超大规模集成电路是指集成度（每块芯片所包含的元器件数）大于10的集成电路。集成电路一般是在一块厚0.2～0.5mm、面积约为0.5mm的P型硅片上通过平面工艺制做成的。这种硅片（称为集成电路的基片）上可以做出包含为十个（或更多）二极管、电阻、电容和连接导线的电路。

与分立元器件相比，集成电路元器件有以下特点：

1. 单个元器件的精度不高，受温度影响也较大，但在同一硅片上用相同工艺制造出来的元器件性能比较一致，对称性好，相邻元器件的温度差别小，因而同一类元器件温度特性也基本一致；

2. 集成电阻及电容的数值范围窄，数值较大的电阻、电容占用硅片面积大。集成电阻一般在几十Ω～几十 kΩ范围内，电容一般为几十pF。电感尚不能集成；

3. 元器件性能参数的绝对误差比较大，而同类元器件性能参数之比值比较精确；

4. 纵向NPN管β值较大，占用硅片面积小，容易制造。而横向PNP管的β值很小，但其PN结的耐压高。

大规模集成电路按功能结构

集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号）。

大规模集成电路按制作工艺

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。

膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

大规模集成电路按集成度高低

集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。

大规模集成电路按导电类型

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路.

双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

大规模集成电路按用途

集成电路按用途可以分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器（CPU）集成电路、存储器集成电路等。

2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路，电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

大规模集成电路按应用领域

集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。

大规模集成电路按外形分

集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型.

由于制造工艺及元器件的特点，模拟集成电路在电路设计思想上与分立元器件电路相比有很大的不同。

1. 在所用元器件方面，尽可能地多用晶体管，少用电阻、电容；

2. 在电路形式上大量选用差动放大电路与各种恒流源电路，级间耦合采用直接耦合方式；

3. 尽可能地利用参数补偿原理把对单个元器件的高精度要求转化为对两个器件有相同参数误差的要求；尽量选择特性只受电阻或其它参数比值影响的电路

“超大规模集成电路设计专项的实施和顺利进展，为我国在2010年由世界第二大集成电路消费国走向集成电路设计大国奠定坚实的基础。”这是在最近的一次会议上国家“十五”863超大规模集成电路设计专项负责人说过的一句话。

对集成电路的作用，行内有四句话形容的非常好，说是：电子信息产品和国防电子装备的核心，是信息产业核心竞争力最重要的体现，是信息技术与产业掌握发展主动权和实现跨越发展的基石，是自主发展信息产业和现代服务业并提高其附加值所必备的技术保证。

“掌握集成电路和软件的关键技术并实现产业化，对我国实现以信息化带动工业化，确保国家信息安全，具有至关重要的作用。”该负责人说。

“集成电路和软件重大专项”是我国“十五”计划期间的十二项重大科技专项之一。科技部在863计划集成电路方面，共设立了超大规模集成电路设计、100nm集成电路制造装备和集成电路配套材料三个专项，而在超大规模集成电路设计方面成果尤为显著。

大规模集成电路目标

全面达到预期目标

据该负责人介绍，超大规模集成电路设计专项自实施以来，在三个方面取得了重大进展，分别是在人才建设、微处理器、网络通信等方面。

“我们在7 1个国家集成电路设计产业化基地和9个国家集成电路人才培养基地建设方面取得了显著成效；而在微处理器CPU和DSP设计方面，‘众志’、‘C—Core’、‘龙芯’和‘汉芯’等都实现了由技术突破向重点推广的纵深发展。最后一个是在网络通信、信息安全、信息家电等领域的SoC系统芯片开发和应用方面,“COMIP”、“华夏网芯”和“星光多媒体”等芯片取得开发和应用的重点突破。另外，在MPW、IP核联盟、EDA工具、国际合作四项服务体系的建设也逐步完善。在实施效果中不但体现了立项的指导思想，而且除IP核应用推广联盟工作尚需进一步探索外，专项全面达到了立项的战略目标和预期成果。”该负责人说。

作为知识高度密集产业，人才是发展我国集成电路设计产业的关键，专项大规模培养的人才对解决我国集成电路人才匮乏的瓶颈问题起到了重要作用。而一批具有自主知识产权的核心芯片产品和一批具有核心技术竞争力的集成电路设计企业先后出现，为集成电路的最终产业化打下了坚实的基础。

体现国家意志，集聚一流人才，发挥后发优势，抢抓国际IT产业结构重组的难得机遇，高起点地推进具有战略前瞻意义的超大规模集成电路设计技术及产业的自主创新与跨越。这是专项实施时的初衷，而现在，专项组的科研人员们几近圆满地完成了这一任务。

大规模集成电路提供帮助

为信息产业发展提供有力支撑

“‘十五’期间，我国电子信息产业保持高速持续发展，而集成电路设计是具有战略性的关键核心技术。本专项的实施对集成电路技术和产业具有显著的推动作用，集成电路设计产业产值从1999年的5亿元增长到2005年的近150亿元，为支撑我国信息技术和产业的发展发挥着越来越大的作用。”该负责人介绍道。

