芯片设计流程全讲解

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~ 半导体世界的核心,由精密的数字/模拟集成组件、智能化软件和创新应用交织而成。其中,模拟集成电路如同神经元,接收和处理外部世界的模拟信号,而数字集成电路则如同大脑,通过复杂的运算将数据转化为可见的模拟信号。在这个精密的工程领域,设计流程犹如一曲交响乐,每一个环节都不可或缺。
设计工程师赵工(扮演着架构师的角色)强调,数字集成电路设计的旅程漫长且精细,从理解通信协议开始,硬件与软件界限的划分,再到精心挑选的算法和RTL描述,这占到整体性能的60%。他们借助强大的EDA工具,如VIM/Emacs、Lint、CDC、CPF/1801,甚至仿真器和综合工具,如Xcelium,这些工具在验证与测试中发挥着关键作用。
验证是设计过程的灵魂,它贯穿始终,包括协议理解、设计的深度仿真向量设计,以及对设计本身的深入洞察。静态验证借助Jasper Gold,动态验证则依赖于Xcelium,它们确保每一处细节都经得起严格的考验。
高级综合:C/C++与Verilog/Verilog之间的语言桥梁,为运算逻辑设计提供桥梁。
综合:这个阶段是复杂的设计转换,涉及容量、速度和相关性优化,主流工具如Genus和Design Compiler大显身手。
DFT:测试与诊断的嵌入式逻辑,稀缺且价值不菲,Tessent和Modus等工具是这片领域的重要一员。
ECO:修复设计漏洞,Conformal ECO工具成为主流,新兴初创公司亦在跟进创新。
布局布线:从90nm到3nm,技术的飞跃挑战着工程师,AI驱动的革新让这个环节更加智能。
在智能设计工具的推动下,例如与小度对话的集成,让设计过程更加高效。Innovus解析A文件,凭借250GB的内存,能在5小时内完成优化后的自动流程,显著提升效率。
从RTL功耗分析,到读取RTL代码、SDC和激励仿真,主流工具如Joules、Spyglass和PowerArtist,帮助工程师精细掌握设计的能量消耗。
形式验证是逻辑功能的严格审查,主流工具如LEC和Formality,SmartLEC则针对复杂设计提供解决方案。
低功耗验证,通过检查CPF/UPF/1801语法,CLP等工具确保设计的绿色效能。
STA,即静态时序分析,关注工艺偏差、超大规模设计以及新工艺的挑战,工具如……
而当电源网络的稳定性和效率达到极致,Power Signoff工具如Voltus和RedHawk成为关键。
物理验证,确保制造规则的合规性,Calibre、PVS和ICV等工具在这一环节发挥至关重要的作用。


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