一篇關(guān)于IC設計的好文章
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時(shí)間：2013-06-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
else if (nfsr==2'b10) // if system in operation status;
begin if (j=1) begin j=j+1; end
if (j==1) begin
for (i=0;i=10;i=i+1) //every bit would be xor with register5a
begin //then right-move;
if (register5a[4]^address_endpoint[i])
begin register5a=register5a1; register5a=register5a^ register5b; end else begin register5a=register5a1; end
end
end
end
end
endmodule
圖FIG6是對其使用MODELSIM邏輯仿真工具所生成的波形;
下面是使用synopsys公司的綜合工具DESIGN CPMPILER綜合生成的網(wǎng)表文件(基于TSMC的0.35um CMOS數字電路庫,注意僅僅選取整個(gè)網(wǎng)表的一部分作為示意);:
module crc5 ( sysclk, nfsr, address_endpoint, sout_crc5, en_crc5);
input [10:0] address_endpoint; input[1:0] nfsr; input sysclk, en_crc5; output [4:0] sout_crc5;
wire j[1] , register5b[4] , register5a[3] , register5a[1] , register5b[2] , register5a[4] , register5a[0] , register5b[3] ,
n768[0] , j[0] , register5a[2] , register5b[1] , n899, n900, n901,..... n1041;
RS_ND2_A U458 ( .O(n973), .I1(register5b[2] ), .I2(n1003) );
........
RS_XNR2_A U464 ( .O(n907), .I1(address_endpoint[0]), .I2(register5a[4] ) );
.......
RS_XOR2_A U467 ( .O(n919), .I1(n938), .I2(n917) );
.......
RS_INV_A U472 ( .O(n1002), .I(n921) );
.......
RS_XOR2_A U476 ( .O(n921), .I1(n939), .I2(n918) );
.......
RS_AN2_B U556 ( .O(n899), .I1(n1001), .I2(n908) );
.......
RS_DFF_B j_reg[1] ( .Q(j[1] ), .D(n899), .CK(sysclk) );
RS_DFF_B j_reg[0] ( .Q(j[0] ), .D(n1031), .CK(sysclk) );
RS_DFF_B register5a_reg[4] ( .Q(register5a[4] ), .QB(sout_crc5[4]) , .D( n1032), .CK(sysclk) );
.......
endmodule
design compiler綜合生成的門(mén)級電路圖。
對數位和模擬工程師而言，廠(chǎng)家庫是設計的基礎，生成的門(mén)級電路的模擬輸出特性或是數字邏輯是否正確，都須以綜合后仿真為依據。如果沒(méi)有達到自己想要的結果或是電路過(guò)于復雜，就必須再回頭重新調整自己原先的設計。因而數位和模擬工程師 的工作總是遵循這樣的法則：VHDL或VERILOG HDL描述（或圖形輸入）—前仿真—— 綜合——后仿真——修改語(yǔ)言描述（或圖形輸入）；而網(wǎng)表文件則是IC設計EDA工具可以識別的標準語(yǔ)言。
(3)layout設計可能是IC TERM中最需藝術(shù)家氣質(zhì)的工作。只是他必須嚴格按照代工廠(chǎng)所提供的設計規則(design rule)來(lái)繪制版圖，或編寫(xiě)布局布線(xiàn)的約束文件。有兩種版圖設計的方法：直接的手工布局布線(xiàn)和EDA工具的自動(dòng)布局布線(xiàn)。對ASIC和通用IC電路而言，經(jīng)驗豐富layout工程師的手工操作意味著(zhù)比自動(dòng)布局布線(xiàn)更緊湊合理的電路結構，更小的芯片面積，更短的線(xiàn)延遲和更高的后仿真成功率；而自動(dòng)布局布線(xiàn)則意味著(zhù)更短的設計周期，更少的人力資源投入；
