集成電路設計步驟

『壹』 數字集成電路設計流程是怎樣

數字集成電路設計的前期工作是很重要的。包括對設計要求的理解消化，輸入版條件與輸出要求（邏輯關權系，電平和電流），還要知道設計後將要投片試驗的工藝線的情況，包括光刻的解析度等。做好這些才能開始設計。設計工作現在多選擇計算機輔助設計。筆者曾從事數字集成電路設計工作，但是那是手工設計的。現在已經不再使用，故不再此贅述了。

『貳』 晶元設計的流程

先是提取單晶硅 製成晶圓 再進行切割 切成很薄的一圓片一般一塊這樣的晶圓片能做上百個內處理器 在晶圓上用容激光進行印刷作業 包括印刷電路和集成晶體管 最後再進行切割成方形片 連接電路 最後蓋上金屬殼

『叄』 集成電路的設計過程是怎樣的

大規模集成電路計算機輔助設計，是用計算機幫助技術人員對大規模集成電路進行內設計、製造和測容試的技術。20世紀60年代，集成電路處於中、小規模發展階段，技術上的重點是晶元加工工藝的進步。20世紀70年代進入大規模集成電路發展階段，人工設計已不能滿足要求，於是計算機輔助技術形成一門新學科。隨著集成電路集成度的提高和復雜程度的增加，人們正致力於發展層次型設計法，也就是將一個系統分割成若干個子系統。各個子系統的功能和相互連接關系都有著嚴格的定義，而每一個子系統又可分成若干個模塊，進行設計。1981年出現計算機輔助設計工作站以後，集成電路設計自動化開始迅速發展。過去，印刷線路板的設計需要設計人員根據原始線路圖，在有限的板面上，為數十或數百個形狀各異的電子元件安排好各自的位置，並要保證整體線路設計的合理與暢通。這是一個很復雜的工作。但採用計算機輔助設計後，使這項工作變得簡單了。設計人員只需將原始線路圖需要的板面大小和要求輸入計算機，計算機系統便能自動設計線路、選擇元件、安排出最佳的位置方案，並將結果顯示在屏幕上。設計方案經過修改認定，計算機輔助設計系統即能自動描繪出實用的印刷線路板設計圖。

