Факультет радиофизики и компьютерных технологий

Компьютерное проектирование и технологии микроэлектронных систем - смотреть презентацию

Микро- и наноэлектроника − направление электроники, обеспечивающее миниатюризацию электронных приборов и устройств посредством интеграции большого числа транзисторов и др. электронных компонентов на одном кристалле (чипе) и/или в одном корпусе, что, в свою очередь, приводит к уменьшению стоимости, массы, габаритных размеров и повышению быстродействия и надёжности электронной аппаратуры, в т. ч. устройств вычислительной техники, информационных и телекоммуникационных систем.

Роль микроэлектроники в современных технологиях огромна. Микроэлектроника нашего времени – это умная техника, которая упрощает нашу жизнь, открывает перед нами широкие возможности и позволяет воплощать в реальность самые, казалось бы, невероятные вещи. Уже никто не представляет современный мир без мобильных и компьютерных технологий, которые прочно закрепились в любой сфере нашей деятельности и повседневной жизни. Большая часть научного мира работает в направлении оптимизации и совместимости микроэлектронных устройств.

Не менее стремительным является и рост уровня микроэлектроники промышленной. Сегодня ее используют практически в каждой сфере производства. Мы даже не подозреваем, что новейшие разработки, которые сейчас активно внедряются в нашу жизнь, это результат развития электронного оборудования для промышленности, с помощью которого удается изготавливать высококачественную продукцию.

Образовательная программа «Компьютерное проектирование и технологии микроэлектронных систем» специальности «Радиофизика и информационные технологии» направлена на подготовку специалистов по разработке микроэлектронных схем и систем с использованием современных микро- и нанотехнологий, в том числе, систем автоматизированного проектирования (САПР): Silvaco, Synopsys, Pspice, AutoCAD и др., включая исследование и моделирование физических процессов и технологий их изготовления.

Партнеры программы

Бакалаврская программа профиля «Компьютерное проектирование и технологии микроэлектронных систем» специальности «Радиофизика и информационные технологии» реализуется при активном участии будущих работодателей. В их числе – компания-резидент Парка высоких технологий – ООО НТЛаб, ОАО “Интеграл”, МНИПИ, Академия наук РБ и др.

Преимущества бакалавриата

1. Востребованность на рынке труда

С увеличением сложности кремниевых интегральных микросхем (ИМС) всё большее значение обретает автоматизация их проектирования. В мировой практике создаются компании, не имеющие своих полупроводниковых заводов и специализирующиеся исключительно на проектировании ИМС (Fabless companies), которые при этом обладают совершенными САПР. Эти системы включают модели транзисторов (т. н. SPICE-модели), библиотеки логических элементов, число которых может достигать нескольких сотен, конструктивно-технологические файлы, обеспечивающие контроль за соблюдением соответствия требованиям к топологическим нормам, а также библиотеки сложных функциональных блоков (т. н. IP-блоков; IP – intellectual property), что позволяет проектировать ИМС любой сложности. IP-блоки представляют собой готовые модели устройств, реализующих функции процессоров, модулей памяти, таймеров, параллельных и последовательных портов ввода-вывода, контроллеров интерфейсов, цифроаналоговых устройств и др. Используя библиотечный набор IP-блоков, можно проектировать сложные функционально законченные цифровые и цифроаналоговые устройства обработки информации, получившие название «систем-на-кристалле» (СНК), ориентированные на эффективное выполнение вычислительных задач и задач управления объектами в режиме реального времени. В мировой электронной промышленности наблюдается непрерывный рост объёма продаж изделий в виде СНК.

2. Междисциплинарность

Преимуществом бакалаврской программы, реализуемой на факультете радиофизики и компьютерных технологий, является ее комплексный подход в подготовке специалистов, который базируется как на фундаментальных университетских курсах в области высшей математики, физики и информатики, так и на получении глубоких знаний в области программирования, цифровых технологий, радиофизики и электроники, технологий виртуальной и дополненной реальности. Это позволит нашим студентам в дальнейшем не только применять математические и программные методы сбора и обработки информации, но и создавать аппаратно-программные средства и системы различного назначения.

