芯片设计实现介绍
OFDM基带处理器芯片设计与FPGA实现
OFDM基带处理器芯片设计与FPGA实现OFDM（正交频分复用）技术是一种高效的多载波调制技术，常用于无线通信系统中，如Wi-Fi、4GLTE等。
OFDM技术通过将信号分割成多个不重叠的子载波，并在每个子载波上进行独立调制和解调，提高了传输效率和频谱利用率。
OFDM基带处理器芯片的设计与FPGA实现是实现OFDM系统的关键环节。
1.子载波生成和调制：OFDM系统中的信号由多个子载波组成，每个子载波上进行调制。
基带处理器芯片需要能够生成这些子载波，并进行调制。
通常使用快速傅里叶变换（FFT）来生成子载波，并在频域上进行调制，将数据映射到子载波上。
2.信道编码和解码：OFDM系统对信号进行差错控制，通常使用纠错编码技术，如卷积编码和RS编码。
基带处理器芯片需要实现这些编码和解码算法，以提高系统的可靠性和抗干扰性。
3.调制和解调算法：OFDM系统中使用的调制和解调算法有许多种，如QAM、PSK等。
基带处理器芯片需要实现这些算法，通过调制将数字信号转换为模拟信号，并通过解调将模拟信号转换为数字信号。
4.功率控制和均衡：OFDM系统中需进行功率控制，使各个子载波的功率尽可能平均。
此外，OFDM系统还需进行均衡处理，以消除信道带来的各种失真。
基带处理器芯片需要实现这些功能，保证系统的性能。
FPGA（现场可编程逻辑门阵列）是一种可编程数字逻辑电路的芯片，广泛应用于嵌入式系统领域。
FPGA可以通过编程来实现不同的数字逻辑电路，因此可用来实现OFDM基带处理器芯片。
使用FPGA实现OFDM基带处理器芯片有以下几个优势：1.灵活性：FPGA可以根据需要进行编程，可以实现不同的OFDM调制和解调算法。
与固定的硬件实现相比，FPGA具有更好的灵活性。
2.功耗低：FPGA芯片通常具有较低的功耗，可以满足OFDM系统对功耗的要求。
此外，FPGA也可以通过电源管理技术降低功耗。
3.高性能：FPGA具有较高的计算性能和数据处理能力，可以满足OFDM系统对实时性和吞吐量的要求。
嵌入式系统中的芯片设计与实现
嵌入式系统中的芯片设计与实现嵌入式系统是一种专门设计的计算机系统，它能够完成特定的功能并以可控的方式与其他系统交互。
嵌入式系统通常具有小型化、低功耗、高可靠性和实时性等特点，因此被广泛应用于汽车电子、医疗设备、智能家居、工业控制等领域。
而芯片则是嵌入式系统的核心组成部分，其设计和实现的质量直接影响着整个系统的性能和稳定性。
本文将从芯片设计的基础知识、常用工具、设计流程和实现技巧等方面，为读者介绍嵌入式系统中的芯片设计与实现。
一、芯片设计的基础知识芯片设计需要掌握的基础知识包括模拟电路、数字电路、计算机体系结构和嵌入式系统原理。
其中，模拟电路主要涉及到电压、电流、电阻等物理量，需要掌握放大器、滤波器、运算放大器等基本电路的设计和分析方法。
数字电路则是以二进制逻辑运算为基础，涉及到逻辑门、寄存器、计数器、存储器等数字电路的设计和分析方法。
计算机体系结构是嵌入式系统的核心，需要掌握CPU、存储器、总线以及相关的编程语言和开发环境。
嵌入式系统原理则强调对应用场景的理解和特定解决方案的设计，需要掌握具体的硬件和软件实现方法。
二、常用芯片设计工具芯片设计通常需要使用电路仿真、绘图和物理设计等工具。
电路仿真工具能够帮助芯片设计师模拟电路的工作状态和性能，常用的仿真工具有SPICE、PSPICE、HSPICE等。
绘图工具主要用于绘制原理图、布局和连线图，常用的工具有Altium Designer、OrCAD、PCB Artist等。
