校招基礎——IC設計


1IC設計的基本流程

1.需求分析 分析用戶或市場的需求,並將其翻譯成對芯片產品的技術需求。(Office

2.規格制定 芯片需要達到的具體功能和性能方面的要求。 Office

3.方案設計 根據設計的功能需求和算法分析的結果,設計芯片的構架,並對不同的方案進行比較,選擇 性能價格最優的方案。這一階段可以使用SystemC語言對芯片構架進行模擬和分析。(Office

4.RTL設計 使用HDL語言完成對設計實體的RTL級描述。(Gvim

5.功能仿真 驗證RTL代碼的質量和性能。(Modelsim/QuestasimNC-VerilogVCS

6.DC綜合 RTL代碼生成描述實際電路的門級網表文件。(DC

7.網表仿真 對綜合產生的門級網表進行驗證,如STA和形式驗證。CandenceNC-VerilogVCS

8. 布局布線。后端設計對綜合產生的門級網表進行布局規划、布局、布線,生成生產用的版圖。(Candence

9.版圖后驗證。根據后端設計后取得的新的延時信息,再次驗證設計是否能夠實現所有的功能和性能指標。

10.芯片生產。生產在特定的芯片工藝線上制造出芯片。

11.芯片測試。對制造好的芯片進行測試,檢測生產中產生的缺陷和問題。

 

2IC設計的基本的知識

1DFT

DFT,可測性設計。芯片內部往往都自帶測試電路,DFT的目的就是在設計的時候就考慮將來的測試。DFT常用的方法是:在設計中插入掃描鏈,將非掃描單元(如寄存器)變為掃描單元。

2)布局規划

布局規划就是放置芯片的宏單元模塊,在總體上確定各種功能電路的擺放位置,如IP模塊,RAMI/O引腳等等。布局規划能直接影響芯片最終的面積。

3CTS

時鍾樹綜合,簡單點說就是時鍾的布線。由於時鍾信號在數字芯片的全局指揮作用,他的分布應該是對稱式的連到各個寄存器單元,從而使時鍾從同一個時鍾源到達各個寄存器時,時鍾延遲差異最小。

4)布線

這里的布線就是普通信號布線了,包括各種標准單元(基本邏輯門電路)之間的走線。比如我們平常聽到的0.13um工藝,或者說90nm工藝,實際上就是這里金屬布線可以達到的最小寬度,從微觀上看就是MOS管的溝道長度。

5)寄生參數提取

由於導線本身存在電阻,相鄰導線之間的互感,耦合電容在芯片內部會產生信號噪聲,串擾和反射。這些效應會產生信號完整性問題,導致信號電壓的波動和變化,如果嚴重就會導致信號失真錯誤。提取寄生參數進行再次的分析驗證,分析信號完整性問題是非常重要的。

6)版圖物理驗證

對完成布線的物理版圖進行功能和時序的驗證,驗證項目很多,如LVS驗證,簡單說,就是版圖與邏輯綜合后的門級電路圖的對比驗證。

 

3、什么是CTS?為什么要CTS

概念:CTSclock tree synthesis,即時鍾樹綜合。

作用: 1)均衡時鍾skew

   (2)增加驅動能力;

    (3)減小功耗

 

4代碼覆蓋率

覆蓋率是對仿真進度的評估,其中代碼覆蓋率是客觀的,功能覆蓋率是主觀定義的。

代碼覆蓋率常常被拿來作為衡量測試好壞的指標,必須達到80-90%Modelsim代碼覆蓋率能報告出:

(1)語句(statement

(2)分支(branch

(3)條件(condition

(4)表達(expression

(5)信號翻轉(toggle

(6)有限狀態機(fsm

代碼覆蓋率分析包括以下這些內容:

(1)語句覆蓋

(2)條件覆蓋

(3)路徑覆蓋

(4)有限狀態機覆蓋

(5)觸發覆蓋率

(6)表達式覆蓋率

 

5、么是DFT?為什么要DFT

概念:DFTdesign for test,即可測試設計的意思;

作用:(1)提高產品質量;(2)縮短產品上市時間;(3)降低測試成本

 

6、DFT有哪些故障模型?

 

7、DFT技術有哪些?

 

8DC綜合的流程是怎么樣的?

 

9是否接觸過自動布局布線?請說出一兩種工具軟件。自動布局布線需要哪些基本元素?2012士蘭微

1、讀入網表,跟foundry提供的標准單元庫和Pad庫以及宏模塊庫進行映射;

2、整體布局,規定了芯片的大致面積和管腳位置以及宏單元位置等粗略的信息;

3、讀入時序約束文件,設置好timing setup菜單,為后面進行布局布線做准備;

4、詳細布局,力求使后面布線能順利滿足布線布通率100%的要求和時序的要求;

5、時鍾樹綜合,為了降低clock skew而產生由許多buffer單元組成的“時鍾樹”;

6布局布線,先對電源線和時鍾信號布線然后對信號線布線,最大程度地滿足時序;

常用的工具有SynopsysASTROCadenceSEISEQuartus II也可實現布局布線。

 

10、面設計流程中的步驟有哪些完全不需要功能仿真激勵?(ABD

A、綜合

B、靜態時序分析

C、功耗分析

D、形式驗證

 

114bit二進制計數器,其翻轉率(Toggle Rate,每時鍾都翻轉按照100%來算)大約是?(B

A0.125

B0.47

C0.3

D0.64

解析:(1/8+1/4+1/2+1/4  =  0.47,最低位是肯定會翻轉的,以此類推。


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