芯片设计制造全过程

2023-11-10

芯片设计制造全过程

将一颗芯片从0到1,可以分为芯片设计和芯片制造两部分。芯片设计对应市场上一些fabless公司,这类公司只做芯片设计。而芯片制造对应的是foundary,比如国内的smic,TSMC,国外的Samsung,GlobalFoundary(GF),常说的光刻机,N5,N7工艺相关。

1.芯片设计
芯片设计有主要分为四个过程:规格定义,系统设计,前端设计(coding),后端设计(物理设计)。

1.1 规格定义
在规格定义阶段,需要先明确芯片设计需求,应用场景,成本控制,相对应的功耗,性能等要求。

1.2 系统设计
在1.1的规格定义完成后,需要进行系统设计,以满足上述目标要求,使用不同的IP模块,如CPU,Ram,PLL,输入输出接口,需要具体落地成本,功耗,性能,安全性,鲁棒性,面积指标。

1.3 前端设计
根据1.2的系统设计,用硬件描述语言(HDL)进行编写,HDL分为verilog和vhdl,常用verilog和system verilog,编写过程需要考虑硬件语言和软件编程的1区别,硬件语言的每一条指令都对应与实际芯片的DFF,Dlatcah(芯片中避免出现latch,如for,if语句,需要把条件罗列清楚),AND/OR/NOR gata。

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