De generatie van een chip omvat fabricage en drie schakels. Het ontwerp van de chip staat voorop bij het ontkiemen van de chip.
De chipontwerpindustrie moet nauw samenwerken met de back-end waferproductie, verpakking en testschakels van de industrieketen. Het is niet alleen nodig om te overwegen of het proces het overeenkomstige circuitontwerp in de ontwerpfase kan bereiken, maar ook om de middelen van de industriële keten te integreren om de tijdige levering van chipproducten te garanderen. Daarom is het ook een test van het vermogen van ondernemingen om deze productiereeks te voltooien. Jinyu Semiconductor kan klanten one-stop applicatieoplossingen en on-site technische ondersteuningsdiensten bieden.
De chip bevat duizenden PN-juncties, condensatoren, weerstanden, draden, enz., dus het chipontwerp is een typische technologie-intensieve industrie, die de technische bekwaamheid van ingenieurs enorm op de proef stelt, omdat het ontwerpniveau van ingenieurs grotendeels de prestaties, functie, kosten en andere kernfactoren van de chip.
Aan het begin van het chipontwerp is het noodzakelijk om het doel, de specificatie en de prestaties van de chip te definiëren, zodat ingenieurs de interne specificatie van de chip kunnen verdelen op basis van de kenmerken van de chip, de functionele vraagruimte van elk onderdeel kunnen plannen, stel de verbindingsmethode tussen verschillende eenheden vast en bepaal de algemene richting van het ontwerp. Dit onderdeel lijkt niet veel technische inhoud te hebben, maar het speelt een cruciale rol in het latere ontwerp. Als de regionale indeling niet voldoende is, kan de realisatie van de functies in dit gebied niet worden voltooid, waardoor alle voorgaande werkzaamheden teniet worden gedaan.
Vervolgens worden op basis van de vroege specificatiedefinitie de chiparchitectuur, de bedrijfsmodule, de voeding en andere ontwerpen op systeemniveau gedefinieerd, zoals CPU, GPU, NPU, RAM, verbinding, interface, enz. Het chipontwerp moet uitgebreid rekening houden met de systeeminteractie, functie, kosten, stroomverbruik, prestaties, beveiliging, onderhoudbaarheid en meetbaarheid van de chip.
Vervolgens voert de ontwerper, volgens het schema bepaald door het systeemontwerp, een specifiek circuitontwerp uit voor elke module en gebruikt hij een speciale hardwarebeschrijvingstaal (Verilog of VHDL) om de specifieke circuitimplementatie op RTL-niveau (Register Transfer Level) te beschrijven . Nadat de code is gegenereerd, is het noodzakelijk om herhaaldelijk te bepalen of het ontwerpdiagram van de logische poort voldoet aan de specificatie en het in strikte overeenstemming met de vastgestelde specificaties en normen aan te passen totdat de functie correct is.
Vervolgens worden met behulp van tools voor logische synthese RTL-niveaucodes geschreven in hardwarebeschrijvingstaal omgezet in netlijsten op poortniveau om ervoor te zorgen dat het circuit voldoet aan de standaard in gebied, timing en andere doelparameters. Nadat de logische synthese is voltooid, is het noodzakelijk om statische timinganalyse uit te voeren, een specifiek timingmodel toe te passen en te analyseren of het de timinglimiet schendt die door de ontwerper voor een specifiek circuit is gegeven. Het hele ontwerpproces is een iteratief proces. Als een stap niet aan de eisen voldoet, moeten de voorgaande stappen worden herhaald of moet zelfs de RTL-code opnieuw worden ontworpen.
Ten slotte wordt, volgens het siliciumgebied van de grootte gegeven door de NetList, het circuit aangelegd en opgewonden, en vervolgens wordt de fysieke lay-out van de bedrading geverifieerd in termen van functie en timing. Ook dit is een iteratief proces. Als de verificatie niet aan de vereisten voldoet, moeten de voorgaande stappen worden herhaald en wordt uiteindelijk de GDS-lay-out (Geometry Data Standard) voor chipproductie gegenereerd.
Het is vermeldenswaard dat er bij het ontwerp van een chip rekening moet worden gehouden met veel variabelen, zoals signaalinterferentie, warmteverdeling, enz. De fysieke kenmerken van de chip, zoals magnetisch veld en signaalinterferentie, zijn zeer verschillend onder verschillende productieprocessen, dus we kan alleen vertrouwen op EDA-tools om stap voor stap te ontwerpen, stap voor stap te simuleren en constant keuzes te maken.
Als het effect na elke simulatie niet ideaal is, moet het opnieuw worden ontworpen. Door middel van inspectie, simulatie, prototypeplatform en andere middelen is het geen proces nadat het ontwerp is voltooid, maar een zich herhalend gedrag in elke schakel van het ontwerp. Dit is om de functionele fouten van de systeemsoftware en -hardware vooraf te ontdekken, de prestaties en het stroomverbruik verder te optimaliseren en het ontwerp nauwkeurig, betrouwbaar en in overeenstemming met de oorspronkelijk geplande chipspecificaties te maken. Dit is een geweldige test van de wijsheid, energie en geduld van het team.
