凯发k8一触即发工程师必读 芯片设计流程及代表企业详解|长发买卖|
来源:凯发k8·[中国]官方网站 发布时间:2024-05-06
芯片设计位于半导体产业的最上游◈ღღღ,是半导体产业最核心的基础◈ღღღ,拥有极高的技术壁垒◈ღღღ,需要大量的人力◈ღღღ、物力投入◈ღღღ,需要较长时间的技术积累和经验沉淀◈ღღღ。目前◈ღღღ,国内芯片设计水平与国外仍有差距◈ღღღ,本文将简述
芯片一般是指集成电路的载体◈ღღღ,也是集成电路经过设计◈ღღღ、制造◈ღღღ、封装◈ღღღ、测试后的结果◈ღღღ,通常是一个可以立即使用的独立的整体◈ღღღ。一颗小小的芯片◈ღღღ,却包含了几千万个晶体管◈ღღღ。芯片是电子设备中最重要的部分◈ღღღ,承担着运算和存储的功能◈ღღღ。
我们知道建造楼房是需要施工设计图的◈ღღღ,有了施工设计图◈ღღღ,工人们才知道如何去操作◈ღღღ。因此凯发k8一触即发◈ღღღ,施工设计图的重要性不言而喻◈ღღღ。
有人把芯片制造比喻为建造楼房◈ღღღ,芯片设计就是那张施工设计图◈ღღღ。但不同的是◈ღღღ,相比那张施工设计图◈ღღღ,芯片设计更为复杂◈ღღღ,下面这张图就可以说明◈ღღღ。
要想造个芯片◈ღღღ,首先◈ღღღ,你得画出来一个长这样的玩意儿给Foundry (外包的晶圆制造公司)◈ღღღ,如下图◈ღღღ:
在IC设计中◈ღღღ,最重要的步骤就是规格制定◈ღღღ。这个步骤就像是在设计建筑前◈ღღღ,先决定要几间房间K8天生赢家一触发◈ღღღ,◈ღღღ、浴室◈ღღღ,有什么建筑法规需要遵守◈ღღღ,在确定好所有的功能之后在进行设计◈ღღღ,这样才不用再花额外的时间进行后续修改◈ღღღ。IC 设计也需要经过类似的步骤◈ღღღ,才能确保设计出来的芯片不会有任何差错◈ღღღ。
规格制定的第一步便是确定 IC 的目的◈ღღღ、效能为何◈ღღღ,对大方向做设定◈ღღღ。接着是察看有哪些协定要符合长发买卖◈ღღღ,像无线网卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等规范◈ღღღ,不然◈ღღღ,这芯片将无法和市面上的产品相容◈ღღღ,使它无法和其他设备连线◈ღღღ。最后则是确立这颗 IC 的实作方法◈ღღღ,将不同功能分配成不同的单元◈ღღღ,并确立不同单元间连结的方法◈ღღღ,如此便完成规格的制定◈ღღღ。
制定完规格后凯发k8一触即发◈ღღღ,接着就是设计芯片的细节了◈ღღღ。这个步骤就像初步记下建筑的规画◈ღღღ,将整体轮廓描绘出来长发买卖◈ღღღ,方便后续制图◈ღღღ。在 IC 芯片中◈ღღღ,便是使用硬体描述语言(HDL)将电路描写出来◈ღღღ。常使用的 HDL 有 Verilog◈ღღღ、VHDL 等◈ღღღ,藉由程式码便可轻易地将一颗 IC 地功能表达出来◈ღღღ。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改◈ღღღ,直到它满足期望的功能为止◈ღღღ。
再完整规画后◈ღღღ,接下来便是画出平面的设计蓝图◈ღღღ。在 IC 设计中◈ღღღ,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code◈ღღღ,放入电子设计自动化工具(EDA tool)◈ღღღ,让电脑将 HDL code 转换成逻辑电路◈ღღღ,产生如下的电路图◈ღღღ。之后◈ღღღ,反覆的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改长发买卖◈ღღღ,直到功能正确为止◈ღღღ。
将合成完的程式码再放入另一套 EDA toolk8凯发国际官网◈ღღღ,◈ღღღ,进行电路布局与绕线(Place And Route)◈ღღღ。在经过不断的检测后◈ღღღ,便会形成如下的电路图◈ღღღ。图中可以看到蓝◈ღღღ、红◈ღღღ、绿◈ღღღ、黄等不同颜色◈ღღღ,每种不同的颜色就代表着一张光罩◈ღღღ。