圖FIG10為上述2.5G D觸發(fā)器的手工layout的版圖；(采用TSMC的0.18um六層布線(xiàn) Cu CMOS工藝標準,標準:CMOS018 design rule) 一個(gè)優(yōu)秀的layout工程師可能同時(shí)掌握物理驗證(DRC,ERC)和參數提取(LVS)工具;設計規則檢測用于檢查一個(gè)版圖是否符合芯片加工廠(chǎng)的工藝約束,而參數提取則將在前仿真中沒(méi)有考慮到的寄生的RC(電阻電容)參數從生成的版圖中提取出來(lái),反標到網(wǎng)表文件中供模擬和數位工程師做版圖后仿真之用.模擬和數位工程師根據包含了寄生參數的網(wǎng)表文件來(lái)調整已有的設計以達到項目要求的物理,電氣特性和邏輯功能.然后再將仿真后網(wǎng)表送到layouter手中進(jìn)行重新的布局布線(xiàn);這樣的循環(huán)往往要來(lái)回數次才能得到滿(mǎn)意的結果. 實(shí)際的情況往往是版圖設計師和驗證設計師各司其職，只是他們統稱(chēng)為layout工程師； 為設計出高效專(zhuān)業(yè)的版圖,進(jìn)行正確的物理驗證和參數提取,layout工程師必須非常熟悉半導體工藝及其原理,熟悉代工廠(chǎng)的工藝細節,精通工廠(chǎng)提供的設計規則.layo ut設計師是一個(gè)term中和工藝關(guān)系最密切的環(huán)節； layout的經(jīng)驗是設計師最可寶貴的財產(chǎn);
（4）TEST engineer;眾所周知，現代IC的發(fā)展已經(jīng)使得測試占到整個(gè)設計成本的 30%左右。設計的可測試性以及樣片的測試成為產(chǎn)品的重要方面。所謂可測性即在設計階段，為了芯片性能測試和工藝正確性測試的需要，設計師必須在芯片上加入大量的與功能無(wú)關(guān)的測試電路。有時(shí)這種測試版圖甚至超過(guò)功能模塊的面積！樣片測試則是在預投片后對芯片樣品進(jìn)行細致的預定功能測試。測試手段的不斷進(jìn)步使得芯片的功耗分析、熱分析、功能分析、信號完整性分析等等的精度和涵蓋的范圍愈來(lái)愈深入和廣泛；而用于測試的設備儀器和軟件投入也愈來(lái)愈大。 測試工程師的工作結果是一個(gè)設計是否成功的標準依據。
(5)經(jīng)驗豐富的項目主管
技術(shù)主管首先是資深ASIC設計工程師（Junior ASIC Design Engineers），
4.雄厚的經(jīng)濟基礎
5.結論
從項目論證到選擇合適的實(shí)現方法，從使用不同的EDA工具到分配合理的人力資源。集成電路設計的每一個(gè)環(huán)節都相互關(guān)聯(lián)和影響，都是關(guān)系產(chǎn)品成敗不可或缺的因 素。我國的微電子技術(shù)在50、60年代并不比美日差，那時(shí)半導體技術(shù)研究有“遍地開(kāi)花”之說(shuō)。但因為種種原因（比如政策上的和大環(huán)境上的）使的我們今天已經(jīng)遠遠落后于美國、日本、韓國等國家和我國的臺灣地區?，F在國家開(kāi)始逐漸重視IC產(chǎn)業(yè)；加入WTO有望打破日美發(fā)達國家對我們的技術(shù)封鎖；國內有豐富的人力資源；很多著(zhù)名的半導體廠(chǎng)商開(kāi)始在大陸投資建廠(chǎng)、設立研究機構......這些為我國微電子產(chǎn)業(yè)的快速啟動(dòng)和發(fā)展創(chuàng )造了前所未有的有利條件。國內的微電子行業(yè)如何迎接挑戰，如何在落后日美10年的情況下迎頭趕上？我認為是一個(gè)很值得研究的課題。但我們堅信只要可以很好的解決這個(gè)課題;國家加大對微電子行業(yè)的投資力度;設立有效的IC設計和生產(chǎn)人力資源管理和使用制度，吸引更多的人加入到IC產(chǎn)業(yè)并減少每年白白流失到國外的IC設計人才（由于國外的IC產(chǎn)業(yè)的報酬都很高，如清華、中科院、復旦等學(xué)校的大量IC人才流失到國外）；鼓勵基礎研究和與國外先進(jìn)技術(shù)廠(chǎng)商加強技術(shù)和學(xué)術(shù)交流；借鑒韓國和臺灣在微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的經(jīng)驗教訓；不盲目地上馬項目，腳踏實(shí)地地努力；我想正如臺灣UMC首席技術(shù)教授、中科院外籍院士、DRAM 器件的發(fā)明人施敏先生所說(shuō)：“不出10年大陸的微電子產(chǎn)業(yè)就會(huì )趕超臺灣”。
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