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數(shù)字IC的特點是什么?
瑞特威科技為你講解數(shù)字IC的特點:
01生命周期可長達10年。
數(shù)字IC強調(diào)的是運算速度與成本比,數(shù)字IC設計的目標是在盡量低的成本下達到目標運算速度。設計者必須不斷采用更的算法來處理數(shù)字信號,或者利用新工藝提高集成度降低成本。因此數(shù)字IC的生命周期很短,大約為1年-2年。
02工藝特殊少用CMOS工藝
數(shù)字IC多采用CMOS工藝,而模擬IC很少采用CMOS工藝。因為模擬IC通常要輸出高電壓或者大電流來驅動其他元件,而CMOS工藝的驅動能力很差。此外,模擬IC關鍵的是低失真和高信噪比,這兩者都是在高電壓下比較容易做到的。作為改善方式,就是導入FinFET(Tri-Gate)這個概念,如右上圖。而CMOS工藝主要用在5V以下的低電壓環(huán)境,并且持續(xù)朝低電壓方向發(fā)展。
03與元器件關系緊密
對于數(shù)字電路來說是沒有噪音和失真的,數(shù)字電路設計者完全不用考慮這些因素。此外由于工藝技術的限制,模擬電路設計時應盡量少用或不用電阻和電容,特別是高阻值電阻和大容量電容,只有這樣才能提高集成度和降低成本。
某些射頻IC在電路板的布局也必須考慮在內(nèi),而這些是數(shù)字IC設計所不用考慮的。因此模擬IC的設計者必須熟悉幾乎所有的電子元器件。
IC什么怎么設計的?
在 IC 生產(chǎn)流程中,IC 多由專業(yè) IC 設計公司進行規(guī)劃、設計,像是聯(lián)發(fā)科、高通、Intel 等大廠,都自行設計各自的 IC 芯片,提供不同規(guī)格、效能的芯片給下游廠商選擇。因為 IC 是由各廠自行設計,所以 IC 設計十分仰賴工程師的技術,工程師的素質(zhì)影響著一間企業(yè)的價值。然而,工程師們在設計一顆 IC 芯片時,究竟有那些步驟?設計流程可以簡單分成如下。質(zhì)量(Quality)和可靠性(Reliability)在一定程度上可以說是IC產(chǎn)品的生命,好的品質(zhì),長久的耐力往往就是一顆IC產(chǎn)品的競爭力所在。
設計步,訂定目標
在 IC 設計中,的步驟就是規(guī)格制定。這個步驟就像是在設計建筑前,先決定要幾間房間、浴室,有什么建筑法規(guī)需要遵守,在確定好所有的功能之后在進行設計,這樣才不用再花額外的時間進行后續(xù)修改。02工藝特殊少用CMOS工藝數(shù)字IC多采用CMOS工藝,而模擬IC很少采用CMOS工藝。IC 設計也需要經(jīng)過類似的步驟,才能確保設計出來的芯片不會有任何差錯。
規(guī)格制定的步便是確定 IC 的目的、效能為何,對大方向做設定。接著是察看有哪些協(xié)議要符合,像無線網(wǎng)卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等規(guī)范,不然,這芯片將無法和市面上的產(chǎn)品兼容,使它無法和其他設備聯(lián)機。模擬IC產(chǎn)品生命周期較長,一旦切入產(chǎn)品便可以獲得穩(wěn)定的芯片出貨量。后則是確立這顆 IC 的實作方法,將不同功能分配成不同的單元,并確立不同單元間鏈接的方法,如此便完成規(guī)格的制定。
設計完規(guī)格后,接著就是設計芯片的細節(jié)了。這個步驟就像初步記下建筑的規(guī)畫,將整體輪廓描繪出來,方便后續(xù)制圖。在 IC 芯片中,便是使用硬件描述語言(HDL)將電路描寫出來。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等,藉由程序代碼便可輕易地將一顆 IC 地菜單達出來。在Intel以前所做的解釋中,可以知道藉由導入這個技術,能減少因物理現(xiàn)象所導致的漏電現(xiàn)象。接著就是檢查程序功能的正確性并持續(xù)修改,直到它滿足期望的功能為止。
▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例。
有了計算機,事情都變得容易
有了完整規(guī)畫后,接下來便是畫出平面的設計藍圖。在 IC 設計中,邏輯合成這個步驟便是將確定無誤的 HDL code,放入電子設計自動化工具(EDA tool),讓計算機將 HDL code 轉換成邏輯電路,產(chǎn)生如下的電路圖。芯片也有它獨特的地方,廣義上,只要是使用微細加工手段制造出來的半導體片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有電路。之后,反復的確定此邏輯閘設計圖是否符合規(guī)格并修改,直到功能正確為止。
驅動Ic綜合的過程有哪些?
轉換:將HDL/VHDL的描述,轉換成獨立于工藝的寄存器傳輸級(RTL)網(wǎng)標,其中這些RTL模塊之間通過連線,實現(xiàn)互通互聯(lián)。
映射:在綜合環(huán)境中,目標工藝庫(例如:TSMC40﹨TSMC22),將RTL級網(wǎng)標映射到目標工藝庫上面,形成門級網(wǎng)標。
優(yōu)化:設計人員添加相應的時序、面積約束。綜合器以滿足約束條件為目標,進行網(wǎng)標級別的優(yōu)化。約束不同,然后得到的網(wǎng)標會不一樣,并且,DC的合成策略是時序優(yōu)先,所以只有在滿足時序約束的基礎上,才會進行面積的優(yōu)化。如果經(jīng)過優(yōu)化,依然不能滿足時序要求,則在后面時序報告中,將會出現(xiàn)時序違例的路徑,在前端綜合過程中,我們一般只考慮建立時間(setup time)。接著就是檢查程序功能的正確性并持續(xù)修改,直到它滿足期望的功能為止。設計人員需要分析時序違例的路徑,進行各種處理,直到滿足建立時間約束。
瑞泰威驅動IC廠家,是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè),專業(yè)從事各類驅動IC、存儲IC、傳感器IC、觸摸IC銷售,品類齊全,具備上百個型號。
集成電路芯片有什么歸類?
一、作用構造歸類
集成電路芯片,又稱之為IC,按其作用、構造的不一樣,能夠 分成模擬集成電路芯片、數(shù)據(jù)集成電路芯片和數(shù)/模混和集成電路芯片三大類。
二、加工工藝歸類
集成電路芯片按加工工藝可分成半導體材料集成電路芯片和膜集成電路芯片。
三、導電性種類不一樣
集成電路芯片按導電性種類可分成雙極型集成電路芯片和單極型集成電路芯片,她們?nèi)菙?shù)據(jù)集成電路芯片。
雙極型集成電路芯片的加工工藝繁雜,功能損耗很大,意味著集成電路芯片有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等種類。單極型集成電路芯片的加工工藝簡易,功能損耗也較低,便于做成規(guī)模性集成電路芯片,意味著集成電路芯片有CMOS、NMOS、PMOS等種類。設計和驗證是反復迭代的過程,直到驗證結果顯示完全符合規(guī)格標準。