『肆』 集成電路設計的設計流程

集成電路設計可以大致分為數字集成電路設計和模擬集成電路設計兩大類。 參見：模擬電路及混合信號集成電路
集成電路設計的另一個大分支是模擬集成電路設計，這一分支通常關注電源集成電路、射頻集成電路等。由於現實世界的信號是模擬的，所以，在電子產品中，模-數、數-模相互轉換的集成電路也有著廣泛的應用。模擬集成電路包括運算放大器、線性整流器、鎖相環、振盪電路、有源濾波器等。相較數字集成電路設計，模擬集成電路設計與半導體器件的物理性質有著更大的關聯，例如其增益、電路匹配、功率耗散以及阻抗等等。模擬信號的放大和濾波要求電路對信號具備一定的保真度，因此模擬集成電路比數字集成電路使用了更多的大面積器件，集成度亦相對較低。
在微處理器和計算機輔助設計方法出現前，模擬集成電路完全採用人工設計的方法。由於人處理復雜問題的能力有限，因此當時的模擬集成電路通常是較為基本的電路，運算放大器集成電路就是一個典型的例子。在當時的情況下，這樣的集成電路可能會涉及十幾個晶體管以及它們之間的互連線。為了使模擬集成電路的設計能達到工業生產的級別，工程師需要採取多次迭代的方法以測試、排除故障。重復利用已經設計、驗證的設計，可以進一步構成更加復雜的集成電路。1970年代之後，計算機的價格逐漸下降，越來越多的工程師可以利用這種現代的工具來輔助設計，例如，他們使用編好的計算機程序進行模擬，便可獲得比之前人工計算、設計更高的精確度。SPICE是第一款針對模擬集成電路模擬的軟體，其字面意思是「以集成電路為重點的模擬程序（英語：Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）」 。基於計算機輔助設計的電路模擬工具能夠適應更加復雜的現代集成電路，特別是專用集成電路。使用計算機進行模擬，還可以使項目設計中的一些錯誤在硬體製造之前就被發現，從而減少因為反復測試、排除故障造成的大量成本。此外，計算機往往能夠完成一些極端復雜、繁瑣，人類無法勝任的任務，使得諸如蒙地卡羅方法等成為可能。實際硬體電路會遇到的與理想情況不一致的偏差，例如溫度偏差、器件中半導體摻雜濃度偏差，計算機模擬工具同樣可以進行模擬和處理。總之，計算機化的電路設計、模擬能夠使電路設計性能更佳，而且其可製造性可以得到更大的保障。盡管如此，相對數字集成電路，模擬集成電路的設計對工程師的經驗、權衡矛盾等方面的能力要求更嚴格。 參見：數字電路
粗略地說，數字集成電路可以分為以下基本步驟：系統定義、寄存器傳輸級設計、物理設計。而根據邏輯的抽象級別，設計又分為系統行為級、寄存器傳輸級、邏輯門級。設計人員需要合理地書寫功能代碼、設置綜合工具、驗證邏輯時序性能、規劃物理設計策略等等。在設計過程中的特定時間點，還需要多次進行邏輯功能、時序約束、設計規則方面的檢查、調試，以確保設計的最終成果合乎最初的設計收斂目標。
系統定義
參見：高級綜合
系統定義是進行集成電路設計的最初規劃，在此階段設計人員需要考慮系統的宏觀功能。設計人員可能會使用一些高抽象級建模語言和工具來完成硬體的描述，例如C語言、C++、SystemC、SystemVerilog等事務級建模語言，以及Simulink和MATLAB等工具對信號進行建模。盡管目前的主流是以寄存器傳輸級設計為中心，但已有一些直接從系統級描述向低抽象級描述（如邏輯門級結構描述）轉化的高級綜合（或稱行為級綜合）、高級驗證工具正處於發展階段。
系統定義階段，設計人員還對晶元預期的工藝、功耗、時鍾頻率、工作溫度等性能指標進行規劃。
寄存器傳輸級設計
參見：寄存器傳輸級、硬體描述語言、Verilog及VHDL
目前的集成電路設計常常在寄存器傳輸級上進行，利用硬體描述語言來描述數字集成電路的信號儲存以及信號在寄存器、存儲器、組合邏輯裝置和匯流排等邏輯單元之間傳輸的情況。在設計寄存器傳輸級代碼時，設計人員會將系統定義轉換為寄存器傳輸級的描述。設計人員在這一抽象層次最常使用的兩種硬體描述語言是Verilog、VHDL，二者分別於1995年和1987年由電氣電子工程師學會（IEEE）標准化。正由於有著硬體描述語言，設計人員可以把更多的精力放在功能的實現上，這比以往直接設計邏輯門級連線的方法學（使用硬體描述語言仍然可以直接設計門級網表，但是少有人如此工作）具有更高的效率。
設計驗證
參見：功能驗證、形式驗證、靜態時序分析、硬體驗證語言及高級驗證
設計人員完成寄存器傳輸級設計之後，會利用測試平台、形式驗證、斷言等方式來進行功能驗證，檢驗項目設計的正確性，如果有誤，則需要檢測之前設計文件中存在的漏洞。現代超大規模集成電路的整個設計過程中，驗證所需的時間和精力越來越多，甚至都超過了寄存器傳輸級設計本身，人們設置些專門針對驗證開發了新的工具和語言。
例如，要實現簡單的加法器或者更加復雜的算術邏輯單元，或利用觸發器實現有限狀態機，設計人員可能會編寫不同規模的硬體描述語言代碼。功能驗證是項復雜的任務，驗證人員需要為待測設計建立一個虛擬的外部環境，為待測設計提供輸入信號（這種人為添加的信號常用「激勵」這個術語來表示），然後觀察待測設計輸出埠的功能是否合乎設計規范。
