集成电路设计有那些共性要求 集成电路简述

集成电路的设计过程是怎样的？

大规模集成电路计算机辅助设计，是用计算机帮助技术人员对大规模集成电路进行设计、制造和测试的技术。20世纪60年代，集成电路处于中、小规模发展阶段，技术上的重点是芯片加工工艺的进步。20世纪70年代进入大规模集成电路发展阶段，人工设计已不能满足要求，于是计算机辅助技术形成一门新学科。随着集成电路集成度的提高和复杂程度的增加，人们正致力于发展层次型设计法，也就是将一个系统分割成若干个子系统。各个子系统的功能和相互连接关系都有着严格的定义，而每一个子系统又可分成若干个模块，进行设计。1981年出现计算机辅助设计工作站以后，集成电路设计自动化开始迅速发展。过去，印刷线路板的设计需要设计人员根据原始线路图，在有限的板面上，为数十或数百个形状各异的电子元件安排好各自的位置，并要保证整体线路设计的合理与畅通。这是一个很复杂的工作。但采用计算机辅助设计后，使这项工作变得简单了。设计人员只需将原始线路图需要的板面大小和要求输入计算机，计算机系统便能自动设计线路、选择元件、安排出的位置方案，并将结果显示在屏幕上。设计方案经过修改认定，计算机辅助设计系统即能自动描绘出实用的印刷线路板设计图。

集成电路设计有那些共性要求 集成电路简述

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集成电路设计有那些共性要求 集成电路简述

关于集成电路设计的流程详解

集成电路设计（英语：Integratedcircuitdesign），根据当前集成电路的集成规模，亦可称之为超大规模集成电路设计（VLSIdesign），是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。集成电路设计通常是以“模块”作为设计的单位的。例如，对于多位全加器来说，其次级模块是一位的加法器，而加法器又是由下一级的与门、非门模块构成，与、非门终可以分解为更低抽象级的CMOS器件。下面就让我们进一步的了解集成电路设计的相关知识。

集成电路设计介绍

集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分，将设计基本分为两部分：芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括：

1．功能设计阶段。

设计人员产品的应用场合，设定一些诸如功能、作速度、接口规格、环境温度及消耗功率等规格，以做为将来电路设计时的依据。更可进一步规划软件模块及硬件模块该如何划分，哪些功能该整合于SOC内，哪些功能可以设计在电路板上。

2．设计描述和行为级验证

功能设计完成后，可以依据功能将SOC划分为若干功能模块，并决定实现这些功能将要使用的IP核。此阶段间接影响了SOC内部的架构及各模块间互动的讯号，及未来产品的可靠性。决定模块之后，可以用VHDL或Verilog等硬件描述语言实现各模块的设计。接着，利用VHDL或Verilog的电路仿真器，对设计进行功能验证（functionsimulation，或行为验证behioralsimulation）。

注意，这种功能仿真没有考虑电路实际的延迟，也无法获得的结果。

3．逻辑综合

确定设计描述正确后，可以使用逻辑综合工具（synthesizer）进行综合。综合过程中，需要选择适当的逻辑器件库（logiccelllibrary），作为合成逻辑电路时的参考依据。硬件语言设计描述文件的编写风格是决定综合工具执行效率的一个重要因素。事实上，综合工具支持的HDL语法均是有限的，一些过于抽象的语法只适于作为系统评估时的仿真模型，而不能被综合工具接受。

逻辑综合得到门级网表。

4．门级验证（Gate-LlNetlistVerification）

门级功能验证是寄存器传输级验证。主要的工作是要确认经综合后的电路是否符合功能需求，该工作一般利用门电路级验证工具完成。注意，此阶段仿真需要考虑门电路的延迟。

5．布局和布线

布局指将设计好的功能模块合理地安排在芯片上，规划好它们的位置。布线则指完成各模块之间互连的连线。注意，各模块之间的连线通常比较长，因此，产生的延迟会影响SOC的性能，尤其在0.25微米制程集成电路设计过程

1.电路设计

依据电路功能完成电路的设计。

2.前仿真

电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真。

3.版图设计（Layout）

依据所设计的电路画版图。一般使用Cadence软件。

4.后仿真

对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较，若达不到要求需修改或重新设计版图。

5.后续处理

将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。

集成电路设计的辅助和自动化

主条目：计算机辅助设计和电子设计自动化

由于集成电路系统的复杂性，工程师往往需要借助电子设计自动化工具来进行计算机辅助设计。逻辑综合就是电子设计自动化在数字集成电路设计中显著的体现。以往在设计小规模、中规模集成电路时，工程师设计数字集成电路需要根据逻辑功能，通过类似卡诺图这样的手工途径来优化逻辑函数，然后确定使用何种逻辑门来实现电路。而在当前超大规模集成电路，乃至更大的甚大规模集成电路的设计中，这样的工作方式不太现实。电子设计自动化工具使得工程师能够从复杂的门级设计转到功能设计，而底层的转换由自动工具完成，工程师只需要掌握如何设置这些工具工作策略的知识。硬件描述语言是集成电路设计自动化的重要基础。电子设计自动化发展十分迅速，现在已经成立了诸如设计自动化会议的一些学术，定期讨论业界的发展。

完成整个集成电路设计常常涉及多个电子设计自动化工具的运用。有些公司专门从事集成电路计算机辅助设计工具套件的开发和销售，例如Synopsys、Cadence、MentorGraphics、Agilent、Altium、Xilinx等。电子设计自动化工具的本身作为一种软件，背后依靠的是各种计算机算法。因此电子设计自动化工具的开发更加接近软件设计的范畴，其开发人员需要重点关注逻辑简化、布局布线等方面的算法实现，但是他们同样需要了解集成电路的硬件知识。

