数字IC设计流程与工具
IC设计流程简介
7. 通过SMIC提供的FTP账号上传GDS数据文件 8. 通常在截止日期一周后，SMIC开始生产 9. 在两到三周时间后，SMIC会通知进行JOBVIEW 10. 通常六到八周后SMIC会寄出裸片，如果在SMIC进行封测，会
直接转到其封测厂，否则寄到客户指定地点 11. 裸片封装后即可进行后续测试
后端设计
验证关键点
1. 制定一个完整的检查列表，逐项确认 2. DRC, LVS参数设置:与实际使用工艺一致 3. ESD, LATCHUP, Antenna分析 4. 关键网络提取，进行电路仿真 5. 关键单元接口提取，进行电路仿真 6. 导出GDS应包含所有掩膜层，可增加LOGO，
层号等以便检查
IC设计流程简介
2009.10.20
前端设计 后端设计 流片 封测
主题
前端设计
设计流程
1. 需求分析 2. 概要设计 3. 详细设计 4. 编码 5. 设计规则检查 6. 功能验证 7. 综合，BSD和扫描链插入，形式验证，时序
分析 8. 时序验证
前端设计
EDA工具
1. 仿真:VCS, Verilog-XL,NC-Verilog,Modelsim 2. 综合:DC 3. 时序分析:PT 4. 形式验证:Formality 5. 设计规则检查:Nlint,Leda
后端设计
设计关键点
1. 专人负责维护基本单元，IP及代工厂资料 2. 约束条件合理，无遗漏
• 时钟，输入输出，负载等
3. 单元布局，电源、地网络分布合理 4. 时序驱动的布局布线 5. 结合独立工具进行串扰，天线效应检查，提高分析准
确度
• PT-SI：串扰分析，Hercules:天线效应
数字ic设计流程
数字ic设计流程数字 IC 设计流程是指通过使用数字集成电路技术进行芯片设计的一系列步骤。
这个过程包括需求分析、架构设计、电路设计、逻辑综合、布局布线、验证测试等环节。
下面将详细介绍数字 IC 设计流程。
首先是需求分析阶段。
在这个阶段，设计团队需要与客户充分沟通，了解客户的需求，并制定设计方案。
通过该阶段的分析，设计团队将明确设计的目标，包括芯片的功能、性能、功耗、面积、成本等要求。
接下来是架构设计阶段。
在这个阶段，设计团队将根据需求分析的结果，制定芯片的整体框架。
这包括选择适当的硬件和软件系统，在芯片内部实现各个功能模块，并确定各个模块之间的接口。
然后是电路设计阶段。
在这个阶段，设计团队将根据架构设计的要求，设计各个模块的电路。
这包括设计和优化模块内部的逻辑电路、时钟电路、控制电路、存储电路等。
在这个阶段，设计团队还需要进行电路仿真和验证，确保电路的功能和性能符合设计要求。
接下来是逻辑综合阶段。
在这个阶段，设计团队将设计完成的电路转化为门级电路。
通过逻辑综合工具，将电路中的逻辑元件映射为与门、或门、非门等门电路。
这个阶段还会对电路进行时序优化，以确保电路在时序上满足设计要求。
然后是布局布线阶段。
在这个阶段，设计团队将根据逻辑综合后的电路，进行布局和布线的设计。
布局设计是指将各个门电路按照规定的布局规则进行摆放；布线设计是指将各个门电路之间的连线进行规划和布线。
这个阶段还包括电磁兼容性的考虑，以及对电路面积和功耗的优化。
最后是验证测试阶段。
在这个阶段，设计团队将通过仿真和验证测试，验证设计的正确性和性能。
这包括模拟仿真、时序仿真、功耗仿真等。
在验证测试后，如果发现设计存在问题或不满足要求，设计团队需要对设计进行修改和优化，重新进行验证测试。
总结来说，数字 IC 设计流程包括需求分析、架构设计、电路设计、逻辑综合、布局布线和验证测试等环节。
不同的设计阶段需要使用不同的工具和方法，通过这些流程的严格执行，可以确保设计的芯片满足性能、功耗、面积、成本等要求。
IC设计流程及各阶段典型软件
IC设计流程及各阶段典型软件IC设计流程是指整个集成电路设计的整体过程，包括需求分析、系统设计、电路设计、物理设计、验证与测试等阶段。
每个阶段都有其典型的软件工具用于支持设计与开发工作。
本文将详细介绍IC设计流程的各个阶段及其典型软件。
1.需求分析阶段需求分析阶段是集成电路设计的起点，主要目的是明确设计目标和规格。
在这个阶段，设计团队与客户进行沟通和讨论，确定设计的功能、性能、功耗、面积等要求。
常用软件工具有：- Microsoft Office：包括Word、Excel、PowerPoint等办公软件，用于编写设计需求文档、文档整理和汇报。
2.系统设计阶段系统设计阶段主要是将需求分析阶段得到的设计目标和规格转化为可实现的电路结构和算法设计。
常用软件工具有：- MATLAB/Simulink：用于算法设计和系统级模拟，包括信号处理、通信系统等。
- SystemVerilog：一种硬件描述语言，用于描述电路结构和行为。
- Xilinx ISE/Vivado：用于FPGA设计，进行电路逻辑设计和Verilog/VHDL代码的仿真和综合。
3.电路设计阶段电路设计阶段是将系统级设计转化为电路级设计。
常用软件工具有：- Cadence Virtuoso：用于模拟和布局设计，包括原理图设计、电路模拟和布局与布线。
