芯片是大家在日常生活中见到和使用的不能再多的一类产品了,小到一款手机,达到信号基站,可谓是无所不在,那大家知道芯片是如何被设计制造出来的吗,下面小编就向大家简单介绍一下。
芯片设计阶段会明确芯片的用途、规格和性能表现,芯片设计可分为规格定义、系统级设计、前端设计和后端设计4大过程。
- 规格定义
工程师在芯片设计之初,会做好芯片的需求分析、完成产品规格定义,以确定设计的整体方向。
- 系统设计
基于前期的规格定义,明确芯片架构、业务模块、供电等系统级设计,例如CPU、GPU、NPU、RAM、联接、接口等。芯片设计需要综合考量芯片的系统交互、功能、成本、功耗、性能、安全及可维可测等综合要素。
- 前端设计
前端设计时,设计人员根据系统设计确定的方案,针对各模块开展具体的电路设计,使用专门的硬件描述语言,对具体的电路实现进行RTL级别的代码描述。代码生成后,就需要严格按照已制定的规格标准,通过仿真验证来反复检验代码设计的正确性。之后,用逻辑综合工具,把用硬件描述语言写成的RTL级的代码转成门级网表,以确保电路在面积、时序等目标参数上达到标准。逻辑综合完成后需要进行静态时序分析,套用特定的时序模型,针对特定电路分析其是否违反设计者给定的时序限制。整个设计流程是一个迭代的流程,任何一步不能满足要求都需要重复之前的步骤,甚至重新设计RTL代码。
- 后端设计
后端设计是先基于网表,在给定大小的硅片面积内,对电路进行布局和绕线,再对布线的物理版图进行功能和时序上的各种验证,后端设计也是一个迭代的流程,验证不满足要求则需要重复之前的步骤,最终生成用于芯片生产的GDS版图。
文章整合自:hisilicon、eepw、个人图书馆
审核编辑:ymf
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