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半岛彩票芯片技术科普:什么是芯片什么是研发

发布时间:2023-08-25 13:25浏览次数: 来源于:网络

  半岛彩票Intel是美国一家以研制CPU为主的公司,是全球最大的个人计算机零件和CPU制造商。Intel CPU总共有7个系列,具体如下:

  综合就是将RTL级verilog代码用Design Compiler工具转换/映射成用基础门级单元表示的电路的过程。Design Compiler软件就是做翻译的工作——将代码翻译成实际电路,但又不仅仅是翻译这么简单,它涉及到电路的优化与时序约束,使之符合我们做制定的性能要求。

  使用硬件描述语言(VHDL,Verilog HDL,业界公司一般都是使用后者)将模块功能以代码来描述实现,也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来,形成RTL(寄存器传输级)代码。

  仿真验证就是检验编码设计的正确性,检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准,一切违反,不符合规格要求的,就需要重新修改设计和编码。设计和仿真验证是反复迭代的过程,直到验证结果显示完全符合规格标准。

  布局规划就是放置芯片的宏单元模块,在总体上确定各种功能电路的摆放位置,如IP模块,RAM,I/O引脚等等。布局规划能直接影响芯片最终的面积。

  Clock Tree Synthesis,时钟树综合,简单点说就是时钟的布线。由于时钟信号在数字芯片的全局指挥作用,它的分布应该是对称式的连到各个寄存器单元,从而使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时,时钟延迟差异最小。这也是为什么时钟信号需要单独布线的原因。

  中国台湾联发科技股份有限公司是全球著名IC设计厂商,专注于无线通讯及数字多媒体等技术领域。其提供的芯片整合系统解决方案,包含无线通讯、高清数字电视、光储存、DVD及蓝光等相关产品。

  芯片代工厂(Foundry):英特尔(Intel)、三星(SAMSUNG)、台积电(TSMC)

  三星集团是韩国最大的跨国企业集团,三星集团包括众多的国际下属企业,旗下子公司有:三星电子、三星物产、三星人寿保险等,业务涉及电子、金融、机械、化学等众多领域。

  这里的布线就是普通信号布线了,包括各种标准单元(基本逻辑门电路)之间的走线nm工艺,实际上就是这里金属布线可以达到的最小宽度,从微观上看就是MOS管的沟道长度。

  4、至强(Xeon)系列,主要应用于提供云计算,通过数据分析获得实时见解,提高数据中心生产力并轻松进行扩展。

  5、安腾(Itanium)系列,主要应用于为任务关键型应用程序和工作负载带来突破性性能、可靠性、可扩展性和可用性。

  6、凌动(Atom)系列,要应用于适用于移动设备和高能效服务器。在小型封装中获得强大的性能和超长电池续航时间。

  芯片也有它独特的地方,广义上,只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有电路。比如半导体光源芯片;比如机械芯片,如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。在通讯与信息技术中,当把范围局限到硅集成电路时,芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。芯片组,则是一系列相互关联的芯片组合,它们相互依赖,组合在一起能发挥更大的作用,比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组,手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。

  制程工艺是指IC内电路与电路之间的距离。制程工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工艺在1995年以后,从500nm、350nm、250nm、180nm、150nm、130nm、90nm、65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、10nm、7nm,一直发展到未来的5nm。

  这也是验证范畴,它是从功能上(STA是时序上)对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法,以功能验证后的HDL设计为参考,对比综合后的网表功能,他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。

  Static Timing Analysis(STA),静态时序分析,这也属于验证范畴,它主要是在时序上对电路进行验证,检查电路是否存在建立时间(setup time)和保持时间(hold time)的违例(violation)。这个是数字电路基础知识,一个寄存器出现这两个时序违例时,是没有办法正确采样数据和输出数据的,所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。

  对完成布线的物理版图进行功能和时序上的验证,验证项目很多,如LVS(Layout Vs Schematic)验证,简单说,就是版图与逻辑综合后的门级电路图的对比验证;DRC(Design Rule Checking):设计规则检查,检查连线间距,连线宽度等是否满足工艺要求,ERC(Electrical Rule Checking):电气规则检查,检查短路和开路等电气规则违例;等等。

  由于导线本身存在的电阻,相邻导线之间的互感,耦合电容在芯片内部会产生信号噪声,串扰和反射。这些效应会产生信号完整性问题,导致信号电压波动和变化,如果严重就会导致信号失真错误。提取寄生参数进行再次的分析验证,分析信号完整性问题是非常重要的。