- Mentor Graphics Calibre：用于DRC（Design Rule Checking）和LVS（Layout vs. Schematic）设计规则检查和布局与原理图的对比。
4.物理设计阶段物理设计阶段主要是将电路级设计转化为版图设计，并进行布局布线。
常用软件工具有：- Cadence Encounter：用于逻辑综合、布局和布线。
- Cadence Innovus：用于布局布线和时钟树设计。
- Mentor Graphics Calibre：用于DRC和LVS设计规则检查和验证。
数字ic设计流程与模拟IC
数字ic设计流程与模拟IC1. 首先是使用HDL语言进行电路描述，写出可综合的代码。
然后用仿真工具作前仿真，对理想状况下的功能进行验证。
这一步可以使用Vhdl或Verilog作为工作语言，EDA工具方面就我所知可以用Synopsys的VSS（for Vhdl）、VCS（for Verilog）Cadence的工具也就是著名的Verilog-XL和NC Verilog2.前仿真通过以后，可以把代码拿去综合，把语言描述转化成电路网表，并进行逻辑和时序电路的优化。
在这一步通过综合器可以引入门延时，关键要看使用了什么工艺的库这一步的输出文件可以有多种格式，常用的有EDIF格式。
综合工具Synopsys的Design Compiler，Cadence的Ambit3，综合后的输出文件，可以拿去做layout，将电路fit到可编程的片子里或者布到硅片上这要看你是做单元库的还是全定制的。
全定制的话，专门有版图工程师帮你画版图，Cadence的工具是layout editor单元库的话，下面一步就是自动布局布线,auto place & route，简称apr cadence的工具是Silicon Ensembler,Avanti的是Apollo layout出来以后就要进行extract,只知道用Avanti的Star_rcxt,然后做后仿真，如果后仿真不通过的话，只能iteration，就是回过头去改。
4,接下来就是做DRC,ERC,LVS了,如果没有什么问题的话，就tape out GDSII格式的文件，送制版厂做掩膜板，制作完毕上流水线流片，然后就看是不是work 了做DRC,ERC,LVSAvanti的是Hercules,Venus,其它公司的你们补充好了btw:后仿真之前的输出文件忘记说了，应该是带有完整的延时信息的设计文件如：*.VHO,*.sdfRTL->SIM->DC->SIM-->PT-->DC---ASTRO--->PT----DRC,LVS--->TAPE OUT1。
CADENCE全定制IC设计流程
CADENCE全定制IC设计流程CADENCE是一种广泛应用于集成电路（IC）设计的软件工具。
它提供了完整的设计流程和工具，用于设计、验证和制造IC芯片。
在基于CADENCE的全定制IC设计流程中，在IC设计的每个阶段都使用到了CADENCE工具套件，包括电路和物理设计工具、模拟和数字仿真工具、布图工具以及物理验证工具等。
下面是使用CADENCE进行全定制IC设计的一般流程：1.设计需求分析：根据所需的功能和性能需求，进行设计需求分析。
这包括确定电路拓扑结构、电路规范和性能指标等。
2. 电路设计：使用CADENCE中的Schematic设计工具，绘制电路原理图。
根据设计需求，选择合适的电子元件并进行电路布线。
使用CADENCE的仿真工具，验证电路的功能和性能。
3.物理设计：将电路原理图转换为布局图。
使用CADENCE的布局工具，在设计规范的限制下进行器件布局和连线布线。
这包括选择合适的器件大小和排列方式，以优化电路性能和功耗。
4.物理验证：使用CADENCE的物理验证工具，对电路布局进行验证。
这包括电路的电性能分析、功耗分析、时序等效验证以及电磁兼容性分析等。
根据验证结果进行布局优化和改进。
5.交互测试：将设计与其他模块和子系统进行集成测试。
使用CADENCE的模拟工具和数字仿真工具，对整个系统进行功能验证和性能评估。
7.物理制造：通过CADENCE的布局生成工具，生成用于物理制造的设计数据库文件。
这包括物理制造规则检查、填充、光刻掩膜生成等。
8.物理验证：使用CADENCE的物理验证工具，对物理制造的设计进行验证。
这包括工艺模拟、功耗分析、封装和信号完整性分析等。
9.物理制造：将设计数据库文件发送给制造厂商进行实际制造。
这包括掩膜制造、芯片加工、封装和测试等。
10.性能评估：对实际制造的芯片进行性能评估和测试。
使用CADENCE的集成测试工具，进行功能测试、速度测试和功耗测试等。
11.系统集成：将IC芯片集成到目标系统中，并进行系统级测试和验证。
IC设计与制造流程
IC设计与制造流程IC（集成电路）设计与制造是一个复杂而系统化的过程，包括了多个阶段和环节。
下面是一个通常的IC设计与制造流程概述。
1.概念定义和需求分析：在这个阶段，制造商与客户一起明确产品的概念、功能和性能需求。
这包括定义设计规格，如电源电压、工作频率、功耗要求等。
2.电路设计：在电路设计阶段，设计工程师使用专业的EDA（电子设计自动化）工具进行电路原理图与电路结构的设计。
