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芯片設計流程是怎么樣的

2019-05-21 11:12:00分類:技術專題662

  芯片設計流程是怎么樣的?芯片設計主要包含了芯片設計的前端設計,后端設計以及工藝文件等,為了讓大家能夠理解的清楚一點,接下來小編就來詳細的介紹一下。
 

芯片設計
 

  芯片設計的前端設計

  一、規格制定:芯片規格,也就像功能列表一樣,是客戶向芯片設計公司提出的設計要求,包括芯片需要達到的具體功能和性能方面的要求。

  二、詳細設計:賽億科技開發有限公司會根據客戶提出的規格要求,拿出設計解決方案和具體實現架構,劃分模塊功能。

  三、HDL編碼:使用硬件描述語言,把模塊功能以代碼來描述實現,也就是將實際的硬件電路功能通過HDL語言描述出來,形成RTL代碼。

  四、仿真驗證:仿真驗證就是檢驗編碼設計的正確性,檢驗的標準就是第一步制定的規格。看設計是否精確地滿足了規格中的所有要求。規格是設計正確與否的黃金標準,一切違反,不符合規格要求的,就需要重新修改設計和編碼。 設計和仿真驗證是反復迭代的過程,直到驗證結果顯示完全符合規格標準。
 

四核芯片
 

  五、邏輯綜合:仿真驗證通過,進行邏輯綜合。邏輯綜合的結果就是把設計實現的HDL代碼翻譯成門級網表netlist。

  六、STA:STA的全稱就是Static Timing Analysis,靜態時序分析,這也屬于驗證范疇,它主要是在時序上對電路進行驗證,檢查電路是否存在建立時間和保持時間的違例。這個是數字電路基礎知識,一個寄存器出現這兩個時序違例時,是沒有辦法正確采樣數據和輸出數據的,所以以寄存器為基礎的數字芯片功能肯定會出現問題。

  七、形式驗證:這也是驗證范疇,它是從功能上(STA是時序上)對綜合后的網表進行驗證。常用的就是等價性檢查方法,以功能驗證后的HDL設計為參考,對比綜合后的網表功能,他們是否在功能上存在等價性。這樣做是為了保證在邏輯綜合過程中沒有改變原先HDL描述的電路功能。

  芯片設計的后端設計

  一、DFT:DFT就是可測性設計。芯片內部往往都自帶測試電路,DFT的目的就是在設計的時候就考慮將來的測試。DFT的常見方法就是,在設計中插入掃描鏈,將非掃描單元(如寄存器)變為掃描單元。

  二、布局規劃:布局規劃就是放置芯片的宏單元模塊,在總體上確定各種功能電路的擺放位置,如IP模塊,Ram,I/O引腳等等。布局規劃能直接影響芯片最終的面積。

  三、CTS:CTS就是時鐘樹綜合,簡單點說就是時鐘的布線。由于時鐘信號在數字芯片的全局指揮作用,它的分布應該是對稱式的連到各個寄存器單元,從而使時鐘從同一個時鐘源到達各個寄存器時,時鐘延遲差異最小。這也是為什么時鐘信號需要單獨布線的原因。

  四、布線(Place & Route): 這里的布線就是普通信號布線了,包括各種標準單元(基本邏輯門電路)之間的走線。比如我們平常聽到的0.13um工藝,或者說90nm工藝,實際上就是這里金屬布線可以達到的最小寬度,從微觀上看就是MOS管的溝道長度。工具Synopsys的Astro。

  五、寄生參數提取:由于導線本身存在的電阻,相鄰導線之間的互感,耦合電容在芯片內部會產生信號噪聲,串擾和反射。這些效應會產生信號完整性問題,導致信號電壓波動和變化,如果嚴重就會導致信號失真錯誤。提取寄生參數進行再次的分析驗證,分析信號完整性問題是非常重要的。工具Synopsys的Star-RCXT。

  六、版圖物理驗證:對完成布線的物理版圖進行功能和時序上的驗證,驗證項目很多,如LVS(Layout Vs Schematic)驗證,簡單說,就是版圖與邏輯綜合后的門級電路圖的對比驗證;DRC(Design Rule Checking):設計規則檢查,檢查連線間距,連線寬度等是否滿足工藝要求。工具為Synopsys的Hercules。

  芯片設計的工藝文件

  在芯片的設計重要設計環節,像綜合與時序分析,版圖繪制等都需要用到工藝庫文件。
 

芯片設計
 

  完整工藝庫文件主要組成為:

  l 模擬仿真工藝庫,主要以支持spectre和hspice這兩個軟件為主,后綴名為scs——spectre使用,lib——hspice使用。

  l 模擬版圖庫文件,主要是給cadence版圖繪制軟件用,后綴名為tf,drf。

  l 數字綜合庫,主要包含時序庫,基礎網表組件等相關綜合及時序分析所需要用到的庫文件。主要是用于DC軟件綜合,PT軟件時序分析用。

  l 數字版圖庫,主要是給cadence encounter軟件用于自動布局布線,當然自動布局布線工具也會用到時序庫,綜合約束文件等。

  l 版圖驗證庫,主要有DRC,LVS檢查。有的是專門支持calibre,有的專門支持dracula,diva等版圖檢查工具用。每一種庫文件都有相應的pdf說明文檔。

  以上就是芯片設計的流程,如果大家還有什么不懂的,歡迎咨詢賽億官網在線客服,我們會耐心、貼心的解決您的問題。

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