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福彩3d走势图浙江:一文看懂高大上的芯片设计和生产流程

作者:时间:2018-06-19来源:网络收藏

福彩3d图谜总汇 www.bupg.com.cn   ,指的是内含集成电路的硅片,所以又被称集成电路,可能只有2.5厘米见方大小,但是却包含几千万个晶体管,而较简单的处理器可能在几毫米见方的上刻有几千个晶体管。芯片是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能。

本文引用地址://www.bupg.com.cn/article/201806/381814.htm

  高大上的芯片设计流程

  一颗芯片的诞生,可以分为设计与制造两个环节。芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出想要的IC 芯片,然而,没有设计图,拥有再强大的制造能力也无济于事。

  在 IC 生产流程中,IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计,像是联发科、高通、Intel 等知名大厂,都自行设计各自的 IC 芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。所以,IC设计是整个芯片成型最重要的一环。

  先看看复杂繁琐的芯片设计流程:


  芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的 IC 芯片(这些会在后面介绍)。然而,没有设计图,拥有再强制造能力都没有用,因此,建筑师的角色相当重要。

  但是 IC 设计中的建筑师究竟是谁呢?接下来要针对 IC 设计做介绍:

  在 IC 生产流程中,IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计,像是联发科、高通、Intel 等知名大厂,都自行设计各自的 IC 芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为 IC 是由各厂自行设计,所以 IC 设计十分仰赖工程师的技术,工程师的素质影响着一间企业的价值。然而,工程师们在设计一颗 IC 芯片时,究竟有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。

  设计第一步,定目标

  在 IC 设计中,最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前,先决定要几间房间、浴室,有什么建筑法规需要遵守,在确定好所有的功能之后在进行设计,这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC 设计也需要经过类似的步骤,才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。

  规格制定的第一步便是确定 IC 的目的、效能为何,对大方向做设定。接着是察看有哪些协定要符合,像无线网卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等规范,不然,这芯片将无法和市面上的产品相容,使它无法和其他设备连线。最后则是确立这颗 IC 的实作方法,将不同功能分配成不同的单元,并确立不同单元间连结的方法,如此便完成规格的制定。

  设计完规格后,接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画,将整体轮廓描绘出来,方便后续制图。在 IC 芯片中,便是使用硬体描述语言(HDL)将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等,藉由程式码便可轻易地将一颗 IC 地功能表达出来。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改,直到它满足期望的功能为止。


  ▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例

  有了电脑,事情都变得容易

  有了完整规画后,接下来便是画出平面的设计蓝图。在 IC 设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将 HDL code 转换成逻辑电路,产生如下的电路图。之后,反覆的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改,直到功能正确为止。


  ▲ 控制单元合成后的结果

  最后,将合成完的程式码再放入另一套 EDA tool,进行电路布局与绕线(Place And Route)。在经过不断的检测后,便会形成如下的电路图。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色,每种不同的颜色就代表着一张光罩。至于光罩究竟要如何运用呢?


  ▲ 常用的演算芯片- FFT 芯片,完成电路布局与绕线的结果


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关键词: 芯片 晶圆

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