IC什么怎么設(shè)計(jì)的？

在 IC 生產(chǎn)流程中，IC 多由專(zhuān)業(yè) IC 設(shè)計(jì)公司進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，像是聯(lián)發(fā)科、高通、Intel 等大廠，都自行設(shè)計(jì)各自的 IC 芯片，提供不同規(guī)格、效能的芯片給下游廠商選擇。因?yàn)?IC 是由各廠自行設(shè)計(jì)，所以 IC 設(shè)計(jì)十分仰賴(lài)工程師的技術(shù)，工程師的素質(zhì)影響著一間企業(yè)的價(jià)值。5、邏輯綜合――DesignCompiler驗(yàn)證通過(guò)，進(jìn)行邏輯綜合。然而，工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)一顆 IC 芯片時(shí)，究竟有那些步驟？設(shè)計(jì)流程可以簡(jiǎn)單分成如下。

設(shè)計(jì)步，訂定目標(biāo)

在 IC 設(shè)計(jì)中，的步驟就是規(guī)格制定。這個(gè)步驟就像是在設(shè)計(jì)建筑前，先決定要幾間房間、浴室，有什么建筑法規(guī)需要遵守，在確定好所有的功能之后在進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才不用再花額外的時(shí)間進(jìn)行后續(xù)修改。深圳瑞泰威科技有限公司是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷(xiāo)售企業(yè)，專(zhuān)業(yè)從事各類(lèi)驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷(xiāo)售，品類(lèi)齊全，具備上百個(gè)型號(hào)。IC 設(shè)計(jì)也需要經(jīng)過(guò)類(lèi)似的步驟，才能確保設(shè)計(jì)出來(lái)的芯片不會(huì)有任何差錯(cuò)。

規(guī)格制定的步便是確定 IC 的目的、效能為何，對(duì)大方向做設(shè)定。接著是察看有哪些協(xié)議要符合，像無(wú)線網(wǎng)卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等規(guī)范，不然，這芯片將無(wú)法和市面上的產(chǎn)品兼容，使它無(wú)法和其他設(shè)備聯(lián)機(jī)。綜合需要設(shè)定約束條件，就是你希望綜合出來(lái)的電路在面積，時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。后則是確立這顆 IC 的實(shí)作方法，將不同功能分配成不同的單元，并確立不同單元間鏈接的方法，如此便完成規(guī)格的制定。

設(shè)計(jì)完規(guī)格后，接著就是設(shè)計(jì)芯片的細(xì)節(jié)了。這個(gè)步驟就像初步記下建筑的規(guī)畫(huà)，將整體輪廓描繪出來(lái)，方便后續(xù)制圖。在 IC 芯片中，便是使用硬件描述語(yǔ)言（HDL）將電路描寫(xiě)出來(lái)。在所有檢查和驗(yàn)證都正確無(wú)誤的情況下把后的版圖GDSⅡ文件傳遞給Foundry廠進(jìn)行掩膜制造。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等，藉由程序代碼便可輕易地將一顆 IC 地菜單達(dá)出來(lái)。接著就是檢查程序功能的正確性并持續(xù)修改，直到它滿(mǎn)足期望的功能為止。

▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例。

有了計(jì)算機(jī)，事情都變得容易

有了完整規(guī)畫(huà)后，接下來(lái)便是畫(huà)出平面的設(shè)計(jì)藍(lán)圖。在 IC 設(shè)計(jì)中，邏輯合成這個(gè)步驟便是將確定無(wú)誤的 HDL code，放入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具（EDA tool），讓計(jì)算機(jī)將 HDL code 轉(zhuǎn)換成邏輯電路，產(chǎn)生如下的電路圖。這個(gè)步驟就像初步記下建筑的規(guī)畫(huà)，將整體輪廓描繪出來(lái)，方便后續(xù)制圖。之后，反復(fù)的確定此邏輯閘設(shè)計(jì)圖是否符合規(guī)格并修改，直到功能正確為止。

數(shù)字系統(tǒng)實(shí)時(shí)驗(yàn)證

在利用MP3C硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上搭建驗(yàn)證平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的驗(yàn)證,根據(jù)該系統(tǒng)的特點(diǎn),完成了軟硬件驗(yàn)證平臺(tái)的構(gòu)建和軟件的配置。該驗(yàn)證系統(tǒng)主要是由APTIX MP3C系統(tǒng)、Spartan-IIE FPGA和相應(yīng)的EDA軟件等組成。C設(shè)計(jì)，掌握硬件描述語(yǔ)言和數(shù)字電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)固然是非常重要的，此外工具的使用也很重要。 主要對(duì)驗(yàn)證的整體方案以及系統(tǒng)各個(gè)模塊的功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的分析。介紹了IC設(shè)計(jì)的流程和IC驗(yàn)證的重要性;并對(duì)MP3C的FPCB和FPIC等模塊以及Spartan-IIE開(kāi)發(fā)板的FPGA、I/O和接口等模塊的性能和使用方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

然后提出了以MP3C為核心的快速數(shù)字系統(tǒng)驗(yàn)證的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法,其中激勵(lì)產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集觀察是通過(guò)在一塊評(píng)估板中來(lái)實(shí)現(xiàn);在EXPLORER軟件中完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建、FPGA的布局布線和FPCB的編譯。并且根據(jù)這一方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)FFT進(jìn)行驗(yàn)證,后得出了正確的結(jié)果,證明這一方法是切實(shí)有效的。數(shù)字IC強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)算速度與成本比，數(shù)字IC設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在盡量低的成本下達(dá)到目標(biāo)運(yùn)算速度。此方法能縮短IC開(kāi)發(fā)周期,提高IC驗(yàn)證的效率,對(duì)將來(lái)IC發(fā)展來(lái)說(shuō)很具有實(shí)際意義。

集成電路Ic

集成電路芯片，簡(jiǎn)稱(chēng)為IC；說(shuō)白了，便是把一定總數(shù)的常見(jiàn)電子元器件，如電阻器、電容器、晶體三極管等，及其這種元器件中間的聯(lián)線，根據(jù)半導(dǎo)體材料加工工藝集成化在一起的具備特殊作用的電源電路。

集成電路芯片早已在各個(gè)領(lǐng)域中充分發(fā)揮著十分關(guān)鍵的功效，是當(dāng)代信息社會(huì)的根基。這個(gè)步驟就像是在設(shè)計(jì)建筑前，先決定要幾間房間、浴室，有什么建筑法規(guī)需要遵守，在確定好所有的功能之后在進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才不用再花額外的時(shí)間進(jìn)行后續(xù)修改。集成電路芯片的含意，早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了其剛問(wèn)世時(shí)的界定范疇，但其關(guān)鍵的一部分，依然沒(méi)有更改，那便是“集成化”，其所衍化出去的各種各樣課程，大多數(shù)是緊緊圍繞著“集成化哪些”、“怎樣集成化”、“如何處理集成化產(chǎn)生的利與弊”這三個(gè)難題來(lái)進(jìn)行的。