物理设计工具则是将电路布局转换为物理结构，包括各层电路的布局和相对位置等，常用的工具有Virtuoso Layout Suite、Cadence 等。
三、芯片设计流程芯片设计流程一般包括芯片规格确认、电路设计、验证和测试等步骤。
首先，需要对芯片的规格进行详细的确认，包括输入输出接口、运算速度、功耗和封装方式等方面。
其次，进行电路设计，包括电路原理图绘制、电路布局和连线的确定等工作。
设计完成后，需要进行仿真验证，以确保电路的功能、性能和稳定性。
高精度时钟生成芯片设计与实现
高精度时钟生成芯片设计与实现时钟技术在现代电子设备中扮演着重要的角色，特别是对于需要高精度计时和同步的应用。
在本文中，我们将讨论高精度时钟生成芯片的设计与实现。
第一部分：引言高精度时钟生成芯片在许多领域中发挥着重要作用，如通信系统、数据存储、航空航天等。
这些应用对时钟的精确性要求极高，需要稳定的时钟信号来保证系统的正常运行。
因此，设计一款高精度时钟生成芯片是非常有挑战性的任务。
第二部分：需求分析在设计高精度时钟生成芯片之前，我们首先需要对实际需求进行分析。
通常，高精度时钟生成芯片需要满足以下几个主要需求：1. 高稳定性：时钟信号需要保持稳定，不受外界干扰的影响。
2. 低抖动：时钟信号的抖动需要尽可能小，以保证时钟的准确性。
3. 高精度：时钟信号的频率需要达到精确的要求，并能够长时间保持稳定。
4. 低功耗：为了满足电子设备的节能要求，时钟生成芯片需要尽可能低功耗。
根据以上需求，我们可以进一步开始设计高精度时钟生成芯片。
第三部分：设计与实现在设计高精度时钟生成芯片时，通常可以采用以下几个关键技术：1. 高稳定度时钟源：选择高质量的时钟源是确保时钟稳定性的关键。
常见的时钟源有晶体振荡器和铁电压控晶体振荡器等。
2. 锁相环（PLL）技术：PLL能够根据参考时钟信号的频率和相位信息，通过反馈调整输出时钟信号的频率和相位，从而达到高精度的时钟生成。
通过合适的反馈回路和滤波器设计，可以实现低抖动的时钟输出。
3. 温度补偿技术：由于温度的变化会对时钟源和晶体振荡器的频率稳定性造成影响，因此需要引入温度补偿技术，通过补偿电路对时钟源进行自动调整，以抵消温度变化对时钟频率的影响。
4. 低功耗设计：为了满足节能要求，需要进行低功耗设计。
这可以通过优化电路结构、选择低功耗元件以及采用动态电压与频率缩放等技术来实现。
通过以上关键技术的应用，我们可以开始进行高精度时钟生成芯片的具体设计与实现工作。
在设计过程中，需要进行电路仿真、布局布线、电气特性优化以及性能评估等多个环节。
BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现
BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现一、Buck型DC-DC开关电源的原理Buck型DC-DC开关电源采用PWM（脉宽调制）技术实现降压功率转换。
其基本原理是通过开关管（MOSFET）的开关控制，使电源源电压经过电感产生瞬间高压脉冲，然后经过二极管和电容进行滤波，从而得到较低的输出电压。
1.选取合适的芯片2.电路设计在电路设计中，需要考虑以下关键元件：（1）开关管（MOSFET）：选择合适的MOSFET型号，使其能够承受输入电压和输出电流，并具有低导通压降和低开关损耗。
（2）电感：选择合适的电感器件，使其具有足够的电感值，以满足电路的输出电流要求，同时要考虑其饱和电流和电流纹波等参数。
（3）二极管：选用具有较高效率和低电压降的二极管，以减小功率损耗。
（4）滤波电容：选择适当的电容容值和工作电压，以保证输出电压的稳定性和滤波效果。