这个过程包括功能区块的划分，电路拓扑设计，输入输出接口的定义等。
3.逻辑设计与验证：在逻辑设计阶段，电路的功能被转换为逻辑方程，并通过逻辑门级综合的过程转换为门级电路。
然后，使用模拟器对电路进行验证，以确保电路的正确性和稳定性。
4. 物理设计：物理设计是将逻辑电路转换为实际的物理电路版图（Layout）。
这个过程包括电路服用、布局设计、布线规划等，以满足电路的性能与制造要求。
5.设计验证：设计验证是确保物理版图的正确性和一致性的过程。
这个过程包括电路的仿真验证、电气规则检查、信号完整性验证等。
6.制造文件生成：在这个阶段，制造商将物理版图转换为制造过程所需的文件。
这包括掩膜图生成、光刻图版生成、封装材料生成等。
7.掩膜制备：制造商使用掩膜图将电路版图转移到硅片上。
这个过程包括光刻、蚀刻、沉积等制程。
8.晶圆制造：晶圆制造是将硅片制备成集成电路的过程。
这包括探针测试、外延、扩散、氧化等制程。
9.封装与测试：封装是将制造好的芯片封装到塑料或陶瓷封装中的过程。
封装后的IC将进行多个测试，包括功能测试、温度测试、耐电压测试、储存测试等。
10.产品质量控制：在制造过程中，制造商会对产品进行严格的质量控制，以确保产品能够达到设计要求和客户需求。
这包括严格的质量检测与统计。
11.产品发布：经过测试验证和质量控制，产品将会进入量产阶段，并交付给客户或分销商。
总之，IC设计与制造是一个系统化而复杂的过程，需要各个环节的密切合作与协调。
这个流程涵盖了从设计到制造的各个方面，以确保产品的质量、功能和性能得到满足。
集成电路(IC)设计完整流程详解及各个阶段工具简介
IC设计完整流程及工具IC的设计过程可分为两个部分，分别为：前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计），这两个部分并没有统一严格的界限，凡涉及到与工艺有关的设计可称为后端设计。
前端设计的主要流程：1、规格制定芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。
2、详细设计Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。
3、HDL编码使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。
4、仿真验证仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。
看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。
规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。
设计和仿真验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。
仿真验证工具Mentor 公司的Modelsim，Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-Verilog均可以对RTL 级的代码进行设计验证，该部分个人一般使用第一个-Modelsim。
该部分称为前仿真，接下来逻辑部分综合之后再一次进行的仿真可称为后仿真。
5、逻辑综合――Design Compiler仿真验证通过，进行逻辑综合。
逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。
综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。
逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的。
所以，选用的综合库不一样，综合出来的电路在时序，面积上是有差异的。
一般来说，综合完成后需要再次做仿真验证（这个也称为后仿真，之前的称为前仿真）逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler，仿真工具选择上面的三种仿真工具均可。
IC设计流程
一般的IC设计流程可以分为两大类：全定制和半定制，这里我换一种方式来说明。
1.1 从RTL到GDSⅡ的设计流程：这个可以理解成半定制的设计流程，一般用来设计数字电路。
整个流程如下（左侧为流程，右侧为用到的相应EDA工具）：一个完整的半定制设计流程应该是：RTL代码输入、功能仿真、逻辑综合、形式验证、时序/功耗/噪声分析，布局布线（物理综合）、版图验证。
至于你说的FPGA设计，开发起来更加简单，结合第三方软件（像Modelsim 和Synplify Pro），两大FPGA厂商Altera和Xilinx自带的QuartusⅡ和ISE开发平台完全可以应付与之有关的开发。
整个完整的流程可以分为前端和后端两部分，前端的流程图如下：前端的主要任务是将HDL语言描述的电路进行仿真验证、综合和时序分析，最后转换成基于工艺库的门级网表。
