关于集成电路设计的流程详解

关于集成电路设计的流程详解

集成电路规划触及对电子器材(例如晶体管、电阻器、电容器等)、器材间互连线模型的树立。一切的器材和互连线都需安顿在一块半导体衬底资料之上,这些元件经过半导体器材制作工艺(例如光刻等)安顿在单一的硅衬底上,然后构成电路。集成电路规划可以大致分为数字集成电路规划和模拟集成电路规划两大类。

集成电路规划(英语:Integrated circuit design),依据当时集成电路的集成规划,亦可称之为超大规划集成电路规划(VLSI design),是指以集成电路、超大规划集成电路为方针的规划流程。集成电路规划一般是以“模块”作为规划的单位的。例如,关于多位全加器来说,其次级模块是一位的加法器,而加法器又是由下一级的与门、非门模块构成,与、非门终究可以分解为更低笼统级的CMOS器材。下面就让咱们进一步的了解集成电路规划的相关常识。

集成电路规划介绍

集成电路规划的流程一般先要进行软硬件区分,将规划根本分为两部分:芯片硬件规划和软件协同规划。芯片硬件规划包含:

1.功用规划阶段。

规划人员产品的运用场合,设定一些比如功用、操作速度、接口标准、环境温度及耗费功率等标准,以做为将来电路规划时的依据。更可进一步规划软件模块及硬件模块该怎么区分,哪些功用该整合于SOC 内,哪些功用可以规划在电路板上。

2.规划描绘和行为级验证

功用规划完结后,可以依据功用将SOC 区分为若干功用模块,并决议完结这些功用即将运用的IP 核。此阶段直接影响了SOC 内部的架构及各模块间互动的信号,及未来产品的可靠性。决议模块之后,可以用VHDL 或Verilog 等硬件描绘言语完结各模块的规划。接着,运用VHDL 或Verilog 的电路仿真器,对规划进行功用验证(functionsimulation,或行为验证 behavioral simulation)。

留意,这种功用仿真没有考虑电路实践的推迟,也无法取得准确的成果。

3.逻辑归纳

承认规划描绘正确后,可以运用逻辑归纳东西(synthesizer)进行归纳。归纳进程中,需求挑选恰当的逻辑器材库(logic cell library),作为组成逻辑电路时的参阅依据。硬件言语规划描绘文件的编写风格是决议归纳东西履行功率的一个重要因素。事实上,归纳东西支撑的HDL 语法均是有限的,一些过于笼统的语法只适于作为体系评价时的仿真模型,而不能被归纳东西承受。

逻辑归纳得到门级网表。

4.门级验证(Gate-Level Netlist Verification)

门级功用验证是寄存器传输级验证。首要的作业是要承认经归纳后的电路是否契合功用需求,该作业一般运用门电路级验证东西完结。留意,此阶段仿真需求考虑门电路的推迟。

5.布局和布线

布局指将规划好的功用模块合理地安排在芯片上,规划好它们的方位。布线则指完结各模块之间互连的连线。留意,各模块之间的连线一般比较长,因而,发生的推迟会严重影响SOC的功用,尤其在0.25 微米制程以上,这种现象更为明显。 现在,这一个职业仍然是我国的空缺,开设集成电路规划与集成体系专业的大学还比较少,其间师资较好的校园有 上海交通大学,哈尔滨工业大学,哈尔滨理工大学,东南大学,西安电子科技大学,电子科技大学,复旦大学,华东师范大学等。这个领域现已逐步饱满,越来越有趋势走上当年软件职业的路途。

集成电路规划进程

1.电路规划

依据电路功用完结电路的规划。

2.前仿真

电路功用的仿真,包含功耗,电流,电压,温度,压摆幅,输入输出特性等参数的仿真。

3.地图规划(Layout)

依据所规划的电路画地图。一般运用Cadence软件。

4.后仿真

对所画的地图进行仿真,并与前仿真比较,若达不到要求需修正或从头规划地图。

5.后续处理

将地图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。

集成电路规划的辅佐和主动化

主条目:计算机辅佐规划和电子规划主动化

因为集成电路体系的杂乱性,工程师往往需求凭借电子规划主动化东西来进行计算机辅佐规划。逻辑归纳便是电子规划主动化在数字集成电路规划中最明显的表现。以往在规划小规划、中规划集成电路时,工程师规划数字集成电路需求依据逻辑功用,经过相似卡诺图这样的手艺途径来优化逻辑函数,然后承认运用何种逻辑门来完结电路。而在当时超大规划集成电路,甚至更大的甚大规划集成电路的规划中,这样的作业方式不太实际。电子规划主动化东西使得工程师可以从杂乱的门级规划转到功用规划,而底层的转化由主动东西完结,工程师只需求把握怎么设置这些东西作业战略的常识。硬件描绘言语是集成电路规划主动化的重要根底。电子规划主动化开展十分迅速,现在现已成立了比如规划主动化会议的一些学术论坛,定时评论业界的开展。

完结整个集成电路规划常常触及多个电子规划主动化东西的运用。有些公司专门从事集成电路计算机辅佐规划东西套件的开发和出售,例如Synopsys、Cadence、Mentor Graphics、Agilent、Altium、Xilinx等。电子规划主动化东西的自身作为一种软件,背面依托的是各种计算机算法。因而电子规划主动化东西的开发愈加挨近软件规划的领域,其开发人员需求要点重视逻辑简化、布局布线等方面的算法完结,可是他们相同需求了解集成电路的硬件常识。

修改总结:以上便是集成电路规划的一般流程的相关常识介绍,期望可以协助到有这方面需求的朋友们!如需了解更多相关资讯,请持续重视咱们网站,后续将出现更多精彩内容。

 

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2022-08-07 下一篇
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