目前已经知道一颗 IC 会产生多张的光罩◈ღღღ,这些光罩有上下层的分别◈ღღღ,每层有各自的任务◈ღღღ。下图为简单的光罩例子◈ღღღ,以积体电路中最基本的元件 CMOS 为范例◈ღღღ,CMOS 全名为互补式金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semiconductor)◈ღღღ,也就是将 NMOS 和 PMOS 两者做结合◈ღღღ,形成 CMOS凯发k8一触即发◈ღღღ。至于什么是金属氧化物半导体(MOS)?这种在芯片中广泛使用的元件比较难说明长发买卖◈ღღღ,一般读者也较难弄清◈ღღღ,在这里就不多加细究◈ღღღ。
上图中◈ღღღ,左边就是经过电路布局与绕线后形成的电路图◈ღღღ,在前面已经知道每种颜色便代表一张光罩◈ღღღ。右边则是将每张光罩摊开的样子长发买卖◈ღღღ。制作时◈ღღღ,便由底层开始◈ღღღ,依循上一篇 IC 芯片的制造中所提的方法◈ღღღ,逐层制作◈ღღღ,最后便会产生期望的芯片了◈ღღღ。
整体来看◈ღღღ,芯片设计是一门非常复杂的专业◈ღღღ。多亏电脑辅助软体的成熟◈ღღღ,才让 IC 设计得以加速凯发国际k8官网◈ღღღ。IC 设计厂十分依赖工程师的智慧◈ღღღ,上面所述的每个步骤都有其专门的知识◈ღღღ,皆可独立成多门专业的课程◈ღღღ,像是撰写硬体描述语言就不仅仅需要熟悉程式语言◈ღღღ,还需要了解逻辑电路是如何运作◈ღღღ、如何将所需的演算法转换成程式凯发k8娱乐官网app下载◈ღღღ。◈ღღღ、合成软体是如何将程式转换成逻辑闸等问题◈ღღღ。
目前◈ღღღ,国内芯片设计企业数量趋于稳定凯发k8一触即发◈ღღღ,截止2017年10月底◈ღღღ,全国共有约1380家设计企业◈ღღღ,比去年的1362家多了18家◈ღღღ,总体变化不大◈ღღღ。
从设计业销售变化情况来看凯发k8一触即发◈ღღღ, 2017年全行业销售预计为1945.98亿元◈ღღღ,比2016年的1518.52亿元增长28.15%◈ღღღ,在全球集成电路设计业所占的比重再次大幅提高◈ღღღ。
从事通信芯片设计的企业从去年的241家增加到266家◈ღღღ,销售额增长了30.7%◈ღღღ,达到899.74亿元◈ღღღ。
从事多媒体芯片设计的企业从去年的43家到增长72家◈ღღღ,销售总额下降了0.63%◈ღღღ,达到175.57亿元◈ღღღ;
从事功率器件设计的企业从77家增加到82家◈ღღღ,销售额增长了155.14%◈ღღღ,达到76.67亿元◈ღღღ,为2017年增长最快的产品领域◈ღღღ;
从事消费类电子芯片设计的企业数量从上年的589家增加到610家天生赢家·一触即发◈ღღღ,凯发K8国际首页◈ღღღ!◈ღღღ,销售增长45.2%◈ღღღ,达452.33亿元◈ღღღ,继续保持了2016年的快速增长势头◈ღღღ。
从事智能卡芯片设计企业从上年的69家减少到62家◈ღღღ,但销售总和上升了5.68%◈ღღღ,达到139.15亿元◈ღღღ。
从事计算机芯片设计的企业数量从去年的107家减少到85家◈ღღღ,但销售提升了13.99%◈ღღღ,达到128.28亿元◈ღღღ。
2004年全球IC设计公司前50名中没有一家中国本土IC设计公司◈ღღღ,2015 年海思半导体已经进入前十名◈ღღღ,2016年海思与紫光展锐进入全球前十◈ღღღ。此外北京豪威◈ღღღ、中兴微电子◈ღღღ、华大半导体◈ღღღ、智芯微◈ღღღ、汇顶科技等也进入前50◈ღღღ,足以说明大陆本土IC设计公司的实力以及发展速度◈ღღღ。
据集邦咨询最新研究报告指出◈ღღღ,2017年中国IC设计业产值预估达人民币2006亿元◈ღღღ,而2016年中国IC设计业的销售额为1644.3亿元◈ღღღ,年增率为22%◈ღღღ,预估2018年产值有望突破人民币2400亿元◈ღღღ,维持约20%的年增速◈ღღღ。
