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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)字信號的IC，是近年來應用廣、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)計架構(gòu)為起點，以生成可以布局布線的網(wǎng)表為終點；是用設(shè)計的電路實現(xiàn)想法；主要包括：基本的RTL編程和，前端設(shè)計還可以包括IC系統(tǒng)設(shè)計、驗證(verification)、綜合、STA、邏輯等值驗證 (equivalence check)。其中IC系統(tǒng)設(shè)計難掌握，它需要多年的IC設(shè)計經(jīng)驗和熟悉那個應用領(lǐng)域，就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計一樣，而RTL編程和軟件編程相當。實際上國外經(jīng)常使用裝備有射頻標簽的濕度跟蹤系統(tǒng)、局部控制單元和專用軟件來顯示封裝、測試流水線、運輸/操作及組裝操作中的濕度控制。

數(shù)字后端以布局布線為起點，以生成可以可以送交foundry進行流片的GDS2文件為終點；是將設(shè)計的電路制造出來，在工藝上實現(xiàn)想法。主要包括：后端設(shè)計簡單說是P&R，像芯片封裝和管腳設(shè)計，floorplan，電源布線和功率驗證，線間干擾的預防和修 正，時序收斂，自動布局布線、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。在傳統(tǒng)的做法中（左上圖），接觸面只有一個平面，但是采用FinFET（Tri-Gate）這個技術(shù)后，接觸面將變成立體，可以輕易的增加接觸面積，這樣就可以在保持一樣的接觸面積下讓Source-Drain端變得更小，對縮小尺寸有相當大的幫助。

數(shù)字IC功能驗證

集成電路規(guī)模的飛速增長,使得集成電路功能復雜度日益提升,一方面為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來了生機和活力,另一方面也產(chǎn)生了許多問題和挑戰(zhàn)。集成電路的功能正確性是這些問題和挑戰(zhàn)中的首要考慮因素,必須引起我們足夠的重視。gcf約束文件以及定義電源Pad的DEF（DesignExchangeFormat）文件。傳統(tǒng)的功能驗證主要通過驗證工程師手工編寫測試激勵來進行,驗證效率較為低下。

隨著技術(shù)的發(fā)展,OVM、UVM等先進的驗證方法被成功引入,擴充了驗證技術(shù)庫。但這些驗證方法主要基于信號層級或事務層級來進行,并沒有從更高層次的功能點角度去考慮驗證問題。1VCC,動態(tài)測試失效機制：電子遷移，氧化層，相互擴散，不穩(wěn)定性，離子玷污等參考標準：125℃條件下1000小時測試通過IC可以保證持續(xù)使用4年，2000小時測試持續(xù)使用8年。功能點的標準化概括、提取和層次分解仍然存在不足,而且測試激勵需要人為去進行封裝和組織,一定程度加大了驗證平臺搭建難度。為了彌補驗證技術(shù)上在功能建模和激勵自動生成上的缺陷,從不同角度去探究新的驗證方法,課題組開展了相應的研究工作。

研究工作和技術(shù)進步主要包括以下幾點:1、基于集成電路功能特點以及對功能規(guī)范的分析,針對集成電路功能驗證需求,課題組共同創(chuàng)建了基于功能規(guī)范的功能模型F-M；針對該功能模型,開發(fā)出一套功能模型描述語言,并定義相應語法規(guī)則,用以描述數(shù)字系統(tǒng)、IP核等模塊的功能行為。2、利用語言C/C 編寫出解析編譯器P-C,對上述功能模型語言進行解析,自動生成激勵生成器和斷言檢測器,構(gòu)建出SystemVerilog驗證平臺,自動產(chǎn)生測試激勵。布局規(guī)劃后，芯片的大小，Core的面積，Row的形式、電源及地線的Ring和Strip都確定下來了。

數(shù)字IC測試儀的研究

隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,集成電路的測試技術(shù)已成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要支撐之一,也是保證集成電路性能、質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。需求層面：模擬類產(chǎn)品下游汽車、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主，偏好性能成熟穩(wěn)定類產(chǎn)品的同時資格認可相對較為嚴格，一般不低于一年半。目前,集成電路測試儀一般價格比較高,但在電子實驗室的實驗中經(jīng)常需要測試中、小規(guī)模數(shù)字IC好壞,數(shù)字集成電路的測試又是一項經(jīng)常性的工作,所以,自己設(shè)計一臺經(jīng)濟實用的集成電路測試儀是非常必要的。 

研究了國內(nèi)外集成電路測試技術(shù),提出了基于單片機系統(tǒng)的數(shù)字IC測試儀的設(shè)計,設(shè)計包括硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計。的重點是硬件系統(tǒng)電路設(shè)計。SM1對稱密碼算法：一種分組密碼算法，分組長度為128位，密鑰長度為128比特。設(shè)計包括AT89C52單片機的選擇,可編程I/O接口,電源系統(tǒng)、鍵盤、復位電路,LED顯示接口CH451,計算機與單片機串行通信接口MAX232,測試插座接口,上位計算機等。硬件系統(tǒng)各功能單元電路的設(shè)計全部采用模塊化,每部分電路的選擇都經(jīng)過比較和優(yōu)化設(shè)計,便于以后硬件的升級。 針對單片機電源電路帶負載能力的擴流和測試插座接口電路的設(shè)計及數(shù)字IC測試向量編碼方法等方面進行了改進,提高了硬件系統(tǒng)的可靠性,簡化了軟件編程,并借助EDA技術(shù)進行了驗證。

數(shù)字IC測試

隨著Internet的普及,遠程教育在我國已有了很大的發(fā)展,尤其是CAI課件以及一些教學交互的軟件的研究已有相當?shù)某潭?。然而遠程實驗的發(fā)展卻大大落后,這是由于不同領(lǐng)域?qū)嶒灥倪h程化需要研究不同的實現(xiàn)方法。Scirocco的高度優(yōu)化的VHDL編譯器能產(chǎn)生有效減少所需內(nèi)存，大大加快了驗證的速度，并能夠在一臺工作站上模擬千萬門級電路。 在本文中首先闡述了一種高校電子信息類專業(yè)數(shù)字邏輯以及現(xiàn)代可編程器件(FPGA/CPLD)等課程的遠程實驗系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中使用遠程測試(數(shù)字IC測試)來實現(xiàn)實實在在的硬件實驗,使得這個系統(tǒng)不同于純軟件的。 

接著敘述了該實驗系統(tǒng)中虛擬實驗環(huán)境軟件和實驗服務提供端的數(shù)字IC測試系統(tǒng)的設(shè)計。虛擬實驗環(huán)境軟件提供一個可靈活配置、形象直觀的實驗界面,這個界面為使用者提供了實驗的感性認識。Hercules通過提供快的運行時間和高速有效的糾錯（debugging）來縮短IC設(shè)計的周期。數(shù)字IC測試系統(tǒng)完成實際實驗:提供激勵并測試響應。本文敘述的數(shù)字IC測試系統(tǒng)可對多達96通道的可編程器件進行實驗,另外它還作為面向維修的測試儀器,具有在線測試、連線測試、V-I測試、施加上拉電阻、調(diào)節(jié)門檻比較電平等功能。