全定制集成电路设计流程

CADENCE全定制IC设计流程CADENCE是一种广泛应用于集成电路（IC）设计的软件工具。

它提供了完整的设计流程和工具，用于设计、验证和制造IC芯片。

在基于CADENCE的全定制IC设计流程中，在IC设计的每个阶段都使用到了CADENCE工具套件，包括电路和物理设计工具、模拟和数字仿真工具、布图工具以及物理验证工具等。

下面是使用CADENCE进行全定制IC设计的一般流程：1.设计需求分析：根据所需的功能和性能需求，进行设计需求分析。

这包括确定电路拓扑结构、电路规范和性能指标等。

2. 电路设计：使用CADENCE中的Schematic设计工具，绘制电路原理图。

根据设计需求，选择合适的电子元件并进行电路布线。

使用CADENCE的仿真工具，验证电路的功能和性能。

3.物理设计：将电路原理图转换为布局图。

使用CADENCE的布局工具，在设计规范的限制下进行器件布局和连线布线。

这包括选择合适的器件大小和排列方式，以优化电路性能和功耗。

4.物理验证：使用CADENCE的物理验证工具，对电路布局进行验证。

这包括电路的电性能分析、功耗分析、时序等效验证以及电磁兼容性分析等。

根据验证结果进行布局优化和改进。

5.交互测试：将设计与其他模块和子系统进行集成测试。

使用CADENCE的模拟工具和数字仿真工具，对整个系统进行功能验证和性能评估。

7.物理制造：通过CADENCE的布局生成工具，生成用于物理制造的设计数据库文件。

这包括物理制造规则检查、填充、光刻掩膜生成等。

8.物理验证：使用CADENCE的物理验证工具，对物理制造的设计进行验证。

这包括工艺模拟、功耗分析、封装和信号完整性分析等。

9.物理制造：将设计数据库文件发送给制造厂商进行实际制造。

这包括掩膜制造、芯片加工、封装和测试等。

10.性能评估：对实际制造的芯片进行性能评估和测试。

使用CADENCE的集成测试工具，进行功能测试、速度测试和功耗测试等。

11.系统集成：将IC芯片集成到目标系统中，并进行系统级测试和验证。

CH11．按规模划分，集成电路的发展已经经历了哪几代？它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律？晶体管-分立元件-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。

MOORE定律2．什么是无生产线集成电路设计？列出无生产线集成电路设计的特点和环境。

拥有设计人才和技术，但不拥有生产线。

特点：电路设计，工艺制造，封装分立运行。

环境：IC产业生产能力剩余，人们需要更多的功能芯片设计3．多项目晶圆（MPW）技术的特点是什么？对发展集成电路设计有什么意义？MPW：把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上，然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。

意义：降低成本。

4．集成电路设计需要哪四个方面的知识？系统，电路，工具，工艺方面的知识CH21．为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用 ?原材料来源丰富，技术成熟，硅基产品价格低廉2．GaAs和InP材料各有哪些特点? P10,11 3．怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触？怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触？接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触，金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触4．说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。

P13 5．列出你知道的异质半导体材料系统。

GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6．SOI材料是怎样形成的，有什么特点?SOI绝缘体上硅，可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。

特点：电极与衬底之间寄生电容大大减少，器件速度更快，功率更低7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点？肖特基接触：阻挡层具有类似PN结的伏安特性。

欧姆型接触：载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。

8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。

P19,21CH31．写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。

意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。

外延方法:液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长2．写出掩膜在IC制造过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。

asic 芯片ASIC芯片（Application-Specific Integrated Circuit）是一类专用集成电路芯片，也称为定制芯片。

相比于通用集成电路（如处理器、存储器等），ASIC芯片是根据特定的应用需求而设计的，因此能够提供更高的性能和更低的功耗。

ASIC芯片在各个领域都得到广泛应用，包括通信、计算机、工业控制、汽车、医疗等。

下面将从设计流程、应用案例和未来发展趋势三个方面来介绍ASIC芯片。

首先是ASIC芯片的设计流程。

ASIC芯片的设计是一个复杂的过程，通常分为前端设计和后端设计两个阶段。

前端设计主要包括功能设计、电路设计和逻辑验证。

功能设计是根据需求规格书确定芯片的功能模块和接口，并进行功能分析；电路设计则是根据功能要求，设计电路的结构和参数，如时钟、存储器、逻辑门等；逻辑验证是通过仿真和验证工具对设计进行全面测试，以确保功能的正确性。

后端设计主要包括物理设计、布局设计和版图设计。

物理设计是将逻辑电路映射到实际的物理器件，进行数电转换、时序优化等操作；布局设计则是确定各个电路模块的位置和相互连接方式；版图设计则是将布局设计结果转化为最终的芯片版图。

完成设计后，还需要进行流片和封装测试。

流片是指将版图发送给芯片制造企业，进行样片生产；封装测试则是将芯片封装为最终的芯片模块，并经过各种测试和验收，确保芯片的可靠性和稳定性。

其次是ASIC芯片的应用案例。

ASIC芯片广泛应用于各个领域，以下以通信和计算机领域为例介绍两个典型的应用案例。

在通信领域，ASIC芯片被广泛用于移动通信设备中，如手机、路由器和基站等。

它们能够提供高效的信号处理、数据传输和接口控制功能，满足不同通信标准和需求。

例如，LTE芯片可以实现高速无线数据传输，提供更快的网络连接速度；而基站芯片能够实现大规模的无线通信覆盖，提供更好的通信服务质量。

在计算机领域，ASIC芯片被广泛用于数据中心和云计算设备中。

它们能够提供高性能的计算、存储和网络功能，满足大规模数据处理和分析的需求。

–集成电路设计流程与EDA软件•半定制设计流程•全定制设计流程–选择EDA设计工具的原则–主要的EDA Vendor工具特色–集成电路设计流程与EDA软件•半定制设计流程•全定制设计流程–选择EDA设计工具的原则–主要的EDA Vendor工具特色迭代性2与3可互换LVS/DRC1. 设计输入硬件描述语言设计输入，任何文本编辑工具–如：Ultraedit （IDM Computer Solutions 公司）; vi （Linux 文本编辑工具）–仿真器自带编辑器…计规范检查:LEDA （Synopsys ）－增强了设计人员检查HDL 代码的能力，包括可综合性，可仿真性、可测试性和可重用性Logic Design Flow2、逻辑综合–Synopsys:Design Compiler;380到500个综合库198890 %ASIC设计师选用1年的license 83万RMBLogic Design Flowdesign entryPhysical Design FlowDesign & timing SetupFloor Planning布图规划：包括裸片大小的规划、I/O规划、电源规划、大量硬核或模块（hard core、block）的规划等，是对芯片内部结构的完整规划和设计。

布图规划的合理与否直接关系到芯片的时序收敛、布线通畅。

CTSCTS步骤中，需要对设计的时钟分布有大体的了解，buffer tree的级数，时钟的skew等分为全局布线（global routing ）、详细布线（detailrouting ）和布线修正（search and repair ）。

RoutingDesign For Manufacturability(DFM)保证芯片能被foundry正确制造：1.天线效应修补：如果某一层的一个信号线过长，在制造过程中可能会吸收大量的电荷，从而造成栅氧化层击穿。

一般工具软件会使信号跳层或者插入反偏二极管来消除；2.单孔变多孔：布线完成后不同层的金属在连接处都只用了单一孔来进行连接，这样接触电阻大，而且如果制造出问题时容易断路。