集成电路设计流程 IC设计分类与流程

集成电路设计的分类和流程

著名的英特尔486 DX集成电路

集成电路设计过程是指集成电路设计和开发的全过程，使集成电路可以在半导体工厂制造。这包括使用复杂的设备和过程模型，以及数学工具和软件来捕获、模拟、优化和检测过程中的错误。工程师、技术员和设计师的知识和专业技能，以及现代电子设计自动化设计或计算机辅助设计工具，是将产品和电路概念转化为可用于生产的集成电路设计的关键方面。

1集成电路设计分类

虽然每个芯片代工厂、工艺、公司、设计团队甚至个人的具体设计流程可能有所不同，但四个主要领域的芯片设计流程是可以打破的。这些域名是:

数字集成电路

模拟集成电路

射频集成电路

混合信号集成电路-混合集成电路

每个域都有几个不同的特性，其中混合信号设计流程可以是数字、模拟或射频域的任意组合的混合。数字集成电路设计包括所有纯粹使用晶体管作为开关和逻辑电路的集成电路设计。相反，模拟集成电路设计包括所有集成电路设计，这些设计涉及尚未在现实世界中数字化的信号。射频集成电路设计，被一些人认为是模拟集成电路设计的子集，包括处理超过几百千赫的信号，其中射频控制设计限制和技术。

2关于掌上电脑和电子设计自动化工具的注意事项

不同领域设计过程的差异可以而且通常从早期的概念阶段延伸到生产阶段。然而，越来越多的集成电路内置了来自各个领域的电路，这导致了更复杂和微妙的处理。由于这种发展，制造商和EDA软件公司经常努力使制造过程与EDA软件工具更加兼容。

许多铸造厂为客户制造工艺设计套件，包括用于集成电路设计的电子设计自动化软件工具使用的数据文件，以帮助设计过程。这些数据文件中的元素通常由参数单元、SPICE模型、原理图符号、寄生提取工具、DRC/LVS工具、技术数据和各种脚本组成。一些设计公司还签署合同或构建自己的脚本和工具来自动化和增强验证功能。

3什么是数字集成电路设计？

数字集成电路设计是一个过程，包括将规格和功能转换成数字模块，然后转换成逻辑电路。与数字集成电路设计相关的许多限制来自制造工艺和技术限制。

设计技能和原创性是数字集成电路设计更高阶段的关键，也是系统和流程开发的关键，以确保设计能够尽可能高效地满足规格。

3.1综合与验证:硬件描述语言和功能验证

数字设计早期开发的带有行为描述的数字模块需要转换成硬件描述语言，如Verilog或VHDL。这一阶段通常称为寄存器传输级阶段，通常包括功能验证，以确保逻辑实现在高水平上满足规范要求。

在这一步之后，硬件描述然后被转换成门级网表，在此期间可以尝试各种实现和优化例程来更好地满足设计目标。此阶段的重要考虑因素包括功率预算、速度、占用率空和可靠性。

3.2物理IC布局:布局规划和IP核

经过综合验证，将门级网表转化为物理版图，是集成电路各层和物理结构的几何表示。采用布局规划方法，确保整个集成电路块和衬垫的布局符合设计目标。

由于一些数字块的结构和可重复性，一些数字集成电路的布局通常通过脚本和自动化软件过程来完成。外部IP核也放在这个阶段，其中只有必要的接口部分的IP公开软件。在放置所有的块和门之后，如果需要的话，自动脚本和软件被用来连接每个元素。

3.3验证和模拟:磁带输出和测试

然后进行验证和模拟，两者都要考虑布局和物理特征的布局。如果成功，结果是一个输出文件，如GDSII。制造商使用内部软件和流程来制造集成电路，即磁带输出级。在某些情况下，铸造厂发现设计中存在问题，需要由设计团队进行纠正和确认。

放置和布线后的芯片布局图片由Cadence提供

出带后，将生产一小批第一次运行的集成电路或原型集成电路进行测试。根据集成电路生产的性能和经济性，该测试可能导致重新设计或工艺改变。