數(shù)字ic后端設(shè)計(jì)(一)

1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

　　對(duì)于 CDN 的 Silicon Ensemble而言后端設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)主要有是Foundry廠提供的標(biāo)準(zhǔn)單元、宏單元和I/O Pad的庫(kù)文件，它包括物理庫(kù)、時(shí)序庫(kù)及網(wǎng)表庫(kù)，分別以.lef、.tlf和.v的形式給出。如果你用的是PC Astro那你可用write_milkway,read_milkway傳遞數(shù)據(jù)。前端的芯片設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)綜合后生成的門(mén)級(jí)網(wǎng)表，具有時(shí)序約束和時(shí)鐘定義的腳本文件和由此產(chǎn)生的.gcf約束文件以及定義電源Pad的DEF（DesignExchange Format）文件。(對(duì)synopsys 的Astro 而言，經(jīng)過(guò)綜合后生成的門(mén)級(jí)網(wǎng)表，時(shí)序約束文件 SDC是一樣的,Pad的定義文件--tdf ， .tf 文件 --technology file， Foundry廠提供的標(biāo)準(zhǔn)單元、宏單元和I/OPad的庫(kù)文件就與FRAM, CELL view, LM view 形式給出(Milkway 參考庫(kù) and DB, LIB file)

　　2. 布局規(guī)劃。

　　主要是標(biāo)準(zhǔn)單元、I/O Pad和宏單元的布局。而行外人一般想不到的是光二氧化硅還不夠，工程上二氧化硅和基板硅之間附著很差，必須加入Si-H鍵把二氧化硅層拴住。I/OPad預(yù)先給出了位置，而宏單元?jiǎng)t根據(jù)時(shí)序要求進(jìn)行擺放，標(biāo)準(zhǔn)單元?jiǎng)t是給出了一定的區(qū)域由工具自動(dòng)擺放。布局規(guī)劃后，芯片的大小，Core的面積，Row的形式、電源及地線(xiàn)的Ring和Strip都確定下來(lái)了。如果必要在自動(dòng)放置標(biāo)準(zhǔn)單元和宏單元之后，你可以先做一次PNA(power network analysis）--IR drop and EM .

　　3. Placement -自動(dòng)放置標(biāo)準(zhǔn)單元。

　　布局規(guī)劃后，宏單元、I/O Pad的位置和放置標(biāo)準(zhǔn)單元的區(qū)域都已確定，這些信息SE（SiliconEnsemble）會(huì)通過(guò)DEF文件傳遞給(PhysicalCompiler),PC根據(jù)由綜合給出的.DB文件獲得網(wǎng)表和時(shí)序約束信息進(jìn)行自動(dòng)放置標(biāo)準(zhǔn)單元，同時(shí)進(jìn)行時(shí)序檢查和單元放置優(yōu)化。如果按技術(shù)來(lái)分的話(huà)，模擬IC可分為只處理模擬信號(hào)的線(xiàn)性IC和同時(shí)處理模擬與數(shù)字信號(hào)的混合IC。如果你用的是PC Astro那你可用write_milkway, read_milkway 傳遞數(shù)據(jù)。

數(shù)字IC中硬件木馬

由于當(dāng)今集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)各個(gè)階段的相對(duì)獨(dú)立性，同時(shí)芯片設(shè)計(jì)與芯片制造過(guò)程分離的產(chǎn)業(yè)形式，導(dǎo)致攻擊者可能在芯片設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)中，將帶有特定惡意功能的“硬件木馬”電路植入到芯片內(nèi)部的硬件電路中。此外，模擬IC關(guān)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。然而，集成電路芯片早已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，一旦遭受“硬件木馬”攻擊，必給社會(huì)各方面帶來(lái)嚴(yán)重后果。 

首先根據(jù)AES算法原理，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了一個(gè)128位的AES加密電路，并將其作為原始參考設(shè)計(jì)，在其中實(shí)現(xiàn)各種不同類(lèi)型的硬件木馬，然后從以下三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的方向著手來(lái)探索數(shù)字IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域中硬件木馬的特性與檢測(cè)方法：FPGA設(shè)計(jì)流程，首先在片上實(shí)現(xiàn)我們的原始AES加密設(shè)計(jì)以及植入有木馬的AES設(shè)計(jì)，然后利用Nios II軟核處理器搭建測(cè)試平臺(tái)，來(lái)進(jìn)行AES模塊的測(cè)試以及其中硬件木馬的檢測(cè)；ASIC設(shè)計(jì)流程，通過(guò)完成原始AES加密模塊和植入有木馬的AES設(shè)計(jì)的后端實(shí)現(xiàn)并比較例如時(shí)鐘樹(shù)結(jié)構(gòu)之類(lèi)的指紋信息、旁路信息，探索數(shù)字ASIC設(shè)計(jì)中檢測(cè)硬件木馬的潛在方法；電路的概率簽名理論，首先簡(jiǎn)要介紹這一理論的數(shù)學(xué)原理，然后嘗試運(yùn)用其來(lái)分析我們的AES設(shè)計(jì)中某一功能模塊的等價(jià)性。接下來(lái)，從微觀角度來(lái)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體器件物理，了解二極管的工作原理。

