数字芯片流程
目录
一、需求分析
二、功能架构设计
三、RTL编码
四、功能仿真验证（前仿）
五、逻辑综合
六、STA静态时序分析
七、形式验证 Formality
后端流程
一、DFT
二、布局规划
三、时钟树综合CTS
四、布线
五、寄生参数提取
六、物理版图验证
芯片设计分为前端设计和后端设计，前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设
计）并没有统一严格的界限，涉及到与工艺有关的设计就是后端设计
一、需求分析
产品要解决什么问题，预测未来3-5年的走势和趋向，确保芯片是有卖点和前瞻性，面向 未来
客户向fabless（芯片设计公司）提出设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面
的要求，让架构师可以进行细化
二、功能架构设计
架构师将系统功能进行分解和细化，形成spec规范，将设计参数化、具体化
包括处理器架构的选择：ARM、RISC-V；
总线接口选择：AHB、AXI、APB；
软硬件功能的划分：硬件速度快，性能高，灵活性差。软件速度慢、性能差灵活性高开发 周期短。
性能参数：引脚选择，电压频率、工艺选择、功耗和温度范围。
三、RTL编码
使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL）将模块功能以代码来描述实现。
图形输入工具：Cadence的composer
四、功能仿真验证（前仿）
功能仿真，对RTL 级的代码进行设计验证，检验设计功能的正确性，是否满足规格中的 所有要求
仿真工具：Modelsim、VCS
五、逻辑综合
基于特定的工艺库，设定电路的面积、时序等目标参数的约束条件，将设计的RTL级代 码映射为门级网表netlist。逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单 元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的
综合完成后需要再次做仿真验证（这个也称为后仿真，之前的称为前仿真）
逻辑综合工具：Design Compiler
六、STA静态时序分析
在时序上对电路进行验证，检查电路是否存在建立时间（setup time）和保持时间（hold time）的违例
STA 工具：Synopsys 的Prime Time。（ PT）
七、形式验证 Formality
从功能上对综合后的网表进行验证，将综合后的网表与验证后的HDL设计对比，看他们 是否在功能上存在等价性，保证逻辑综合过程中没有改变HDL描述的电路功能
形式验证工具：Synopsys的Formality
后端流程
一、DFT
可测性设计，在设计中插入扫描链。SCAN、Mbist、ATPG技术等
二、布局规划
放置芯片的宏单元模块，在总体上确定各种功能电路的摆放位置，能 影响芯片的最终面积。 如IP模块、RAM、I/O引脚等摆放位置
工具：IC Compiler
三、时钟树综合CTS
时钟的布线，时钟分布H型或树形，使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时，时钟延迟 差异最小
工具：PC
四、布线
将前端提供的网表实现成版图，包括各种标准单元之间的走线
五、寄生参数提取
由于导线本身存在的电阻，相邻导线之间的互感、耦合电容在芯片内部会产生信号噪声、 串扰和反射。提取寄生参数进行再次分析验证，分析信号完整性问题
六、物理版图验证
对布线完成的版图进行功能和时序上的验证
LVS：版图和逻辑综合后的门级电路图对比验证
DRC：设计规则检查，检查连线间距，连线宽度
ERC：电气规则检查，检查短路开路
实际的后端流程还包括电路功耗分析，以及随着制造工艺不断进步产生的 DFM（可制造 性设计）问题。物理版图以GDS II的文件格式交给芯片代工厂（称为Foundry）在晶圆硅片上 做出实际的电路，再进行封装和测试，就得到了可使用的芯片