后端的流程图如下，这也就是从netlist到GDSⅡ的设计流程：后端的主要任务是：（1）将netlist实现成版图（自动布局布线APR）（2）证明所实现的版图满足时序要求、符合设计规则（DRC）、layout与netlist一致（LVS）。
（3）提取版图的延时信息（RC Extract），供前端做post－layout 仿真。
1.2从Schematic到GDSⅡ的设计流程：这个可以理解成全定制的设计流程，一般用于设计模拟电路和数模混合电路。
整个流程如下（左侧为流程，右侧为用到的相应EDA工具）：一个完整的全定制设计流程应该是：电路图输入、电路仿真、版图设计、版图验证（DRC和LVS）、寄生参数提取、后仿真、流片。
IC设计流程和设计方法集成电路设计流程. 集成电路设计方法. 数字集成电路设计流程. 模拟集成电路设计流程. 混合信号集成电路设计流程. SoC芯片设计流程State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University集成电路设计流程. 集成电路设计方法. 数字集成电路设计流程. 模拟集成电路设计流程. 混合信号集成电路设计流程. SoC芯片设计流程State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University正向设计与反向设计State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University自顶向下和自底向上设计State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan UniversityTop-Down设计–Top-Down流程在EDA工具支持下逐步成为IC主要的设计方法–从确定电路系统的性能指标开始，自系统级、寄存器传输级、逻辑级直到物理级逐级细化并逐级验证其功能和性能State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan UniversityTop-Down设计关键技术. 需要开发系统级模型及建立模型库，这些行为模型与实现工艺无关，仅用于系统级和RTL级模拟。
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数字IC设计流程与工具
•基于standcell的ASIC设计流程
•算法模型 •c/matlab code
•Standcell •library
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•RTL HDL •vhdl/verilog
•综合工具根据基本单元库的功能-时序模型，将 行为级代码翻译成具体的电路实现结构
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-7 使用DC综合
•！•TIPS:
关于延时计算将在静态时序分析部分详细介绍。 可以参考QUATURS II软件的ANALYSIS & SYNTHESIS工具学习DC。
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-8 使用PT进行STA
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数字IC设计流程与工具
•Contents
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•1 •基于标准单元的ASIC设计流程
•2 •数字前端设计(front-end)
•3 •数字后端设计(back-end)
•4 •教研室ASIC后端文件归档
•3
•Q & A
数字IC设计流程与工具
•Contents
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-5 使用DC综合
•！•ASIC的综合与FPGA的综合有什么不同？
原理是相同的！ 关键在于综合目标不同。FPGA综合是将逻辑映 射为FPGA器件资源（如LUT,REG,MEM-BLOCK）； ASIC综合是将逻辑映射为标准单元（如门电路，寄 存器，RAM,ROM）。 标准单元库中对于某一种功能的门电路具有不同 版本，分别对应不同驱动能力。
•1 •基于标准单元的ASIC设计流程
•2 •数字前端设计(front-end)
•3 •数字后端设计(back-end)
•4 •教研室ASIC后端文件归档
•3
•Q & A
数字IC设计流程与工具
•基于standcell的ASIC设计流程
•数字前端设计。以生 成可以布局布线的网表 为终点。
•数字后端设计。以生 成可以可以送交 foundry进行流片的 GDS2文件为终点。 •术语： •tape-out—提交最终 GDS2文件做加工； •Foundry—芯片代工厂， 如中芯国际。。。
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-6 使用DC综合
•！•综合不仅仅要求功能，也要求时序！