數(shù)字集成電路電流測(cè)試

集成電路(IC)被生產(chǎn)出來(lái)以后要進(jìn)行測(cè)試。門(mén)電路是半定制數(shù)字集成電路的積木（StardardCell），所有的邏輯都將通過(guò)它們的實(shí)現(xiàn)。IC測(cè)試貫穿在IC設(shè)計(jì)、制造、封裝及應(yīng)用的全過(guò)程,被認(rèn)為是IC產(chǎn)業(yè)的4個(gè)分支(設(shè)計(jì)、制造、封裝與測(cè)試)中一個(gè)極為重要的組成部分,它已經(jīng)成為IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個(gè)瓶頸。有人預(yù)計(jì),到2012年,可能會(huì)有多達(dá)48%的好芯片不能通過(guò)測(cè)試,IC測(cè)試所需的費(fèi)用將在IC設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試的總費(fèi)用中占80%～90%的比例。 工業(yè)界常采用電壓測(cè)試和穩(wěn)態(tài)電流(I_(DDQ))測(cè)試來(lái)測(cè)試數(shù)字CMOS IC。

電壓測(cè)試包括邏輯測(cè)試和時(shí)延測(cè)試兩方面的測(cè)試內(nèi)容,前者驗(yàn)證IC的功能是否正確,后者驗(yàn)證IC的時(shí)間特性是否正確。C設(shè)計(jì)，掌握硬件描述語(yǔ)言和數(shù)字電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)固然是非常重要的，此外工具的使用也很重要。電壓測(cè)試方法可以檢測(cè)出大量的物理缺陷,而且比較簡(jiǎn)單,速度較快。但是,由于電壓測(cè)試所使用的故障模型存在局限性,而且測(cè)試常常不能全速進(jìn)行,因此一般來(lái)說(shuō),電壓測(cè)試只善于驗(yàn)證電路的功能。與電壓測(cè)試相比,(I_(DDQ))測(cè)試更善于檢測(cè)由于生產(chǎn)過(guò)程中的細(xì)微偏差而導(dǎo)致的一些“小”缺陷,它的優(yōu)點(diǎn)是能大幅度地降低測(cè)試數(shù)字CMOS IC的費(fèi)用,提高它們的可靠性。但是,(I_(DDQ))測(cè)試除不能檢測(cè)那些不導(dǎo)致(I_(DDQ))增加的缺陷或故障(如串?dāng)_故障)之外,還受到深亞微米技術(shù)的挑戰(zhàn)。

 瞬態(tài)電流(I_(DDT))測(cè)試是一種從供電回路,通過(guò)觀察被測(cè)電路所吸取的瞬間動(dòng)態(tài)電流來(lái)檢測(cè)故障的一種方法,被認(rèn)為可以檢測(cè)出一些經(jīng)電壓測(cè)試和(I_(DDQ))測(cè)試所不能檢測(cè)的故障。北橋芯片提供對(duì)CPU的類(lèi)型和主頻、內(nèi)存的類(lèi)型和容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等支持。這種方法作為傳統(tǒng)的電壓測(cè)試和(I_(DDQ))測(cè)試方法的一個(gè)補(bǔ)充,正逐漸受到研究領(lǐng)域和工業(yè)界的關(guān)注。 (I_(DDT))測(cè)試研究雖然進(jìn)行了近10年的時(shí)間,但目前仍處在初級(jí)階段,所面臨的問(wèn)題很多,離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)一段距離。本研究采用基于積分的平均電流分析法來(lái)研究(I_(DDT))測(cè)試,進(jìn)行了一些有益的探索性工作。

一個(gè)合格數(shù)字Ic設(shè)計(jì)師需要掌握的技能有哪些？

在數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程中，前端設(shè)計(jì)工程師們需要運(yùn)用到的技能有很多，那么對(duì)于設(shè)計(jì)師而言，需要掌握的技能到底有哪些呢？接下來(lái)和小編一起了解一下.

語(yǔ)言類(lèi)

Verilog-2001/ VHDL

SystemVerilog/ SystemC

Makefile/ Perl/ Python

Tcl

工具類(lèi)

NCVerilog/ VCS/ ModelSim

SimVision/ DVE/ Verdi

Vim/ Emacs

SVN/ CVS/ Git

Microsoft Office

平臺(tái)類(lèi)

Windows

Linux

OS X

其他加分項(xiàng)目

MATLAB

ISE/ Synplify/ Vivado/ Quartus

LEC/Formality

VMM/ UVM

ESL

ZeBu Server

JIRA/ Confluence

C/ Assembly Language

Computer Architecture/ ARM Architecture/ MIPS Architecture

瑞泰威驅(qū)動(dòng)IC廠家，是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷(xiāo)售企業(yè)，專(zhuān)業(yè)從事各類(lèi)驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷(xiāo)售，品類(lèi)齊全，具備上百個(gè)型號(hào)。