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芯片设计流程是怎么样的

2019-05-21 11:12:00分类:技术专题115

  芯片设计流程是怎么样的?芯片设计主要包含了芯片设计的前端设计,后端设计以及工艺文件等,为了让大家能够理解的清楚一点,接下来小编就来详细的介绍一下。
 

芯片设计
 

  芯片设计的前端设计

  一、规格制定:芯片规格,也就像功能列表一样,是客户向芯片设计公司提出的设计要求,包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。

  二、详细设计:赛亿科技开发有限公司会根据客户提出的规格要求,拿出设计解决方案和具体实现架构,划分模块功能。

  三、HDL编码:使用硬件描述语言,把模块功能以代码来描述实现,也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来,形成RTL代码。

  四、仿真验证:仿真验证就是检验编码设计的正确性,检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准,一切违反,不符合规格要求的,就需要重新修改设计和编码。 设计和仿真验证是反复迭代的过程,直到验证结果显示完全符合规格标准。
 

四核芯片
 

  五、逻辑综合:仿真验证通过,进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。

  六、STA:STA的全称就是Static Timing Analysis,静态时序分析,这也属于验证范畴,它主要是在时序上对电路进行验证,检查电路是否存在建立时间和保持时间的违例。这个是数字电路基础知识,一个寄存器出现这两个时序违例时,是没有办法正确采样数据和输出数据的,所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。

  七、形式验证:这也是验证范畴,它是从功能上(STA是时序上)对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法,以功能验证后的HDL设计为参考,对比综合后的网表功能,他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。

  芯片设计的后端设计

  一、DFT:DFT就是可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路,DFT的目的就是在设计的时候就考虑将来的测试。DFT的常见方法就是,在设计中插入扫描链,将非扫描单元(如寄存器)变为扫描单元。

  二、布局规划:布局规划就是放置芯片的宏单元模块,在总体上确定各种功能电路的摆放位置,如IP模块,Ram,I/O引脚等等。布局规划能直接影响芯片最终的面积。

  三、CTS:CTS就是时钟树综合,简单点说就是时钟的布线。由于时钟信号在数字芯片的全局指挥作用,它的分布应该是对称式的连到各个寄存器单元,从而使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时,时钟延迟差异最小。这也是为什么时钟信号需要单独布线的原因。

  四、布线(Place & Route): 这里的布线就是普通信号布线了,包括各种标准单元(基本逻辑门电路)之间的走线。比如我们平常听到的0.13um工艺,或者说90nm工艺,实际上就是这里金属布线可以达到的最小宽度,从微观上看就是MOS管的沟道长度。工具Synopsys的Astro。

  五、寄生参数提取:由于导线本身存在的电阻,相邻导线之间的互感,耦合电容在芯片内部会产生信号噪声,串扰和反射。这些效应会产生信号完整性问题,导致信号电压波动和变化,如果严重就会导致信号失真错误。提取寄生参数进行再次的分析验证,分析信号完整性问题是非常重要的。工具Synopsys的Star-RCXT。

  六、版图物理验证:对完成布线的物理版图进行功能和时序上的验证,验证项目很多,如LVS(Layout Vs Schematic)验证,简单说,就是版图与逻辑综合后的门级电路图的对比验证;DRC(Design Rule Checking):设计规则检查,检查连线间距,连线宽度等是否满足工艺要求。工具为Synopsys的Hercules。

  芯片设计的工艺文件

  在芯片的设计重要设计环节,像综合与时序分析,版图绘制等都需要用到工艺库文件。
 

芯片设计
 

  完整工艺库文件主要组成为:

  l 模拟仿真工艺库,主要以支持spectre和hspice这两个软件为主,后缀名为scs——spectre使用,lib——hspice使用。

  l 模拟版图库文件,主要是给cadence版图绘制软件用,后缀名为tf,drf。

  l 数字综合库,主要包含时序库,基础网表组件等相关综合及时序分析所需要用到的库文件。主要是用于DC软件综合,PT软件时序分析用。

  l 数字版图库,主要是给cadence encounter软件用于自动布局布线,当然自动布局布线工具也会用到时序库,综合约束文件等。

  l 版图验证库,主要有DRC,LVS检查。有的是专门支持calibre,有的专门支持dracula,diva等版图检查工具用。每一种库文件都有相应的pdf说明文档。

  以上就是芯片设计的流程,如果大家还有什么不懂的,欢迎咨询赛亿官网在线客服,我们会耐心、贴心的解决您的问题。

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