CPU的电路是怎么画出来的?一百多亿晶体管数数也得半辈子啊?
芯片设计完整流程,精简为以下步骤就是
1。芯片规格指标制定,划分功能模块
2。分模块用硬件描述语言verilogvhdl,进行硬件描述。或者采购已有的IP,加快设计进度
3。验证人员对各个模块功能进行仿真验证,反馈结果給设计人员,反复修改bug直到模块能按照设计指标工作
4。所有模块设计ok之后,各模块集成到一起,进行各个模块的连线集成,进行全芯片功能仿真,然后继续反复改bug。
5。然后设计综合,生成电路,后端仿真,功耗分析等各类分析,反复修bug,修timing,
6。一切都没问题就freeze设计代码,不能再修改设计了,使用目标工艺库进行版图绘制,这步就是你说的晶体管来源了,都是软件自动调用工艺库提供的底层标准单元集成的,就好比是盖房子,调用10000个地板砖铺地,10000块石头做地基,10000个砖头做承重墙和外墙,10000个瓦片做房顶等等,10000根钢筋做房梁,等等,直到把房子搭好
7。版图也就是芯片的物理实现做好之后,做版图drc设计规则检查,版图仿真,寄生参数提取等等。不符合目标的就继续修改版图布局,直到符合设计目标
8。没问题了之后软件生成gdsii工艺加工文件给到工厂,就可以用来制作mask掩膜板,生产芯片了
9。数晶体管的话,看软件报告吧,都有详细信息,用了多少晶体管,占用面积多大,用了多少层金属等等
10。到了后面就是晶圆生产,晶圆测试,封装,成品测试,功能测试,性能测试,可靠性测试,一致性测试,老化测试等一系列工作,如果芯片还是有bug,以上流程就要重新来过,复杂的芯片需要大量的人力,时间,还有金钱所以没有钱,没有人,耐不住性子,做不好芯片
数字电路都是Verilog语言编程写出来的,综合器对代码进行编译和综合生成电路,并且自动布线。现代数字电路设计都是编程实现,画出来?你活在古代吗????
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现在的CPU设计不用纸和笔画,而是用设计软件设计,布线和光刻板也是由软件设计完成。设计部门完成设计仿真后交掩膜板制造商制作光刻板
使用软件进行编程,编程语言编写程序代码,由单片机运行程序,进行仿真设计出来的。另外有校验的程序。
CPU的电路都是按单元模块拼装的,不需要画出电路图。就好比医生给病人看病,不可能也没有必要理清病人的每一个细胞结构吧〔爱慕〕〔爱慕〕〔爱慕〕
数字电路的基本单元电路是相同的,固定的。所谓芯片设计就是拿这些基本电路按动作要求进行组合,这些工作都在电脑上完成。还可利用通用可编程芯片,采用EDA技术按不同功能要求编程实现不同的连接。
先功能划分,再模块设计,模块设计基本是verilog,模块再组合成完整的cpu电路,这是电路设计。物理设计则是将电路代码转化成用于制造芯片的图案的过程。对于数字电路,需要先设计标准单元库,一套库大约有1000种不同功能的基本单元,此外还有sram单元以及一些其他专有功能的单元例如生成时钟的pll,以及各种接口单元如usb等等。这些单元好比是盖房子用的各种砖头。物理设计时,先由综合工具将verilog代码转化为由这些单元组成的电路,再由布局布线工具创建布局以及信号连线,最后通过各种检查验收就可用于制造生产用的光罩了。所谓几百亿晶体管,不过是这几千种不同功能单元的不断重复调用
罗马不是一天建成的
计算机程序编程构图
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