芯片设计全流程

时间： 2024-02-08 来源：SLKOR官网

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数字集成电路（IC）设计是一个复杂而精细的过程，它涉及从概念到最终产品的多个步骤。对于任何进入IC行业的新手来说，理解整个数字IC设计流程是至关重要的。

无论你是做前端，后端，还是验证，都需要对芯片的整个设计流程有个基本的了解。

这一块内容，你可以不深入了解，但不能不知道！

1、芯片设计流程图

设计流程：

数字前端设计-->验证-->综合-->STA-->DFT-->数字后端-->后仿/Signoff-->流片

2、数字IC设计的流程及每个流程需要做的工作

下面我用流程图把设计的四大步以及要做的事情整理出来，主要分四大步：

1.1确定项目需求

首先做一款芯片需要有市场，一般公司会先做市场调研，比如最近市面上比较火的人工智能芯片，物联网芯片，5G芯片，需求量都比较大。有了市场的需求我们就可以设计芯片的spec了。先由架构工程师来设计架构，确定芯片的功能，然后用算法进行模拟仿真，最后得出一个可行的芯片设计方案。有了芯片的spec，下一步就可以做RTL conding了。

1.2前端设计

RTL（register transfer level)设计：利用硬件描述语言，如VHDL，Verilog，System Verilog，对电路以寄存器之间的传输为基础进行描述。

功能仿真：通常是有DV工程师来完成这部分工作，通过搭建testbench，对电路功能进行验证。

逻辑综合：逻辑综合是将电路的行为级描述，特别是RTL级描述转化成为门级表达的过程。也就是将代码翻译成各种实际的元器件。

STA：（static timing analysis)静态时序分析，也就是套用特定的时序模型，针对特定电路分析其是否违反设计者给定的时序限制。

整个IC设计流程都是一个迭代的过程，每一步如果不能满足要求，都要重复之前的过程，直至满足要求为止，才能进行下一步。

除了以上的步骤，前端设计还有一个步骤就是DFT，随着芯片越来越大，DFT也就成为必不可少的一步。DFT（design for test）通常对芯片生产过程中的缺陷（如物理缺陷、材料缺陷、封装缺陷等）做测试工作。

完成以上的工作后，就生成nestlist交给后端。

1.3后端设计

下图给出了后端设计的流程及主要工作。

Place&Route一般由后端工程师来做，Physical Design Engineer.

后端里DRC就是要检查设计规则是否符合芯片制造商的要求，这样才能正确的生产芯片。

最后上一个全家福：

这里就不对每一步做具体的介绍了，因为内容实在太多，每一点都可以挖掘的很深入。

后端完成工作后，最终会生成GDSII格式的文件，交由芯片制造商流片。

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