在专项实施过程中，建设了一大批的产业化基地，这些基地的建设有效地调动了中央和地方的资源对集成电路设计业的推动；营造了集成电路设计业在市场、政策、资金和人才等方面健康发展的氛围；形成了人才、技术和企业的集聚，为我国信息产业的发展提供强有力的支撑。

集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路等。

小规模集成电路于1960年出现，在一块硅片上包含10-100个元件或1-10个逻辑门。如 逻辑门和触发器等。如果用小规模数字集成电路(SSI)进行设计组合逻辑电路时，是以门电路作为电路的基本单元，所以逻辑函数的化简应使使用的门电路的数目最少，而且门的输入端数目也最少。

中规模集成电路（Medium Scale Integration：MSI）

1966年出现，在一块硅片上包含100-1000个元件或10-100个逻辑门。如 ：集成计时器，寄存器，译码器等。

如果选用中规模集成电路(MSI)设计组合逻辑电路时，则以所用集成电路个数最少，品种最少，同时集成电路间的连线也最少。这往往需将逻辑函数表达式变换成选用电路所要求的表达形式，有时可直接用标准范式。

MSI中规模组合逻辑器件功能虽然比小规模集成电路SSI强，但也不像大规模集成电路LSI那样功能专一化，这些器件产品的品种虽然不少，但也不可能完全符合使用者的要求，这就需要将多片级联以扩展其功能，而且还可以用一些标准的中规模继承组件来实现其它一些组合逻辑电路的设计。用中规模集成组件来进行组合逻辑电路设计时，其方法是选择合适的MSI后，将实际问题转化后的逻辑表达式变换为响应的MSI的表达形式。用MSI设计的组合逻辑电路与用门电路设计的组合逻辑电路相比，不仅体积小，重量较轻，而且提高了工作的可靠性。

中规模数据选择起的级联可扩展其选择数据的路数，其功能扩展不仅可用于组合逻辑电路，而且还可用于时序逻辑电路。在组合逻辑电路中主要有以下应用：

（1）级联扩展，以增加选择的路数、位数，可实现由多位到多位的数据传送；

（2）作逻辑函数发生器，用以实现任意组合逻辑电路的设计。

大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits：LSI)

1970年出现，在一块硅片上包含103-105个元件或100-10000个逻辑门。如 ：半导体存储器，某些计算机外设。628512，628128（128K）最大容量1G。

超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits：VLSI)

在一块芯片上集成的元件数超过10万个，或门电路数超过万门的集成电路，称为超大规模集成电路。超大规模集成电路是20世纪70年代后期研制成功的，主要用于制造存储器和微处理机。64k位随机存取存储器是第一代超大规模集成电路，大约包含15万个元件，线宽为3微米。

超大规模集成电路的集成度已达到600万个晶体管，线宽达到0.3微米。用超大规模集成电路制造的电子设备，体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。利用超大规模集成电路技术可以将一个电子分系统乃至整个电子系统“集成”在一块芯片上，完成信息采集、处理、存储等多种功能。例如，可以将整个386微处理机电路集成在一块芯片上，集成度达250万个晶体管。超大规模集成电路研制成功，是微电子技术的一次飞跃，大大推动了电子技术的进步，从而带动了军事技术和民用技术的发展。超大规模集成电路已成为衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志，也是世界主要工业国家，特别是美国和日本竞争最激烈的一个领域。

特大规模集成电路(Ultra Large-Scale Integration：ULSI)

1993年随着集成了1000万个晶体管的16M FLASH和256M DRAM的研制成功，进入了特大规模集成电路ULSI (Ultra Large-Scale Integration)时代。特大规模集成电路的集成组件数在107～109个之间。

ULSI电路集成度的迅速增长主要取决于以下两个因素：一是晶体生长技术已达到极高的水平；二是制造设备不断完善，加工精度、自动化程度和可靠性的提高已使器件尺寸进入深亚微米级领域。硅单晶制备技术可使晶体径向参数均匀，体内微缺陷减少，0.1~0.3um大小的缺陷平均可以少于0.05个/平方厘米。对电路加工过程中诱生的缺陷理论模型也有了较为完整的认识，由此发展了一整套晶体的加工工艺。生产电路用的硅片直径的不断增大，导致生产效率大幅度提高，硅片的直径尺寸已达到12英寸。微缺陷的减少使芯片成品率增加，0.02个/平方厘米缺陷的硅片可使256MB DRAM的成品率达到80~90%。

巨大规模集成电路（Giga Scale Integration：GSI）

1994年由于集成1亿个元件的1G DRAM的研制成功，进入巨大规模集成电路GSI（Giga Scale Integration）时代。巨大规模集成电路的集成组件数在109以上。

《超大规模集成电路：系统和电路的设计原理》系统地介绍了超大规模集成电路专用芯片的设计原理。主要内容包括：VLSI基础，包括器件原理、工艺过程、电路抽象、版图设计等内容；微系统设计，包括IP与SOC、测试与可测试性设计、微处理器设计等内容。 2100433B

《超大规模集成电路：系统和电路的设计原理》是由西北工业大学计算机学院教授高德远、樊晓桠、张盛兵等编著的面向计算机专业和微电子专业本科生和研究生的大学VSIL课程教材。该书系统地介绍了超大规模集成电路专用芯片的设计原理。