當所設計的電路並非簡單的幾個輸入埠、輸出埠時，由於驗證需要盡可能地考慮到所有的輸入情況，因此對於激勵信號的定義會變得更加復雜，有時甚至需要用到形式驗證的方法。有時工程師會使用某些腳本語言（如Perl、Tcl）來編寫驗證程序，藉助計算機程序的高速處理來實現更大的測試覆蓋率。現代的硬體驗證語言可以提供一些專門針對驗證的特性，例如帶有約束的隨機化變數、覆蓋等等。作為硬體設計、驗證統一語言，SystemVerilog是以Verilog為基礎發展而來的，因此它同時具備了設計的特性和測試平台的特性，並引入了面向對象程序設計的思想，因此測試平台的編寫更加接近軟體測試。針對高級綜合，關於高級驗證的電子設計自動化工具也處於研究中。
現代集成電路的時鍾頻率已經到達了兆赫茲級別，而大量模塊內、模塊之間的時序關系極其復雜，因此，除了需要驗證電路的邏輯功能，還需要進行時序分析，即對信號在傳輸路徑上的延遲進行檢查，判斷其是否符合時序收斂要求。
邏輯綜合
主條目：邏輯綜合
工程師設計的硬體描述語言代碼一般是寄存器傳輸級的，在進行物理設計之前，需要使用邏輯綜合工具將寄存器傳輸級代碼轉換到針對特定工藝的邏輯門級網表，並完成邏輯化簡。
和人工進行邏輯優化需要藉助卡諾圖等類似，電子設計自動化工具來完成邏輯綜合也需要特定的演算法（如奎因－麥克拉斯基演算法等）來化簡設計人員定義的邏輯函數。輸入到自動綜合工具中的文件包括寄存器傳輸級硬體描述語言代碼、工藝庫、設計約束文件三大類，這些文件在不同的電子設計自動化工具套件系統中的格式可能不盡相同。邏輯綜合工具會產生一個優化後的門級網表，但是這個網表仍然是基於硬體描述語言的，這個網表在半導體晶元中的走線將在物理設計中來完。
選擇不同器件（如專用集成電路或者現場可編程門陣列等）對應的工藝庫來進行邏輯綜合，或者在綜合時設置了不同的約束策略，將產生不同的綜合結果。寄存器傳輸級代碼對於設計項目的邏計劃分、語言結構風格等因素會影響綜合後網表的效率。
目前大多數成熟的綜合工具大多數是基於寄存器傳輸級描述的，而基於系統級描述的高級綜合工具還處在發展階段。
由於工藝庫包含了標准延遲格式的時序信息，因此邏輯綜合後可以對該工藝下門級網表進行更加精確的靜態時序分析，進一步確保綜合前後的設計能夠實現相同的功能。
物理設計
主條目：物理設計
參見：布圖規劃、布局 (集成電路)、布線 (集成電路)、集成電路版圖及低功耗設計
邏輯綜合完成之後，通過引入器件製造公司提供的工藝信息，前面完成的設計將進入布圖規劃、布局、布線階段，工程人員需要根據延遲、功耗、面積等方面的約束信息，合理設置物理設計工具的參數，不斷調試，以獲取最佳的集成電路版圖，從而決定元件在晶圓上的物理位置。
隨著現代集成電路的特徵尺寸不斷下降，超大規模集成電路已經進入深亞微米級階段，互連線延遲對電路性能的影響已經達到甚至超過邏輯門延遲的影響。這時，需要考慮的因素包括線網的電容效應和線網電感效應，晶元內部電源線上大電流在線網電阻上造成的電壓降也會影響集成電路的穩定性。為了解決這些問題，同時緩解時鍾偏移、時鍾樹寄生參數的負面影響，合理的布局布線和邏輯設計、功能驗證等過程同等重要。隨著移動設備的發展，低功耗設計在集成電路設計中的地位愈加顯著。在物理設計階段，設計可以轉化成幾何圖形的表示方法，這稱為集成電路版圖，工業界有若干標准化的文件格式予以規范。
值得注意的是，電路實現的功能在之前的寄存器傳輸級設計中就已經確定。在物理設計階段，工程師不僅不能夠讓之前設計好的邏輯、時序功能在該階段的設計中被損壞，還要進一步優化晶元按照正確運行時的延遲時間、功耗、面積等方面的性能。在物理設計產生了初步版圖文件之後，工程師需要再次對集成電路進行功能、時序、設計規則、信號完整性等方面的驗證，以確保物理設計產生正確的硬體版圖文件。
後續：具體的工藝製造
參見：半導體器件製造、無廠半導體公司及晶圓代工
半導體製造工廠根據物理設計最後完成、已經通過各項檢查的標准化版圖文件，即可製造出實際的物理電路。
這個步驟不再屬於集成電路設計和計算機工程的范疇，而是直接進入半導體製造工藝領域，關注的重心亦轉向具體的材料、器件製作，例如光刻、刻蝕、物理氣相沉積、化學氣相沉積等。
傳統的集成電路公司能夠同時完成集成電路設計和集成電路製造。由於集成電路製造所需的設備、原料耗資巨大，因此一般的公司根本無力承受。一旦發生工藝節點的改變（如從65納米工藝進步到45納米工藝），公司可能需要花費相當高的成本來更換現有工藝設備，這給許多公司帶來了相當沉重的經濟負擔）。現在，有些公司逐漸放棄既設計、又製造的模式，業務范圍縮小至設計、驗證本身，而將具體的半導體工藝流程，委託給專門進行集成電路製造的工廠。上述無製造工藝（fabless），只進行設計、驗證公司被稱為無廠半導體公司，典型的例子包括高通、AMD、英偉達等；而專門負責製造的公司則被稱為晶圓代工廠，典型的例子包括台積電等。有一類特殊的無廠半導體公司，它們並不直接將設計項目送去工廠製造，而是把這些項目以IP核的形式封裝起來，作為商品銷售給其他無廠半導體公司，典型的例子包括ARM公司。

