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數(shù)字IC前端后端的區(qū)別?
數(shù)字字IC就是傳遞、加工、處理數(shù)字信號(hào)的IC,是近年來(lái)應(yīng)用廣、發(fā)展快的IC品種,可分為通用數(shù)字IC和專用數(shù)字IC。
數(shù)字前端以設(shè)計(jì)架構(gòu)為起點(diǎn),以生成可以布局布線的網(wǎng)表為終點(diǎn);是用設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)想法;電路中三極管的作用和工作區(qū)域不同數(shù)電:三極管作為開(kāi)關(guān)使用且工作在截至和飽和區(qū)。主要包括:基本的RTL編程和,前端設(shè)計(jì)還可以包括IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證(verification)、綜合、STA、邏輯等值驗(yàn)證 (equivalence check)。其中IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)難掌握,它需要多年的IC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和熟悉那個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)一樣,而RTL編程和軟件編程相當(dāng)。
數(shù)字后端以布局布線為起點(diǎn),以生成可以可以送交foundry進(jìn)行流片的GDS2文件為終點(diǎn);這種損害是個(gè)逐漸積累的過(guò)程,當(dāng)這種“凹凸不平”多到一定程度的時(shí)候,就會(huì)造成IC內(nèi)部導(dǎo)線的斷路與短路,而終使得IC報(bào)廢。是將設(shè)計(jì)的電路制造出來(lái),在工藝上實(shí)現(xiàn)想法。主要包括:后端設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單說(shuō)是P&R,像芯片封裝和管腳設(shè)計(jì),floorplan,電源布線和功率驗(yàn)證,線間干擾的預(yù)防和修 正,時(shí)序收斂,自動(dòng)布局布線、STA,DRC,LVS等,要求掌握和熟悉多種EDA工具以及IC生產(chǎn)廠家的具體要求。
數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程
1、需求分析與規(guī)格制定
對(duì)市場(chǎng)調(diào)研,弄清需要什么樣功能的芯片。
芯片規(guī)格,也就像功能列表一樣,是客戶向芯片設(shè)計(jì)公司提出的設(shè)計(jì)要求,包括芯片需要達(dá)到的具體功能和性能方面的要求。
2、架構(gòu)設(shè)計(jì)與算法設(shè)計(jì)
根據(jù)客戶提出的規(guī)格要求,對(duì)一些功能進(jìn)行算法設(shè)計(jì),拿出設(shè)計(jì)解決方案和具體實(shí)現(xiàn)架構(gòu),劃分模塊功能。
3、HDL編碼
使用硬件描述語(yǔ)言(VHDL,Verilog HDL)分模塊以代碼來(lái)描述實(shí)現(xiàn),RTL coding,linux環(huán)境下一般用Gvim作為代碼編輯器。
4、功能
驗(yàn)證就是檢驗(yàn)編碼設(shè)計(jì)的正確性。不符合規(guī)格要重新設(shè)計(jì)和編碼。設(shè)計(jì)和驗(yàn)證是反復(fù)迭代的過(guò)程,直到驗(yàn)證結(jié)果顯示完全符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。該部分稱為前。
5、邏輯綜合――Design Compiler
驗(yàn)證通過(guò),進(jìn)行邏輯綜合。邏輯綜合就是把HDL代碼翻譯成門級(jí)網(wǎng)表netlist。
綜合需要設(shè)定約束條件,就是你希望綜合出來(lái)的電路在面積,時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。邏輯綜合需要基于特定的綜合庫(kù),不同的庫(kù)中,門電路基本標(biāo)準(zhǔn)單元(standard cell)的面積,時(shí)序參數(shù)是不一樣的。所以,綜合庫(kù)不一樣,綜合出來(lái)的電路在時(shí)序,面積上是有差異的。其中IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)難掌握,它需要多年的IC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和熟悉那個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)一樣,而RTL編程和軟件編程相當(dāng)。一般來(lái)說(shuō),綜合完成后需要再次做驗(yàn)證(這個(gè)也稱為后)
