自然辩证法中的自然微电子中的自然辩证法.docx
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1、自然辩证法中的自然微电子中的自然辩证 法微电子中的自然辩证法提要:作为信息技术的基础的微电子技术的开展,特别是微电子 半导体行业的开展,虽然成为衡量一个国家综合国力的重要突出标志。 并且半导体行业已经进入到日常生活的各个领域,在我们的生活中扮 演中极其重要的角色。自然辩证法开展同自然科学的开展是紧密联系 着的,自然辩证法对于自然包括的研究科学技术对自然科学技术的性 质、结构和功能的研究,对于科学一技术一经济一社会的关系等的认 识,已经形成共识。这一研究和论的研究也将为微电子政策的制定, 微电子产业开展的规划,微电子工作的和管理提供了理论基础,其重 要性日益显得突显起来。而其在创新型人才人才的幼
2、儿教育实践中, 发挥着越来越非常大的作用。关键词:自然辩证法 微电子方向系统 性层次性创新性一、微电子方向介绍微电子专业是以集成电路设计、制造与应用为代表的学科,是专 业课程现代开展最迅速的高科技应用性学科之一。培养具有强而有力 的数理基础,掌握微电子专业基本理论和实验技术,制造集成电路和 集成系统以及其他新型半导体器件的设计方法和掌握工艺,熟悉电子 技术和计算机技术,具有一定科学研究的和实际工作能力的科学技术 和工程技术人才。微电子学是一门综合性很强的边缘学科,其中包括 了半导体器件物理、积体电路集成电路工艺和集成电路及系统的设计、 测试等多方面的素材;涉及了电磁学,量子力学、热力学与统计数
3、字 物理学、固体物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助 设计、测试和加工、图论、化学等多个领域。微电子专业是研究在固 体(主要是半导体)材料上所构成的微小型化电路、电容器及系统的 电子学分支。作为电子学的分支本科专业,它主要研究电子或离子运用在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的 科学,以实现电路的沦为系统和集成为目的,实用性强。微电子学又 是信息领域的重要基础学科,在这一领域上,微电子学是研究组并实 现达至信息获取、传输、存储、处理和输出的科学知识,是研究信息 载体的科学,构成了华中科技大学的基石,其开展水平直接影响着整 个科技的开展。微电子科学技术的开展水平和
4、产业规模是一个国家经 济实力的重要标志。二、微电子参考方向中的哲学问题及其依据本文中所涉及的电子技术方向中的哲学风险问题问题由系统性、 开放性和创新性独特性三方面组成。自然辩证法是关于和科学技术发 展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的一般方法的科学,其研 究目的就是为了合理地处理人类文明以及人与社会的矛盾。微电子电路设计作为一项协调人与社会关系的实践 活动,必然要遵循自然辩证法。系统性、层次性和创新性主干是自然 辩证法的重要组成局部,在具体电路设计中也表达了这三数字电路五 方面的内容,所以其必然对电路设计有所启示。三、三个哲学问题的由来、成因和对专业的影响现如今超大规模集成电路可以在芯片上
5、容纳几十万个元件,甚大 规模集成电路将数量扩充到百万级。而如今随着需求的不断提高,芯 片级系统技术诞生,性能越来越强,规模越来越大。由于深亚微米工艺 带来的带来设计窘迫等,使得设计的复杂度大大提高,所以如何从系统 的角度将构成系统级芯片的各个触发器(控制逻辑模块、微处理器微 控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、 和外部直接进行通讯的接口模块)最小化地整合到上用一块芯片上, 环境问题有望成为现如今电路设计者面对的问题。如此大规模的设计, 必将导致设计难度大大增加,这就其要求我们用系统性,层次性的观 点分析和解决问题。目前国内IC产业与国际巨头相比设计规模弱小,低水平
6、重复开发 的技术开发情况突出,目前国内IC自给率仍然较低,特别是高端产品 制造严重滞后。由于我国半导体产业起步开展缓慢较晚,技术瓶颈严 重、缺乏自主知识产权,技术含量较高的半导体产品几乎全部产自国 外公司,同时关键技术、专利外贸大多数掌握在外贸企业手中,所以 不断提高电路设计者的创新能力非常重要。近期美国禁止向中国4家 超级计算机机构购入超级计算机芯片,可以看到芯片的自主可控是已 经上升到国家战略层面,所以自主创新相当突出。四、五个哲学问题的讨论在自然辩证法中,讲到了系统观,现代系统观认为,自然现象的 普遍联系和永恒运动是一个总体过程,要全面地把握和控制第一类, 综合地探索电脑系统概念中要素与
7、要素、要素与系统、系统与环境、 系统与系统的相互作用和变化规律,把握住对象的内、外环境的关系, 以便有效地认识和改造对象。在电子系统的设计中,要处理好电子系 统内部各个元素相互之间的暧昧关系关系,具体来讲就是处理好各个 芯片、各个元器件之间的亲密关系,它们之间怎样进行信号传输、怎 样进行耦合、元器件之间除非有干扰、真的可以忽略这些 干扰或者消 除减小等等,同时,电子系统在其数量、结构、功能等方面不等同于 各个自然要素(元器件、芯片等)的简单叠加,因而,电子系统相对 于元器件来说,是具有不可还原性的;对于一个电子系统,它与内部 的各个元器件是相统一的,各个元器件通过相互联系成为一个系统, 而电路
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- 自然 辩证法 中的 微电子
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