随着半导体技术的快速进步,集成电路产品的生命周期不断缩短,上市时间成为决定一个产品成功与否的重要因素。与此同时,芯片的研发成本也在上升。如何缩短上市时间,降低R&D成本,已经成为集成电路设计企业生存的当务之急。
目前IC设计市场的游戏规则和国内手机行业非常相似。不可否认的是,所谓的“山寨手机”这种中国特有的产业现象取得了惊人的成功,“山寨手机”在席卷国内手机行业后开始大规模进军海外。MP3、MP4、游戏、导航、蓝牙、双卡双待等诸多新技术往往被集成并首先应用到“山寨”中。
相比品牌手机新品,需要几个月的研发时间。一台“山寨机”从研发到投放市场,一般只需要半个月。此外,“山寨机”可以开几万单,可以模仿顾客感兴趣的任何款式,不依赖品牌和广告就能快速进入市场。再加上其价格比品牌手机低50%以上,难怪“山寨”能如此成功。
灵活性和经济性也是IC设计行业成功的重要因素。类似于“山寨机”采用的模块化专业分工,利用成熟的IP模块“拯救”芯片。无论开发周期还是R&D投资,都明显比不上从底层设计“造”出来的IC。此外,“仿制”这种困扰集成电路行业多年的现象,仍然是当前集成电路市场不可回避的问题。
随着集成电路产品的快速升级,其生命周期甚至被挤压到比申请产品专利的时间还短,这使得企业很难依靠知识产权来保护自己的市场份额。SigMatel赢了官司却失去了市场,最后以被收购告终。这个案例非常值得我们研究和思考。
仪器是用于检测、测量、观察和计算各种物理量、物质成分、物理参数等的仪器或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、倍增器都是仪器。从广义上讲,仪器仪表还可以具有自动控制、报警、信号传输、数据处理等功能。比如工业生产过程自动控制中使用的气动调节仪表和电动调节仪表,分布式仪表控制系统都属于仪器仪表。仪器可以改善、扩展或补充人的官能。人用感觉器官来看、听、尝、触外界事物,而显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计等仪器仪表可以提高和扩展人的这些功能;另外,有些仪器仪表,如磁力仪、射线计数器等,可以感受和测量人类感觉器官感受不到的物理量;还有一些仪器可以进行超出人的能力的记录、计算和计数,比如高速摄像机和计算机。
仪器的发展历史悠久。据《韩非子·优度》记载,战国时期,中国有一种用天然磁石制成的指南器,叫司南。历史上很长一段时间,古代的仪器多是用于定向、计时或度量衡的简单仪器。
从17世纪到18世纪,一些欧洲物理学家开始利用电流和磁场的原理制作简单的检流计。用光学透镜制成的望远镜奠定了电学和光学仪器的基础。其他用于测量和观察的仪器也逐渐发展起来。
从19世纪到20世纪,工业革命和现代大规模生产促进了新学科和新技术的发展。后来出现了电子计算机和空间技术,仪器仪表发展很快。现代仪器已经成为测量、控制和自动化不可缺少的技术工具。
仪器仪表是多种科学技术的综合产物,种类繁多,应用广泛,不断更新,分类方法多种多样。按用途和用途分,主要有测量仪器、汽车仪器、拖拉机仪器、航海仪器、航空仪器、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、载波微波测试仪器、地质勘探测试仪器、建筑材料测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商用测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。属于机械工业产品的仪器仪表包括工业自动化仪器、电气仪器仪表、光学仪器、分析仪器、实验室仪器和装置、材料试验机、气象仪器、胶片机、照相机器、复印微机械、仪器元件、仪器材料、仪器工艺设备等。它们用途广泛,批量大,还是仪器行业必备的基础。
根据不同的特点,如功能、检测和控制对象、结构、原理等。,各种仪器可以进一步分为几个子类或子类。例如,工业自动化仪表按功能可分为测试仪表、显示仪表、调节仪表和执行机构;其中,测量仪表按被测物理量分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表和机械测量仪表。测温仪表按测量方法分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表;接触式温度计可分为热电式、膨胀式、电阻式等。
其他仪器仪表的分类也差不多,主要和发展过程、使用习惯以及相关产品的分类有关。乐器的分类没有统一的标准,乐器的命名也大同小异。
衡量仪器性能的主要技术指标包括准确度、灵敏度、响应时间等。准确度表示仪器测量结果与测量真值之间的一致性。仪器的精度通常用精度的高低来表示,如0.1、0.2、0.5、1.0、1.5等。0.1的水平表示仪器的总误差不超过0.1%。精度等级数少说明仪器的系统误差和随机误差小,即仪器是精密的。
灵敏度表示有小增量时被测量与该增量引起的增量之比,反映了仪表所能测量的最小测量值;响应时间是指仪器输入一个阶跃量,其输出从初始值第一次达到最终稳定值的时间间隔。一般以达到稳定值的95%的时间为准。此外,还有重复性、线性度、迟滞、死区、漂移等性能技术指标。
随着科学技术的进步,对仪器仪表提出了更高更新的要求。在现代科学研究和实验中,精密测试系统、生产过程的自动检测和控制系统以及各种管理自动化系统、仪器仪表都是重要的技术工具。
为了进一步提高仪器仪表的各项性能,增强其承受各种恶劣环境的能力,提高其可靠性和使用寿命,仪器仪表将不断采用新的工作原理,采用新的材料和新的元器件。比如利用超声波微波、射线、红外线、核磁共振、超导、激光等原理。,并采用各种新型半导体敏感元件、集成电路、集成光路、光纤等元器件。其目的是实现仪器仪表的小型化、轻量化、降低生产成本、方便使用和维护。