集成電路針對特殊應(yīng)用設(shè)計的集成電路(ASIC)的優(yōu)點是面積、功耗、時序可以得到程度地優(yōu)化。集成電路只能在整個集成電路設(shè)計完成之后才能開始制造,而且需要專業(yè)的半導(dǎo)體工廠的參與。集成電路可以是基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫,也可以是全定制設(shè)計。在后一種途徑中,設(shè)計人員對于晶圓上組件的位置和連接有更多的控制權(quán),而不像可編程邏輯器件途徑,只能選擇使用其中部分硬件資源,從而造成部分資源被浪費。集成電路的面積、功耗、時序特性通??梢缘玫礁玫膬?yōu)化。集成電路設(shè)計需要進(jìn)行市場調(diào)研和競爭分析,以滿足市場需求。邢臺哪家公司集成電路設(shè)計推薦
設(shè)計人員需要合理地書寫功能代碼、設(shè)置綜合工具、驗證邏輯時序性能、規(guī)劃物理設(shè)計策略等等。在設(shè)計過程中的特定時間點,還需要多次進(jìn)行邏輯功能、時序約束、設(shè)計規(guī)則方面的檢查、調(diào)試,以確保設(shè)計的終成果合乎初的設(shè)計收斂目標(biāo)。系統(tǒng)定義是進(jìn)行集成電路設(shè)計的初規(guī)劃,在此階段設(shè)計人員需要考慮系統(tǒng)的宏觀功能。設(shè)計人員可能會使用一些高抽象級建模語言和工具來完成硬件的描述,例如C語言、C++、SystemC、SystemVerilog等事務(wù)級建模語言,以及Simulink和MATLAB等工具對信號進(jìn)行建模。盡管主流是以寄存器傳輸級設(shè)計為中心,但已有一些直接從系統(tǒng)級描述向低抽象級描述(如邏輯門級結(jié)構(gòu)描述)轉(zhuǎn)化的高級綜合(或稱行為級綜合)、高級驗證工具正處于發(fā)展階段。邢臺哪家公司集成電路設(shè)計推薦集成電路設(shè)計需要進(jìn)行人才培養(yǎng)和團(tuán)隊建設(shè),以提高設(shè)計團(tuán)隊的創(chuàng)新能力。
集成電路設(shè)計可以大致分為數(shù)字集成電路設(shè)計和模擬集成電路設(shè)計兩大類。不過,實際的集成電路還有可能是混合信號集成電路,因此不少電路的設(shè)計同時用到這兩種流程。集成電路設(shè)計的另一個大分支是模擬集成電路設(shè)計,這一分支通常關(guān)注電源集成電路、射頻集成電路等。由于現(xiàn)實世界的信號是模擬的,所以,在電子產(chǎn)品中,模-數(shù)、數(shù)-模相互轉(zhuǎn)換的集成電路也有著的應(yīng)用。模擬集成電路包括運算放大器、線性整流器、鎖相環(huán)、振蕩電路、有源濾波器等。
功能驗證是項復(fù)雜的任務(wù),驗證人員需要為待測設(shè)計創(chuàng)建一個虛擬的外部環(huán)境,為待測設(shè)計提供輸入信號(這種人為添加的信號常用“激勵”這個術(shù)語來表示),然后觀察待測設(shè)計輸出端口的功能是否合乎設(shè)計規(guī)范。當(dāng)所設(shè)計的電路并非簡單的幾個輸入端口、輸出端口時,由于驗證需要盡可能地考慮到所有的輸入情況,因此對于激勵信號的定義會變得更加復(fù)雜。有時工程師會使用某些腳本語言(如Perl、Tcl)來編寫驗證程序,借助計算機(jī)程序的高速處理來實現(xiàn)更大的測試覆蓋率。集成電路設(shè)計需要進(jìn)行供應(yīng)商管理和合作伙伴關(guān)系,以確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。
在當(dāng)時的情況下,這樣的集成電路可能會涉及十幾個晶體管以及它們之間的互連線。為了使模擬集成電路的設(shè)計能達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的級別,工程師需要采取多次迭代的方法以測試、排除故障。重復(fù)利用已經(jīng)設(shè)計、驗證的設(shè)計,可以進(jìn)一步構(gòu)成更加復(fù)雜的集成電路。1970年代之后,計算機(jī)的價格逐漸下降,越來越多的工程師可以利用這種現(xiàn)代的工具來輔助設(shè)計,例如,他們使用編好的計算機(jī)程序進(jìn)行仿真,便可獲得比之前人工計算、設(shè)計更高的精確度。系統(tǒng)定義階段,設(shè)計人員還對芯片預(yù)期的工藝、功耗、時鐘頻率頻率、工作溫度等性能指標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃 [2]。集成電路設(shè)計需要進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展,以減少對環(huán)境的影響。南京哪家公司集成電路設(shè)計值得信賴
集成電路設(shè)計需要進(jìn)行可靠性和壽命設(shè)計,以滿足產(chǎn)品的使用壽命要求。邢臺哪家公司集成電路設(shè)計推薦
全定制設(shè)計這種設(shè)計方式要求設(shè)計人員利用版圖編輯器來完成版圖設(shè)計、參數(shù)提取、單元表征,然后利用這些自己設(shè)計的單元來完成電路的構(gòu)建。通常,全定制設(shè)計是為了化優(yōu)化電路性能。如果標(biāo)準(zhǔn)單元庫中缺少某種所需的單元,也需要采取全定制設(shè)計的方法完成所需的單元設(shè)計。不過,這種設(shè)計方式通常需要較長的時間。半定制設(shè)計,與全定制設(shè)計相對的設(shè)計方式為半定制設(shè)計。簡而言之,半定制集成電路設(shè)計是基于預(yù)先設(shè)計好的某些邏輯單元。例如,設(shè)計人員可以在標(biāo)準(zhǔn)組件庫(通??梢詮牡谌劫徺I)的基礎(chǔ)上設(shè)計集成電路,從中選取所需的邏輯單元(例如各種基本邏輯門、觸發(fā)器等)來搭建所需的電路。邢臺哪家公司集成電路設(shè)計推薦
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