免费国产污网站在线观看不要卡_什么是芯片設計概述

本文將從芯片設計一次性成功和設計工具展開(kāi)講述，設計過(guò)程包括：前端設計、后端設計和設計驗證。下面將開(kāi)始講述芯片設計概述。

　　由于成本提高和產(chǎn)品周期縮短，芯片開(kāi)發(fā)者正致力于芯片設計的一次性成功。在芯片的設計過(guò)程中，制造商正在使用一些方法幫助設計者理解和實(shí)現面向制造(DFM)的設計技術(shù)。他們具備芯片效果、工藝細節、制造成本方面的知識，能夠給設計者提供指導，幫助設計者提高產(chǎn)量并降低芯片成本。
　　芯片設計一次性成功的重要性
　　隨著(zhù)工藝技術(shù)的進(jìn)步，芯片的制造成本提高了。每一次工藝結點(diǎn)的換代升級會(huì )帶來(lái)更高密度和更高性能IC的產(chǎn)生，同時(shí)導致掩膜成本的增加。
　　延長(cháng)光學(xué)平版印刷壽命需要使用光學(xué)模式校正、光學(xué)近似檢查(OPC)，以及深亞微米工藝的移相掩膜(PSM)裝置。這導致產(chǎn)生了針對180nm以下工藝(特別是對于定義最小特征尺寸的掩膜層)的非常復雜的光掩膜技術(shù)。隨著(zhù)工藝結點(diǎn)變小，晶圓加工和EDA工具的成本、設計復雜IC所需的時(shí)間也隨之增加。
　　掩膜和設計成本的提高，使得對于復雜的芯片設計，其SoC的NRE費用達到數百萬(wàn)美元。逐步增加的NRE成本使得“盈虧平衡點(diǎn)”芯片量(芯片開(kāi)發(fā)者能夠補償NRE支出的芯片量)達到更高的層次。這也給芯片制造商(同樣包括集成設備制造商)帶來(lái)了降低設計成本和減少設計重復的巨大
壓力。由于消費產(chǎn)品領(lǐng)域(比如數字照相機、MP3播放器和蜂窩電話(huà))嚴峻的競爭形勢，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間也迫使設計者努力保證芯片設計首次成功。這種成功對于很多產(chǎn)品的盡快上市是非常重要的，否則，可能意味著(zhù)芯片制造商將失去該類(lèi)產(chǎn)品的芯片市場(chǎng)份額。
　　致力于芯片設計一次性成功
　　說(shuō)明芯片設計一次性成功的必要性是容易的，難的是怎樣達到這個(gè)目標。有很多因素影響芯片設計一次性成功，包括設計工具、設計方法學(xué)、單元庫、硅IP或內核、芯片的測試。你需要考慮所有這些因素，確定如何用最少設計時(shí)間和費用獲得成功芯片設計的最佳方法。
　　在基于IP的設計中，獲得芯片設計一次性成功的關(guān)鍵因素是建立芯片制造商和IP提供商之間的全面合作，特別是當芯片設計者接近關(guān)鍵的、面向生產(chǎn)的設計階段時(shí)。ARM代工計劃是一種創(chuàng )新的商業(yè)模式，它允許半導體設計公司獲得ARM處理器技術(shù)用于先進(jìn)的SoC解決方案的設計和制造。它也有利于半導體設計公司和芯片制造商的第三方合作伙伴，使他們加速基于A(yíng)RM內核設計的上市時(shí)間，也使得OEM廠(chǎng)商在不接觸制作設備的情況下，直接使用被認可的ARM半導體工藝。
　　另一方面，越來(lái)越多的工程師在使用經(jīng)認可的硅驗證分類(lèi)、經(jīng)產(chǎn)品證明的特定代工IP，這正是TSMC設計服務(wù)IP聯(lián)盟的支柱產(chǎn)品。TSMC的設計支持包含了由經(jīng)驗豐富的IC設計中心組成的全球性網(wǎng)絡(luò )，保證了設計者能夠正確使用TSMC的IP產(chǎn)品。它由TSMC的驗證程序支持，保證了用戶(hù)在拿到IP之前，期望的所有IP已經(jīng)在實(shí)際的硅片上被證明正確。在TSMC硅片上的內核驗證保證了用戶(hù)把最好的設計經(jīng)驗、最容易的設計復用和最快速的IP整合到全部設計中。特定市場(chǎng)的、硅片驗證的IP包括來(lái)自于領(lǐng)先的IP庫和SIP提供商的處理器內核、DSP引擎、專(zhuān)用I/O和混合信號功能，它們適用于計算機、消費電子和通信領(lǐng)域。
　　TSMC在現行的產(chǎn)品中為用戶(hù)提供5種ARM內核，這5種內核包括ARM7TDMI內核、ARM926EJ內核、ARM922T內核、ARM946E內核和ARM 1022E內核。這種廣泛的選擇給用戶(hù)提供了一個(gè)通過(guò)ARM代工計劃直接升級ARM內核到最新微處理器技術(shù)的途徑。
　　設計工具
　　一套好的EDA工具對芯片設計是非常重要的。從頂層來(lái)看，這些工具包含了芯片開(kāi)發(fā)的三個(gè)領(lǐng)域：前端設計、后端設計和設計驗證。
　　前端設計工具將完成從芯片邏輯部分的概念化設計到芯片邏輯門(mén)級表示的工作，其中概念化設計由下列任務(wù)組成，系統級設計和分析、寄存器傳輸級(RTL)設計和分析、邏輯綜合和優(yōu)化。前端設計可能也包含一些平面布局的設計，它對芯片的物理實(shí)現之前的設計驗證有所幫助。
　　后端設計描述了如何使設計結構在芯片上物理實(shí)現，關(guān)鍵是芯片的硅內核和庫單元的布局和布線(xiàn)。在物理設計期間，布局和布線(xiàn)工具比影響芯片時(shí)序的互連寄生效應的前端工具有更加精確的功能。這種能力使得布局布線(xiàn)工具在完成設計優(yōu)化的同時(shí)，也能定義芯片的物理布局。布局布線(xiàn)工具能夠幫助設計者應付各種設計約束，比如速度、功耗、硅片面積。后端設計必須使用能夠精確反映硅片特性的器件和連線(xiàn)模型，這就需要與正在對那種特定芯片進(jìn)行工藝處理的制造商保持密切的聯(lián)系。再次強調，在這個(gè)領(lǐng)域，EDA設計者和硅片制造商之間的合作努力是非常重要的。
　　在芯片設計期間，涉及到設計驗證的工作是最耗費時(shí)間的，驗證將保證芯片滿(mǎn)足功能、時(shí)序、功率和其他指標的要求。驗證占用了整個(gè)設計時(shí)間的大約70%，因為它必須在所有的設計層面上進(jìn)行，包括系統級、RTL級、邏輯門(mén)級和物理級，后面的驗證還會(huì )涉及到選擇器件和互連寄生效應的問(wèn)題。

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