详细讲解：数字、模拟和数模混合集成电路设计流程

详细讲解：数字、模拟和数模混合集成电路设计流程

芯片设计是一个复杂而精细的过程，涉及多个环节和步骤。本文将详细讲解数字、模拟和数模混合集成电路设计流程，帮助读者全面了解芯片设计的关键技术和流程。

数字集成电路设计

数字集成电路设计多采用自顶向下设计方式，主要包括以下几个步骤：

1. 系统功能描述

• 确定集成电路规格并做好总体设计方案
• 包括系统功能、性能、物理尺寸、设计模式、制造工艺等
• 给出系统的时序图及各子模块之间的数据流图

2. 逻辑设计

• 将系统功能结构化，采用文本、原理图、逻辑图表示设计结果
• 完成模块寄存器传输级代码编写
• 进行功能仿真和FPGA验证，确保源代码可靠

3. 电路设计

• 逻辑实现：将逻辑设计表达式转换成电路实现
• 版图前验证：进行门级逻辑仿真和测试综合

4. 物理设计

• 版图设计：进行布局布线，生成符合设计要求的Layout
• 寄生参数提取：生产包含精确寄生信息的SDF文件

5. 设计验证

• 版图验证：包括DRC、LVS、NE、ERC和PE等检查

模拟集成电路设计

1. 数字时代下的模拟电路

• 尽管数字信号处理算法日益强大，但模拟电路并未消失
• 许多传统功能仍需在模拟领域实现，如音频处理和无线通信

2. 模拟集成电路设计流程

• 规格定义
• 电路结构选择及工艺确定
• 具体电路设计
• 电路仿真
• 版图设计
• 版图验证
• 后仿真

数模混合集成电路设计

1. 设计规划

• 从市场需求出发，确定系统定义和指标
• 开发和选择合适的算法

2. 系统建模

• 将算法映射成特定结构，使用Matlab、C语言、SystemC等工具
• 采用方框图结构形式处理电路的混合特性

3. 数字电路/模拟电路划分

• 根据电路功能划分数字和模拟部分

4. 电路级设计与仿真

• 模拟电路采用自底向上设计，数字电路采用自顶向下设计
• 使用Mentor Graphics、Synopsys和Cadence等工具进行混合仿真

5. 版图级设计与后仿真

• 整合电路级设计，进行版图设计和验证
• 使用混合信号验证平台进行后仿真

6. 流片

• 将GDSII格式文件送制板厂制作掩膜板
• 进行流片生产

文章来源：pcim