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数字IC设计全流程Back End 后端设计Tapeout流片

数字IC设计全流程Back End 后端设计Tapeout流片
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Front End前端设计

Spec      系统需求说明    function performance      Cost

首先确定所需的功能。

包含系统基本输入输出及基本算法需求,以及系统要求的功能、性能、功耗、成本和开发时间。

将用户需求转换为用于设计的技术文档,并初步确定系统的设计流程。

System Model    系统级     C/C++/ Matlab/SystemC

说明芯片总体的架构、规格参数、模块划分、使用的总线,以及各个模块的详细定义等。

使用C/C++等高级语言创建整个系统的高级算法模型和仿真模型。

RTL Coding        RTL级       Verilog   VHDL   SystemVerilog

RTL代码抽象层次是寄存器传输级,且能被工具自动转化成与或非门级网表。

对电路以寄存器之间的传输为基础进行描述。

根据划分出的功能模块,确定需要重新设计的部分及可复用的IP核(模块设计及IP核复用)。

将各个不同的功能模块,包括新设计的和复用的整合在一起,形成一个完整的设计。

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Function Verify     UVM平台

RTL级仿真,功能仿真,前仿真

通过HDL仿真器验证电路逻辑功能是否有效,即HDL描述是否符合设计所定义的功能期望。

通常与具体的电路版图实现无关,没有时序信息。

通常是有DV工程师来完成这部分工作,通过搭建test bench,对电路功能进行验证。

Back End 后端设计

Logic Synthesis    逻辑综合        Design Compiler      RTL Compiler

使用EDA工具把硬件描述语言设计的电路自动转换成特定工艺下的网表(Netlist),即RTL级的HDL通过编译产生符合约束条件的门级网表。

网表:描述逻辑单元和它们之间互连的数据文件。

约束条件:包括时序、面积和功耗的约束。

输入:RTL& SDC     (SDC标准设计约束)

输出: Netlist&SDC

将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将 HDL code转换成逻辑电路,产生如下的电路图。之后,反覆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。

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DFT          Design for Test   可测性电路插入   DFT ADvtor

基本思想:通过插入扫描链,增加电路内部节点的可控性和可观测性。

对逻辑电路采用扫描链的可测试结构

对于芯片的输入/输出端口采用边界扫描的可测试结构

输出:  Netlist&SDC

Auto P&R   自动布局布线      IC Compiler   Enconter

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输出: Netlist&GDSII

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Sign OFF    

将设计数据交给芯片制造厂商生产之前,对设计数据进行复检,确认设计数据达到交付标准,这些检查和确认统称为signoff。

sign off的主要方向:

timing signoff 静态时序验证

PA signoff 电源完整性分析

PV signoff 物理验证

RV signoff 可靠性验证

FM/CLP signoff 形式验证和低功耗验证

Tapeout流片

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参考:

数字IC设计全流程介绍

大概聊聊一些数字后端入门的基本流程吧

《Soc设计方法与实现》

半导体科普:IC芯片设计及生产流程

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