3.控制电路设计（1）比较器：用于比较输出电压反馈和参考电压，生成PWM信号。
（2）误差放大器：通过调节反馈电压和参考电压之间的差值，实现输出电压的稳定控制。
（3）反馈电路：将输出电压反馈给误差放大器，使其可以实时调节PWM信号。
4.输出过压保护与过流保护为了确保开关电源在异常工作条件下能够保持安全可靠的操作，需要添加过压保护和过流保护电路。
过压保护电路通常通过监测输出电压，当输出电压超过设定阈值时，立即切断开关管的导通。
过流保护电路通过监测输出电流，当输出电流超过设定阈值时，同样会切断开关管的导通。
5.PCB布局与散热设计在设计过程中，需要合理布局电路元件，以减小元件之间的相互干扰，并降低热量产生。
合理进行散热设计，确保开关管和散热器的有效散热，以保证开关电源的稳定工作。
三、BUCK型DC-DC开关电源的测试与调试完成电路设计后，需要进行测试和调试来验证设计的正确性和可靠性。
主要包括以下测试：（1）输入电压测试：测试开关电源在不同输入电压下的输出电压和效率。
（2）输出电压稳定性测试：测试开关电源在稳定工作状态下，输出电压随负载变化的情况。
soc设计方法与实现
soc设计方法与实现SOC（系统芯片）设计是一种综合了硬件设计和软件开发的复杂系统设计。
在现代电子技术中，SOC的地位越来越重要。
它的应用范围广泛，包括嵌入式系统、移动设备、汽车电子、工业自动化等等。
SOC设计的过程主要包括以下几个步骤：1.需求分析：为了确保SOC的功能能够满足用户的需求，首先要对用户的需求进行分析，明确功能和性能指标。
2.架构设计：根据需求分析，确定硬件和软件的内容，进行系统架构设计。
确定SOC各个模块之间的通信方式以及各个模块的功能和性能指标。
3.电路设计：根据架构设计中各个模块的需求，进行电路设计。
这个过程包括电路原理图设计、电路仿真、PCB布局等等。
4.芯片设计：在电路设计的基础上，进行芯片设计。
这个过程包括RTL设计、综合、布局布线、仿真验证等等。
5.测试验证：完成芯片设计后，就要对芯片进行测试验证，以确保芯片的功能和性能指标是否达到了要求。
SOC的实现是一个综合工作，需要集成硬件和软件方面的各种技术，包括模拟电路设计、数字电路设计、嵌入式软件开发、工艺制程和封装测试等等。
在SOC的实现过程中，需要注意以下几点：1.硬件和软件的协同开发：硬件和软件开发环节必须要保持紧密的合作。
软件开发要尽早介入硬件开发的过程，以便对功能性问题进行验证和优化。
2.优化功耗和面积：在SOC设计中，功耗和面积是两个非常重要的指标。
为了满足应用场景的要求和市场需求，需要对功耗和面积进行优化。
3.技术的选择：SOC设计需要选择合适的工艺技术、模组技术和封装技术。
在不同的应用环境下，选择合适的技术能够为SOC设计提供更大的空间。
通过以上步骤的实现，SOC设计能够实现高度集成、低功耗、高性能和高可靠性的目标。
同时，我们还需要关注系统的可测试性、可维护性和可升级性等问题。
在未来的SOC设计中，我们需要持续创新和技术更新，以满足用户的需求和市场需求。
芯片设计入门基础知识
芯片设计入门基础知识一、什么是芯片设计芯片设计是指将电子元器件、晶体管、电阻、电容等集成在一个芯片上，并通过布局、布线、逻辑设计等工艺步骤来实现电路功能的设计过程。
芯片设计是现代电子技术的核心领域之一，涉及到电子工程、计算机科学、微电子学等多个学科。
二、芯片设计的基本流程芯片设计通常包括以下几个基本步骤：1. 需求分析：根据应用场景和需求，确定芯片的功能和性能要求。
2. 架构设计：根据需求分析结果，确定芯片的整体结构和功能模块划分。
