電子元器件是構成電子資訊系統的基本功能單元，是各種電子元件、器件、模組、部件、元件的統稱，同時還涵蓋與上述電子元器件結構與效能密切相關的封裝外殼、電子功能材料等。電子元器件自主可控是指在研發、生產和保障等環節，主要依靠國內科研生產力量，在預期和控制範圍內，滿足資訊系統建設和資訊化發展需要的能力。電子元器件關鍵技術及應用，對電子產品和資訊系統的功能效能影響至關重要，涉及到先進工藝、先進化合物半導體、微納系統晶元整合、器件驗證、可靠性等。本文簡要總結國產電子元器件的發展現狀，並根據發展需求開展關鍵技術分析，希望能給相關行業從業人員提供參考。
1 發展現狀
目前，關鍵領域的電子元器件國產化率不足，模組層級基本具備整合能力，瓶頸在元器件層級的高階專用晶元。我國在晶元研究整體起步較晚，由於缺乏高階人才，在核心元器件設計、製造裝置、製造工藝水平等方面較落後，在高階元器件領域大多仍依賴進口。由於**摩擦、國際禁運等因素，高階晶元進口比例不斷降低，模組**商切入元器件核心領域。模組**商過去通常採購國外商用晶元的方式獲得核心元器件，並以此為基礎進行二次開發和整合，設計完成實現特定功能的子模組。由於國外晶元禁運以及整機廠商對於核心元器件國產化率要求的不斷提高，已有一些模組**商切入元器件核心領域，投入到核心晶元的研發設計。
在高效能cpu研製方面，國內高效能cpu多採用多核多執行緒soc結構，最高頻率為1.5ghz左右，但國內工藝較國際差距較大，高效能cpu多採用國際先進工藝，嵌入式cpu多數採用國內工藝。在高效能dsp研製方面，國內dsp目前以相容研製為主，開展了少量自主指令集dsp研製，已突破基於dsp ip的soc設計，體系結構開始由單核向多核轉移。在高效能低功耗soc研製方面，國內華為公司基於arm核心推出了用於通訊裝置的soc晶元，國微電子研製了powerpc系列的e600核心和基於arm9的soc。在大規模可程式設計器件研製方面，國內技術快速發展，逐步縮小與國外的差距，其中可程式設計器件規模達到千萬門級，整合可程式設計資源、dsp、bram、高速介面等。在高密度高精度積體電路測試方面，國內高密度測試可達2048pin，測試頻率達12ghz以上，具備了12寸晶圓的測試技術。而在工藝加工製造方面，與國際先進水平差距巨大。
2 關鍵技術分析
2.1 高效能cpu設計技術
高效能cpu設計是雲計算設施、邊緣計算裝置和資訊系統的核心處理模組，關鍵技術主要包括：
(1)高效能cpu體系結構設計技術；
(2)高效能cpu微體系結構設計技術；
(3)處理器實現技術；
(4)高可用設計技術；
(5)安全可信設計技術。
2.2 高效能dsp設計技術
高效能數字訊號處理器為各類需要資訊採集、制導、控制系統中的訊號處理模組提供高可靠器件，關鍵技術主要包括：
(1)需求驅動的dsp指令集設計技術；
(2)高效能多核dsp微體系結構設計技術；
(3)dsp邏輯、物理設計與優化及驗證等技術；
(4)dsp低功耗、高可靠設計技術；
(5)開發系統及應用技術。
2.3 高效能低功耗soc設計技術
高效能低功耗soc重點支撐智慧型終端、衛星導航裝備等對高效能系統晶元的需求，關鍵技術主要包括：
(1)sopc設計技術；
(2)低功耗設計技術；
(3)多核設計技術。
2.4 大規模可程式設計器件設計技術
大規模可程式設計器件作為通用平台化晶元，廣泛應用於國防軍工、航空航天、工業系統中，用於實現高精度的邏輯控制、訊號處理演算法、通訊協議等，關鍵技術主要包括：
(1)硬體架構技術；
(2)功能模組系統整合技術；
(3)時鐘架構及管理技術；
(4)先進的查詢表技術；
(5)軟體開發環境技術。
2.5 大容量儲存器設計技術
大容量儲存器支撐智慧型終端、雲計算、大資料以及資訊系統對容量更大、速度更快、可靠性更高的儲存器需求，關鍵技術主要包括：
(1)大容量sram器件體系架構設計技術；
(2)儲存單元及陣列設計技術；
(3)flash自主設計技術；
(4)dram研製技術；
(5)新型mram研製技術。
2.6 高密度、高精度積體電路測試技術
(1)高密度測試介面板訊號完整性設計技術；
(2)內建自測試技術和掃瞄鏈測試技術；
(3)高速、高精度數模混合訊號測試技術；
(4)12寸晶圓測試技術。
2.7 工藝加工製造技術
ic工藝加工製造是電子元器件自主可控的保證，是我國自主加工製造關鍵核心晶元，滿足國防軍工、工業製造和裝備研製生產需求的重要支撐，關鍵技術主要包括：
(1)工藝線寬和器件速度控制技術；
(2)工藝的相容性技術；
(3)工藝製造平台的穩定性技術；
(4)抗輻射加固工藝技術。
2.8 高密度管殼與封裝技術
高密度管殼與封裝重點支撐高階積體電路、微系統產品的封裝整合需求，滿足電子裝置小型化、輕量化和多功能化發展需要，關鍵技術主要包括：
(1)高密度管殼製造關鍵技術；
(2)3d封裝技術；
(3)異質異構封裝技術。
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