编辑总结：

集成电路设计，是做什么的。

集成电路设计就是设计出来集成电路的整个规范，电子元件摆放等工作。

主要内容包括集成电路的材料、制造工艺和器件模型、集成电路模拟软件SPICE的基本用法、集成电路版图设计、模拟集成电路基本单元、数字集成电路基本单元、集成电路数字系统设计和集成电路的测试与封装等。

集成电路设计 和 集成电路工程 这两种专业有什么区别吗？

一、培养要求不同

1、集成电路设计：集成电路工程领域培养集成电路设计、集成系统设计、集成电路制造、测试、封装、材料制备与设备制造等方面的高级技术人才，掌握解决集成电路工程领域技术问题的先进方法和现代手段，具有创新意识和承担解决工程技术或工程管理等方面实际问题的能力。

2、集成电路工程：是研究生层次的工程类专业，属于电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术等一级学科交叉领域。

二、面向领域不同

1、集成电路设计：学生毕业后可在高新技术企业、国防军工企业、研究院所、大专院校等单位从事有关工程技术的研究、设计、技术开发、教学、管理以及设备维护等工作。

2、集成电路工程：本专业面向物联网、新媒体、全光网、云计算、大数据、区块链、广播电视、边缘计算、人工智能、新一代移动通信网络等高科技领域。

扩展资料：

集成电路设计专业的主干课程

1、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理、计算机语言与程序设计、微机原理与接口技术、计算机组成与系统结构、半导体制造工艺、模拟集成电路设计；

2、超大规模集成电路设计、高级数字系统设计、集成电路版图设计、硬件描述语言、嵌入式系统原理、集成电路工艺技术、电子线路计算机辅助设计、集成电路设计EDA技术等。

参考资料来源：

参考资料来源：

什么叫集成电路布图设计？

所谓集成电路布图设计，是指集成电路中至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的上述三维配置。

上述的集成电路，是指半导休集成电路，即以半导体材料为基片，将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或全部互连线路集成在基片中或者基片之上，以执行某种电子功能的中间产品或者终产品。

集成电路设计的是什么？

集成电路设计，是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。下面介绍一下集成电路设计的是什么。

1、 集成电路设计常使用的衬底材料是硅。设计人员会使用技术手段将硅衬底上各个器件之间相互电隔离，以控制整个芯片上各个器件之间的导电性能。PN结、金属氧化物半导体场效应管等组成了集成电路器件的基础结构，而由后者构成的互补式金属氧化物半导体则凭借其低静态功耗、高集成度的优点成为数字集成电路中逻辑门的基础构造。设计人员需要考虑晶体管、互连线的能量耗散，这一点与以往由分立电子器件开始构建电路不同，这是因为集成电路的所有器件都集成在一块硅片上。金属互连线的电迁移以及静电放电对于微芯片上的器件通常有害，因此也是集成电路设计需要关注的课题。

2、 随着集成电路的规模不断增大，其集成度已经达到深亚微米级（特征尺寸在130纳米以下），单个芯片集成的晶体管已经接近十亿个。由于其极为复杂，集成电路设计相较简单电路设计常常需要计算机辅助的设计方法学和技术手段。集成电路设计的研究范围涵盖了数字集成电路中数字逻辑的优化、网表实现，寄存器传输级硬件描述语言代码的书写，逻辑功能的验证、仿真和时序分析，电路在硬件中连线的分布，模拟集成电路中运算放大器、电子滤波器等器件在芯片中的安置和混合信号的处理。相关的研究还包括硬件设计的电子设计自动化（EDA）、计算机辅助设计（CAD）方法学等，是电机工程学和计算机工程的一个子集。

3、 对于数字集成电路来说，设计人员更多的是站在高级抽象层面，即寄存器传输级甚至更高的系统级（有人也称之为行为级），使用硬件描述语言或高级建模语言来描述电路的逻辑、时序功能，而逻辑综合可以自动将寄存器传输级的硬件描述语言转换为逻辑门级的网表。对于简单的电路，设计人员也可以用硬件描述语言直接描述逻辑门和触发器之间的连接情况。网表经过进一步的功能验证、布局、布线，可以产生用于工业制造的GDSII文件，工厂根据该文件就可以在晶圆上制造电路。模拟集成电路设计涉及了更加复杂的信号环境，对工程师的经验有更高的要求，并且其设计的自动化程度远不及数字集成电路。

4、 逐步完成功能设计之后，设计规则会指明哪些设计匹配制造要求，而哪些设计不匹配，而这个规则本身也十分复杂。集成电路设计流程需要匹配数百条这样的规则。在一定的设计约束下，集成电路物理版图的布局、布线对于获得理想速度、信号完整性、减少芯片面积来说至关重要。半导体器件制造的不可预测性使得集成电路设计的难度进一步提高。在集成电路设计领域，由于市场竞争的压力，电子设计自动化等相关计算机辅助设计工具得到了广泛的应用，工程师可以在计算机软件的辅助下进行寄存器传输级设计、功能验证、静态时序分析、物理设计等流程。

以上就是关于集成电路设计的是什么的内容介绍了。

定制集成电路的设计和制作方法

按照用户需要而专门设计制作的集成电路。定制集成电路有别于已经大量生产并标准化的通用集成电路。通用集成电路并不能满足全部用户的需要，研制新的电子系统常常需要各种各样具有特殊功能或特殊技术指标的集成电路。