寸的问题，比如制造14nm尺寸的芯片。如果新的制造手段将被发现，将继续提高集成电路性能。再看看其他方面的限制，比如耗电问题。目前芯片性能的进步很快，但同时也会增加耗电量。这些都可能是集成电路发展的一个不可逾越的瓶颈，导致摩尔定律不再适用，电子信息产业不再迅速发展。
　　而对于工艺的更新速度，可以参考英特尔的策略，根据英特尔提出的“Tick-Tock”战略，在接下来的一年，将会有7nm和5nm制作工艺的集成电路推出。当“Tick”年来到，集成电路的制程将会更新；而“Tock”年到来时，集成电路的微处理器架构将会更新[9]。 　　第二，财务因素是每个公司发展的决定性因素。一些专家认为公司无法负担起建设新厂房所需要的大量资金。新的集成电路所带来的利润不足以让公司支付这些费用并盈利，集成电路的更新速度将会放缓。目前，英特尔正在以色列建设10nm生产工艺的工厂。在电子信息产业发展早期，硬件能力的增长跟不上软件需求发展的速度（软件设计总是需要更高性能的硬件），所以对硬件的性能提升有很大的需求，每次硬件的增长都被快速地应用在软件上。而现在软件的复杂性增长已经趋于平缓，而不是继续高速复杂化。比如新一代的Windows 8操作系统对硬件的要求甚至低于老一代操作系统Windows 7[8]。一直致力于提高芯片性能的英特尔也推出了功耗更低和超低电压CPU，由英特尔极力推广的超极本逐渐成为了未来笔记本的发展方向。另一方面因为大多数用户并不需要如此强劲的性能，而更加看重用户体验，加上购买高性能处理器的花费太高，导致技术进步的速度受到限制。比如只有少部分中国人使用昂贵的I7处理器。如果不能有效地控制成本，并且没有大量的市场需求，集成电路性能提高的速度将大大放缓。 　　第三，全新的制造材料将改变集成电路的发展方向。在晶体管发明以前，没有人能预料到今天电子信息产业的繁荣。也许我们能使用新的材料或者技术来改变现状。我们可以考虑使用其他的半导体元素代替硅元素制作晶体管，比如元素周期表上第三和第五族的元素。利用它们不同的属性，提高芯片的性能。但这可能仅仅是权宜之计，因为它们可能也会遇到与硅元素相同的问题。石墨烯也是一个很有希望的晶体管材料。但是它也有很多问题，比如没有足够的带隙，人们对它的了解也不足够充分。这些材料和技术目前都处于探索之中，未来也许也会有新技术出现，并带来革命性的改变。如果将来的某个发明，改变了集成电路性能提升的方式，或者产生了新的计算机技术，取代了现有的集成电路工作原理，那么摩尔定律可能将不再适用。 　　五、结论 　　由本文的研究分析可以得出，目前集成电路的发展还会遵循摩尔定律，并伴随电子信息产业的飞速发展。而若干年以后，集成电路和电子信息产业的发展速度将会放缓。此外，集成电路性能提升的方式也可能会发生改变。 　　目前，电子信息产业发展飞速，如同大多数工业产业一样，由刚刚兴起时的发展困难到随后的一个高速发展时期，然后又逐渐趋向平稳。在电子信息产业中，这种现象可能出现在五年后，也可能在十年或者二十年以后。但这一天一定会到来，没有人可以打破这个基本的自然规律。在未来几年内，摩尔定律还将适用，电子信息产业仍将快速蓬勃发展。在未来的某天，摩尔定律将失去它的价值，电子信息产业也将会以其他的形式和方向继续发展。 　　参考文献： 　　[1]Nam Sung Kim，Leakage current：Moore’s Law Meets Static Power[J].the IEEE Computer Society. December . 　　[2]陶然.守望摩尔定律[J].电子产品世界，2010，（6）：2-4. 　　[3]沈建苗.摩尔定律是否有未来[J].微电脑世界.2011，（9）：12-15. 　　[4]Desktop 3rd Generation Intel Core Processor Family，Desktop Intel Pentium Processor Family，and Desktop Intel Celeron Processor Family[EB].http：///content/dam/www/public/us/en/documents/datasheets/3rd-gen-core-desktop-vol-2-datasheet.pdf，January 2013. 　　[5]齐书阳.摩尔定律会终结吗[J].电脑爱好者，2013，（8）. 　　[6]赵佶.摩尔定律何时会失效[J].半导体信息，2012，（5）：4-8. 　　[7]Mike Mantor. White Paper|AMD GRAPHICS CORES NEXT （GCN） ARCHITECTURE[EB].http：///cn/Documents/GCN_Architecture_whitepaper.pdf，August，28，2012. 　　[8]Intel Core i7-900 Desktop Processor Extreme Edition Series and Intel Core i7-900 Desktop Processor Series on 32-nm Process[EB]. http：///content/dam/www/public/us/en/documents/datasheets/core-i7-900-ee-and-desktop-processor-series-datasheet-vol-1.pdf，February，2010. 　　[9]First the Tick，Now the Tock：Next Generation Intel Microarchitecture[EB].http：///content/dam/www/public/us/en/documents/white-papers/next-gen-microarchitecture-paper.pdf，March，2008. 　　 　　作者简介：姜书艳（1969-），女，黑龙江七台河人，硕士研究生，教授，主要研究方向：集成电路测试与可测性设计理论及技术、嵌入式系统设计等。
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