3. 逻辑设计：根据架构设计，将芯片的功能模块分别进行逻辑设计，确定电路的逻辑关系和工作原理。
4. 物理设计：将逻辑设计转化为物理结构，包括芯片的布局和布线，以及电路元件的位置和互连关系。
5. 验证与仿真：通过仿真软件对芯片的功能和性能进行验证，确保设计的正确性和可靠性。
6. 制造与测试：将设计好的芯片进行制造和封装，并通过测试验证芯片的性能和可靠性。
三、芯片设计的关键技术1. 逻辑设计：逻辑设计是芯片设计的核心技术之一，包括电路的逻辑关系、时序控制、状态机设计等。
常用的逻辑设计工具有Verilog 和VHDL等。
2. 物理设计：物理设计是将逻辑设计转化为物理结构的过程，包括芯片的布局和布线。
物理设计需要考虑电路的功耗、面积和时序等因素，常用的物理设计工具有Cadence和Synopsys等。
3. 时钟设计：时钟是芯片设计中的重要因素，影响芯片的工作速度和功耗。
时钟设计需要考虑时钟的频率、相位和布线等因素。
4. 电源管理：芯片设计中需要考虑电路的供电和能耗管理，以提高芯片的性能和效率。
5. 信号完整性：信号完整性是保证芯片工作正常的重要因素，包括信号的传输、时序和抖动等。
四、芯片设计的应用领域芯片设计广泛应用于各个领域，包括通信、计算机、消费电子、汽车电子、医疗设备等。
芯片设计的应用领域不断扩大，随着技术的进步和需求的增加，芯片设计的重要性日益凸显。
五、芯片设计的发展趋势随着技术的不断进步，芯片设计也在不断发展。
人工智能芯片设计与实现
人工智能芯片设计与实现人工智能（AI）一词是相当热门的，目前AI普及已经成为一种趋势。
人工智能系统是依赖于高性能芯片的。
因此，芯片设计与实现是决定AI未来方向的重要性的关键因素。
本文将会简单介绍人工智能芯片的设计和实现方式，以及分类和优点等。
1. 人工智能芯片分类人工智能芯片是一种特殊的芯片，可划分为以下两种：CPU+GPU：CPU（中央处理器）是计算机系统的心脏，GPU （图形处理器）用于处理图形设计等。
这种芯片集成CPU，GPU 芯片的特性，能够兼顾许多具体应用场景。
NPU：NPU（神经网络处理器）是能够加速深层神经网络（DNN）的人工智能芯片。
与CPU和GPU不同，NPU的设计重点是用于神经网络模型的加速处理。
2. 人工智能芯片的设计和实现方式在人工智能芯片的设计和实现方面，主要涉及以下五个方面：①特殊的芯片设计AI芯片的难点在于它们需要处理大量的复杂数据，使AI算法程序运行。
为了实现这种功能，特殊的芯片设计是人工智能芯片的重要应用之一。
在芯片设计过程中，主要应用的包括逻辑设计、物理设计等。
②适合于深度学习算法的硬件设计人工智能芯片的重点是深度学习算法的加速。
因此，硬件设计需要兼顾深度学习算法的优化。
③快速访问深度学习参数的高速缓存设计权重参数就是深度学习算法的关键，而高速缓存可以快速访问参数，从而提高人工智能芯片的存取速度。
访问方式取决于设计方案的数据量和结构。
④底层操作系统的支持人工智能芯片需要特殊的OS（操作系统）支持，以便于充分实现应用的效果，并且极大提高效率。
这方面的重点是优化操作系统对硬件的支持，同时定义架构和延迟产生的算法架构。
⑤软件设计加速器设计的软件主要有两种方案：第一种是完全硬件，实现固定功能，不支持软件调试；第二种是软硬件相结合，提供编程接口或开源库给用户，以实现开放性软件接口。
3. 优点通过前面的介绍，我们已经了解到人工智能芯片的设计和实现原理，也知晓芯片的分类方法。
芯片设计后端知识点
芯片设计后端知识点芯片设计的后端阶段是一个非常重要的环节，它涉及到芯片的物理实现和验证。
在这个阶段，设计工程师需要熟悉一系列关键的知识点，以确保芯片的性能、功耗和可靠性等方面得到有效的优化。
