數字集成電路(IC)設計是一個復雜而精細的過程,它涉及從概念到*終產品的多個步驟。對于任何進入IC行業的新手來說,理解整個數字IC設計流程是至關重要的。
無論你是做前端,后端,還是驗證,都需要對芯片的整個設計流程有個基本的了解。
這一塊內容,你可以不深入了解,但不能不知道!
1、芯片設計流程圖
設計流程:
數字前端設計 --> 驗證--> 綜合 -->STA -->DFT --> 數字后端--> 后仿/Signoff --> 流片
2、數字IC設計的流程及每個流程需要做的工作
下面我用流程圖把設計的四大步以及要做的事情整理出來,主要分四大步:
1.1確定項目需求
首先做一款芯片需要有市場,一般公司會先做市場調研,比如*近市面上比較火的人工智能芯片,物聯網芯片,5G芯片,需求量都比較大。有了市場的需求我們就可以設計芯片的spec了。先由架構工程師來設計架構,確定芯片的功能,然后用算法進行模擬仿真,*后得出一個可行的芯片設計方案。有了芯片的spec,下一步就可以做RTL conding了。
1.2前端設計
RTL(register transfer level) 設計:利用硬件描述語言,如VHDL,Verilog,System Verilog, 對電路以寄存器之間的傳輸為基礎進行描述。
功能仿真:通常是有DV工程師來完成這部分工作,通過搭建testbench, 對電路功能進行驗證。
邏輯綜合:邏輯綜合是將電路的行為級描述,特別是RTL級描述轉化成為門級表達的過程。也就是將代碼翻譯成各種實際的元器件。
STA:(static timing analysis) 靜態時序分析,也就是套用特定的時序模型,針對特定電路分析其是否違反設計者給定的時序限制。
整個IC設計流程都是一個迭代的過程,每一步如果不能滿足要求,都要重復之前的過程,直至滿足要求為止,才能進行下一步。
除了以上的步驟,前端設計還有一個步驟就是DFT,隨著芯片越來越大,DFT也就成為必不可少的一步。DFT(design for test)通常對芯片生產過程中的缺陷(如物理缺陷、材料缺陷、封裝缺陷等)做測試工作。
完成以上的工作后,就生成nestlist交給后端。
1.3后端設計
下圖給出了后端設計的流程及主要工作。
Place & Route一般由后端工程師來做,Physical Design Engineer.
后端里DRC就是要檢查設計規則是否符合芯片制造商的要求,這樣才能正確的生產芯片。
*后上一個全家福:
這里就不對每一步做具體的介紹了,因為內容實在太多,每一點都可以挖掘的很深入。
后端完成工作后,*終會生成GDSII格式的文件,交由芯片制造商流片。
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