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数字设计ic芯片流程

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标签: 数字设计ic

数字设计ic

前端设计的主要流程:

1、 规格制定

芯片规格: 芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求

2、 详细设计

就是根据规格要求,实施具体架构,划分模块功能。

3、 HDL编码

使用硬件描述语言(vhdl  Verilog hdl )将功能以代码的形式描述实现。换句话也就是说将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述起来,形成RTL代码(使用cadence软件)

4、 仿真验证

仿真验证就是检验编码设计的正确性,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?(使用Cadence或Modelsim或Synopsys的VCS等软件)

5、 STA

Static Timing Analysis(STA),静态时序分析,属于验证范畴,它主要是在时序上对电路进行验证,检查电路是否存在建立时间(setup time)和保持时间(hold time)的违例(violation)。一个寄存器出现这两个时序违例时,是没有办法正确采样数据和输出数据的,所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。(Synopsys的Prime Time)

6、 形式验证

是验证范畴,它是从功能上(STA是时序上)对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法,以功能验证后的HDL设计为参考,对比综合后的网表功能,他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。(形式验证工具有Synopsys的Formality)

从设计程度上来讲,前端设计的结果就是得到了芯片的门级网表电路

Backend design flow后端设计流程:

1、DFT

Design ForTest,可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路,DFT的目的就是在设计的时候就考虑将来的测试。DFT的常见方法就是,在设计中插入扫描链,将非扫描单元(如寄存器)变为扫描单元。关于DFT,有些书上有详细介绍,对照图片就好理解一点。(DFT工具Synopsys的DFT Compiler)

2、布局规划(FloorPlan)

布局规划就是放置芯片的宏单元模块,在总体上确定各种功能电路的摆放位置,如IP模块,RAM,I/O引脚等等。布局规划能直接影响芯片最终的面积。(工具为Synopsys的Astro)

3、CTS

Clock Tree Synthesis,时钟综合,简单点说就是时钟的布线。由于时钟信号在数字芯片的全局指挥作用,它的分布应该是对称式的连到各个寄存器单元,从而使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时,时钟延迟差异最小。这也是为什么时钟信号需要单独布线的原因。CTS工具,(Synopsys的Physical Compiler)

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