數字IC前端后端的區(qū)別？

數字字IC就是傳遞、加工、處理數字信號的IC，是近年來應用廣、發(fā)展快的IC品種，可分為通用數字IC和專用數字IC。

數字前端以設計架構為起點，以生成可以布局布線的網表為終點；是用設計的電路實現想法；主要包括：基本的RTL編程和，前端設計還可以包括IC系統(tǒng)設計、驗證(verification)、綜合、STA、邏輯等值驗證 (equivalence check)。其中IC系統(tǒng)設計難掌握，它需要多年的IC設計經驗和熟悉那個應用領域，就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構設計一樣，而RTL編程和軟件編程相當。實際上國外經常使用裝備有射頻標簽的濕度跟蹤系統(tǒng)、局部控制單元和專用軟件來顯示封裝、測試流水線、運輸/操作及組裝操作中的濕度控制。

數字后端以布局布線為起點，以生成可以可以送交foundry進行流片的GDS2文件為終點；是將設計的電路制造出來，在工藝上實現想法。主要包括：后端設計簡單說是P&R，像芯片封裝和管腳設計，floorplan，電源布線和功率驗證，線間干擾的預防和修 正，時序收斂，自動布局布線、STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多種EDA工具以及IC生產廠家的具體要求。在傳統(tǒng)的做法中（左上圖），接觸面只有一個平面，但是采用FinFET（Tri-Gate）這個技術后，接觸面將變成立體，可以輕易的增加接觸面積，這樣就可以在保持一樣的接觸面積下讓Source-Drain端變得更小，對縮小尺寸有相當大的幫助。

數字IC功能驗證

集成電路規(guī)模的飛速增長,使得集成電路功能復雜度日益提升,一方面為信息技術產業(yè)帶來了生機和活力,另一方面也產生了許多問題和挑戰(zhàn)。集成電路的功能正確性是這些問題和挑戰(zhàn)中的首要考慮因素,必須引起我們足夠的重視。gcf約束文件以及定義電源Pad的DEF（DesignExchangeFormat）文件。傳統(tǒng)的功能驗證主要通過驗證工程師手工編寫測試激勵來進行,驗證效率較為低下。

隨著技術的發(fā)展,OVM、UVM等先進的驗證方法被成功引入,擴充了驗證技術庫。但這些驗證方法主要基于信號層級或事務層級來進行,并沒有從更高層次的功能點角度去考慮驗證問題。1VCC,動態(tài)測試失效機制：電子遷移，氧化層，相互擴散，不穩(wěn)定性，離子玷污等參考標準：125℃條件下1000小時測試通過IC可以保證持續(xù)使用4年，2000小時測試持續(xù)使用8年。功能點的標準化概括、提取和層次分解仍然存在不足,而且測試激勵需要人為去進行封裝和組織,一定程度加大了驗證平臺搭建難度。為了彌補驗證技術上在功能建模和激勵自動生成上的缺陷,從不同角度去探究新的驗證方法,課題組開展了相應的研究工作。

研究工作和技術進步主要包括以下幾點:1、基于集成電路功能特點以及對功能規(guī)范的分析,針對集成電路功能驗證需求,課題組共同創(chuàng)建了基于功能規(guī)范的功能模型F-M；針對該功能模型,開發(fā)出一套功能模型描述語言,并定義相應語法規(guī)則,用以描述數字系統(tǒng)、IP核等模塊的功能行為。2、利用語言C/C 編寫出解析編譯器P-C,對上述功能模型語言進行解析,自動生成激勵生成器和斷言檢測器,構建出SystemVerilog驗證平臺,自動產生測試激勵。布局規(guī)劃后，芯片的大小，Core的面積，Row的形式、電源及地線的Ring和Strip都確定下來了。

數字IC測試儀的研究

隨著集成電路技術的飛速發(fā)展,集成電路的測試技術已成為集成電路產業(yè)發(fā)展重要支撐之一,也是保證集成電路性能、質量的關鍵手段之一。需求層面：模擬類產品下游汽車、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主，偏好性能成熟穩(wěn)定類產品的同時資格認可相對較為嚴格，一般不低于一年半。目前,集成電路測試儀一般價格比較高,但在電子實驗室的實驗中經常需要測試中、小規(guī)模數字IC好壞,數字集成電路的測試又是一項經常性的工作,所以,自己設計一臺經濟實用的集成電路測試儀是非常必要的。 

研究了國內外集成電路測試技術,提出了基于單片機系統(tǒng)的數字IC測試儀的設計,設計包括硬件系統(tǒng)設計和軟件系統(tǒng)設計。的重點是硬件系統(tǒng)電路設計。SM1對稱密碼算法：一種分組密碼算法，分組長度為128位，密鑰長度為128比特。設計包括AT89C52單片機的選擇,可編程I/O接口,電源系統(tǒng)、鍵盤、復位電路,LED顯示接口CH451,計算機與單片機串行通信接口MAX232,測試插座接口,上位計算機等。硬件系統(tǒng)各功能單元電路的設計全部采用模塊化,每部分電路的選擇都經過比較和優(yōu)化設計,便于以后硬件的升級。 針對單片機電源電路帶負載能力的擴流和測試插座接口電路的設計及數字IC測試向量編碼方法等方面進行了改進,提高了硬件系統(tǒng)的可靠性,簡化了軟件編程,并借助EDA技術進行了驗證。

數字IC測試

隨著Internet的普及,遠程教育在我國已有了很大的發(fā)展,尤其是CAI課件以及一些教學交互的軟件的研究已有相當的程度。然而遠程實驗的發(fā)展卻大大落后,這是由于不同領域實驗的遠程化需要研究不同的實現方法。Scirocco的高度優(yōu)化的VHDL編譯器能產生有效減少所需內存，大大加快了驗證的速度，并能夠在一臺工作站上模擬千萬門級電路。 在本文中首先闡述了一種高校電子信息類專業(yè)數字邏輯以及現代可編程器件(FPGA/CPLD)等課程的遠程實驗系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中使用遠程測試(數字IC測試)來實現實實在在的硬件實驗,使得這個系統(tǒng)不同于純軟件的。 

接著敘述了該實驗系統(tǒng)中虛擬實驗環(huán)境軟件和實驗服務提供端的數字IC測試系統(tǒng)的設計。虛擬實驗環(huán)境軟件提供一個可靈活配置、形象直觀的實驗界面,這個界面為使用者提供了實驗的感性認識。Hercules通過提供快的運行時間和高速有效的糾錯（debugging）來縮短IC設計的周期。數字IC測試系統(tǒng)完成實際實驗:提供激勵并測試響應。本文敘述的數字IC測試系統(tǒng)可對多達96通道的可編程器件進行實驗,另外它還作為面向維修的測試儀器,具有在線測試、連線測試、V-I測試、施加上拉電阻、調節(jié)門檻比較電平等功能。