『伍』 求集成電路設計業務整個流程或流程圖

集成電路抄設計按照下列流程逐步完成：
1 市場分析，產品定位。
2 前端設計。
2.1 RTL coding。
2.2 綜合，模擬 。
3 後端設計。
3.1 布局布線。
3.2 drc timing。
4 工藝廠。
4.1 光刻。
4.2 流片。
5 封裝。
6 質檢。
到質檢完，合格的產品就可以投入市場了。

『陸』 數字集成電路設計流程是怎樣

分為正向設計和反向設計
正向設計就是明確產品功能，然後一步步向下實現，從功能→系統→邏輯函數→電路→版圖→製造→（檢測）
逆向設計說得好聽，我覺得就是「抄襲」
買來外國的晶元→拆開管殼→去除各種膠→用顯微鏡觀察→畫出版圖（金屬互聯線）→改一點（這個是必須的，完全一樣就算侵權）→製造→（檢測） 最後的成品在功能上也要和原產品有點不同才可以 現在國內大部分設計廠商都是逆向設計

『柒』 4、描述你對集成電路設計流程的認識

首先是使用hdl語言進行電路描述，寫出可綜合的代碼。然後用模擬工具作前模擬，對版理想狀況下的功能進行驗權證。這一步可以使用vhdl或verilog作為工作語言，eda工具方面就我所知可以用synopsys的vss（for
vhdl）、vcs（for
verilog）cadence的工具也就是著名的verilog-xl和nc
verilog
2.前模擬通過以後，可以把代碼拿去綜合，把語言描述轉化成電路網表，並進行邏輯和時序電路的優化。在這一步通過綜合器可以引入門延時，關鍵要看使用什麼工藝的庫這一步的輸出文件可以有多種格式，常用的有edif格式。