邏輯綜合工具:Synopsys的Design Compiler,工具選擇上面的三種工具均可。
6、靜態(tài)時(shí)序分析——STA
Static Timing Analysis(STA),靜態(tài)時(shí)序分析,驗(yàn)證范疇,它主要是在時(shí)序上對(duì)電路進(jìn)行驗(yàn)證,檢查電路是否存在建立時(shí)間(setup time)和保持時(shí)間(hold time)的違例(violation)。這個(gè)是數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí),一個(gè)寄存器出現(xiàn)這兩個(gè)時(shí)序違例時(shí),是沒(méi)有辦法正確采樣數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的,所以以寄存器為基礎(chǔ)的數(shù)字芯片功能肯定會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。虛接口的定義:virtualinterface_typevariable。
數(shù)字IC設(shè)計(jì)工程師要具備哪些技能
學(xué)習(xí)“數(shù)字集成電路基礎(chǔ)”是一切的開(kāi)始,可以說(shuō)是進(jìn)入數(shù)字集成電路門檻的步。CMOS制造工藝是我們了解芯片的節(jié)課,從生產(chǎn)過(guò)程(宏觀)學(xué)習(xí)芯片是怎么來(lái)的,這一步,可以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
接下來(lái),從微觀角度來(lái)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體器件物理,了解二極管的工作原理。進(jìn)而學(xué)習(xí)場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理,這將是我們搭電路的積木。
導(dǎo)線是什么?這是一個(gè)有趣的話題,電阻、電容、電感的相互作用,產(chǎn)生和干擾,也是數(shù)字電路要解決的重要問(wèn)題。
門電路是半定制數(shù)字集成電路的積木(Stardard Cell),所有的邏輯都將通過(guò)它們的實(shí)現(xiàn)。
存儲(chǔ)器及其控制器,本質(zhì)上屬于數(shù)?;旌想娐?。但由于計(jì)算機(jī)等復(fù)雜系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的日新月異,存儲(chǔ)器的控制器由邏輯層(數(shù)字)和物理層(模擬)一起實(shí)現(xiàn)。
FPGA是可編程門陣列,就是提前生產(chǎn)好的ASIC芯片,可以改配置文件,來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。常常用于芯片Tapeout前的功能驗(yàn)證,或者用于基于FPGA的系統(tǒng)產(chǎn)品(非ASIC實(shí)現(xiàn)方案,快速推向市場(chǎng))。
可測(cè)試性設(shè)計(jì)(即Design For Test),通常用來(lái)檢測(cè)和調(diào)試生產(chǎn)過(guò)程中的良率問(wèn)題。封裝和測(cè)試是芯片交給客戶的后一步。似乎這些與狹義的數(shù)字電路設(shè)計(jì)不相關(guān),但這恰恰公司降低成本的秘訣。
后,還需要了解數(shù)字電路與模擬電路的本質(zhì)區(qū)別,這將會(huì)幫助我們?nèi)趨R貫通所學(xué)的知識(shí)。
數(shù)字ic設(shè)計(jì)之綜合介紹
在數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程中,前端設(shè)計(jì)工程師,根據(jù)SPEC,完成RTL實(shí)現(xiàn)之后,有一步非常重要的環(huán)節(jié),就是綜合,那么什么是綜合呢?
綜合是一種在眾多結(jié)構(gòu)、速度、功能已知的邏輯單元庫(kù)的基礎(chǔ)上,以滿足時(shí)序、面積、邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的從寄存器傳輸級(jí)(RTL)到門級(jí)的映射方案,它將行為級(jí)描述,映射成為了要求工藝庫(kù)下的,標(biāo)準(zhǔn)門單元電路的拓?fù)溥B接。
瑞泰威驅(qū)動(dòng)IC廠家,是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè),專業(yè)從事各類驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷售,品類齊全,具備上百個(gè)型號(hào)。