芯片設計的步驟(前端設計篇)
芯片,又稱微電路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成電路(英語:integrated circuit, IC)。是指內含集成電路的硅片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
芯片一般是指集成電路的載體,也是集成電路經過設計、制造、封裝、測試后的結果,通常是一個可以立即使用的獨立的整體。芯片和集成電路這兩個詞經?;熘褂?,比如在大家平常討論話題中,集成電路設計和芯片設計說的是一個意思,芯片行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。實際上,這兩個詞有聯系,也有區別。
集成電路實體往往要以芯片的形式存在,因為狹義的集成電路,是強調電路本身,比如簡單到只有五個元件連接在一起形成的相移振蕩器,當它還在圖紙上呈現的時候,我們也可以叫它集成電路,當我們要拿這個小集成電路來應用的時候,那它必須以獨立的一塊實物,或者嵌入到更大的集成電路中,依托芯片來發揮他的作用;集成電路更著重電路的設計和布局布線,芯片更強調電路的集成、生產和封裝。而廣義的集成電路,當涉及到行業(區別于其他行業)時,也可以包含芯片相關的各種含義。
芯片設計流程
芯片設計分為前端設計和后端設計,前端設計(也稱邏輯設計)和后端設計(也稱物理設計)并沒有統一嚴格的界限,涉及到與工藝有關的設計就是后端設計。
前端設計的步驟
1. 規格制定
芯片規格,也就像功能列表一樣,是客戶向芯片設計公司(稱為Fabless,無晶圓設計公司)提出的設計要求,包括芯片需要達到的具體功能和性能方面的要求。
2. 詳細設計
Fabless根據客戶提出的規格要求,拿出設計解決方案和具體實現架構,劃分模塊功能。
3. HDL編碼
使用硬件描述語言(VHDL,Verilog HDL,業界公司一般都是使用后者)將模塊功能以代碼來描述實現,也就是將實際的硬件電路功能通過HDL語言描述出來,形成RTL(寄存器傳輸級)代碼。
4. 仿真驗證
仿真驗證就是檢驗編碼設計的正確性,檢驗的標準就是第一步制定的規格。看設計是否精確地滿足了規格中的所有要求。規格是設計正確與否的黃金標準,一切違反,不符合規格要求的,就需要重新修改設計和編碼。 設計和仿真驗證是反復迭代的過程,直到驗證結果顯示完全符合規格標準。
5. 邏輯綜合――Design Compiler
仿真驗證通過,進行邏輯綜合。邏輯綜合的結果就是把設計實現的HDL代碼翻譯成門級網表netlist。綜合需要設定約束條件,就是你希望綜合出來的電路在面積,時序等目標參數上達到的標準。邏輯綜合需要基于特定的綜合庫,不同的庫中,門電路基本標準單元(standard cell)的面積,時序參數是不一樣的。所以,選用的綜合庫不一樣,綜合出來的電路在時序,面積上是有差異的。一般來說,綜合完成后需要再次做仿真驗證(這個也稱為后仿真,之前的稱為前仿真)。
6. STA
Static Timing Analysis(STA),靜態時序分析,這也屬于驗證范疇,它主要是在時序上對電路進行驗證,檢查電路是否存在建立時間(setup time)和保持時間(hold time)的違例(violation)。這個是數字電路基礎知識,一個寄存器出現這兩個時序違例時,是沒有辦法正確采樣數據和輸出數據的,所以以寄存器為基礎的數字芯片功能肯定會出現問題。
7. 形式驗證
這也是驗證范疇,它是從功能上(STA是時序上)對綜合后的網表進行驗證。常用的就是等價性檢查方法,以功能驗證后的HDL設計為參考,對比綜合后的網表功能,他們是否在功能上存在等價性。這樣做是為了保證在邏輯綜合過程中沒有改變原先HDL描述的電路功能。
最新資訊文章
- 流速式流量計的安裝注意也需要一定講究
- 氣體渦街流量計在測量蒸汽爐煤氣時出現問題及解決方法
- 孔板流量計測量瓦斯抽放流量時的安裝要求及取壓方式
- 測蒸汽時應選孔板流量計還是渦街流量計?
- 差壓孔板流量計出現故障時 不妨試試以下方法
- 天然氣流量計管道調試故障原因分析
- 插入式流量計的原理與分類
- 如何消除污水流量計工頻干擾和零點漂移
- 孔板流量計:自動化設計廢鋼鐵行業轉行井噴
- 前后直管段太短時孔板流量計應該如何安裝
- 德爾塔巴流量計的安裝要求以及注意
- 高壓孔板流量計在冷凍水檢測中的注意要點及解決方案介紹
- 選型蒸汽流量計時所需要注意的問題介紹
- 導致孔板流量計誤差變大的原因分析
- 孔板流量計測量蒸汽產生誤差的原因分析及解決辦法
- 深入探究影響孔板流量計進行煤氣流量計量的因素
- 質量流量計和控制器引擎蓋下的主要組件詳細介紹
- 淺析階躍溫度及水流速度對金屬管浮子流量計的影響
- 選擇流量計時會犯的10個常見錯誤以及如何避免錯誤
- 運用標準計量器具校正金屬管浮子流量計
- 流量計在監測高爐焦爐煤氣煙道氣中的應用
- 楔形流量計的結構形式與測量原理
- 污水介質適合用哪種類型的流量計?都有哪些安裝要求?
- 橫截面流量計測風裝置的優勢
- 偏心孔板流量計角接取壓孔板節流裝置