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第82章 芯片设计过程[3/3页]

  工程师的技术,工程师的素质影响着一间企业的价值。

  工程师们在设计一颗ic芯片时,究竟有那些步骤呢?

  第一步,芯片规格制定。

  规格制定的第一步便是确定ic的目的、效能为何,对大方向做设定。

  接着是察看有哪些协议要符合,像无线网卡的芯片就需要符合ieee80211等规范,不然,这芯片将无法和市面上的产品相容,使它无法和其他设备连线。

  最后则是确立这颗ic的实作方法,将不同功能分配成不同的单元,并确立不同单元间连结的方法,如此便完成规格的制定。

  这个步骤就像是在设计建筑前,先决定要几间房间,浴室,厨房如何规划,有什么建筑法规需要遵守,在确定好所有的功能之后再进行设计,这样才不用再花额外的时间进行后续修改。

  第二步,设计芯片的逻辑代码,在ic芯片中,便是使用硬体描述语言(fpga)将电路描写出来,常使用的hdl有verilog、vhdl等。

  藉由程式码便可轻易地将一颗ic地功能表达出来。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改,直到它满足期望的功能为止。

  这个步骤就像初步记下建筑的规画,将整体轮廓描绘出来,方便后续制图。

  第三步,逻辑转换。在ic设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的fpga代码放入电子设计自动化工具(eda),让电脑将hdlcode转换成逻辑电路,之后,反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改,直到功能正确为止。

  最后,将合成完的程式码再放入另一套edatool,进行电路布局与绕线。

  在经过不断的检测后,便会形成电路图,图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色,每种不同的颜色就代表着一张光罩。

  芯片由层层光罩叠加在一起,最后形成芯片。

  一颗ic会产生多张的光罩,这些光罩有上下层的分别,每层有各自的任务。尒説书网

  以电路中最基本的元件cmos为范例,cmos全名为互补式金属氧化物半导体,也就是将nmos和pmos两者做结合,形成cmos,这是一种放大管,是电子的最基本的单元,类似的还有三极管、电子管,我们使用的每一种电子产品都由这种基本单元组合而成。

  电路图的每种颜色便代表一张光罩。芯片从底层开始,逐层制作光罩,最后便会产生期望的芯片了。

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