本文将介绍几个与芯片设计后端相关的重要知识点。
一、物理实现物理实现是芯片设计的核心环节，它包括了门级综合、布局布线和时序分析等步骤。
1. 门级综合门级综合是将逻辑门级的RTL描述转化为门级网表的过程，其目的是为了将逻辑电路实现为具体的门级电路。
在门级综合过程中，需要考虑到电路延时、功耗和面积等因素，以达到设计的性能指标。
2. 布局布线布局布线是将门级网表转化为物理结构的过程，包括将逻辑电路布置在芯片上，并且进行电路的连线。
布局布线的目标是最小化电路面积，同时保证电路的正常工作。
3. 时序分析时序分析主要是为了确保电路在不同的时钟周期下能够正确工作。
在时序分析中，需要考虑到时钟信号的传输延迟、电路中的时序约束等因素。
通过时序分析，可以预测电路的性能和稳定性。
二、功耗优化功耗是芯片设计中一个非常重要的指标，尤其是在移动设备和低功耗应用中。
在芯片设计的后端阶段，需要采取一系列的措施来对功耗进行优化。
1. 时钟树设计时钟树是芯片中用于分发时钟信号的网络。
设计工程师需要通过合理的时钟树设计，减少时钟信号的传输延迟，从而降低功耗。
2. 电源网设计电源网是芯片中用于供电的网络。
设计工程师需要通过合理的电源网设计，减小供电噪声和功耗损耗，以提高芯片的可靠性和效率。
3. 功耗分析和优化在物理实现的过程中，需要进行功耗分析，以确定芯片的功耗情况，并采取相应的措施进行优化。
例如，通过减少电流泄漏、优化电路结构等方式来降低功耗。
三、时序约束时序约束是芯片设计中的重要指导，它规定了电路中各个信号的时序关系，确保电路能够按照指定的时钟周期进行工作。
1. 输入输出延迟时序约束中需要考虑到输入输出的延迟情况，即在输入信号发生变化后，相应输出信号需要在指定的时间内出现。
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芯片版图布局
布局 将模块安置在芯片 的适当位置，满足 一定目标函数。对 级别最低的功能块， 是指根据连接关系， 确定各单元的位置， 级别高一些的，是 分配较低级别功能 块的位置，使芯片 面积尽量小。
芯片版图布线
布线 根据电路的连接 关系（连接表） 在指定区域（面 积、形状、层次） 百分之百完成连 线。布线均匀， 优化连线长度、 保证布通率。
集成电路和集成电路设计概念
集成电路：把组成电路的元件、器件以及相互间的连线放 在单个芯片上，整个电路就在这个芯片上，把这个芯片放 到腔体中进行封装，电路与外部的连接靠引脚完成。 集成电路设计：根据电路功能和性能的要求，在正确选择 系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的 情况下，尽量减小芯片面积，降低设计成本，缩短设计周 期，以保证全局优化，设计出满足要求的集成电路。 集成电路设计输出：最终输出是掩膜版图GDS数据，通过 制版和工艺流片可以得到所需的集成电路。设计与加工之 间的接口是版图数据。
802.11n WiFi无线通信芯片完整版图
TSMC 65nm 1P7M 数模混合工艺
芯片版图验证与检查
DRC：几何设计规则检查 ERC：电学规则检查 LVS：网表一致性检查 POSTSIM：后仿真（提取实际版图参数、电阻、电容， 生成带寄生量的器件级网表，进行开关级逻辑模拟或电路 模拟，以验证设计出的电路功能的正确性和时序性能等)， 产生测试向量
SMIC 0.18um工艺MOS器件沟道长度
MOS器件沟道 长度为0.18um， 是标准的 0.18um工艺， 版图设计为 0.18um，最后 在硅片器件也是 0.18um。
HG EF130 0.13um工艺MOS器件沟道长度
