芯片设计实现介绍.pptx
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1、芯片设计实现介绍,北京中电华大电子设计有限责任公司,微电子技术,20世纪最伟大的技术信息产业最重要的技术进步最快的技术,基尔比(JackKilby)的第一个安置在半导体锗片上的电路取得了成功“相移振荡器”,世界上第一块集成电路在TI诞生,基尔比据此获得诺比尔物理奖。,芯片是现代社会生活消费类产品的基石,集成电路和集成电路设计概念,集成电路:把组成电路的元件、器件以及相互间的连线放在单个芯片上,整个电路就在这个芯片上,把这个芯片放到腔体中进行封装,电路与外部的连接靠引脚完成。集成电路设计:根据电路功能和性能的要求,在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下,尽量减小芯片面
2、积,降低设计成本,缩短设计周期,以保证全局优化,设计出满足要求的集成电路。集成电路设计输出:最终输出是掩膜版图GDS数据,通过制版和工艺流片可以得到所需的集成电路。设计与加工之间的接口是版图数据。,微电子技术飞速发展与摩尔定律,自从芯片诞生以来,芯片的发展基本上遵循了英特尔公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律。该定律说:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。芯片设计是集成电路产业链中的关键环节,是连接市场需求和芯片加工的重要桥梁,是表现芯片创意、知识产权
3、与专利的重要载体。设计的本质是创新,芯片加工工艺存在着物理限制的可能,而芯片设计则可以在不同层次的加工舞台上发挥无尽的创造活力,从这个意义上说,忽略设计,就忽略了明天,掌握了设计,就掌握了未来,集成电路设计过程和方法,电子设计自动化,CAD辅助设计支持规模越来越大、复杂度越来越高的芯片开发第一代IC设计CAD工具出现于20世纪60年代末70年代初,但只能用于芯片的版图设计及版图设计规则的检查。第二代CAD系统随着工作站的推出,出现于80年代。其不仅具有图形处理能力,而且还具有原理图输入和模拟能力。如今CAD工具已进入了第三代,称之为EDA系统。其主要标志是工具支持全流程系统级到版图设计。,芯片
4、分层分级设计,系统级算法级寄存器传输级(RTL)门级电路(开关)级物理级,芯片设计规模和加工工艺节点,设计规模:一般以等效逻辑门来计算,一个二输入与非门算1个门,一个触发器等效6个门,现在SoC都在100万门-1000万门级别。工艺节点:一般以MOS晶体管沟通长度的特征值来表征工艺节点,如0.18um、0.13um、90nm、65nm、40nm、28nm,为了降低成本,缩小芯片面积,还会有0.162um、0.11um、55nm等半工艺节点,它是通过光学的处理方法把版图数据X、Y方向各缩小10%,达到面积缩小20%。,SMIC0.18um工艺MOS器件沟道长度,MOS器件沟道长度为0.18um,
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