來源:內容來自「鉅亨網」,謝謝。
IC設計是一門非常複雜的科學,在IC生產流程中,IC芯片主要由專業IC設計公司進行規劃、設計,如聯發科、高通、Intel等國際知名大廠,都自行設計各自專精的IC芯片,提供不同規格、效能的芯片給下游客戶選擇。
IC 設計詳細過程包含制定規格、設計芯片細節、畫芯片藍圖等步驟,具體如下:
1. 制定規格:
首先確定IC 目的、效能,並研究有哪些協定要符合,最後則是確定這顆IC 芯片的實作方法,將不同功能分配成不同的單元,並確立不同單元間連結的方式。
2.設計芯片細節:
使用HDL 將電路描寫出來。常使用的HDL 有Verilog、VHDL 等,藉由程式碼便可將一顆IC 的功能表達出來。再進一步檢查程式功能的正確性並修改。
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IC設計是一門非常複雜的科學,在IC生產流程中,IC芯片主要由專業IC設計公司進行規劃、設計,如聯發科、高通、Intel等國際知名大廠,都自行設計各自專精的IC芯片,提供不同規格、效能的芯片給下游客戶選擇。
IC 設計詳細過程包含制定規格、設計芯片細節、畫芯片藍圖等步驟,具體如下:
1. 制定規格:
首先確定IC 目的、效能,並研究有哪些協定要符合,最後則是確定這顆IC 芯片的實作方法,將不同功能分配成不同的單元,並確立不同單元間連結的方式。
2.設計芯片細節:
使用HDL 將電路描寫出來。常使用的HDL 有Verilog、VHDL 等,藉由程式碼便可將一顆IC 的功能表達出來。再進一步檢查程式功能的正確性並修改。
(資料來源: 電子說) Verilog 範例
3. 畫出設計藍圖:
IC 設計中,邏輯合成這個步驟便是將無誤的HDL code,放入EDA tool,讓電腦將HDL code 轉換成邏輯電路,產生電路圖。之後,就是確定此設計圖是否符合規格。
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IC設計是一門非常複雜的科學,在IC生產流程中,IC芯片主要由專業IC設計公司進行規劃、設計,如聯發科、高通、Intel等國際知名大廠,都自行設計各自專精的IC芯片,提供不同規格、效能的芯片給下游客戶選擇。
IC 設計詳細過程包含制定規格、設計芯片細節、畫芯片藍圖等步驟,具體如下:
1. 制定規格:
首先確定IC 目的、效能,並研究有哪些協定要符合,最後則是確定這顆IC 芯片的實作方法,將不同功能分配成不同的單元,並確立不同單元間連結的方式。
2.設計芯片細節:
使用HDL 將電路描寫出來。常使用的HDL 有Verilog、VHDL 等,藉由程式碼便可將一顆IC 的功能表達出來。再進一步檢查程式功能的正確性並修改。
(資料來源: 電子說) Verilog 範例
3. 畫出設計藍圖:
IC 設計中,邏輯合成這個步驟便是將無誤的HDL code,放入EDA tool,讓電腦將HDL code 轉換成邏輯電路,產生電路圖。之後,就是確定此設計圖是否符合規格。
(資料來源: 電子說)
4. 電路佈局、繞線、光罩疊層:
將合成完的程式碼再放入另一套EDA tool,進行電路佈局與佈線。在經過檢測後,便會形成相關的電路圖。
如下圖所示,可以看到藍、紅、綠、黃等不同顏色,每種不同的顏色就代表著一張光罩。
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IC設計是一門非常複雜的科學,在IC生產流程中,IC芯片主要由專業IC設計公司進行規劃、設計,如聯發科、高通、Intel等國際知名大廠,都自行設計各自專精的IC芯片,提供不同規格、效能的芯片給下游客戶選擇。
IC 設計詳細過程包含制定規格、設計芯片細節、畫芯片藍圖等步驟,具體如下:
1. 制定規格:
首先確定IC 目的、效能,並研究有哪些協定要符合,最後則是確定這顆IC 芯片的實作方法,將不同功能分配成不同的單元,並確立不同單元間連結的方式。
2.設計芯片細節:
使用HDL 將電路描寫出來。常使用的HDL 有Verilog、VHDL 等,藉由程式碼便可將一顆IC 的功能表達出來。再進一步檢查程式功能的正確性並修改。
(資料來源: 電子說) Verilog 範例
3. 畫出設計藍圖:
IC 設計中,邏輯合成這個步驟便是將無誤的HDL code,放入EDA tool,讓電腦將HDL code 轉換成邏輯電路,產生電路圖。之後,就是確定此設計圖是否符合規格。
(資料來源: 電子說)
4. 電路佈局、繞線、光罩疊層:
將合成完的程式碼再放入另一套EDA tool,進行電路佈局與佈線。在經過檢測後,便會形成相關的電路圖。
如下圖所示,可以看到藍、紅、綠、黃等不同顏色,每種不同的顏色就代表著一張光罩。
(資料來源: 電子說)
最後層層光罩,疊起一顆芯片。一顆IC 會產生多張的光罩,這些光罩有上下層的分別,每層有各自的任務。以CMOS 光罩示意圖為例,左邊為經過電路佈局與繞線後形成的電路圖,每種顏色代表一張光罩。右邊則是將每張光罩攤開的樣子。製作時,便由最底層開始,逐層製作,完成芯片。
IC 設計架構小學堂:
RISC 和CISC 是目前CPU 的兩種主要架構,區別在於不同的CPU 設計理念和方法。
CISC 是一種微處理器指令集架構(ISA),每個指令可執行一些低階操作,如從記憶體讀取、儲存、和計算操作,全部集中於單一指令中。
RISC 對指令數目和定址方式都做簡化,使其更容易實現想要的工作內容,指令並存執行程度更好,編譯器的效率更高,使它能夠以更快的速度執行操作。
目前市場存在的主流四大芯片架構,一是以英特爾為首,基於CISC 的X86 架構;二是以RISC 原理的ARM、MIPS、RISCV 三大架構。
X86 架構主要是用於電腦語言指令集。ARM 架構是一個32 位元為主的精簡指令集處理器架構,其大量使用在許多嵌入式系統設計。
ARM 由於節能的特點,ARM 處理器非常適用於行動通訊領域,符合其主要設計目標為低耗電特性。
MIPS 架構是一種採取RISC 的處理器架構。1981 年由MIPS 科技公司開發並授權。它是基於一種固定長度的定期編碼指令集。而在改良後,這種架構可支援高階語言的優化執行。其算術和邏輯運算採用三個運算元的形式,允許編譯器優化複雜的表達式。
RISC-V 架構則是基於精簡指令集計算RISC 原理建立的開放指令集架構。RISC-V 是在指令集不斷髮展和成熟的基礎上建立的全新指令。
RISC-V 指令集完全開源,設計簡單,易於移植Unix 系統,模組化設計,完整工具鏈,同時有大量的開源實現和流片案例,得到很多IC 設計公司的認同。
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