芯片設(shè)計(jì)制造全流程

芯片是大家在日常生活中見到和使用的不能再多的一類產(chǎn)品了，小到一款手機(jī)，達(dá)到信號(hào)基站，可謂是無所不在，那大家知道芯片是如何被設(shè)計(jì)制造出來的嗎，下面小編就向大家簡單介紹一下。

芯片設(shè)計(jì)階段會(huì)明確芯片的用途、規(guī)格和性能表現(xiàn)，芯片設(shè)計(jì)可分為規(guī)格定義、系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)4大過程。

• 規(guī)格定義

工程師在芯片設(shè)計(jì)之初，會(huì)做好芯片的需求分析、完成產(chǎn)品規(guī)格定義，以確定設(shè)計(jì)的整體方向。

• 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于前期的規(guī)格定義，明確芯片架構(gòu)、業(yè)務(wù)模塊、供電等系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，例如CPU、GPU、NPU、RAM、聯(lián)接、接口等。芯片設(shè)計(jì)需要綜合考量芯片的系統(tǒng)交互、功能、成本、功耗、性能、安全及可維可測(cè)等綜合要素。

• 前端設(shè)計(jì)

前端設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定的方案，針對(duì)各模塊開展具體的電路設(shè)計(jì)，使用專門的硬件描述語言，對(duì)具體的電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行RTL級(jí)別的代碼描述。代碼生成后，就需要嚴(yán)格按照已制定的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，通過仿真驗(yàn)證來反復(fù)檢驗(yàn)代碼設(shè)計(jì)的正確性。之后，用邏輯綜合工具，把用硬件描述語言寫成的RTL級(jí)的代碼轉(zhuǎn)成門級(jí)網(wǎng)表，以確保電路在面積、時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。邏輯綜合完成后需要進(jìn)行靜態(tài)時(shí)序分析，套用特定的時(shí)序模型，針對(duì)特定電路分析其是否違反設(shè)計(jì)者給定的時(shí)序限制。整個(gè)設(shè)計(jì)流程是一個(gè)迭代的流程，任何一步不能滿足要求都需要重復(fù)之前的步驟，甚至重新設(shè)計(jì)RTL代碼。

• 后端設(shè)計(jì)

后端設(shè)計(jì)是先基于網(wǎng)表，在給定大小的硅片面積內(nèi)，對(duì)電路進(jìn)行布局和繞線，再對(duì)布線的物理版圖進(jìn)行功能和時(shí)序上的各種驗(yàn)證，后端設(shè)計(jì)也是一個(gè)迭代的流程，驗(yàn)證不滿足要求則需要重復(fù)之前的步驟，最終生成用于芯片生產(chǎn)的GDS版圖。

文章整合自：hisilicon、eepw、個(gè)人圖書館

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