集成電路設(shè)計(jì)流程

1、.近年來，集成電路的設(shè)計(jì)在規(guī)模和復(fù)雜度方面不斷取得進(jìn)展，而對(duì)邏輯電路及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)間要求卻越來越短。在一片晶圓上可以容納的晶體管數(shù)目及運(yùn)行的頻率不斷飆升，達(dá)到幾乎每?jī)赡暝黾右槐兜乃俣龋思粗哪柖?Moores Law)。這使得過去需要龐大面積的電路縮小到僅僅一顆小小的芯片，甚至能大大超過原有的功能。隨著半導(dǎo)體制造工藝的快速發(fā)展，集成電路的設(shè)計(jì)方法也日新月異，傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)的原理圖設(shè)計(jì)方法也不符合時(shí)代的需要，具有可移植性及獨(dú)立于半導(dǎo)體工藝外特性的硬件描述語言(Hardware Description Language)的設(shè)計(jì)方法應(yīng)運(yùn)而生。本文著眼于數(shù)字專用集成電路(ASIC)的設(shè)計(jì)，其開

2、發(fā)流程如圖4-1所示。圖 4-1 ASIC設(shè)計(jì)流程ASIC設(shè)計(jì)流程分為前端和后端兩部分，前端主要包括設(shè)計(jì)輸入、模擬/仿真、邏輯綜合；后端包括門級(jí)仿真、版圖規(guī)劃、布局、布線、參數(shù)提取與后仿真。前端(Front End)的工作主要是將電路的功能轉(zhuǎn)換為用硬件描述語言來實(shí)現(xiàn)，然后把代碼轉(zhuǎn)綜合成邏輯門級(jí)的電路。而后端(Back End)的部分做的是布局(Place)與布線(Route)以及版圖，后仿真主要是測(cè)試經(jīng)過P&A后某些電路產(chǎn)生的延時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。下面簡(jiǎn)要介紹流程中各個(gè)階段的任務(wù)。設(shè)計(jì)輸入(Design entry)：輸入使用硬件描述語言(Verilog或VHDL)描述的設(shè)計(jì)或原理圖。

3、用硬件描述語言描述產(chǎn)品的功能和編寫測(cè)試模塊。良好的代碼風(fēng)格應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：足夠的注釋說明和有意義的命名，一行不要太長(zhǎng)，組合邏輯中沒有必要用非阻塞賦值，利用參數(shù)定義提高可讀性和可維護(hù)性，注意向量的寬度，在對(duì)向量賦值時(shí)也應(yīng)當(dāng)指明數(shù)值的寬度，符合代碼可綜合的原則。模擬/仿真(simulation)：又稱功能仿真。通過仿真檢查設(shè)計(jì)功能是否符合要求。在設(shè)計(jì)完成后，還必須對(duì)設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行測(cè)試。通常的方法是對(duì)設(shè)計(jì)模塊施加激勵(lì)，通過觀察其輸出波形來檢驗(yàn)功能的正確性。激勵(lì)模塊一般稱為測(cè)試臺(tái)，在仿真環(huán)節(jié)可以編寫不同的測(cè)試臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位的驗(yàn)證。激勵(lì)模塊同樣可以使用硬件描述語言來編寫。邏輯綜合(Logic s

4、ynthesis)：通過邏輯綜合工具(常用的是Synopsys公司的DC)將硬件描述語言描述的設(shè)計(jì)通過轉(zhuǎn)譯(translation)、優(yōu)化(optimization)和映射(mapping)產(chǎn)生與實(shí)現(xiàn)工藝相關(guān)的網(wǎng)表(netlist)文件。網(wǎng)表文件是一種記錄有邏輯門之間連接關(guān)系以及延時(shí)信息的文件。綜合是連接電路高層與物理實(shí)現(xiàn)的橋梁，綜合結(jié)果的好壞決定于電路的設(shè)計(jì)，綜合給定的限制條件與綜合之后的門級(jí)網(wǎng)表將送到后端工具用于布局布線。前仿真(門級(jí)，Prelayout simulation)：進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)之前通過仿真檢查設(shè)計(jì)功能是否符合要求。在這個(gè)環(huán)節(jié)，要把邏輯綜合生產(chǎn)的網(wǎng)表文件添加到仿真文件中并需要添

