Die Herstellung eines Chips umfasst die Herstellung und drei Verbindungen. Das Design des Chips steht im Vordergrund der Keimung des Chips.
Die Chip-Design-Branche muss eng mit den Backend-Wafer-Herstellungs-, Verpackungs- und Testgliedern der Industriekette zusammenarbeiten. In der Entwurfsphase muss nicht nur berücksichtigt werden, ob der Prozess das entsprechende Schaltungsdesign erreichen kann, sondern es müssen auch die Ressourcen der Industriekette integriert werden, um die rechtzeitige Lieferung von Chipprodukten sicherzustellen. Daher ist es auch ein Test für die Fähigkeit von Unternehmen, diese Produktionsreihe abzuschließen. Jinyu Semiconductor kann seinen Kunden Anwendungslösungen aus einer Hand und technischen Support vor Ort bieten.
Der Chip enthält Tausende von PN-Übergängen, Kondensatoren, Widerständen, Drähten usw., sodass das Chipdesign eine typische technologieintensive Industrie ist, die die technischen Fähigkeiten von Ingenieuren stark auf die Probe stellt, da das Designniveau der Ingenieure weitgehend die Leistung, Funktion, Kosten und andere Kernfaktoren des Chips.
Zu Beginn des Chipdesigns müssen der Zweck, die Spezifikation und die Leistung des Chips definiert werden, damit Ingenieure die internen Spezifikationen des Chips entsprechend den Eigenschaften des Chips aufteilen und den Funktionsbedarfsraum jedes Teils planen können. Legen Sie die Verbindungsmethode zwischen verschiedenen Einheiten fest und bestimmen Sie die Gesamtrichtung des Designs. Dieser Teil scheint nicht viel technischen Inhalt zu haben, spielt aber im späteren Design eine entscheidende Rolle. Wenn die regionale Aufteilung nicht ausreicht, kann die Umsetzung der Funktionen in diesem Bereich nicht abgeschlossen werden, was zum Sturz aller bisherigen Arbeiten führt.
Basierend auf der frühen Spezifikationsdefinition werden dann die Chiparchitektur, das Geschäftsmodul, die Stromversorgung und andere Designs auf Systemebene definiert, z. B. CPU, GPU, NPU, RAM, Verbindung, Schnittstelle usw. Das Chipdesign muss umfassend berücksichtigt werden Systeminteraktion, Funktion, Kosten, Stromverbrauch, Leistung, Sicherheit, Wartbarkeit und Messbarkeit des Chips.
Anschließend führt der Designer gemäß dem durch das Systemdesign festgelegten Schema ein spezifisches Schaltungsdesign für jedes Modul durch und verwendet eine spezielle Hardwarebeschreibungssprache (Verilog oder VHDL), um die spezifische Schaltungsimplementierung auf RTL-Ebene (Register Transfer Level) zu beschreiben . Nachdem der Code generiert wurde, muss wiederholt festgestellt werden, ob das Logikgatter-Designdiagramm der Spezifikation entspricht, und es in strikter Übereinstimmung mit den festgelegten Spezifikationen und Standards geändert werden, bis die Funktion korrekt ist.
Mithilfe von Logiksynthesetools werden dann in der Hardwarebeschreibungssprache geschriebene Codes auf RTL-Ebene in Netzlisten auf Gate-Ebene umgewandelt, um sicherzustellen, dass die Schaltung den Standard in Bezug auf Fläche, Timing und andere Zielparameter erfüllt. Nach Abschluss der Logiksynthese ist es notwendig, eine statische Timing-Analyse durchzuführen, ein bestimmtes Timing-Modell anzuwenden und zu analysieren, ob es die vom Designer für eine bestimmte Schaltung vorgegebene Timing-Grenze verletzt. Der gesamte Designprozess ist ein iterativer Prozess. Wenn ein Schritt die Anforderungen nicht erfüllt, müssen die vorherigen Schritte wiederholt oder sogar der RTL-Code neu gestaltet werden.
Abschließend wird der Schaltkreis entsprechend der durch die NetList angegebenen Siliziumfläche ausgelegt und gewickelt, und anschließend wird die physikalische Anordnung der Verkabelung hinsichtlich Funktion und Timing überprüft. Auch hier handelt es sich um einen iterativen Prozess. Sollte die Verifizierung den Anforderungen nicht genügen, müssen die vorherigen Schritte wiederholt werden und schließlich wird das GDS-Layout (Geometry Data Standard) für die Chipproduktion generiert.
Es ist erwähnenswert, dass beim Chip-Design viele Variablen berücksichtigt werden müssen, wie z. B. Signalinterferenzen, Wärmeverteilung usw. Die physikalischen Eigenschaften des Chips, wie z. B. Magnetfeld- und Signalinterferenzen, sind bei verschiedenen Herstellungsprozessen sehr unterschiedlich, so wir Sie können sich nur auf EDA-Tools verlassen, um Schritt für Schritt zu entwerfen, Schritt für Schritt zu simulieren und ständig Entscheidungen zu treffen.
Wenn der Effekt nach jeder Simulation nicht ideal ist, muss er neu gestaltet werden. Durch Inspektion, Simulation, Prototypenplattform und andere Mittel handelt es sich nicht um einen Prozess nach Abschluss des Entwurfs, sondern um ein sich wiederholendes Verhalten in jedem Glied des Entwurfs. Dies dient dazu, Funktionsfehler der Systemsoftware und -hardware im Voraus zu erkennen, die Leistung und den Stromverbrauch weiter zu optimieren und das Design präzise, zuverlässig und im Einklang mit den ursprünglich geplanten Chipspezifikationen zu gestalten. Dies ist ein großer Test für die Weisheit, Energie und Geduld des Teams.
