一颗芯片从无到有是如何实现的？
2021-03-11 10:27
温戈
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一颗芯片从无到有，从有需求到最终应用，经历的是一个漫长的过程，作为人类科技巅峰之一的芯片，凝聚了人们的智慧，而芯片产业链也是极其复杂的，在此，我大致把它归为四个部分（市场需求－－芯片设计－－芯片制造－－测试封装）。
1
市场需求
这个无需多讲，目前芯片应用已经渗透到我们生活的方方面面，早晨上班骑的共享单车，到公司刷的IC卡，工作时偷偷地打游戏，手机卡了还要换更快的手机，可以说IC的市场需求一直都在。
2
芯片设计
芯片设计又可以分为两部分，芯片前端设计和芯片后端设计，整体流程如下图：
芯片前端设计
前端设计也就是从输入需求到输出网表的过程：主要分为以下几个步骤：
RTL设计
验证
静态时序分析
覆盖率
ASIC逻辑综合
时序分析和验证时出现的错误可能需要反复重做前面几步才能解决，是一个多次迭代优化的过程。
下面我来仔细介绍一下这六个步骤。
1、RTL设计
在设计之前我们先要确定芯片的工艺，比如是选择TSMC还是SMIC，是7nm，还是5nm，而工艺的选择也是受很多因素的制约（如下图），而芯片工艺的选择，就是对这些因素的权衡。
IC设计的第一步就是制定Spec，这个步骤就像是在设计建筑前，要先画好图纸一样，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC 设计也需要经过类似的步骤，才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。
而用RTL实现的各种功能模块，来组成一个实现具体功能的IP，SOC芯片最终由SOC integration工程师把各个IP集成到一起。
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