一个芯片是如何被设计出来的 寄存器传输级


寄存器传输级(一个芯片是如何被设计出来的)
对于很多其他专业转IC的同学来说,往往很难理解数字IC设计前端到后端的岗位划分和职能要求,总是先入为主地认为只有前端设计才是最热门的,反倒是忽视了功能验证和后端设计的价值和意义 。

从就业的角度来说,三个岗位是不存在优劣之分的,都很热门也都很缺人,薪资也相差不大 。

更多还是看自己能在所选择的方向上深耕的努力程度以及走多高多远 。
数字前端以设计架构为起点,以生成可以布局布线的网表为终点;是用设计的电路实现想法 。

主要包括:基本的RTL编程和仿真,前端设计还可以包括IC系统设计、验证(verification)、综合、STA、逻辑等值验证 (equivalence check) 。其中IC系统设计最难掌握,它需要多年的IC设计经验和熟悉那个应用领域,就像软件行业的系统架构设计一样,而RTL编程和软件编程相当 。

数字后端以布局布线为起点,以生成可以可以送交foundry进行流片的GDSⅡ文件为终点 。

是将设计的电路制造出来,在工艺上实现想法 。主要包括:后端设计简单说是P&R,像芯片封装和管脚设计,floorplan,电源布线和功率验证,线间干扰的预防和修 正,时序收敛,自动布局布线、STA,DRC,LVS等,要求掌握和熟悉多种EDA工具以及IC生产厂家的具体要求 。

前端设计流程
1、需求分析与规格制定

对市场调研,弄清需要什么样功能的芯片 。

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 。

2、架构设计与算法设计

根据客户提出的规格要求,对一些功能进行算法设计,拿出设计解决方案和具体实现架构,划分模块功能 。

3、HDL编码

使用硬件描述语言(VHDL,Verilog HDL,业界公司一般都是使用后者)将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(寄存器传输级)代码 。
设计输入工具:具有强大的文本编辑功能,多种输入方法(VHDL,Verilog,状态转移图,模块图等),语法模板,语法检查,自动生产代码和文档等功能 。如Active-HDL,VisualVHDL/Verilog等 。

4、功能仿真(功能验证)

仿真验证就是检验编码设计的正确性,不符合规格要重新设计和编码 。

你可以理解为验证就是为设计纠错的存在,这就是验证的价值体现,一个小问题没发现就直接去后端设计,最终流片失败,那带来的损失将是巨大的 。因此,好的IC设计公司一般设计和验证的比例都是1:3 。

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