芯片是大家在日常生活中見(jiàn)到和使用的不能再多的一類(lèi)產(chǎn)品了,小到一款手機(jī),達(dá)到信號(hào)基站,可謂是無(wú)所不在,那大家知道芯片是如何被設(shè)計(jì)制造出來(lái)的嗎,下面小編就向大家簡(jiǎn)單介紹一下。
芯片設(shè)計(jì)階段會(huì)明確芯片的用途、規(guī)格和性能表現(xiàn),芯片設(shè)計(jì)可分為規(guī)格定義、系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)4大過(guò)程。
- 規(guī)格定義
工程師在芯片設(shè)計(jì)之初,會(huì)做好芯片的需求分析、完成產(chǎn)品規(guī)格定義,以確定設(shè)計(jì)的整體方向。
- 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于前期的規(guī)格定義,明確芯片架構(gòu)、業(yè)務(wù)模塊、供電等系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì),例如CPU、GPU、NPU、RAM、聯(lián)接、接口等。芯片設(shè)計(jì)需要綜合考量芯片的系統(tǒng)交互、功能、成本、功耗、性能、安全及可維可測(cè)等綜合要素。
- 前端設(shè)計(jì)
前端設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定的方案,針對(duì)各模塊開(kāi)展具體的電路設(shè)計(jì),使用專(zhuān)門(mén)的硬件描述語(yǔ)言,對(duì)具體的電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行RTL級(jí)別的代碼描述。代碼生成后,就需要嚴(yán)格按照已制定的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)仿真驗(yàn)證來(lái)反復(fù)檢驗(yàn)代碼設(shè)計(jì)的正確性。之后,用邏輯綜合工具,把用硬件描述語(yǔ)言寫(xiě)成的RTL級(jí)的代碼轉(zhuǎn)成門(mén)級(jí)網(wǎng)表,以確保電路在面積、時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。邏輯綜合完成后需要進(jìn)行靜態(tài)時(shí)序分析,套用特定的時(shí)序模型,針對(duì)特定電路分析其是否違反設(shè)計(jì)者給定的時(shí)序限制。整個(gè)設(shè)計(jì)流程是一個(gè)迭代的流程,任何一步不能滿足要求都需要重復(fù)之前的步驟,甚至重新設(shè)計(jì)RTL代碼。
- 后端設(shè)計(jì)
后端設(shè)計(jì)是先基于網(wǎng)表,在給定大小的硅片面積內(nèi),對(duì)電路進(jìn)行布局和繞線,再對(duì)布線的物理版圖進(jìn)行功能和時(shí)序上的各種驗(yàn)證,后端設(shè)計(jì)也是一個(gè)迭代的流程,驗(yàn)證不滿足要求則需要重復(fù)之前的步驟,最終生成用于芯片生產(chǎn)的GDS版圖。
文章整合自:hisilicon、eepw、個(gè)人圖書(shū)館
審核編輯:ymf
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