  高通创立于1985年,总部设于美国加利福尼亚州圣迭戈市。高通始终以研发先行,不断突破移动科技的边界,通过“发明-分享-协作”的商业模式,为移动通信产业开创了全新可能,为生态伙伴的创新奠定基础。高通的客户及合作伙伴既包括全世界知名的手机、平板电脑、路由器和系统制造厂商,也涵盖全球领先的无线运营商,高通致力于帮助无线产业链上各方的成员获得成功。

  1、酷睿(Core)系列,主要应用于管理3D、高zhi级视频和dao照片编辑,玩复杂游戏,享受高分辨率4K显示。

  2、奔腾(PenTIum)系列,主要应用于借助功能丰富的处理器,加快便携式2合1电脑、笔记本电脑、台式机和一体机的速度。

  3、赛扬(Celeron)系列,要应用于借助可靠的性能和高价值,支持基本的消费者应用程序、高清视频和音频以及网页浏览。

  实际的后端流程还包括电路功耗分析,以及随着制造工艺不断进步产生的DFM(可制造性设计)问题。

  物理版图验证完成也就是整个芯片设计阶段完成,接着就是芯片制造了。物理版图以GDS II的文件格式交给芯片代工厂(称为Foundry)在晶圆硅片上做出实际的电路,再进行封装和测试,就得到了芯片。

  集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。

  芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。

  “芯片”和“集成电路”这两个词经常混着使用,比如在平常讨论话题中,集成电路设计和芯片设计说的是一个意思,芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上,这两个词有联系,也有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在,因为狭义的集成电路,是强调电路本身,比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器,当它还在图纸上呈现的时候,我们也可以叫它集成电路,当我们要拿这个小集成电路来应用的时候,那它必须以独立的一块实物,或入到更大的集成电路中,依托芯片来发挥他的作用;集成电路更着重电路的设计和布局布线,芯片更强调电路的集成、生产和封装。而广义的集成电路,当涉及到行业(区别于其他行业)时,也可以包含芯片相关的各种含义。

  Design For Test,可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路,DFT的目的就是在设计的时候就考虑将来的测试。DFT的常见方法就是,在设计中插入扫描链,将非扫描单元(如寄存器)变为扫描单元。关于DFT,有些书上有详细介绍,对照图片就好理解一点。

  仿真验证通过,进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。综合需要设定约束条件,就是你希望综合出来的电路在面积,时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库,不同的库中,门电路基本标准单元(standard cell)的面积,时序参数是不一样的。所以,选用的综合库不一样,综合出来的电路在时序,面积上是有差异的。一般来说,综合完成后需要再次做仿真验证(这个也称为后仿真,之前的称为前仿线、Quark系列,主要应用于适用于物联网(IoT)设备。在小巧外形中获得低功耗、集成的安全性和可扩展架构。

  美国AMD半导体公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器(CPU、GPU、主板芯片组、电视卡芯片等),以及提供闪存和低功率处理器解决方案,公司成立于1969年。AMD致力为技术用户——从企业、政府机构到个人消费者——提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。

  芯片生产首先必须具相当高标准的专业技术和高精尖设备,仅仅是必须用到的光刻机,就必须依赖高价进口。目前,能够制造并出售新进光刻机的企业中,来自荷兰的ASML就垄断了大部分市场。一台光刻机就要一亿美元,而且每年也就生产几台而已,想要买到并不容易。由于对资金和技术都有相当高的门槛,导致包括华为在内的行业巨头,想要制造芯片也并不容易。真正自主生产芯片的,也只不过只有英特尔、三星、台积电等屈指可数的几家。因此,不仅是华为,即便是高通、苹果的芯片也无法做到完全自主生产。

  台湾积体电路制造股份有限公司,中文简称:台积电,英文简称:tsmc,属于半导体制造公司。成立于1987年,是全球第一家专业积体电路制造服务(晶圆代工foundry)企业,总部与主要工厂位于中国台湾省新竹市科学园区。

  芯片规格,也就像功能列表一样,是客户向芯片设计公司(称为Fabless,无晶圆设计公司)提出的设计要求,包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。

  Fabless根据客户提出的规格要求,拿出设计解决方案和具体实现架构,划分模块功能。

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