根据集邦咨询预估的2017年IC设计产业产值与厂商营收排名◈ღღღ,今年前十大IC设计厂商排名相较于2016年的状况略有调整◈ღღღ,大唐半导体设计将无缘前十◈ღღღ,兆易创新和韦尔半导体凭借优异的营收表现进入营收排行前十名◈ღღღ。
公司简介◈ღღღ:海思半导体有限公司成立于2004年10月◈ღღღ,前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心◈ღღღ。海思公司总部位于深圳◈ღღღ,在北京◈ღღღ、上海◈ღღღ、美国硅谷和瑞典设有设计分部◈ღღღ。
海思的产品覆盖无线网络◈ღღღ、固定网络◈ღღღ、数字媒体等领域的芯片及解决方案◈ღღღ,成功应用在全球100多个国家和地区◈ღღღ;在数字媒体领域◈ღღღ,已推出SoC网络监控芯片及解决方案◈ღღღ、可视电话芯片及解决方案◈ღღღ、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案◈ღღღ。
公司简介◈ღღღ:紫光集团于2013年收购展讯通信◈ღღღ,2014年收购锐迪科◈ღღღ,并于2016年将两者整合为紫光展锐◈ღღღ。作为紫光集成电路产业链中的核心企业◈ღღღ,紫光展锐致力于移动通信和物联网领域核心芯片的自主研发及设计◈ღღღ,产品涵盖2G/3G/4G/5G移动通信基带芯片◈ღღღ、物联网芯片◈ღღღ、射频芯片◈ღღღ、无线连接芯片◈ღღღ、安全芯片◈ღღღ、电视芯片等◈ღღღ。
目前◈ღღღ,紫光展锐的员工数量超过4500人◈ღღღ,在全球拥有14个技术研发中心◈ღღღ,8个客户支持中心◈ღღღ,致力成为全球前三的手机基带芯片设计公司◈ღღღ、中国最大的泛芯片供应商和中国领先的5G通信芯片企业◈ღღღ,并通过自主创新和国际合作的双轮驱动◈ღღღ,稳步成为世界数一数二的芯片设计企业◈ღღღ。
公司简介◈ღღღ:深圳市中兴微电子技术有限公司(以下简称“中兴微电子”)于2003年注册成立◈ღღღ。中兴微电子以通信技术为核心◈ღღღ,致力于成为全球领先的综合芯片供应商◈ღღღ。中兴微电子前身是成立于1996 年的中兴通讯 IC 设计部◈ღღღ,主要从事有线◈ღღღ、无线芯片的设计和开发工作◈ღღღ,基带芯片从 3G◈ღღღ、 WiMax◈ღღღ、 LTE 等所有制式都是自主研发◈ღღღ。
中兴微电子掌握国际一流的IC设计与验证技术◈ღღღ,拥有先进的EDA设计平台◈ღღღ、COT设计服务◈ღღღ、开发流程和规范◈ღღღ,自研芯片研发并成功商用的有100多种◈ღღღ,覆盖通讯网络◈ღღღ、个人应用◈ღღღ、智能家庭和行业应用等“云管端”全部领域◈ღღღ,在国内处于行业前列◈ღღღ。
公司简介◈ღღღ:华大半导体有限公司(简称华大半导体)是中国电子信息产业集团有限公司(CEC)整合旗下集成电路企业而组建的专业子集团◈ღღღ。旗下有三家上市公司◈ღღღ,总资产规模超过100亿◈ღღღ。2014年5月8日在上海成立◈ღღღ,专业从事集成电路设计及相关解决方案◈ღღღ。
2017年位列国内集成电路设计企业第四名◈ღღღ,在智能卡及安全芯片◈ღღღ、智能卡应用◈ღღღ、模拟电路◈ღღღ、新型显示等领域占有较大的份额◈ღღღ。
公司简介◈ღღღ:汇顶科技是一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商◈ღღღ,目前主要面向智能移动终端市场提供领先的人机交互和生物识别解决方案◈ღღღ,并已成为安卓阵营全球指纹识别方案第一供应商◈ღღღ。
主要产品◈ღღღ:屏下光学指纹识别技术◈ღღღ、活体指纹识别方案◈ღღღ、IFS◈ღღღ、盖板指纹识别方案◈ღღღ、Coating指纹识别方案◈ღღღ、Goodix Link◈ღღღ、AMOLED