5、加編譯工藝庫(kù)來仿真。門級(jí)仿真比模擬/仿真能更真實(shí)的反應(yīng)電路的工作情況，因?yàn)殚T級(jí)仿真把邏輯門之間的連接關(guān)系以及延時(shí)信息都考慮進(jìn)去了。功能仿真是在標(biāo)準(zhǔn)工藝庫(kù)下進(jìn)行的仿真，門級(jí)仿真需要自己編譯工藝庫(kù)來仿真，這也是門級(jí)仿真的必要之處。版圖規(guī)劃(Floorplanning)：將網(wǎng)表文件中的快放置到芯片的合適位置上。具體工作是計(jì)算各個(gè)快的大小并安排它們的位置，保持有高度連接的模塊在物理上也是彼此連接的。隨著工藝技術(shù)的改進(jìn)，連線的作用越來越重要，版圖規(guī)劃對(duì)最終結(jié)果的影響也越來越大。布局(Placement)：確定快中單元的位置。具體工作是安排布線面積和可變動(dòng)快中的單元位置以及最小化ASIC面試和互連線密度。

6、布線(Routing)：建立單元和快之間的連接，完成互聯(lián)布線。具體工作是確定所有互連線的位置以及最小化互連線所占的面積和連線長(zhǎng)度。有時(shí)候版圖規(guī)劃、布局、布線的劃分并不是十分獨(dú)立的，實(shí)際使用中一些EDA工具可能將這些步驟結(jié)合在一起來實(shí)現(xiàn)。參數(shù)提取與后仿真(Extraction&Postlayout simulation)：確定互連線的電阻、電容等寄生參數(shù)。檢查設(shè)計(jì)在增加了互連負(fù)載之后是否仍然能正常工作。在通過后仿真后，如果沒有出現(xiàn)問題，就可以把設(shè)計(jì)拿到制造廠商(Foundry)進(jìn)行流片，制成實(shí)際的芯片，最后還要經(jīng)過封裝和測(cè)試通過后才能成為產(chǎn)品并最終上市。上述設(shè)計(jì)步驟中，每個(gè)設(shè)計(jì)步驟依賴于

7、前一個(gè)步驟的結(jié)果，如果有一步驟出現(xiàn)問題就要返回到上一步驟重新進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，直至沒有問題出現(xiàn)。IC的設(shè)計(jì)流程也不是一成不變的。隨著新工具、新方法的不斷出現(xiàn)，IC設(shè)計(jì)流程也隨之要發(fā)生相應(yīng)的變化。同時(shí)，由于半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的不同，設(shè)計(jì)層次的不同、甚至設(shè)計(jì)規(guī)模的不同，IC設(shè)計(jì)流程也不一樣。但是，無論我們用什么樣的設(shè)計(jì)流程，具體的設(shè)計(jì)思路應(yīng)該是一樣的。:勵(lì)志美文美句摘抄1、不要放棄自己就是真正的堅(jiān)強(qiáng)，虛心就是堅(jiān)強(qiáng)，努力就是堅(jiān)強(qiáng)，從頭再來就是堅(jiān)強(qiáng)，正直就是堅(jiān)強(qiáng)，學(xué)會(huì)堅(jiān)強(qiáng)之前要學(xué)會(huì)如何愛惜自己。2、人生，就沒有，永遠(yuǎn)的悲痛；也沒有，永遠(yuǎn)的歡欣。能使我們堅(jiān)強(qiáng)的，往往不是順境，而是逆境；能讓我們醒悟的，往往不是高

8、興，而是傷心。學(xué)會(huì)忍受，懂得艱辛，于曲折中前進(jìn)。3、人都說比天空和大地更遠(yuǎn)的距離是人與人的距離，因?yàn)槿诵睦锒紩?huì)藏匿太多的猜忌和戒備，想要快樂就甩開生命中這些過于沉重，卻又不必要的行李吧，生命中有愛就足夠了。試著給周圍你所熟識(shí)的還有你還陌生的人一個(gè)真誠(chéng)無惕的微笑吧，它可以觸摸到他人的心靈，微笑是有感染力有連帶性的，它會(huì)無聲的滲透進(jìn)每個(gè)易感的心靈，更會(huì)讓更多的心靈為之感動(dòng)，心中有愛就會(huì)快樂，就會(huì)讓微笑發(fā)自心底，燦爛在臉上。4、千萬不要因?yàn)樽约阂呀?jīng)到了結(jié)婚年齡而草率結(jié)婚。想結(jié)婚，就要找一個(gè)能和你心心相印相輔相攜的伴侶。不要因?yàn)榉趴v和游戲而戀愛，不要因?yàn)閼賽鄱绊懝ぷ骱褪聵I(yè)，更不要因一樁草率而失敗的婚

9、姻而使人生受阻。感情用事往往會(huì)因小失大。5、你要從現(xiàn)在開始，微笑著面對(duì)生活，不要抱怨生活給了你太多的磨難，不要抱怨生活中有太多的曲折，不要抱怨生活中存在的不公。當(dāng)你走過世間的繁華與喧囂，閱盡世事，你會(huì)幡然明白：人生不會(huì)太圓滿，再苦也要笑一笑！6、不要讓灰色的烏云籠罩一輩子，生命中還有很多美好的不要讓其遮蓋，不要因?yàn)橐黄瑸踉茪Я艘磺?，人生中還有很多可以去把握。7、每一個(gè)成功者的背后都有一個(gè)心路的旅程，雨中漫步你不會(huì)比別人先一步看到彩虹。8、面對(duì)人生的煩惱與挫折，最重要的是擺正自己的心態(tài)，積極面對(duì)一切。再苦再累，也要保持微笑。笑一笑，你的人生會(huì)更美好！9、命運(yùn)，不過是失敗者無聊的自慰，不過是懦怯者

