集成电路设计流程与技术探究

微电子学第六章 微电子学是研究微型电子器件和集成电路的设计、制造和应用的学科。作为微电子学的重要组成部分，集成电路设计是指根据电路功能和性能的要求，在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下，尽量减小芯片面积，降低设计成本，缩短设计周期，以保证全局优化，设计出满足要求的集成电路。 IC 设计特点及设计信息描述 集成电路设计有以下几个特点： 1. 对设计正确性提出更为严格的要求 2. 测试问题 3. 版图设计：布局布线 4. 分层分级设计（Hierarchical design）和模块化设计 5. 高度复杂电路系统的要求 设计信息描述是指在设计集成电路时，需要考虑的各种信息，包括电路功能和性能的要求、系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则等。 典型设计流程 集成电路设计的流程可以分为以下几个步骤： 1. 功能设计：确定电路的功能和性能要求 2. 逻辑和电路设计：根据电路功能和性能要求，设计电路的逻辑和电路结构 3. 版图设计：根据电路结构，设计电路的版图 4. 仿真验证：对设计的电路进行仿真验证 5. 综合、优化和时序仿真 6. 布局布线和后仿真 7. Singoff 集成电路设计的最终输出是掩膜版图，通过制版和工艺流片可以得到所需的集成电路。 典型的布图设计方法及可测性设计技术 布图设计是指在电路设计中，对电路的布局和布线进行设计的过程。布图设计方法有很多种，包括网表设计、层次设计、模块化设计等。 可测性设计技术是指在电路设计中，为了提高电路的可测性，采用的一些技术和方法，包括扫描设计、boundary scan设计等。 设计与制备之间的接口：版图 版图是集成电路设计和制备之间的接口，是集成电路设计的最终输出。通过制版和工艺流片，可以得到所需的集成电路。 集成电路设计的基本过程 集成电路设计的基本过程包括： 1. 功能设计 2. 逻辑和电路设计 3. 版图设计 集成电路设计的最终输出是掩膜版图，通过制版和工艺流片，可以得到所需的集成电路。 分层分级设计 分层分级设计是指将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别，这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。 在分层分级设计中，域和层次是两个重要的概念。域是指集成电路的功能、结构和物理特性的三个方面；层次是指系统级、算法级、寄存器传输级（也称RTL级）、逻辑级与电路级等多个层次。 微电子学第六章介绍了集成电路设计的基本概念、设计特点、设计流程和设计方法，并对集成电路设计的基本过程和分层分级设计思想进行了详细的解释。