公司简介◈ღღღ:北京智芯微电子科技有限公司(简称智芯微公司)成立于2010年◈ღღღ,是国家电网公司所属芯片设计企业◈ღღღ,注册资本50亿元◈ღღღ。拥有广州分公司◈ღღღ、深圳市国电科技通信有限公司(简称深国电)◈ღღღ、国网思极紫光(青岛)微电子科技有限公司等3家分子公司◈ღღღ。
智芯微公司打造基于顶层自主芯片引领和支撑◈ღღღ,以安全传感◈ღღღ、终端通信◈ღღღ、能效控制为依托的业务发展模式◈ღღღ,建设成为以智能芯片为核心的整体解决方案提供商◈ღღღ。已开发“安全◈ღღღ、主控◈ღღღ、通信◈ღღღ、传感◈ღღღ、射频识别(RFID)”五大类 67 款芯片产品◈ღღღ,累计销售各类芯片 8亿 颗◈ღღღ。
公司简介◈ღღღ:杭州士兰微电子股份有限公司(上交所股票代码◈ღღღ:士兰微◈ღღღ,600460)坐落于杭州高新技术产业开发区◈ღღღ,成立于1997年◈ღღღ。士兰微是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业◈ღღღ,公司现在的主要产品是集成电路和半导体产品◈ღღღ。
主要产品◈ღღღ:半导体分立器件成品◈ღღღ、半导体分立器件芯片◈ღღღ、计量类电路◈ღღღ、MEMS传感器◈ღღღ、消费类专用电路◈ღღღ、数字音视频(含CD音响)电路◈ღღღ、音响系统电路◈ღღღ、功率驱动模块◈ღღღ、LED照明驱动电路◈ღღღ、电源管理电路◈ღღღ、MCU电路
公司简介◈ღღღ:海韦尔半导体有限公司是一家以自主研发◈ღღღ、销售服务为主体的半导体器件设计和销售公司◈ღღღ,公司成立于2007年5月◈ღღღ,总部坐落于有“中国硅谷”之称的上海张江高科技园区◈ღღღ,在深圳◈ღღღ、台湾◈ღღღ、香港等地设立办事处◈ღღღ。
主要产品◈ღღღ:保护器件◈ღღღ、肖特基二极管◈ღღღ、场效应晶体管◈ღღღ、双极性晶体管◈ღღღ、电源管理◈ღღღ、模拟开关◈ღღღ、USB-C接口电路◈ღღღ、射频器件◈ღღღ、音频器件
公司简介◈ღღღ:1999年,在国家工业和信息化部(原信息产业部)的直接领导下◈ღღღ,在发改委◈ღღღ、财政部◈ღღღ、科技部◈ღღღ、商务部◈ღღღ、北京市人民政府和中关村管委会等有关部门的大力支持下◈ღღღ,由多位来自硅谷的博士企业家在北京中关村科技园区创建了中星微电子有限公司◈ღღღ,启动并承担了国家战略项目——“星光中国芯工程”,致力于数字多媒体芯片的开发◈ღღღ、设计和产业化◈ღღღ。
2005年◈ღღღ,中星微电子在美国纳斯达克证券市场成功上市凯发k8一触即发◈ღღღ,成为第一家在纳斯达克上市的具有自主知识产权的中国芯片设计企业◈ღღღ。此外, 中星微电子还是中国“数字多媒体芯片技术国家重点实验室”的依托单位◈ღღღ,并承担了国家发改委◈ღღღ、信息产业部◈ღღღ、科技部凯发k8天生赢家一触即发◈ღღღ、商务部等多项重大项目◈ღღღ。
主要产品◈ღღღ:SVAC视频安全摄像头芯片◈ღღღ、人工智能SVAC视频安全头芯片◈ღღღ、神经网络处理器◈ღღღ、H.264解压缩芯片◈ღღღ、高清图像采集模块凯发k8一触即发◈ღღღ、PC摄像头芯片
公司简介◈ღღღ:北京兆易创新科技股份有限公司(简称“兆易创新”◈ღღღ,沪市股票代码603986)◈ღღღ,成立于2005年4月◈ღღღ,是一家以中国为总部的全球化芯片设计公司◈ღღღ。
公司致力于各类存储器(SPI NOR FLASH®◈ღღღ、SPI NAND FLASHTM)◈ღღღ、控制器(GD32TM MCU)以及eMMC的设计研发◈ღღღ,研发人员比例占全员比例60%以上◈ღღღ,在中国大陆(北京/合肥/西安/上海/深圳)◈ღღღ、香港◈ღღღ、台湾◈ღღღ、韩国◈ღღღ、美国◈ღღღ、日本◈ღღღ、英国等多个国家和地区设有分支机构◈ღღღ,营销网络遍布全球◈ღღღ,并与多家世界知名晶圆厂◈ღღღ、封装测试厂结成战略合作伙伴关系◈ღღღ,为客户提供优质便捷的本地化支持服务◈ღღღ。