『捌』 集成電路設計流程的設計包含

集成電路設計的流程一般先要進行軟硬體劃分，將設計基本分為兩部分：晶元硬體設計和軟體協同設計。晶元硬體設計包括：
1．功能設計階段。
設計人員產品的應用場合，設定一些諸如功能、操作速度、介面規格、環
境溫度及消耗功率等規格，以做為將來電路設計時的依據。更可進一步規劃軟
件模塊及硬體模塊該如何劃分，哪些功能該整合於SOC 內，哪些功能可以設
計在電路板上。
2．設計描述和行為級驗證
功能設計完成後，可以依據功能將SOC 劃分為若干功能模塊，並決定實現
這些功能將要使用的IP 核。此階段間接影響了SOC 內部的架構及各模塊間互
動的訊號，及未來產品的可靠性。
決定模塊之後，可以用VHDL 或Verilog 等硬體描述語言實現各模塊的設
計。接著，利用VHDL 或Verilog 的電路模擬器，對設計進行功能驗證（function
simulation，或行為驗證 behavioral simulation）。
注意，這種功能模擬沒有考慮電路實際的延遲，也無法獲得精確的結果。
3．邏輯綜合
確定設計描述正確後，可以使用邏輯綜合工具（synthesizer）進行綜合。
綜合過程中，需要選擇適當的邏輯器件庫（logic cell library），作為合成邏輯
電路時的參考依據。
硬體語言設計描述文件的編寫風格是決定綜合工具執行效率的一個重要
因素。事實上，綜合工具支持的HDL 語法均是有限的，一些過於抽象的語法
只適於作為系統評估時的模擬模型，而不能被綜合工具接受。
邏輯綜合得到門級網表。
4．門級驗證（Gate-Level Netlist Verification）
門級功能驗證是寄存器傳輸級驗證。主要的工作是要確認經綜合後的電路
是否符合功能需求，該工作一般利用門電路級驗證工具完成。
注意，此階段模擬需要考慮門電路的延遲。
5．布局和布線
布局指將設計好的功能模塊合理地安排在晶元上，規劃好它們的位置。布線則指完成各模塊之間互連的連線。注意，各模塊之間的連線通常比較長，因此，產生的延遲會嚴重影響SOC的性能，尤其在0.25 微米製程以上，這種現象更為顯著。 目前，這一個行業仍然是中國的空缺，開設集成電路設計與集成系統專業的大學還比較少，其中師資較好的學校有 上海交通大學，哈爾濱工業大學，哈爾濱理工大學，東南大學，西安電子科技大學，電子科技大學，復旦大學，華東師范大學等。這個領域已經逐漸飽和，越來越有趨勢走上當年軟體行業的道路。

『玖』 集成電路設計流程的設計過程

1.電路設來計
依據電路功能源完成電路的設計。
2.前模擬
電路功能的模擬，包括功耗，電流，電壓，溫度，壓擺幅，輸入輸出特性等參數的模擬。
3.版圖設計（Layout）
依據所設計的電路畫版圖。一般使用Cadence軟體。
4.後模擬
對所畫的版圖進行模擬，並與前模擬比較，若達不到要求需修改或重新設計版圖。
5.後續處理
將版圖文件生成GDSII文件交予Foundry流片。

『拾』 求集成電路設計業務整個流程或流程圖

集成電路設計按照下列流程逐步完成： 1 市場分析，產品定位。 2 前端設計專。 21 RTL coding。 22 綜合，模擬 。 3 後端屬設計。 31 布局布線。 32 drc timing。 4 工藝廠。 41 光刻。 42 流片。 5 封裝。 6 質檢。 到質檢完，合格的產品就可求集成電路設計業務整個流程或流程圖