芯片设计入门教程，建议收藏：芯片设计全流程概述

很多朋友对芯片设计入门教程，建议收藏：芯片设计全流程概述不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

来源：大同大学-青蛙Ge芯片设计分为前端设计和后端设计。前端设计(也称逻辑设计)和后端设计(也称物理设计)没有统一严格的界限，与技术相关的设计就是后端设计。1、规格芯片规格和功能表一样，是客户向芯片设计公司(称为Fabless，Waferless Design Company)提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能要求。2、详细设计

Fabless根据客户提出的规格要求，提出设计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，业界公司普遍使用)对代码中的模块功能进行描述，即将实际的硬件电路功能用HDL语言进行描述，形成RTL(寄存器传输级)代码。

4、模拟验证模拟验证是验证编码设计的正确性，检验的标准是第一步制定的规范。看设计是否准确满足规范中的所有要求。规格是设计正确性的黄金标准。如果有任何违反或不符合规范要求的地方，就需要重新修改设计和编码。设计和仿真验证是迭代的过程，直到验证结果表明它们完全满足规范和标准。

5、逻辑综合-设计编译器通过模拟验证，进行逻辑综合。逻辑综合的结果是将设计和实现的HDL代码翻译成网表。综合需要设置约束，也就是你在电路的面积、时序等目标参数上想要达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库。在不同的库中，门基本标准单元的面积和时序参数是不同的。

所以选择的综合库不一样，集成电路在时序和面积上也不一样。一般来说，综合完成后，需要再次做仿真验证(这个也叫后仿真，前一个叫前仿真)。逻辑综合工具Synopsys的编译器设计。

6、 STA静态时序分析(STA)也属于验证范畴，主要是按时序对电路进行验证，检查电路中是否存在违反建立时间和保持时间的情况。这是数字电路的基础知识。当一个寄存器有这两个时序违规时，就没有办法正确采样数据和输出数据，所以基于寄存器的数字芯片的功能肯定会有问题。STA工具有Synopsys的黄金时间。

7、形式验证这也是一个验证类别，它从功能上验证综合网表(STA按时间顺序)。常用的方法是等价性检查，以功能验证后的HDL设计为参考，比较合成网表的功能，看是否功能等价。这样做是为了保证HDL描述的电路功能在逻辑综合过程中没有被改变。正式验证工具包括Synopsys的Formality。

从设计的角度来说，前端设计的结果就是得到芯片的门级网表电路。后端设计流程：

1、 DFT测试设计，测试性设计。芯片往往有自己的测试电路，DFT的目的是在设计时考虑以后的测试。DFT常用的方法是在设计中插入扫描链，将非扫描单元(如寄存器)改为扫描单元。DFT在一些书中有详细的描述，通过对比图片更容易理解。

DFT工具Synopsys2、 FloorPlan的DFT编译器是放置芯片的宏模块，一般确定各种功能电路的放置位置，比如ip模块、RAM、I/O引脚等等。布局规划可以直接影响芯片的最终面积。工具是Astro3、 CTS Synopsys的时钟树合成，时钟树合成，简单来说就是时钟的布线。

由于时钟信号在数字芯片中的全局命令作用，其分布应对称连接到各个寄存器单元，使得时钟从同一时钟源到达各个寄存器时，时钟延迟差最小。这就是时钟信号需要单独布线的原因。CTS工具包括Synopsys的物理编译器。4、地点路线

这里的布线是普通的信号布线，包括各种标准单元(基本逻辑门电路)之间的布线。比如我们平时听到的0.13um工艺，或者说90nm工艺，其实就是这里的金属布线所能达到的最小宽度，从微观角度来说就是MOS管的沟道长度。工具是Synopsys的Astro。5、寄生参数提取由于导线的电阻、相邻导线间的互感和耦合电容，芯片内部会产生信号噪声、串扰和反射。

这些影响会造成信号完整性问题，导致信号电压波动和变化，严重的话会导致信号失真误差。提取寄生参数对进一步分析验证，分析信号完整性问题非常重要。工具Synopsys的Star-RCXT。6、布局的物理验证

验证物理版图的功能和时序，有很多验证项目，比如LVS(版图VS原理图)验证。简单来说，就是版图和逻辑综合后的门级电路图的对比验证；DRC(设计规则检查):设计规则检查，检查连接间距和连接宽度是否满足工艺要求，ERC(电气规则检查):电气规则检查，检查有无短路、开路等违反电气规则的情况；等一下。工具是Synopsys的Hercules。

实际的后端工艺还包括电路功耗分析和制造技术不断进步而产生的DFM(Design for manufacturity)问题，这里就不赘述了。物理版图验证完成，也就是整个芯片设计阶段完成，接下来就是芯片制造。物理版图以GDS II的文件格式交给芯片代工厂(称为Foundry)在晶圆硅片上制作实际电路，然后封装测试得到我们实际看到的芯片。END欢迎来到想象力GPU与人工智能交流群2。

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