3. Прочный фундамент для дальнейшего образования

Сегодня в любой профессии образование не получают один раз и на всю жизнь. Образование получают на протяжении всей жизни – в магистратуре и аспирантуре, самостоятельно и на рабочем месте, на различных курсах, программах повышения квалификации и переподготовки. Это особенно характерно для профессий, связанных с разработкой и проектированием современных технических систем. Бакалавриат классического университета наряду с практическими навыками и опытом самостоятельной работы дает необходимый фундамент в области математики, информатики, физики, который позволяет в дальнейшем эффективно учиться на протяжении всей жизни.

Выпускник, который заинтересован в научной карьере, сможет продолжить обучение в магистратуре и аспирантуре. Если же к концу программы или позже он решит сменить область деятельности, то полученное фундаментальное естественнонаучное образование ляжет в основу новой профессии в любой области, где требуется системный подход к созданию новых методов, технологий и средств решения самых разнообразных задач в современном цифровом мире.

4. Конктретные преимущества профиля:

• Подготовка по профилю «Компьютерное проектирование и технологии микроэлектронных систем» осуществляется с учетом современных требований к уровню подготовки специалистов с высшим образованием в области разработки перспективной элементной базы микро- и наноэлектроники в условиях, когда на первый план выдвигаются актуальные проблемы повышения интеллектуализации этапов моделирования и проектирования современных изделий микро- и наноэлектроники. При этом владение методологией так называемого “сквозного” многоуровневого моделирования микро- и наноэлектронных систем и знание возможностей современной компьютерной техники и ее математического обеспечения позволяет обеспечивать решение задачи оптимизации функционирования таких систем при одновременном увеличении быстродействия, степени интеграции и выхода годных изделий в условиях сохранения их высокой надёжности.
• Обучение студентов осуществляется с использованием потенциала филиалы кафедры физической электроники и нанотехнологий на ОАО “Интеграл”, который обеспечен лабораториями, оснащенными высокопроизводительными компьютерами, современным программным и методическим обеспечением, а также новейшим технологическим, измерительным и диагностическим оборудованием.
• Учебный процесс обеспечивают 3 доктора наук, один из которых является академиком НАНБ, и 7 кандидатов наук.
• В настоящее время в Республике ощущается острая потребность в подготовке специалистов в области современной микроэлектроники, поэтому направление профиля является особенно перспективным с непрерывно возрастающим спросом на выпускников.

Учебная программа

Программа рассчитана на 4 года, 8 семестров. Последний семестр полностью отведен под производственную практику и написание дипломной работы.

Фундаментальная подготовка в области математики, физики и информатики:

• математический анализ, аналитическая геометрия и линейная алгебра, дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика, уравнения математической физики, численные методы;
• механика, электричество и магнетизм, оптика, квантовая физика, термодинамика и статистическая физика;
• программирование на С++, прикладное программирование, базы данных, имитационное моделирование, архитектура компьютеров, компьютерные сети.

Базовая подготовка в области радиофизики, электроники, информационных технологий:

• основы радиоэлектроники, интегральная электроника, теория колебаний и волн, статистическая радиофизика и теория информации, прикладная электродинамика, физика полупроводников и полупроводниковых приборов, квантовая радиофизика, оптоэлектроника;
• цифровая обработка сигналов, микропроцессоры, системы телекоммуникаций, искусственный интеллект и методы машинного обучения, основы кибербезопасности.

Учебный процесс сочетает фундаментальную подготовку и систему дисциплин, подстраиваемых под потребности предприятий и организаций-заказчиков. С этой целью все дисциплины профиля разбиты на два модуля обязательных дисциплин: модуль “Технологии микроэлементных систем” и модуль “Компьютерное моделирование микроэлектронных систем”, а также два модуля по выбору студентов: модуль “Информационные технологии в микроэлектронике” и модуль “Элементная база микроэлектронных систем”.

Во время обучения при выполнении курсовых работ, проектов по дисциплинам, дипломной работы студенты проводят под руководством преподавателей кафедры индивидуальную научно-исследовательскую и практическую работу, реализуют собственные проекты, формируют свое резюме специалиста.

Перспективы после обучения. Места распределения выпускников

Выпускники могут продолжить обучение в магистратуре, а затем – в аспирантуре.

Уровень образования выпускников позволяет им работать как на ведущих промышленных предприятиях Республики Беларусь (ОАО “Интеграл”, МНИПИ, “Планар” и др.), так и в различных организациях и фирмах с высоким спросом на специалистов информационных профилей (Парк высоких технологий, институты НАН РБ и др.).