【验证通识】芯片设计全流程
目录
前言
1、芯片设计流程图
2、数字IC设计的流程及每个流程需要做的工作
1.1确定项目需求
1.2前端设计
1.3后端设计
前言
- 数字IC设计流程是IC从业者的第一课。
- 无论你是做前端,后端,还是验证,都需要对芯片的整个设计流程有个基本的了解。
- 这一块内容,你可以不深入了解,但不能不知道!
1、芯片设计流程图
设计流程:
数字前端设计 --> 验证--> 综合 -->STA -->DFT --> 数字后端--> 后仿/Signoff --> 流片
2、数字IC设计的流程及每个流程需要做的工作
下面我用流程图把设计的四大步以及要做的事情整理出来,主要分四大步:
1.1确定项目需求
首先做一款芯片需要有市场,一般公司会先做市场调研,比如最近市面上比较火的人工智能芯片,物联网芯片,5G芯片,需求量都比较大。有了市场的需求我们就可以设计芯片的spec了。先由架构工程师来设计架构,确定芯片的功能,然后用算法进行模拟仿真,最后得出一个可行的芯片设计方案。有了芯片的spec,下一步就可以做RTL conding了。
1.2前端设计
- RTL(register transfer level) 设计: 利用硬件描述语言,如VHDL,Verilog,System Verilog, 对电路以寄存器之间的传输为基础进行描述。
- 功能仿真:通常是有DV工程师来完成这部分工作,通过搭建testbench, 对电路功能进行验证。
- 逻辑综合:逻辑综合是将电路的行为级描述,特别是RTL级描述转化成为门级表达的过程。也就是将代码翻译成各种实际的元器件。
- STA:(static timing analysis) 静态时序分析,也就是套用特定的时序模型,针对特定电路分析其是否违反设计者给定的时序限制。
整个IC设计流程都是一个迭代的过程,每一步如果不能满足要求,都要重复之前的过程,直至满足要求为止,才能进行下一步。
除了以上的步骤,前端设计还有一个步骤就是DFT,随着芯片越来越大,DFT也就成为必不可少的一步。DFT(design for test)通常对芯片生产过程中的缺陷(如物理缺陷、材料缺陷、封装缺陷等)做测试工作。
完成以上的工作后,就生成nestlist交给后端。
1.3后端设计
下图给出了后端设计的流程及主要工作。
Place & Route一般由后端工程师来做,Physical Design Engineer.
后端里DRC就是要检查设计规则是否符合芯片制造商的要求,这样才能正确的生产芯片。
最后上一个全家福:
这里就不对每一步做具体的介绍了,因为内容实在太多,每一点都可以挖掘的很深入。
后端完成工作后,最终会生成GDSII格式的文件,交由芯片制造商流片。
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