MOS器件沟道长 度为0.15um， 是非标准的 0.13um工艺， 版图设计为 0.15um，最后 在硅片器件也是 0.15um。后端 工艺采用90nm 工艺，最后等效 看相当于 0.13um的水平
前端 （设计）
门级设计检查 （Gate Netlist Review）
RTL代码检查 （RTL Review）
手工版图编辑
版图规划
物理验证
后端 （实现）
预逻辑综合
时序驱动布局布线 时钟树综合
芯片版图检查 （Tapeout Review）
扫描链插入
SI/IR Drop/EM 分析
芯片版图数据 （GDSII ）
第二代CAD系统随着工作站的推出，出现于80年代。其不
仅具有图形处理能力，而且还具有原理图输入和模拟能力 。 如今CAD工具已进入了第三代，称之为EDA系统。其主要标 志是工具支持全流程系统级到版图设计。
芯片分层分级设计
系统级
系统级 算法级 算法级 寄存器传输级（RTL） 门级 RTL级 电路（开关）级 物理级
芯片中的晶体管连线（扫描电镜照片）
90纳米工艺晶体管扫描电镜图
成人头发直径75-150um，即晶体管有效沟道长度小于头 发直径的1/1000.
完成加工后的12英寸圆片
模拟电路设计
模拟电路仿真
标准单元版图设计
标准单元是 已设计好的 具有一定逻 辑功能的单 元电路,这些 单元电路已 经完成了紧 凑的布局布 线,经过严格 测试,能保证 逻辑功能和 严格时序
芯片设计实现流程图
版图前时序验证 预布局布线
（设计选项）
版图后功耗分析
测试图形生成
（设计选项）
门级功耗分析 版图GDS Merge
芯片设计实现介绍
北京中电华大电子设计有限责任公司
微电子技术
20世纪最伟大的技术 信息产业最重要的技术 进步最快的技术
基尔比(Jack Kilby)的第一个安置在半导体锗片上的 电路取得了成功－“相移振荡器”，世界上第一块 集成电路在TI诞生，基尔比据此获得诺比尔物理奖。
芯片是现代社会生活消费类产品的基石
芯片设计前端流程图
市场需求
产品需求
需求分解
模块设计
系统设计
产品规格
编码实现
仿真验证
设计实现流程
SoC芯片结构
SOC
IO Logic Module A Analog Module A Analog Module B IO IO Logic Module B CPU Analog Module C IO IO Logic Module C Memory Module A Memory Module B IO
IO
IO
IO
IO
基于Verilog硬件描述语言的前端设计
用软件描述语言的方式表达硬件，容易理解
硬件描述 语言优点
高效成熟的设计流程支持，缩短芯片开发时间
世界通用的标准设计语言，设计重用性好
功能验证速度快
Verilog编码示例
设计文档
Verilog编 码
复杂模块的编码示例
芯片仿真验证
波形图能够直观看到芯片的功能，供设计者确认和debug 使用
功能/时序/形式 验证
RC寄生参数提取 延迟计算
逻辑综合优化
版图后 功能/时序/形式 验证
基于标准单元的芯片版图设计
概念：从标准单元库中调用事先经过精心设计的逻辑单元， 并排列成行，行间留有可调整的布线通道，再按功能要求 将各内部单元以及输入/输出单元连接起来，形成所需的 专用电路 芯片布局：芯片中心是单元区，输入/输出单元和压焊块 在芯片四周，基本单元具有等高不等宽的结构，布线通道 区没有宽度的限制，利于实现优化布线。 标准单元库：标准单元库中的单元是用人工优化设计的， 力求达到最小的面积和最好的性能，完成设计规则检查和 电学验证 不同设计阶段调用不同描述
门级