10、的解嘲。人們的前途只能靠自己的意志、自己的努力來決定。10、你或許無法改變身高和體形，但是可以改變你的態(tài)度。我們每個(gè)人都有力量去培養(yǎng)和保持為我所用的積極態(tài)度，提高我們的人生質(zhì)量，完成我們的人生目標(biāo)。態(tài)度是人生理想的昭示，而非既有成果的反映。改變你的態(tài)度，就可以改變你的人生。11、不要像玻璃那樣脆弱。有的人眼睛總盯著自己，所以長(zhǎng)不高看不遠(yuǎn)；總是喜歡怨天尤人，也使別人無比厭煩。沒有苦中苦，哪來甜中甜？不要像玻璃那樣脆弱，而應(yīng)像水晶一樣透明，太陽一樣輝煌，臘梅一樣堅(jiān)強(qiáng)。既然睜開眼睛享受風(fēng)的清涼，就不要埋怨風(fēng)中細(xì)小的沙粒。12、常言道，失敗是成功之母，而我卻認(rèn)為，失敗是一種解脫和瀟灑，也是一種“得”。

11、人生中，有成功有失敗，成功是鮮花，失敗同樣也精彩。13、該來的會(huì)來，該走的會(huì)走，有時(shí)候離開并不意味著結(jié)束，而是另一種開始。14、人生，無非只有三天，昨天，今天，明天。昨天很長(zhǎng)，說不清有多少天，但不管有多少天，不管是受到挫折，還是取得輝煌，都只能代表過去，昨天你失敗了，將來可能會(huì)成功，昨天你輝煌了，將來你可能會(huì)萎靡不振，只有把過去的挫折和輝煌都變成今天的基石，才能登上美好的明天。15、每個(gè)人都有每個(gè)人的做法，每個(gè)人都有每個(gè)人的想法，別人做什么，想什么，我們無法掌握，也無法控制。我們能做的，就是做好自己，管好自己，憑自己的本身，靠自己的良心，踏踏實(shí)實(shí)地做事，老老實(shí)地做人，即使遭遇不公，遭遇不平，也

12、能想開，懂得包容，學(xué)會(huì)用寬容的心懷，善良的言行，對(duì)待身邊所有的人。生活中的許多磨難，讓我們理解了人情，理解了這個(gè)社會(huì)能給你的所有尊重，于艱難中，懂得了承受，懂得了堅(jiān)定，慢慢挺起自己的靈魂。16、老師告訴她，用心去觀察研究昆蟲和花草，漸漸地就會(huì)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)植物的世界是一個(gè)多么神奇有趣的世界。17、老師給我們講了個(gè)有趣的故事。18、你說的這個(gè)問題本身就很有趣。19、世界是神奇的，讓我們不斷著探索周圍發(fā)生的有趣的現(xiàn)象。20、他每天都堅(jiān)持讀一篇有趣的故事。21、他真是個(gè)有趣的人。22、天文館里的宇宙空間，充滿了神奇有趣的色彩。23、我看一本有趣的漫畫書，笑得我肚子都疼了。24、星期三，學(xué)校舉行了一次有趣的

13、文藝演出，讓我回味無窮，永遠(yuǎn)留在我的腦海里。25、學(xué)生選擇自己喜歡的動(dòng)物和反映的主題編寫有趣的故事。26、要是法布爾先生不這樣寫的話，我完全可以認(rèn)定這是一本普通的記敘文，一本枯燥無味的記敘文。（A good sentence ）沒有創(chuàng)意，沒有什么特別的地方以及引人注目的地方。可他運(yùn)用了，這樣就像把我也一起帶進(jìn)了這個(gè)神秘有趣的昆蟲王國(guó)，自己也是一只頑固可愛的小昆蟲，就像在看動(dòng)畫片、小人書一樣的有趣、好玩。把我吸進(jìn)了這個(gè)似人卻非人的王國(guó)。27、有趣的文藝演出在我們的掌聲中結(jié)束了，我真希望這次文藝演出永遠(yuǎn)也不會(huì)結(jié)束。28、有些人認(rèn)為雜志有趣，但是我覺得小說跟有趣。29、這位名揚(yáng)四海、譽(yù)滿天下的法布爾先生，運(yùn)用了巧妙的擬人手法，