综合具有一定条件，如工作频率、电路面积等。 门电路沟道宽度窄，自然面积小，但是驱动能力 降低，电路工作速率降低。所以要对综合进行约束！ 综合器中也有静态时序分析功能，用来计算当前 综合结果的工作速率。 使用wire load model来估算延时。
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-9 延时计算
采用wire load model可以计算电路端到端路径延时。 端到端路径：
寄存器输出 >> 寄存器输入 寄存器输出 >> 输出端口 输入端口 >> 寄存器输出 延时采用标准单元库查表进行运算 Input：transition time, output net capacitance Output：input to output delay，transition time Net capacitance 使用wire load model进行估算
数字IC设计流程与工具
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2020/11/21
数字IC设计流程与工具
•Notes
本PPT内容是整个DDC项目组的集体学习研究成果 感谢已经毕业的曾经参与后端项目的师兄师姐，以及 各位老师。
闻道有先后，术业有专攻 共同学习，共同进步 大家有问题请直接请教熟悉相应工具的同学。
Tips：可以参考QUATURS II的design flow！！
•3 •数字后端设计(back-end)
•4 •教研室ASIC后端文件归档
•3
•Q & A
ห้องสมุดไป่ตู้
数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-1
•RTL file •综合
•布局布线前静态时序分析
•形式验证
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•NO
•Meet requirements？
•YES
•NETLIST
•整个ASIC设计流程都是一 个迭代的流程，在任何一步 不能满足要求，都需要重复 之前步骤，甚至重新设计 RTL代码。 •模拟电路设计的迭代次数 甚至更多。。。
•NETLIST •verilog
•布局布线工具根据基本单元库的时序-几何模型， 将电路单元布局布线成为实际电路版图
•LAYOUT •gds2
•对功能，时序，制造参数进行检查
•TAPE-OUT
数字IC设计流程与工具
•Contents
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•1 •基于标准单元的ASIC设计流程
•2 •数字前端设计(front-end)
数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-2
•！•怎样保证网表的正确性？
以往的方法是对网表文件做门级仿真。此种方式 的仿真时间较长，且覆盖率相对较低。 形式验证+静态时序分析。此种方法仿真时间短， 覆盖率高，为业界普遍采用的方式。
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-3 使用DC综合
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-10 延时计算
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-11 延时计算
布局布线前， 由于无布线信息，所以连线延时只能够通 过连接关系（与fanout相关）估计得到。 当特征尺寸降低时，此种估计方法越来越不准确，所以 可以使用physical synthesis技术。 在布局布线后，布局布线工具可以提取出实际布线后的 线网负载电容，此时PT可以计算实际延时(back-annote）。 可以将延时信息写入SDF（synopsys delay file)文件用于 后仿真。
SYNOPSYS – Prime Time 只是一个时序分析工具，本身不对电路做任何修 改。 在ASIC流程中对于电路进行任何修改过后都应该 使用STA工具检查其时序，以保证电路时序满足要 求。 仍然采用wire load model来估算电路时序。 可以参考QUATURS II的timequest timing analyzer学习。
SYNOPSYS – Design Compiler
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数字IC设计流程与工具
•数字前端设计流程-4 使用DC综合
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•步骤可以归纳为： •1.指定综合使用的库 •2.根据符号库将行为级模型 转换为逻辑网表（由逻辑单 元GTECH构成） •3.指定综合环境以及约束 •4.进行综合，根据约束将逻 辑网标映射为实际网表（由 标准单元构成） •5.优化网表 •6.输出综合结果