行为、性 CPU、 子系统、 能描述 存储器、 电路板 控制器 I/O算法 状态表 硬件模块、部件间物 数据结构 理连接 ALU、寄 宏单元 存器、 MUX
布尔方程 门、触发 单元版图 器
电路级
微分方程 晶体管、 晶体管版 电阻、电 图 容
全芯片版图
物理级
芯片设计规模和加工工艺节点
设计规模：一般以等效逻辑门来计算，一个二输入与非门 算1个门，一个触发器等效6个门，现在SoC都在100万门1000万门级别。 工艺节点：一般以MOS晶体管沟通长度的特征值来表征 工艺节点，如0.18um、0.13um、90nm、65nm、 40nm、28nm，为了降低成本，缩小芯片面积，还会有 0.162um、0.11um、55nm等半工艺节点，它是通过光 学的处理方法把版图数据X、Y方向各缩小10%，达到面 积缩小20%。
微电子技术飞速发展与摩尔定律
自从芯片诞生以来，芯片的发展基本上遵循了英特尔公司 创始人之一的Gordon E. Moore 1965年预言的摩尔定 律。该定律说： 当价格不变时，集成电路上可容纳的晶 体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一 倍。换言之，每一元所能买到的电脑性能，将每隔18个月 翻两倍以上。 芯片设计是集成电路产业链中的关键环节，是连接市场需 求和芯片加工的重要桥梁，是表现芯片创意、知识产权与 专利的重要载体。设计的本质是创新，芯片加工工艺存在 着物理限制的可能，而芯片设计则可以在不同层次的加工 舞台上发挥无尽的创造活力，从这个意义上说，忽略设计， 就忽略了明天，掌握了设计，就掌握了未来
TSMC 65nm 工艺MOS器件沟道长度
MOS器件沟道 长度为0.65， 是标准的 0.65nm工艺， 版图设计为 60nm，经过光 学处理最后在 硅片器件是 65nm。
SMIC 55nm 工艺MOS器件沟道长度
MOS器件沟道 长度为55nm， 是半工艺节点， 版图设计为 60nm，经过光 学处理最后在 硅片器件是 55nm。
集成电路制造工艺
双极型集成电路制造工艺（TTL、ECL） CMOS集成电路制造工艺（主流工艺） BiCMOS集成电路制造工艺（混合工艺）
芯片版图层次
我们把设计过程抽象成若干概念性版图层次，这些层次代 表线路转换成硅芯片时所必需的掩模图形，在硅片上形成 晶体管和互联，实现功能。它们一组相互套合的图形，各 层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图用不同的图案 来表示，由这些层经过逻辑运算得到加工Mask数据。 一个55nm工艺的智能卡芯片有超过40层的mask
集成电路设计过程和方法
Байду номын сангаас
功能要求
行为设计（VHDL）
集成电路的 设计过程: 设计创意 + 仿真验证
否 行为仿真 是 综合、优化——网表 否
时序仿真 是 布局布线——版图
后仿真
是 Sign off
否
电子设计自动化
CAD辅助设计支持规模越来越大、复杂度越来越高的芯片开发 第一代IC设计CAD工具出现于20世纪60年代末70年代初， 但只能用于芯片的版图设计及版图设计规则的检查。
芯片中晶体管纵向结构图
芯片材料-单晶硅锭和晶圆
采用旋转拉伸的方式单晶硅锭， 单晶硅锭：整体基本呈圆柱形， 重约100千克，硅纯度99.9999％。 然后经过切片、圆边、研磨、抛 光得到晶圆（Wafer ）。
芯片制造（晶圆加工）
芯片中金属互连线
金属层：在不同晶体管之间形成复合互连金属层。芯片表 面看起来异常平滑，但事实上可能包含20多层复杂的电路， 放大之后可以看到极其复杂的电路网络。