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什么是數字 IC 設計？

數字 IC 設計是一個程序過程，涉及將規格和功能轉換為數字塊，然后進一步轉換為邏輯電路。許多與數字 IC 設計相關的限制來自代工工藝和技術限制。

設計技能和獨創性是數字 IC 設計的更高級別階段以及確保設計盡可能高效地滿足規范的系統和流程開發的關鍵。

在數字設計的早期階段開發的具有行為描述的數字模塊需要轉換為硬件描述語言 (HDL)，例如 Verilog 或 VHDL。這個階段通常被稱為寄存器傳輸級 (RTL) 階段，它通常包括功能驗證，以確保邏輯實現符合高層規范。

在這一步之后，硬件描述然后被轉換成門級網表，在此期間可以嘗試各種實現和優化例程以更好地滿足設計目標。此階段的重要考慮因素包括功率預算、速度、占地面積和可靠性。

2、物理 IC 布局：布局規劃和 IP 核

經過綜合驗證后，門級網表轉化為物理版圖，即IC的層級和物理結構的幾何表示。布局規劃方法用于確保整個 IC 中的塊和焊盤布局符合設計目標。

由于某些數字模塊（例如存儲器和寄存器）的結構化和重復性，部分數字 IC 布局通常使用腳本和自動化軟件流程完成。外部 IP 核也在此階段放置，其中軟件僅顯示 IP 的必要接口部分。在放置所有塊和門之后——以及手動布線，如有必要——布線自動化腳本和軟件用于連接每個元素。

3、驗證和模擬：流片和測試

然后執行驗證和模擬，兩者都必須考慮布局的布局和物理特征。如果成功，結果是一個輸出文件，例如 GDSII (GDS2)，代工廠使用內部軟件和流程來制造 IC，即流片階段。在某些情況下，代工廠會發現設計問題，然后需要設計團隊糾正/確認。

M00/81/D4/wKgZomQSf8WAMkDRABZ936qOS4A939.jpg) 布局和布線后的芯片布局。圖片由 Cadence Design Systems 提供。

流片后，會生產小批量的首次運行或原型 IC，以便進行測試。根據生產 IC 的性能和經濟性，此測試可能會導致重新設計或工藝更改。